Sebagai pembekal besi tulen, saya telah menyaksikan secara langsung peranan penting yang dimainkan oleh kekotoran dalam mengubah sifat -sifat logam asas ini. Besi tulen, dalam keadaan idealnya, menawarkan satu set ciri unik yang menjadikannya sangat dicari - selepas dalam pelbagai industri. Walau bagaimanapun, kehadiran kekotoran boleh mengubah sifat -sifat ini dengan ketara, sama ada secara positif atau negatif.
Sifat fizikal
Salah satu kesan kekotoran yang paling ketara terhadap besi tulen adalah pada ketumpatannya. Kekotoran boleh menyebabkan variasi pembungkusan atom dalam kekisi besi. Sebagai contoh, jika atom kekotoran lebih besar daripada atom besi, ia boleh mengganggu susunan atom besi secara tetap, yang membawa kepada peningkatan jumlah keseluruhan bahan dan dengan itu penurunan ketumpatan. Sebaliknya, atom kekotoran yang lebih kecil mungkin sesuai dengan ruang interstisial antara atom besi, yang berpotensi meningkatkan ketumpatan.
Titik lebur besi tulen adalah baik - ditakrifkan pada sekitar 1538 ° C. Tetapi kekotoran boleh menurunkan atau menaikkan titik lebur ini. Unsur -unsur seperti sulfur dan fosforus adalah baik - dikenali kerana keupayaan mereka untuk membentuk eutektik yang rendah - lebur - dengan besi. Apabila kekotoran ini hadir, campuran eutektik boleh mencairkan suhu jauh lebih rendah daripada titik lebur besi tulen. Ini boleh menjadi kebimbangan utama dalam aplikasi suhu tinggi di mana integriti struktur bahan berasaskan besi perlu dikekalkan.
Sifat mekanikal
Kekuatan dan kekerasan adalah dua sifat mekanikal kritikal besi. Kekotoran boleh mempunyai pengaruh yang mendalam terhadap ciri -ciri ini. Sebagai contoh, karbon adalah kekotoran biasa dalam besi. Apabila hadir dalam jumlah yang kecil, karbon boleh membentuk besi karbida (Fe₃c), juga dikenali sebagai simen. Kehadiran simen dalam matriks besi meningkatkan kekerasan dan kekuatan bahan. Inilah prinsip di sebalik pengeluaran keluli, yang pada dasarnya merupakan aloi besi dan karbon. Walau bagaimanapun, jika kandungan karbon terlalu tinggi, bahan menjadi rapuh dan kemulurannya berkurangan dengan ketara.
Kemuluran, keupayaan bahan untuk ubah bentuk secara plastik sebelum patah, juga dipengaruhi oleh kekotoran. Kemasukan bukan logam seperti oksida, sulfida, dan silikat boleh bertindak sebagai konsentrator tekanan. Apabila beban digunakan pada besi, kemasukan ini boleh memulakan retak, mengurangkan keupayaan bahan untuk mengubahsuai secara plastik. Akibatnya, kemuluran besi dikurangkan, dan ia menjadi lebih mudah untuk patah secara tiba -tiba.
Kekuatan, yang merupakan keupayaan bahan untuk menyerap tenaga sebelum patah, juga dipengaruhi oleh kekotoran. Secara umum, kekotoran yang menyebabkan kejutan, seperti jumlah fosforus yang berlebihan atau nitrogen, mengurangkan ketangguhan besi. Unsur -unsur ini boleh memisahkan sempadan bijian, melemahkan ikatan antara bijirin dan membuat bahan lebih mudah terdedah kepada penyebaran retak.
Sifat kimia
Rintangan kakisan besi tulen agak miskin. Ia mudah bertindak balas dengan oksigen dengan kehadiran kelembapan untuk membentuk oksida besi (karat). Walau bagaimanapun, kekotoran boleh meningkatkan atau merendahkan rintangan kakisan besi. Chromium adalah contoh kekotoran yang dapat meningkatkan rintangan kakisan. Apabila ditambah kepada besi dalam jumlah yang mencukupi, kromium membentuk lapisan oksida pasif pada permukaan bahan. Lapisan ini bertindak sebagai penghalang, menghalang pengoksidaan dan kakisan selanjutnya.
Sebaliknya, sulfur boleh memberi kesan negatif terhadap rintangan kakisan. Sulfur boleh bertindak balas dengan besi untuk membentuk sulfida besi. Besi sulfida lebih berliang dan kurang perlindungan daripada lapisan oksida besi. Ia juga boleh mempercepatkan proses kakisan dengan mempromosikan pembentukan sel -sel elektrokimia tempatan di permukaan besi.
Sifat elektrik dan magnet
Dari segi kekonduksian elektrik, besi tulen adalah konduktor yang agak baik. Walau bagaimanapun, kekotoran boleh mengganggu aliran elektron melalui kekisi besi. Sebagai contoh, unsur -unsur aloi seperti nikel dan silikon dapat meningkatkan ketahanan elektrik besi. Ini kerana unsur -unsur ini memperkenalkan pusat penyebaran untuk elektron, menghalang pergerakan mereka dan dengan itu mengurangkan kekonduksian elektrik.
Ciri -ciri magnet juga dipengaruhi oleh kekotoran. Besi tulen adalah ferromagnet, yang bermaksud ia boleh dimagnetkan dan mengekalkan magnetinya. Walau bagaimanapun, kehadiran kekotoran tertentu boleh mengubah tingkah laku magnet besi. Sebagai contoh, penambahan elemen bukan magnet seperti tembaga atau zink dapat mengurangkan kebolehtelapan magnet besi. Sebaliknya, sejumlah kecil kobalt dapat meningkatkan sifat magnet besi, menjadikannya sesuai untuk aplikasi dalam transformer elektrik dan motor.
Produk kami dan kesan kekotoran
Di syarikat kami, kami menawarkan pelbagai produk besi tulen, termasukYT01 PURE IRON. Besi tulen YT01 kami ditapis dengan teliti untuk meminimumkan kehadiran kekotoran. Ini memastikan ia mengekalkan sifat -sifat besi tulen yang diingini, seperti kemuluran yang tinggi dan kekonduksian elektrik yang baik. Walau bagaimanapun, kami juga memahami bahawa dalam sesetengah aplikasi, jumlah kekotoran yang terkawal mungkin diperlukan untuk mencapai sifat tertentu.
Sebagai contoh, kamiASTM A848 machinabilityProduk direka dengan profil kekotoran tertentu untuk meningkatkan kebolehkerjaannya. Dengan berhati -hati mengawal jenis dan jumlah kekotoran, kita dapat meningkatkan prestasi pemotongan besi, mengurangkan alat memakai dan meningkatkan kemasan permukaan bahagian -bahagian machined.
Kami juga membekalkanserbuk besi tulen, yang digunakan dalam pelbagai aplikasi, termasuk bahan metalurgi serbuk dan magnet. Kesucian serbuk besi kami adalah penting dalam aplikasi ini. Malah sedikit kekotoran boleh menjejaskan proses sintering dalam metalurgi serbuk atau sifat magnet produk akhir.
Kesimpulan
Kesimpulannya, kekotoran mempunyai kesan yang jauh ke atas sifat besi tulen. Mereka boleh mengubah sifat fizikal, mekanikal, kimia, elektrik, dan magnet bahan, menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi. Sebagai pembekal besi tulen, kami komited untuk menyediakan produk berkualiti tinggi dengan tahap kekotoran yang dikawal dengan teliti. Sama ada anda memerlukan besi tulen dengan kekotoran yang minimum atau bahan berasaskan besi dengan sifat kekotoran tertentu yang disebabkan, kami mempunyai kepakaran dan sumber untuk memenuhi keperluan anda.
Sekiranya anda berminat dengan produk besi tulen kami atau mempunyai sebarang pertanyaan mengenai kesan kekotoran terhadap sifat besi, kami menggalakkan anda menghubungi kami untuk perbincangan terperinci. Pasukan pakar kami bersedia membantu anda dalam memilih produk yang sesuai untuk aplikasi khusus anda.
Rujukan
- Askeland, Dr, & Wright, WJ (2011). Sains dan Kejuruteraan Bahan. Pembelajaran Cengage.
- Callister, WD, & Rethwisch, DG (2014). Bahan Sains dan Kejuruteraan: Pengenalan. Wiley.
- Smith, WF, & Hashemi, J. (2012). Asas Sains dan Kejuruteraan Bahan. McGraw - Pendidikan Hill.