อุณหภูมิสูงส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติของแถบเหล็กกลมอ่อน ๆ อย่างไร

แถบกลมเหล็กอ่อนเป็นหนึ่งในวัสดุที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรมต่าง ๆ รวมถึงการก่อสร้างการผลิตและวิศวกรรม แถบเหล่านี้ได้รับการสนับสนุนสำหรับความเก่งกาจราคา - ประสิทธิผลและคุณสมบัติเชิงกลที่ค่อนข้างดี อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพของแท่งกลมเหล็กอ่อนสามารถได้รับอิทธิพลอย่างมากจากอุณหภูมิสูง ในฐานะซัพพลายเออร์ของแถบกลมเหล็กอ่อนการทำความเข้าใจเอฟเฟกต์ที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการให้ผลิตภัณฑ์และคำแนะนำที่ดีที่สุดแก่ลูกค้าของเรา

ผลกระทบต่อคุณสมบัติเชิงกล

แรงดึง

หนึ่งในคุณสมบัติเชิงกลหลักที่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิสูงคือความต้านทานแรงดึงของแท่งกลมเหล็กอ่อน ที่อุณหภูมิห้องโดยทั่วไปแล้วเหล็กอ่อนจะมีความต้านทานแรงดึงในระดับหนึ่งซึ่งช่วยให้สามารถทนต่อแรงดึงได้โดยไม่ทำลาย อย่างไรก็ตามเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นโครงสร้างอะตอมของเหล็กเริ่มเปลี่ยนไป

อะตอมในโครงตาข่ายเหล็กจะได้รับพลังงานมากขึ้นที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นซึ่งจะทำให้พันธบัตรอะตอมลดลง สิ่งนี้ส่งผลให้ความสามารถของวัสดุลดลงในการต้านทานแรงดึง ตัวอย่างเช่นในแถบเหล็กกลมอ่อนมาตรฐานเนื่องจากอุณหภูมิเข้าใกล้ 400 - 500 ° C ความต้านทานแรงดึงสามารถเริ่มลดลงได้อย่างมีนัยสำคัญ ที่ประมาณ 600 - 700 ° C การลดลงของความต้านทานแรงดึงอาจมีความสำคัญมากที่แถบอาจเปลี่ยนรูปหรือล้มเหลวภายใต้โหลดที่ค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับประสิทธิภาพที่อุณหภูมิห้อง

ความแข็งแรงของผลผลิต

ความแข็งแรงของผลผลิตเป็นอีกหนึ่งคุณสมบัติที่สำคัญ มันแสดงถึงความเครียดที่วัสดุเริ่มเปลี่ยนรูปแบบพลาสติก เช่นเดียวกับความต้านทานแรงดึงอุณหภูมิสูงทำให้เกิดความแข็งแรงของผลผลิตลดลง เมื่อแถบกลมเหล็กอ่อนสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงขึ้นการเคลื่อนที่ภายในโครงสร้างผลึกของเหล็กสามารถเคลื่อนที่ได้ง่ายขึ้น นี่เป็นเพราะพลังงานความร้อนที่เพิ่มขึ้นให้พลังงานกระตุ้นที่จำเป็นสำหรับการเคลื่อนที่แบบคลาดเคลื่อน

เป็นผลให้ความเครียดที่จำเป็นในการเริ่มต้นการเสียรูปพลาสติกลดลง ในการใช้งานอุตสาหกรรมที่ความแข็งแรงของผลผลิตของแถบกลมเหล็กอ่อนเป็นพารามิเตอร์การออกแบบที่สำคัญเช่นในการรองรับโครงสร้างการลดลงอย่างมีนัยสำคัญของความแข็งแรงของผลผลิตเนื่องจากอุณหภูมิสูงสามารถก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยร้ายแรง ตัวอย่างเช่นในอาคารภายใต้สถานการณ์ไฟแท่งเหล็กอ่อนที่ใช้ในเฟรมเวิร์กอาจประสบกับการสูญเสียความแข็งแรงของผลผลิตซึ่งอาจนำไปสู่ความไม่แน่นอนของโครงสร้าง

ความเหนียว

ความเหนียวความสามารถของวัสดุในการเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกก่อนที่จะแตกหักและเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิ ที่อุณหภูมิสูงปานกลาง (ประมาณ 200 - 400 ° C) ความเหนียวของแท่งกลมเหล็กอ่อนจะเพิ่มขึ้นโดยทั่วไป พลังงานความร้อนที่เพิ่มขึ้นช่วยให้การเคลื่อนไหวของอะตอมและการเคลื่อนที่ประสานงานได้มากขึ้นทำให้วัสดุได้รับการเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกมากขึ้นโดยไม่ทำลาย

อย่างไรก็ตามเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นมากกว่าประมาณ 600 - 700 ° C ความเหนียวจะเริ่มลดลงอีกครั้ง ที่อุณหภูมิที่สูงมากเหล่านี้วัสดุจะเปราะมากขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของเฟสและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาค ตัวอย่างเช่นการตกตะกอนของคาร์ไบด์และการเจริญเติบโตของธัญพืชสามารถลดความสามารถของวัสดุในการเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกเพิ่มโอกาสในการแตกหักเปราะ

การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาค

การเจริญเติบโตของธัญพืช

อุณหภูมิสูงอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคอย่างมีนัยสำคัญในแถบกลมเหล็กอ่อน หนึ่งในการเปลี่ยนแปลงที่โดดเด่นที่สุดคือการเติบโตของธัญพืช ที่อุณหภูมิสูงขึ้นธัญพืชในโครงสร้างเหล็กมีแนวโน้มที่จะเติบโตขึ้น แรงผลักดันสำหรับการเติบโตของเมล็ดข้าวคือการลดลงของพลังงานเขตแดนทั้งหมด

เมื่อเมล็ดเพิ่มขึ้นจำนวนขอบเขตของเมล็ดจะลดลง เนื่องจากขอบเขตของธัญพืชทำหน้าที่เป็นอุปสรรคต่อการเคลื่อนไหวของการเคลื่อนที่การลดลงของจำนวนของพวกเขาหมายความว่าการเคลื่อนที่สามารถเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระมากขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกลเช่นการลดลงของความแข็งแรงและการเพิ่มขึ้นของความเหนียวที่อุณหภูมิปานกลาง ในแถบเหล็กกลมอ่อนการสัมผัสกับอุณหภูมิสูงเป็นเวลานานกล่าวว่าสูงกว่า 800 ° C เป็นระยะเวลานานอาจส่งผลให้ธัญพืชขนาดใหญ่มากซึ่งอาจส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อประสิทธิภาพของบาร์

การแปลงเฟส

เหล็กอ่อนผ่านการแปลงเฟสในช่วงอุณหภูมิที่แตกต่างกัน ที่อุณหภูมิห้องโดยทั่วไปแล้วเหล็กอ่อนจะประกอบด้วยเฟสเฟอร์ไรต์และไข่มุก เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นออสเทนไนต์ก็เริ่มก่อตัวขึ้น การเปลี่ยนแปลงจากเฟอร์ไรต์ - ไข่มุกเป็นออสเทนไนต์เกิดขึ้นที่อุณหภูมิ AC1 และ AC3 ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 723 ° C และ 870 ° C ตามลำดับสำหรับเหล็กที่ไม่รุนแรงที่สุด

การแปลงเฟสเหล่านี้อาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติของแถบกลมเหล็กอ่อน ตัวอย่างเช่นออสเทนไนต์มีโครงสร้างผลึกที่แตกต่างกัน (ลูกบาศก์กึ่งกลางใบหน้า) เมื่อเทียบกับเฟอร์ไรต์ (ลูกบาศก์กึ่งกลางของร่างกาย) ความแตกต่างในโครงสร้างนี้มีผลต่อความหนาแน่นความแข็งและคุณสมบัติอื่น ๆ ของวัสดุ เมื่อแถบเย็นลงการเปลี่ยนแปลงจากออสเทนไนต์เป็นเฟสอื่น ๆ ก็ต้องมีการควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้คุณสมบัติสุดท้ายที่ต้องการ

การขยายตัวทางความร้อน

ผลกระทบที่สำคัญอีกประการหนึ่งของอุณหภูมิสูงในแถบเหล็กกลมอ่อนคือการขยายตัวทางความร้อน วัสดุทั้งหมดจะขยายตัวเมื่อความร้อนและเหล็กอ่อนไม่มีข้อยกเว้น ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนสำหรับเหล็กอ่อนอยู่ที่ประมาณ 12 ×10⁻⁶ /° C

ซึ่งหมายความว่าสำหรับทุกระดับองศาเซลเซียสที่เพิ่มขึ้นในอุณหภูมิแถบเหล็กกลมอ่อนจะขยายตัวในปริมาณเล็กน้อย ในการใช้งานที่มีขนาดที่แม่นยำเช่นในชิ้นส่วนเครื่องจักรหรือวิศวกรรมความแม่นยำการขยายตัวทางความร้อนอาจทำให้เกิดปัญหาได้ ตัวอย่างเช่นหากมีการใช้แถบกลมเหล็กอ่อนในชุดประกอบอย่างแน่นหนาการขยายตัวเนื่องจากอุณหภูมิสูงสามารถนำไปสู่ความเครียดที่เพิ่มขึ้นความผิดปกติหรือแม้แต่การติดขัดของส่วนประกอบ

แอปพลิเคชันและข้อควรพิจารณา

ในการก่อสร้างแท่งกลมเหล็กอ่อนจะใช้กันอย่างแพร่หลายในโครงสร้างคอนกรีตแรง ในกรณีที่เกิดไฟไหม้อุณหภูมิสูงอาจมีผลเสียต่อบาร์ เพื่อลดผลกระทบเหล่านี้การเคลือบไฟทนไฟสามารถนำไปใช้กับแท่งได้ การเคลือบเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นอุปสรรคลดอัตราที่ความร้อนถูกถ่ายโอนไปยังเหล็ก

ในอุตสาหกรรมการผลิตเมื่อใช้แท่งกลมเหล็กอ่อนในกระบวนการอุณหภูมิสูงเช่นการปลอมหรือการรักษาด้วยความร้อนการเปลี่ยนแปลงของคุณสมบัติจะต้องได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบ ตัวอย่างเช่นในระหว่างการปลอมอุณหภูมิจะต้องมีการควบคุมอย่างแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าแถบสามารถเปลี่ยนรูปได้โดยไม่ต้องแตกร้าวมากเกินไปหรือสูญเสียความแข็งแรง

ในฐานะซัพพลายเออร์ของแถบกลมเหล็กอ่อนเรานำเสนอผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายเพื่อตอบสนองความต้องการของลูกค้าที่แตกต่างกัน ของเราแถบสีสันสดใสขนาด 25 มม.เป็นที่รู้จักกันดีว่าพื้นผิวที่มีคุณภาพสูงและคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยมที่อุณหภูมิห้อง เรายังจัดหาSAE 1045 แถบเหล็กกล้าคาร์บอนและ1040 บาร์เหล็กโลหะผสมเย็นซึ่งมีองค์ประกอบเฉพาะที่ออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชันที่แตกต่างกัน

หากคุณมีส่วนร่วมในโครงการที่จำเป็นต้องมีแท่งกลมเหล็กอ่อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อาจสัมผัสกับอุณหภูมิสูงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องปรึกษากับเรา เราสามารถให้ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์ของเราและช่วยคุณเลือกแถบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความต้องการเฉพาะของคุณ ไม่ว่าคุณจะกำลังสร้างโครงการโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่หรือการผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำขนาดเล็กเราอยู่ที่นี่เพื่อช่วยเหลือคุณ ติดต่อเราเพื่อเริ่มการอภิปรายการจัดซื้อและค้นหาโซลูชันแถบเหล็กกลมอ่อนที่ดีที่สุดสำหรับโครงการของคุณ

การอ้างอิง

• Callister, WD, & Rethwisch, DG (2014) วัสดุศาสตร์และวิศวกรรม: บทนำ ไวลีย์
• คณะกรรมการคู่มือ ASM (1990) คู่มือ ASM เล่มที่ 1: คุณสมบัติและการเลือก: เตารีดเหล็กและโลหะผสมประสิทธิภาพสูง ASM International
• Dieter, GE (1986) เครื่องกลโลหะ McGraw - Hill