Az acél olvadáspontja – A végső útmutató kohászoknak

Az acél olvadáspontja az a pont, ahol az acél szilárdból folyékonyra változtatja formáját hevítés után. A fémek olvadáspontja eltérő, ezért ez a cikk mindent elmagyaráz, amit az acél olvadáspontjáról tudni kell.

Mi a fém olvadáspontja

A fém olvadáspontja az a pont, ahol a fém folyadékká alakul szélsőséges hőmérsékletnek kitéve. Az olvadásponton a fém szilárd és folyékony halmazállapota is egyensúlyban van.

Mi az acél olvadáspontja

Az acél olvadáspontja általában 1370°C/2500°F. Ennek ellenére azt is fontos megérteni, hogy az acél különböző formákat ölt, és ezeknek a formáknak mindegyike eltérő olvadáspontot mutat. Általában az acél olvadáspontja az ötvözőelemektől, valamint a kémiai összetételtől függően változik.

Rozsdamentes acél olvadáspontja

A rozsdamentes acélt általában konyhai eszközök gyártása során használják. A rozsdamentes acél olvadáspontja 1375°C és 1530°C között van. Ez 2500°F-nak és 2785°F-nak felel meg. Az olvadáspontról beszélve, a rozsdamentes acélban jelen lévő elemek befolyásolják az olvadáspontját.

Rozsdamentes acél alakíthatóság
Rozsdamentes acél alakíthatóság

· A szénacél olvadási hőmérséklete

A szénacél olvadáspontja 1410°C, ami 2570°F-nak felel meg. Ezen túlmenően, ez a szénacél osztály további kategóriába sorolható: közepes, magas és ultramagas széntartalmú acél. Ezeknél 1410 és 1540°C közötti olvadáspontra kell számítani.

· Enyhe acélolvadási hőmérséklet

A lágyacél szénből és vasból készül. Az ilyen típusú acél olvadáspontja 1350 °C és 1530 °C közé esik. Ne feledje, hogy olvadáspontja nagymértékben függ a jelenlévő szén mennyiségétől.

Általában az ilyen típusú acélokban jelenlévő szén mennyisége 0.05% és 0.03% között van. Minél magasabb a széntartalom, annál alacsonyabb a hőmérséklet és fordítva. Magas olvadási hőmérsékletének köszönhetően a lágyacél ideális választás a kovácsoláshoz.

· Szerszámacél olvadáspont

Ahogy a neve is sugallja, a szerszámacélt a szerszámok gyártásához használják. Ez a legkeményebb acélfajta, és ez megmagyarázza, hogy miért alkalmas szerszámok készítésére. A 0.7 és 1.4% közötti széntartalommal rendelkező szerszámacél olvadáspontja 1400 °C és 1425 °C között van. Ez 2550 °F és 2600 °F közötti hőmérsékletnek felel meg.

· Ötvözött acél olvadási hőmérséklete

Az ötvözött acél számos egyéb elemből áll, például nikkelből, krómból, szilíciumból és mangánból, hogy néhányat említsünk. Kétféle ötvözött acél létezik, nevezetesen erősen ötvözött acél és gyengén ötvözött acél. Az erősen ötvözött acél olvadáspontja alacsonyabb, 1415 °C, mint a gyengén ötvözött acélé, amelynek olvadáspontja 1432 °C.

· Maraging acél olvadáspontja

A martenzites acélról ismert, hogy alacsony széntartalmú vasötvözetet tartalmaz, és nagy szilárdságot mutat, miközben megőrzi hajlékonyságát. Olvadáspontja 1413 °C, ami 2575 °F-nak felel meg. A legtöbb esetben kerékpárvázak, aranyozott ütőfejek és kerítéskardpengék gyártásához használják, hogy csak néhányat említsünk.

Az acél olvasztásának legjobb módja

Az acél olvasztása többféle módon történhet:

Acél olvasztása kemencében

Az acél olvasztásához használhat elektromos ívkemencét vagy öntödei kemencét. Miután az acélt betöltötték az elektromos ívkemencébe, a kemencében lévő elektródák elősegítik az acélt megolvasztó elektromos áramok előállítását.

Másrészt egy öntödei kemencében propánt használnak az acél melegítésére. Ez utóbbi lassabb, ezért nem alkalmas nagyszabású produkciókra.

Elektromos olvasztó kemence
Elektromos olvasztó kemence

Indukciós olvasztó acél

Az indukciós olvasztást általában különböző fémek olvasztására használják, és ez alól az acél sem kivétel. Nem csak gyorsabb, de energiát is takarít meg.

Ennél a módszernél elektromos áramot használnak az acél olvasztására indukciós melegítéssel. Miután az indukciós kemencét olvadáspontra melegítették, az acélt betöltik a belsejébe és felmelegítik.

Indukciós olvasztórendszer
Indukciós olvasztórendszer

Elektrosalakos újraolvadású acél

Ezt az eljárást leginkább az acél finomítására és újraolvasztására használják elektródák segítségével, amelyek viszont kiváló minőségű ingotokat állítanak elő.

A kemence az egyik legjobb és legelterjedtebb módja az acél olvasztásának.

Elektrosalakos újraolvasztó rendszer
Elektrosalakos újraolvasztó rendszer

Az acélolvasztó kemencék típusai

Az acél olvasztására általában négy fő típusú olvasztókemencét használnak;

én. Elektromos ívkemence - Az elektromos ívkemencét acél melegítésére használják szénelektródák segítségével. A hevítési folyamat három fő módszerből áll, beleértve az olvasztást, a finomítást és a csapolást.

ii. Open Hearth Furnace - Ez az egyik legrégebbi olvasztókemence, amely az acélt a tüzelőanyag kandallóban történő elégetésével melegíti fel.

iii. Crucible Furnace – Az acélt egy olvasztótégelybe töltik (egy acélt tároló tartályba), majd később a kemence kamrájába helyezik, ahol a melegítés megtörténik.

Tégelykemence
Tégelykemence

iv. Indukciós kemence

Az indukciós kemence hőtermeléssel működik, amelyet elektromágneses indukció segít elő. Mindazonáltal ideális kis termelő iparágak számára.

Az acél olvasztásához használt anyagok

Először is fel kell melegíteni a szenet és a vasat az acél előállításához. Mint ilyen, egy kemencét használnak az acél melegítésére a kívánt olvadáspontig. A választott kemence típusától függően szükség lehet egy tégelyre.

Ez egy tartály, amely az acélt a kemencében tartja az olvasztási folyamat során. Ezenkívül az elektromos áram, a földgáz vagy a propán segít elérni a kívánt olvadási hőmérsékletet

Az acél olvadási hőmérsékletét meghatározó tényezők

Az olvadási hőmérsékletet gyakran a fém elemösszetétele határozza meg. Vegyük például az acélt, amely két elemet tartalmaz, nevezetesen a szenet és a vasat. Minél több az elem összetétele, annál alacsonyabb az olvadáspont, és fordítva.

Az acél olvadási hőmérsékletét meghatározó további elemek a következők:

· Az egyes acélmolekulák közötti vonzás ereje

A molekulák közötti erős vonzóerő magasabb olvadási hőmérsékletet jelent. Ne feledje, hogy a különböző acélminőségek eltérő molekuláris vonzási erőkkel rendelkeznek.

Ismét a legtöbb acélfajta kompakt szerkezetű, amely csak viszonylag magas hőmérsékleten olvad meg.

· Szennyeződések

Az acél különböző ötvözőelemeket tartalmazhat a speciális alkalmazási követelmények teljesítése érdekében. Általában ezek az elemek más vegyületek mellett „szennyeződéseket” képeznek.

Az elemek típusától függően az acél olvadáspontja valamivel magasabb vagy alacsonyabb lehet.

Természetesen más változók, például nyomás vagy környezeti feltételek is meghatározzák az acél olvadási hőmérsékletét.

Miért számít az acél olvadáspontjának ismerete?

Az acél vagy bármely fém olvadáspontjának ismerete általában kritikus az alkatrészek és gépek hatékony működéséhez.

Az alkatrész meghibásodása az egyik fő kockázat, amely az olvadáspont helytelen becsléséből fakadhat.

Ez leggyakrabban olyan acélipari alkalmazásokat érint, amelyek magas hőmérsékletű környezetben működnek. Az alkatrészek meghibásodásának elkerülése érdekében biztosítani kell, hogy ezek az alkalmazások ellenálljanak a hőmérsékletnek.

Arról nem is beszélve, hogy az acélnak folyékony halmazállapotúnak kell lennie ahhoz, hogy formázható legyen. Mint ilyen, minden késedelem az acél megszilárdulásához vezethet, ami egyébként megzavarhatja az egész folyamatot.

Hogyan befolyásolja a hőtágulás az acél olvadáspontját

A hőtágulás az anyag térfogatának változását jelenti, amikor különböző hőhatásoknak van kitéve. Ennek ellenére az alacsonyabb olvadáspontú fémnek nagyobb a hőtágulása, így ez befolyásolja a fémhasználatot.

Ezért fontos figyelembe venni az acél fém hőtágulási sebességét, amikor a rendeltetéséről döntünk.

Következtetés

Alapszabály, hogy az olvasztás előtt ismerje meg az acél típusát és a tervezett célt. A különböző minőségű acélok eltérő olvadásponttal rendelkeznek. A pontos eredmények elérése érdekében ismerje meg az olvasztani kívánt acél típusát, és használja a megfelelő olvasztási módszert az olvasztáshoz.

További források:

Titán olvadáspont – Forrás: HM

Fémek olvadáspontja – Forrás: Metal Supermarket

Frissítse a cookie-k beállításait
Lapozzon a lap tetejére