Материалы гибких насосно-компрессорных труб входят в число наиболее часто используемых сплавов и по существу представляют собой комбинацию углерода и железа. Он также содержит другие элементы, некоторые из которых сохраняются в процессе производства стали, другие составляющие добавляются для получения определенных свойств.
Наиболее распространенные элементы перечислены ниже:
Алюминий (Al)
При добавлении к расплавленной стали очень быстро смешивается с любым нерастворенным кислородом и поэтому считается одним из наиболее распространенных раскислителей при производстве стали. Алюминий также используется для создания мелкозернистой структуры и контроля роста зерна.
Углерод (C)
Основной металл, железо, легирован углеродом для производства стали, что увеличивает твердость и прочность железа. Чистое железо нельзя упрочнить или упрочнить термической обработкой, но добавление углерода обеспечивает широкий диапазон твердости и прочности.
Хром (Cr)
Хром добавлен в сталь для повышения ее стойкости к окислению. Это сопротивление увеличивается по мере добавления хрома. «Нержавеющая сталь» содержит около 11% хрома и обладает замечательной степенью общей коррозионной стойкости по сравнению со сталями с более низким процентным содержанием хрома. При добавлении в низколегированные стали хром может усилить реакцию на термообработку, тем самым улучшая прокаливаемость и прочность.
Кобальт (Co)
Используется для повышения твердости стали в красном цвете. Он увеличивает срок службы инструмента благодаря своей способности сохранять твердость и режущую способность, когда он нагревается до тускло-красного цвета во время обработки.
Медь (Cu)
Медь обычно присутствует в нержавеющей стали в качестве остаточного элемента. Однако его добавляют к некоторым сплавам для получения свойств дисперсионного твердения.
Железо (Fe)
Хотя ему не хватает прочности, он очень мягкий, пластичный и ни в какой степени не поддается термической обработке, железо является основным элементом стали. При добавлении других легирующих элементов могут быть достигнуты требуемые механические свойства.
Марганец (Mn)
Его присутствие имеет три основных эффекта. Это мягкий деоксидант, действующий как очищающее средство, выводящее серу и кислород из расплава в шлак. Марганец увеличивает прокаливаемость и прочность на разрыв, но снижает пластичность и соединяется с серой с образованием сульфидов марганца, которые необходимы для сталей без резания.
Молибден (Мо)
При добавлении молибдена в хромоникелевые аустенитные стали повышается стойкость к точечной коррозии, особенно под действием хлоридов и серосодержащих химикатов. При добавлении в низколегированные стали молибден улучшает жаропрочность и твердость. При добавлении в хромистые стали он значительно снижает склонность стали к разложению при эксплуатации или термообработке.
Никель (Ni)
При добавлении в углеродистую сталь в количестве до 5% он увеличивает прочность на разрыв, ударную вязкость и закаливаемость без потери пластичности. Часто используемые в сочетании с другими легирующими элементами, особенно хромом и молибденом, нержавеющие стали содержат от 8% до 14% никеля.
Ниобий (Nb/Cb)
Ниобий (колумбий) увеличивает предел текучести и, в меньшей степени, предел прочности углеродистой стали. Добавление небольшого количества ниобия может значительно повысить предел текучести сталей. Ниобий также может обладать умеренным эффектом усиления осаждения. Его основной вклад заключается в образовании выделений выше температуры превращения и в замедлении рекристаллизации аустенита, тем самым способствуя мелкозернистой микроструктуре с улучшенной прочностью и ударной вязкостью.
Азот (N)
Азот увеличивает аустенитную стабильность нержавеющих сталей и, как и в случае никеля, является аустенитным образующим элементом. Предел текучести значительно повышается при добавлении азота в аустенитные нержавеющие стали.
Фосфор (P)
Хотя он увеличивает предел прочности стали на разрыв и улучшает обрабатываемость, его обычно считают нежелательной примесью из-за его эффекта охрупчивания. В большинстве сталей содержание фосфора не превышает 0,05%.
Кремний (Si)
В большинстве товарных сталей он присутствует в диапазоне 0,05–0,35% и действует как мощный раскислитель. Он присутствует в более высоких концентрациях в силикон-марганцевых пружинных сталях, а также в кислых и жаропрочных сталях.
Сера (S)
При добавлении в небольших количествах сера улучшает обрабатываемость, но не вызывает жаростойкость. Жаростойкость уменьшается за счет добавления марганца, который соединяется с серой с образованием сульфида марганца. Поскольку сульфид марганца имеет более высокую температуру плавления, чем сульфид железа, который образовался бы, если бы марганец не присутствовал, слабые места на границах зерен значительно уменьшаются во время горячей обработки.
Тантал (Ta)
По химическому составу похож на ниобий и имеет аналогичные эффекты.
Титан (Ti)
Основное применение титана в качестве легирующего элемента в стали - это стабилизация карбида. Он соединяется с углеродом с образованием карбидов титана, которые довольно стабильны и трудно растворяются в стали. Это позволяет свести к минимуму возникновение межкристаллитной коррозии, как в случае с AISI 321. При добавлении примерно 0,25% -0,60% титана углерод соединяется с титаном, а не с хромом, предотвращая связывание коррозионно-стойкого хрома в виде межкристаллитного карбидов и сопутствующей потере коррозионной стойкости на границах зерен.
Ванадий (V)
Ванадий является сильным раскислителем и способствует мелкозернистой структуре. Он противодействует разупрочнению при повышенных температурах, и стали с ванадием, кажется, более устойчивы к ударам, чем стали без него. |