Dans la construction, l'industrie et certains secteurs de l'agriculture, on peut observer l'utilisation active de produits métalliques. De plus, un même métal, selon le domaine d'utilisation, révèle des propriétés techniques et opérationnelles différentes. Cela peut s'expliquer par des processus de dopage. Procédé technologique dans lequel la pièce de base acquiert de nouvelles qualités ou s'améliore en fonction des caractéristiques existantes. Ceci est facilité par des éléments actifs, dont les propriétés d'alliage provoquent des processus chimiques et physiques de modification de la structure métallique.
Principaux éléments d'alliage
Le carbone a une valeur importante mais ambiguë dans les processus d'alliage. D'une part, sa concentration dans la structure métallique d'environ 1,2% contribue à augmenter la résistance, la dureté et le niveau de fragilité à froid, et d'autre part, elle réduit également la conductivité thermique et la densité du matériau. Mais même ce n'est pas l'essentiel. Comme tous les éléments d'alliage, il est ajouté lors du traitement technologique sous forte influence de la température. Cependant, toutes les impuretés et tous les composants actifs ne restent pas dans la structure après la fin de l'opération. Seul le carbone peut rester dans le métalet selon les caractéristiques requises du produit final, les technologues décident d'affiner le métal ou de maintenir ses qualités actuelles. C'est-à-dire qu'ils font varier la teneur en carbone grâce à une opération d'alliage spéciale.
En outre, le silicium et le manganèse peuvent être ajoutés à la liste des éléments d'alliage de base. Le premier est introduit dans la structure cible dans un pourcentage minimum (pas plus de 0,4%) et n'a pas d'effet particulier sur l'évolution de la qualité de la pièce. Néanmoins, ce composant, comme le manganèse, est essentiel en tant que substance désoxydante et liante. Ces propriétés des éléments d'alliage déterminent l'intégrité de base de la structure, qui, même dans le processus d'alliage, permet de percevoir organiquement d'autres éléments et impuretés déjà actifs.
Éléments d'alliage auxiliaires
Ce groupe d'éléments comprend généralement le titane, le molybdène, le bore, le vanadium, etc. Le représentant le plus important de ce lien est le molybdène, qui est plus souvent utilisé dans les aciers au chrome. En particulier, avec son aide, la trempabilité du métal est augmentée et le seuil de fragilité à froid est également réduit. Utile pour les nuances d'acier de construction et l'utilisation de composants en molybdène. Ce sont des éléments d'alliage efficaces dans l'acier qui apportent une résistance dynamique et statique aux métaux tout en éliminant les risques d'oxydation interne. Quant au titane, il est peu utilisé et pour une seule tâche - le broyage des grains structuraux dans les alliages chrome-manganèse. Les suppléments peuvent également être appelés cibléscalcium et plomb. Ils sont utilisés pour les ébauches métalliques, qui sont ensuite soumises à des opérations de découpe.
Classifications des éléments d'alliage
En plus de la division très conditionnelle des éléments d'alliage en éléments principaux et auxiliaires, d'autres signes de différence plus précis sont également utilisés. Par exemple, selon la mécanique de l'impact sur les caractéristiques des alliages et des aciers, les éléments sont divisés en trois catégories:
- Influencer pour former des carbures.
- Avec transformations polymorphes.
- Avec la formation de composés intermétalliques.
Il est important de considérer que dans chacun des trois cas, l'influence des éléments d'alliage sur les propriétés des composés intermétalliques dépend également des impuretés étrangères. Par exemple, la concentration d'un même carbone ou fer peut avoir une valeur. Il existe également une classification des éléments déjà polymorphes de transformation selon la nature de l'impact. En particulier, on distingue les éléments qui permettent la présence de ferrite alliée dans l'alliage, ainsi que leurs analogues, qui contribuent à la stabilisation de la teneur optimale en austénite, quelle que soit la température.
Effet de l'alliage sur les alliages et les aciers
Il existe plusieurs façons d'améliorer les caractéristiques de qualité de l'acier. Ce sont d'abord des qualités physiques qui déterminent la ressource technique du matériau. L'alliage dans cette pièce vous permet d'augmenter la résistance, la ductilité, la trempabilité et la dureté. Autre sens positifl'influence des éléments d'alliage est d'améliorer les propriétés protectrices. À cet égard, il convient de souligner la résistance aux chocs, la dureté rouge, la résistance à la chaleur et un seuil élevé de dommages par corrosion. Pour certaines applications, les métaux sont également préparés en tenant compte des qualités électrochimiques. Dans ce cas, des éléments d'alliage peuvent être utilisés pour augmenter la conductivité électrique et thermique, la résistance à l'oxydation, la perméabilité magnétique, etc.
Caractéristiques de l'influence des impuretés nocives
Les représentants typiques des impuretés nocives sont le phosphore et le soufre. Quant au phosphore, lorsqu'il est associé au fer, il est capable de former des grains cassants qui se conservent après alliage. En conséquence, l'alliage résultant perd un degré élevé de densité et est également doté d'une fragilité. Cependant, la combinaison avec le carbone donne également une caractéristique positive, améliorant le processus de séparation des copeaux. Cette qualité facilite les processus d'usinage. Le soufre, à son tour, est une substance encore plus dangereuse. Si l'influence des éléments d'alliage sur l'acier dans son ensemble vise à améliorer la résistance du matériau aux influences extérieures, alors ce mélange nivelle ce groupe de qualités. Par exemple, sa forte concentration dans la structure entraîne une augmentation de l'abrasion, une diminution de la résistance à la fatigue du métal et une minimisation de la résistance à la corrosion.
Technologie d'alliage
Habituellement, l'alliage est réalisé dans le cadre de la production métallurgique et représente l'introduction deéléments discutés ci-dessus. À la suite du traitement thermique, des processus chimiques et physiques d'assemblage de substances individuelles, ainsi que des déformations, se produisent dans la structure. Ainsi, les éléments d'alliage permettent d'améliorer la qualité des produits métallurgiques.
Conclusion
L'alliage est un processus technologique complexe consistant à modifier les caractéristiques d'un métal. Sa complexité réside principalement dans la sélection primaire des recettes optimales pour obtenir l'ensemble souhaité de propriétés de la pièce. Comme déjà mentionné, l'influence des éléments d'alliage est diverse et ambiguë. Le même composant de l'additif actif peut, par exemple, simultanément améliorer la résistance du métal et dégrader sa conductivité thermique. La tâche des technologues est de développer des combinaisons gagnantes d'éléments qui rendront une pièce ou une structure métallique la plus acceptable en termes de qualités en termes d'utilisation à des fins spécifiques.
