Quel est en acier ?
L'acier est un large terme pour des alliages de fer et de carbone. Le contenu de carbone (0,05% - 2% en poids) et l'addition d'autres éléments détermine l'alliage spécifique de l'acier et de ses propriétés matérielles. D'autres éléments d'alliage incluent le manganèse, le silicium, le phosphore, le soufre et l'oxygène. Le carbone augmente la dureté et la force de l'acier, alors que d'autres éléments peuvent être ajoutés pour améliorer la résistance à la corrosion ou l'usinabilité. Le contenu de manganèse est également généralement élevé (au moins 0,30% à 1,5%) pour réduire la fragilité de l'acier et pour améliorer sa force.
La force et la dureté de l'acier est l'une de ses propriétés plus populaires. C'est elle qui font approprié en acier aux applications de construction et de transport parce que ce matériel peut être employé pendant longtemps sous les charges lourdes et répétées. Quelques alliages en acier, c.-à-d. variétés d'acier inoxydable, sont anticorrosion, qui leur fait le meilleur choix pour des pièces fonctionnant dans les environnements extrêmes.
Cependant, ces force et dureté prolongeront également l'usure de l'outil de temps machine et d'augmentation. L'acier est un matériel à haute densité, qui le rend trop lourd dans quelques applications. Cependant, l'acier a un de haute résistance au rapport de poids, qui est pourquoi il est l'un des métaux les plus utilisés généralement à la fabrication.
Type d'acier
Parlons de beaucoup de types d'acier. Comme de l'acier, carbone doit être ajouté pour repasser. Cependant, le contenu du carbone sera différent, ayant pour résultat de grands changements de sa représentation. L'acier au carbone généralement se rapporte à l'acier autre que l'acier inoxydable et est identifié par la catégorie à 4 chiffres de l'acier. Plus largement, c'est acier au carbone en acier et moyen à faible teneur en carbone ou acier à haut carbone.
Acier à faible teneur en carbone : contenu de carbone moins de 0,30% (en poids)
Acier au carbone moyen : 0,3 – 0,5% contenus de carbone
Acier à haut carbone : 0,6% et en haut
Les éléments d'alliage principaux de l'acier sont représentés par le premier chiffre de la catégorie à quatre chiffres. Par exemple, n'importe quel acier 1xxx, tel que 1018, emploiera le carbone comme élément d'alliage principal. l'acier 1018 contient 0,14 – 0,20% carbones et un peu de phosphore, de soufre et de manganèse. Cet alliage universel est utilisé généralement pour usiner des garnitures, des axes, des vitesses et des goupilles.
Facile de traiter l'acier au carbone est au sujet de phosphater et re phosphaté pour diviser les puces en plus petits morceaux. Ceci empêche de longues ou grandes puces d'obtenir empêtrées avec l'outil pendant la coupe. Facile d'usiner l'acier peut accélérer la durée de la transformation, mais peut réduire la ductilité et la résistance à l'impact.
acier inoxydable
L'acier inoxydable contient le carbone, mais il contient également le chrome environ de 11%, qui augmente la résistance à la corrosion du matériel. Plus de chrome signifie moins de rouille ! L'addition du nickel peut également améliorer la résistance de la rouille et la résistance à la traction. En outre, l'acier inoxydable a la bonne résistance thermique et convient à l'espace et à d'autres applications dans les environnements extrêmes.
Selon la structure cristalline du métal, l'acier inoxydable peut être divisé en cinq types. Ces cinq types sont durcissement d'austénite, de ferrite, de martensite, de duplex et de précipitation. Des catégories d'acier inoxydable sont identifiées par trois chiffres au lieu de quatre chiffres. Le premier nombre représente la structure cristalline et les éléments d'alliage principaux.
Par exemple, 300 séries d'acier inoxydable sont alliage de nickel austénitique de chrome. l'acier inoxydable 304 est la catégorie la plus commune, également connue sous le nom de 18/8, parce qu'il a le chrome de 18% et le nickel de 8%. l'acier inoxydable 303 est une version d'usinage libre de l'acier inoxydable 304. L'addition du soufre réduit sa résistance à la corrosion, ainsi le type 303 acier inoxydable est pour se rouiller que dactylographient à 304 l'acier inoxydable.
L'acier inoxydable peut être employé dans un large éventail d'industries. Le type 316 acier inoxydable peut être employé pour des composants de valve dans le matériel médical tel que des machines et des canalisations après le traitement approprié. l'acier inoxydable 316 est également employé pour traiter des écrous - et - des boulons, beaucoup dont sont employés dans l'espace et les industries automobiles. l'acier inoxydable 303 est employé pour des vitesses, des axes et d'autres pièces nécessaires pour des avions et des automobiles.
acier à outils de burin
L'acier à outils est employé pour fabriquer des outils pour différents processus de fabrication, y compris le moulage mécanique sous pression, moulage par injection, emboutissant et coupant. Il y a beaucoup acier à outils différent allie disponible pour différentes applications, mais elles toutes sont connues pour leur dureté. Chacun d'eux peut résister à l'usage des utilités multiples (le moule en acier utilisé pour le moulage par injection peut résister un million de fois ou plus de matériaux) et a la résistance à hautes températures.
Une application commune d'acier à outils est le moulage par injection, qui est traité par commande numérique par ordinateur en acier trempé pour produire les pièces de production les plus de haute qualité. L'acier H13 est habituellement choisi en raison de sa bonne représentation thermique de fatigue - sa force et dureté peuvent résister à l'exposition à long terme aux températures extrêmes. Le moule H13 est très approprié aux matériaux avancés de moulage par injection avec la température de fusion élevée, parce qu'il fournit la plus longue vie de moule que d'autres aciers – 500000 à 1 million de fois. En même temps, S136 est acier inoxydable, et la vie de matrice dépasse un million de fois. Ce matériel peut être poli au de plus haut niveau et être employé pour des applications spéciales des pièces exigeant la clarté optique élevée.
Traitement en acier
Certaines des propriétés les plus utiles de l'acier viennent des étapes de traitement et de usinage supplémentaires. Ces méthodes peuvent être effectuées avant le traitement pour changer les propriétés de l'acier et pour faciliter l'acier pour traiter. Veuillez se rappeler que durcissant des matériaux avant que l'usinage prolonge l'usure de l'outil de temps machine et d'augmentation, mais de l'acier peut être traité après usinage pour augmenter la force ou la dureté du produit fini. C'est-à-dire, il est important d'anticiper n'importe quel traitement prévu que vous devez vou'appliquer pour réaliser les propriétés nécessaires pour vos pièces.
traitement thermique
Le traitement thermique se rapporte à plusieurs différents processus impliquant manoeuvrant la température de l'acier pour changer ses propriétés matérielles. Un exemple est le recuit, qui est employé pour réduire la ductilité de dureté et d'augmentation, facilitant l'acier pour traiter. Le processus de recuit chauffe lentement l'acier à la température désirée et le tient pendant une période. Le temps et la température exigés dépendent de l'alliage et de la diminution spécifiques avec l'augmentation du contenu de carbone. En conclusion, le métal est lentement refroidi dans le four ou entouré par l'isolant.
La normalisation du traitement thermique peut éliminer l'effort interne dans l'acier tout en maintenant plus de haute résistance et dureté que l'acier recuit. Pendant la normalisation, l'acier est chauffé à une haute température et puis à un air refroidis pour obtenir une dureté plus élevée.
L'acier éteint est un autre procédé de traitement thermique. Vous l'avez deviné, il durcit en acier. Il augmente également la force, mais rend également le matériel plus fragile. Le processus durcissant se compose chauffer lentement l'acier, l'imbiber à température élevée, et puis refroidir rapidement l'acier dans la solution de l'eau, de pétrole ou de saumure.
En conclusion, gâchant le procédé de traitement thermique est adopté pour réduire la fragilité de l'acier éteint. L'acier gâché est presque identique à la normalisation : chauffez-lentement le à une température choisie, et aérez alors pour refroidir l'acier. La différence est que la température de gâchage est inférieure à d'autres processus, qui réduit la fragilité et la dureté de l'acier gâché.
Durcissement de précipitation
Le durcissement de précipitation améliore la limite conventionnelle d'élasticité de l'acier. Quelques catégories d'acier inoxydable peuvent contenir des valeurs du pH dans leurs noms, ainsi il signifie qu'elles ont la précipitation durcissant des caractéristiques. La principale différence entre la précipitation durcissant des aciers est qu'ils contiennent les éléments complémentaires : cuivre, aluminium, phosphore ou titane. Il y a beaucoup de différents alliages. Afin d'activer la précipitation durcissant la propriété, l'acier est façonné en la forme finale et puis soumis au traitement de durcissement par vieillissement. Le processus de durcissement par vieillissement chauffe le matériel pendant longtemps pour précipiter les éléments supplémentaires et pour former les particules solides avec différentes tailles, de ce fait améliorant la force du matériel.
17-4PH (également connu sous le nom d'acier 630) est un exemple commun de la précipitation d'acier inoxydable durcissant des catégories. L'alliage contient le chrome de 17% et le nickel de 4%, et le cuivre de 4%, qui contribue au durcissement de précipitation. En raison de la dureté accrue, de la force et de la résistance à la corrosion élevée, 17-4PH est employé pour des plates-formes d'HÉLIPONT, des lames de turbine de turbines et des tambours de rebut nucléaires.
Travail à froid
Les propriétés de l'acier peuvent également être changées sans appliquer un grand nombre de chaleur. Par exemple, le froid a fonctionné l'acier est rendu plus fort par un procédé de durcissement de travail. Le durcissement de travail se produit quand le métal est en plastique déformé. Ceci peut être réalisé en martelant, en roulant ou en dessinant le métal. Pendant l'usinage, si l'outil ou l'objet est surchauffé, le durcissement de travail peut également se produire accidentellement. Le travail à froid peut également améliorer l'usinabilité de l'acier. L'acier à faible teneur en carbone est très approprié au travail à froid.
Précautions pour la conception de structure métallique
En concevant les pièces en acier, il est important de se rappeler les caractéristiques uniques du matériel. Le rendre bien adapté aux caractéristiques de votre application peut exiger la considération supplémentaire de la conception de fabrication (DFM).
En raison de la dureté du matériel, cela prend plus longtemps à l'acier de processus que d'autres matériaux plus mous tels qu'en aluminium ou en laiton. Vous devez employer les arrangements corrects de machine pour optimiser la qualité de usinage et pour réduire au minimum l'usure de l'outil. En fait, ceci signifie une vitesse plus lente d'axe et une vitesse d'alimentation pour protéger vos pièces et moules.
Même si vous ne faites pas le traitement, vous devriez encore évaluer le type en acier approprié à votre projet, non seulement la dureté et la force, mais également la différence dans l'usinabilité. Par exemple, la durée de la transformation de l'acier inoxydable est environ deux fois celle de l'acier au carbone. En décidant de différentes catégories, vous devriez également considérer quelles propriétés sont les plus prioritaires et que les alliages en acier sont faciles d'obtenir. Les catégories utilisées généralement, telles que 304 ou 316 inoxydables, ont un éventail de tailles courantes à choisir de et pour avoir besoin de moins d'heure de trouver et acheter.