NK F36 Stahlplatte

 

Die Streckgrenze ist der minimale Spannungswert, bei dem ein Material beginnt, sich deutlich plastisch zu verformen. Es gibt verschiedene Methoden, die Streckgrenze von Materialien zu erhöhen:

 

I. Legieren

 

Fest – Lösungsverstärkung

 

Prinzip: Wenn einem metallischen Material gelöste Atome (Legierungselemente) hinzugefügt werden, bilden die gelösten Atome eine feste Lösung im Lösungsmittelgitter. Diese gelösten Atome verursachen eine Verzerrung des Lösungsmittelgitters und erhöhen den Widerstand gegen Versetzungsbewegungen. Wenn beispielsweise Elemente wie Mangan (Mn) und Silizium (Si) zu Stahl hinzugefügt werden, ersetzen die Manganatome die Positionen der Eisenatome, was zu einer Gitterverzerrung führt. Versetzungen müssen bei der Bewegung im verzerrten Gitter einen größeren Widerstand überwinden und so die Streckgrenze des Materials erhöhen.

 

Anwendung: Diese Methode wird häufig bei verschiedenen metallischen Materialien eingesetzt. Beispielsweise werden Aluminiumlegierungen Elemente wie Kupfer (Cu) und Magnesium (Mg) zugesetzt, um ihre mechanischen Eigenschaften durch Mischkristallverfestigung zu verbessern, sodass sie in Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden können, in denen eine hohe Materialfestigkeit erforderlich ist.

 

Niederschlagsverstärkung (Alterung – Verhärtung)

 

Prinzip: Die Legierung wird zunächst auf eine hohe Temperatur erhitzt, um eine gleichmäßige feste Lösung zu bilden, und dann schnell abgekühlt (abgeschreckt), um eine übersättigte feste Lösung zu erhalten. Beim anschließenden Alterungsprozess fallen die gelösten Atome in der übersättigten festen Lösung als feine und dispergierte Niederschläge aus. Diese Ausscheidungen können die Bewegung von Versetzungen behindern. Beispielsweise werden in einer kupferhaltigen Aluminiumlegierung nach dem Abschrecken und der Alterungsbehandlung Ausscheidungen wie CuAl₂ ausgeschieden. Versetzungen müssen diese Ausscheidungen während der Bewegung umgehen, um die Streckgrenze zu erhöhen.

 

 

 

II. Kaltverfestigung (Dehnungsverfestigung)

 

Prinzip: Während des Kaltumformprozesses von Materialien (z. B. Kaltwalzen, Kaltziehen, Kaltfließpressen usw.) wird eine große Anzahl von Versetzungen erzeugt. Mit zunehmendem Verformungsgrad nimmt die Versetzungsdichte kontinuierlich zu. Versetzungen interagieren und verschränken sich miteinander und bilden ein Versetzungsnetzwerk, das die weitere Bewegung der Versetzungen behindert und dadurch die Streckgrenze des Materials erhöht. Wenn beispielsweise ein Kupferdraht kaltgezogen wird, nimmt der Durchmesser des Kupferdrahts mit fortschreitendem Drahtziehprozess allmählich ab, die Versetzungsdichte nimmt zu und die Streckgrenze steigt.

 

 

 

III. Wärmebehandlung

 

Abschrecken und Anlassen

 

Löschprinzip: Das Metallmaterial wird über die kritische Temperatur erhitzt und für einen bestimmten Zeitraum gehalten und dann schnell abgekühlt. Beim Abschreckvorgang durchläuft das Material eine martensitische Phasenumwandlung. Das martensitische Gefüge weist eine hohe Härte und hohe Festigkeit auf. Dies liegt daran, dass sich die Gitterstruktur von Martensit von der der Ausgangsphase unterscheidet und es eine große Anzahl von Versetzungen, Zwillingen und anderen Defekten gibt und der Widerstand gegen Versetzungsbewegung groß ist, wodurch die Streckgrenze erhöht wird. Beispielsweise kann bei Kohlenstoffstahl nach dem Abschrecken eine Martensitstruktur erhalten werden, die die Streckgrenze des Materials deutlich erhöht.

 

Prinzip und Funktion des Temperierens: Das Material ist nach dem Abschrecken normalerweise spröde und muss angelassen werden. Beim Anlassen wird das abgeschreckte Material auf einen Temperaturbereich unterhalb der kritischen Temperatur erhitzt, für eine bestimmte Zeit gehalten und dann abgekühlt. Durch das Anlassen kann die Abschreckspannung beseitigt, die Struktur stabilisiert, die Härte des Materials entsprechend verringert und die Zähigkeit verbessert werden. Während des Anlassprozesses aggregieren und wachsen die Karbide im Martensit, wodurch das Gleichgewicht zwischen Festigkeit und Zähigkeit des Materials angepasst wird, sodass die Streckgrenze auf einem hohen Niveau bleibt und gleichzeitig die Gesamtleistung des Materials verbessert wird.

 

Anwendung: Es wird häufig im Bereich der mechanischen Fertigung eingesetzt, beispielsweise bei der Herstellung verschiedener Schneidwerkzeuge, Formen und wellenartiger Teile. Nachdem die Schneidwerkzeuge abgeschreckt und angelassen wurden, weist die Klinge eine höhere Streckgrenze und Härte auf, kann eine scharfe Schneidkante beibehalten und weist außerdem eine gewisse Zähigkeit auf, um ein Absplittern während des Gebrauchs zu verhindern.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Spezifikation, die wir liefern:

Dicke	3-200mm
Breite	1500-4000mm
Länge	5000-15000mm

 

 

 

IV. Kornverfeinerung

 

Prinzip: Je feiner die Körner, desto größer die Korngrenzenfläche. Die Korngrenze ist ein Hindernis für die Versetzungsbewegung. Wenn sich eine Versetzung zur Korngrenze bewegt, wird sie blockiert und stoppt oder ändert ihre Richtung. Nach der Hall-Petch-Formel ist die Streckgrenze eines Materials umgekehrt proportional zur Quadratwurzel der Korngröße. Das heißt, je kleiner die Korngröße, desto höher die Streckgrenze. Beispielsweise können in Stahlmaterialien durch Zugabe von Elementen, die die Körner verfeinern (wie Titan (Ti), Niob (Nb) usw.), während des Erstarrungsprozesses von Stahl feine Karbide oder Nitride gebildet werden, wodurch die Korngrenzen fixiert und verhindert werden Das Wachstum der Körner wird verhindert, wodurch die Körner verfeinert und die Streckgrenze erhöht wird.

 

Anwendung: In der modernen Stahlproduktion wird das Korn durch kontrollierte Walz- und kontrollierte Kühltechnologien verfeinert. Beispielsweise wird diese Technologie bei der Herstellung von hochfestem Baustahl eingesetzt, um die Streckgrenze des Stahls auf ein hohes Niveau zu bringen und gleichzeitig eine gute Zähigkeit und Schweißbarkeit zu gewährleisten, die für die Rahmenkonstruktion von Hochhäusern verwendet wird .

 

 

 

 

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