Quin tipus d'acer existeix i com processar-lo

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

Sense el descobriment de l'acer, les seves propietats i mètodes de processament, la civilització moderna no existiria. Des de l'antiguitat es coneixen alguns tipus d'acer que s'utilitzaven per a la producció d'armes i eines. Amb el desenvolupament de la metal·lúrgia i la tecnologia metal·lúrgica, aquest material va començar a utilitzar-se en gairebé tots els camps de l'activitat humana.

Classificació per composició química

L'aliatge de ferro amb carboni, el contingut d'aquest últim en el qual no supera el 2%, s'anomena acer. Els seus principals tipus es classifiquen principalment pel nivell de contingut de carboni:

• baix en carboni;
• carboni mitjà;
• alt carboni.

La primera forma del component anomenat no conté més del 0,25%. En els acers de carboni mitjà, el seu contingut es troba entre el 0,25 i el 0,6%, i els acers d' alt carboni es distingeixen per una concentració superior al 0,6%.

Aliatge d'acer

Les matèries primeres originals per a la fabricació d'acer ja contenen algunes impureses. La majoria són perjudicials, però n'hi ha quemillorar les propietats del producte final. Amb el temps, es va trobar que alguns additius canvien significativament les propietats físiques i químiques bàsiques de l'aliatge descrit. Així doncs, es va descobrir el procés d'aliatge. I avui, els tipus i propietats de l'acer amb aliatge són una prioritat en la recerca dels laboratoris i instituts metal·lúrgics.

Segons la concentració d'impureses útils, aquests acers es divideixen en tres grups:

• poca aliatge (impureses fins a un 2,5%);
• aliatge mitjà (elements d'aliatge del 2,5 al 10%);
• altament aliat (més d'un 10% d'aliatge).

Classificació per finalitat

Depenent del mètode de producció, la composició química i la quantitat d'elements d'aliatge, es distingeixen els següents tipus d'acer:

• estructural;
• instrumental;
• amb propietats físiques especials;
• amb qualitats químiques especials.

El tipus estructural és el més massiu, aquests aliatges s'utilitzen en la fabricació de la majoria de productes d'enginyeria i en la construcció.

Les eines són d' alta duresa, alta carboni, però també fràgils. S'utilitzen en la fabricació de diversos instruments, des de la cirurgia fins al tall de metalls. D'aquí el nom d'aquest tipus d'acer.

Per a casos especials en producció, es necessiten aliatges amb característiques físiques determinades:baix coeficient d'expansió lineal, gran capacitat de magnetització, etc. Aquests tipus d'acer pertanyen a la classe amb propietats físiques especials.

Els aliatges amb propietats químiques especificades són l'últim tipus de la nostra llista. Alguns d'ells són resistents a la corrosió, altres són resistents a la calor i hi ha materials amb una major resistència química.

Classificació pel nivell d'impureses nocives

Les impureses més habituals que degraden les propietats de l'acer són el sofre i el fòsfor. En aliatges de qualitat normal, es permet el contingut de sofre fins a un 0,06% i de fòsfor fins a un 0,07%. Els acers que pertanyen al grup d' alta qualitat no contenen més del 0,035% de cadascun dels elements nocius, i els acers d' alta qualitat, no més del 0,025%. En acers especialment d' alta qualitat, el nivell d'impureses de sofre no supera el 0,015% i el contingut de fòsfor es permet fins a un 0,025%.

Mètodes de processament d'acer

Segons el grau d'escalfament, el processament és calent i fred. En el primer cas, l'aliatge s'escalfa fins a l'etapa de formació d'austenita, però per sota del punt de fusió. L'acer es torna tou i es pot remodelar. El tipus de processament d'acer en fred es realitza en condicions normals.

Segons el tipus d'impacte, es divideixen dos tipus principals de processament: pressió i tall. El primer tipus inclou la forja, la laminació, el dibuix, l'estampació i el premsat.

El segon tipus de processament inclou els treballs següents: tornejat, trepat, fresat. Però també hi ha fredestampació, així com forja en fred, que va rebre un nom separat: "enduriment".

Els últims desenvolupaments en el treball en fred de l'acer basats en la teoria de la fluïdesa dels metalls permeten canviar significativament la forma i la mida de la peça original sense escalfar i amb l'ajuda de la pressió volumètrica. L'acer es carrega fins que arriba a un estat de fluència i és "pràctic" per a la mecanització. Aquest mètode és rellevant per a alguns aliatges que canvien les seves característiques físiques, químiques o de resistència quan s'escalfen.