Legering en gereedschapsstaalverwijst naar staal dat een aanzienlijke hoeveelheid legeringselementen bevat (zoals chroom, nikkel, molybdeen, vanadium, titanium, enz.) om de eigenschappen ervan te verbeteren, waardoor het speciale kenmerken krijgt zoals hoge sterkte, corrosiebestendigheid, slijtvastheid en meer. De toevoeging van legeringselementen maakt het mogelijk om gelegeerd staal op maat te maken voor verschillende industriële toepassingen, waaronder productie, automobielindustrie, lucht- en ruimtevaart en bouw.
1.Eigenschappen vanLegering en gereedschapsstaal
De eigenschappen van gelegeerd staal worden grotendeels bepaald door de samenstelling van de legering en het productieproces. Veelvoorkomende eigenschappen zijn:
Hoge sterkte en hardheid:Gelegeerd staal heeft vaak een hogere sterkte en hardheid dan koolstofstaal, waardoor het geschikt is voor toepassingen waarbij weerstand tegen hoge mechanische belastingen vereist is.
CorrosiebestendigheidBepaalde legeringselementen (zoals chroom en nikkel) verbeteren de corrosiebestendigheid van het staal, waardoor het geschikt is voor gebruik in zware omstandigheden, waaronder hoge temperaturen, oxidatieve of chemisch corrosieve omstandigheden.
Slijtvastheid:Gelegeerde staalsoorten zijn zeer slijtvast, vooral de soorten met elementen als molybdeen en vanadium. Hierdoor zijn ze geschikt voor de productie van gereedschappen en apparatuur die aan hoge slijtage onderhevig zijn.
Thermische stabiliteit:Gelegeerde staalsoorten behouden hun sterkte en hardheid bij hoge temperaturen, waardoor ze ideaal zijn voor componenten die onder hoge temperaturen werken.
Taaiheid:Sommige gelegeerde staalsoorten zijn ontworpen om de taaiheid te verbeteren, waardoor ze beter bestand zijn tegen schokken en trillingen zonder te scheuren of te breken.
2.Soorten vanLegering en gereedschapsstaal
Gelegeerd staal kan worden geclassificeerd op basis van het type en de inhoud van de legeringselementen, doorgaans in de volgende categorieën:
A.Laaggelegeerd staal
Laaggelegeerde staalsoorten bevatten tot 5% legeringselementen. Deze staalsoorten verbeteren voornamelijk algemene eigenschappen zoals sterkte, taaiheid en slijtvastheid, terwijl ze lagere kosten behouden. Voorbeelden zijn:
B.Middelgelegeerd staal
Middelgelegeerde staalsoorten bevatten tussen de 5% en 10% legeringselementen. Ze bieden een hogere sterkte, hardheid en corrosiebestendigheid, waardoor ze geschikt zijn voor mechanische productie en automobieltoepassingen. Voorbeelden zijn:
20Cr-staal: Wordt vaak gebruikt voor tandwielen, assen en andere mechanische onderdelen.
40Cr-staal: Wordt gebruikt in mechanische componenten met een hoge sterkte, zoals aandrijfassen en motoronderdelen.
C.Hooggelegeerd staal
Hooggelegeerde staalsoorten bevatten meer dan 10% legeringselementen, wat zorgt voor significante verbeteringen in specifieke eigenschappen zoals corrosiebestendigheid, hogetemperatuurprestaties en slijtvastheid. Voorbeelden zijn:
Roestvrij staal: Voornamelijk gelegeerd met chroom, bekend om zijn uitstekende corrosiebestendigheid. Het wordt veel gebruikt in chemische verwerkingsapparatuur, voedselverwerking en medische apparaten.
Gereedschapsstaal: Bevat hogere hoeveelheden wolfraam, molybdeen, chroom en vanadium voor een hoge hardheid en slijtvastheid, ideaal voor de productie van snijgereedschappen en mallen.
3.Toepassingen vanLegering en gereedschapsstaal
Vanwege de superieure mechanische eigenschappen en speciale kenmerken wordt gelegeerd staal in verschillende industrieën gebruikt, met veelvoorkomende toepassingen zoals:
Mechanische productie: Gelegeerd staal wordt gebruikt om auto-onderdelen, motorcomponenten, aandrijfassen, tandwielen en lagers te produceren. Hoogwaardige gelegeerde staalsoorten kunnen aanzienlijke mechanische belastingen weerstaan en tegelijkertijd een goede slijtvastheid behouden.
Bouw en infrastructuur: Laaggelegeerde staalsoorten worden vaak gebruikt bij de bouw van gebouwen, bruggen en andere structurele elementen. Hun goede bewerkbaarheid en lasbaarheid maken ze ideaal voor dragende structuren.
Lucht- en ruimtevaart: Gelegeerd staal wordt gebruikt in ruimtevaartcomponenten zoals vliegtuigvleugels, motoronderdelen en raketten. Hooggelegeerd en hittebestendig staal is bijzonder effectief bij hoge temperaturen.
Petrochemische industrie:Gelegeerde staalsoorten worden gebruikt in de oliewinning en bij chemische verwerkingsapparatuur vanwege hun hoge corrosiebestendigheid, hoge temperatuursterkte en bestendigheid tegen agressieve chemicaliën.
Energiesector: Gelegeerd staal wordt gebruikt in kernenergie, thermische energie en andere energiesectoren voor de productie van boilers, drukvaten en pijpleidingen. Hoge-temperatuurlegeringen zijn met name geschikt voor extreme werkomstandigheden.
Gereedschappen en mallen:Gelegeerde staalsoorten worden veel gebruikt bij de productie van snijgereedschappen, mallen en meters. Gereedschapsstaalsoorten en malstaalsoorten bevatten hogere niveaus van wolfraam, molybdeen, chroom en vanadium om uitzonderlijke slijtvastheid, slagvastheid en stabiliteit bij hoge temperaturen te garanderen.
4.GewoonLegering en gereedschapsstaalMaterialen
Cr-Mo-staal (chroom-molybdeenstaal): Bekend om zijn uitstekende slijtvastheid, sterkte en taaiheid, vaak gebruikt voor de productie van mechanische componenten met een hoge belasting.
Ni-Cr-staal (nikkel-chroomstaal): Biedt een hogere sterkte, taaiheid en corrosiebestendigheid, en wordt veel gebruikt in automotoronderdelen, aandrijfassen, enz.
AISI 4140 staal: Een veelgebruikte gelegeerde staalsoort met goede algemene prestaties, waaronder een hoge sterkte en taaiheid. Wordt vaak gebruikt voor mechanische onderdelen en gereedschappen.
AISI 4340 staal: Een hoogwaardig gelegeerd staal dat wordt gebruikt voor structurele componenten van vliegtuigen en auto's, zoals motoronderdelen en componenten van vliegtuigen.
Roestvrij staal (bijv. 304, 316): Biedt uitstekende corrosiebestendigheid en wordt veel gebruikt in de chemische verwerkings-, voedselverwerkings- en medische apparatuurindustrie.
5.SelecterenLegering en gereedschapsstaal
Bij de keuze van gelegeerd staal moet u rekening houden met een aantal factoren:
Mechanische prestatievereisten: Zoals sterkte, hardheid, slijtvastheid, enz.
Werkomgeving: Of het staal bestand moet zijn tegen corrosie, hoge temperaturen of lage temperaturen.
Productieproces: Overwegingen met betrekking tot de lasbaarheid, bewerkbaarheid en vervormbaarheid van het gelegeerde staal.
Kosteneffectiviteit: Het in evenwicht brengen van de kosten van het gelegeerde staal met de vereiste prestatiekenmerken.
Samenvatting
Gelegeerd staal, met zijn combinatie van legeringselementen, verbetert de sterkte, corrosiebestendigheid, slijtvastheid en andere speciale eigenschappen van staal aanzienlijk. Het wordt veel gebruikt in verschillende industriële sectoren, waaronder mechanische productie, bouw, lucht- en ruimtevaart, petrochemie, energie en gereedschappen en mallen. Gebaseerd op de samenstelling van de legering en het beoogde gebruik, kan gelegeerd staal worden ingedeeld in laaggelegeerd, gemiddeld gelegeerd en hooggelegeerd staal, elk voor specifieke toepassingsbehoeften.
