Като доставчик на чисто желязо съм свидетел от първа ръка на основната роля, която примесите играят за промяна на свойствата на този основен метал. Чистото желязо, в своето идеално състояние, предлага уникален набор от характеристики, които го правят силно търсено - след в различни индустрии. Въпреки това, наличието на примеси може значително да трансформира тези свойства, положително или отрицателно.
Физически свойства
Едно от най -забележимите въздействия на примесите върху чистото желязо е върху неговата плътност. Примесите могат да причинят вариации в атомната опаковка в желязната решетка. Например, ако атомът на примесите е по -голям от железен атом, той може да наруши редовното подреждане на железни атоми, което води до увеличаване на общия обем на материала и по този начин намаляване на плътността. Обратно, по -малките атоми на примеси могат да се поберат в интерстициалните пространства между железни атоми, което потенциално увеличава плътността.
Точката на топене на чистото желязо е добре дефинирана при около 1538 ° C. Но примесите могат да понижат или да повишат тази точка на топене. Елементи като сяра и фосфор са добре известни със способността си да образуват ниско топене - точкова евтектика с желязо. Когато тези примеси са налице, евтектичните смеси могат да се стопят при температури, много по -ниски от точката на топене на чисто желязо. Това може да бъде основна грижа при приложения с висока температура, при които трябва да се поддържа структурната цялост на материала на базата на желязо.
Механични свойства
Силата и твърдостта са две критични механични свойства на желязото. Примесите могат да окажат дълбоко влияние върху тези характеристики. Например, въглеродът е често срещан примес в желязото. Когато присъства в малки количества, въглеродът може да образува железен карбид (Fe₃c), известен още като циментит. Наличието на циментит в желязната матрица увеличава твърдостта и силата на материала. Това е принципът за производството на стомана, който по същество е сплав от желязо и въглерод. Ако обаче съдържанието на въглерод е твърде високо, материалът става крехък и нейната пластичност намалява значително.
Пластичността, способността на материал да деформира пластично преди счупване, също се влияе от примеси. Не- металните включвания като оксиди, сулфиди и силикати могат да действат като концентратори на стрес. Когато се прилага натоварване върху желязото, тези включвания могат да инициират пукнатини, намалявайки способността на материала да деформира пластично. В резултат на това пластичността на желязото се намалява и става по -предразположена към внезапна фрактура.
Издръжливостта, която е способността на материал да абсорбира енергия преди счупване, също се влияе от примесите. Като цяло, примесите, които причиняват премахване, като прекомерни количества фосфор или азот, намаляват здравината на желязото. Тези елементи могат да се разделят на граници на зърното, като отслабват връзката между зърната и правят материала по -податлив на разпадане на напукване.
Химични свойства
Корозионната устойчивост на чисто желязо е сравнително лоша. Той лесно реагира с кислород в присъствието на влага, за да образува железен оксид (ръжда). Въпреки това, примесите могат или да засилят или разграждат устойчивостта на корозия на желязото. Хромът е пример за примес, който може да подобри устойчивостта на корозия. Когато се добавя към желязо в достатъчно количества, хромът образува пасивен оксиден слой върху повърхността на материала. Този слой действа като бариера, предотвратявайки по -нататъшното окисляване и корозия.
От друга страна, сярата може да окаже отрицателно въздействие върху устойчивостта на корозия. Сярата може да реагира с желязо, за да образува желязо сулфид. Железният сулфид е по -порест и по -малко защитен от слоя железен оксид. Той също може да ускори процеса на корозия, като насърчава образуването на локални електрохимични клетки на повърхността на желязото.
Електрически и магнитни свойства
По отношение на електрическата проводимост чистото желязо е сравнително добър проводник. Примесите обаче могат да нарушат потока на електроните през желязната решетка. Например, легиращите елементи като никел и силиций могат да увеличат електрическото съпротивление на желязото. Това е така, защото тези елементи въвеждат центрове за разсейване на електрони, възпрепятствайки тяхното движение и по този начин намалява електрическата проводимост.
Магнитните свойства също се влияят от примесите. Чистото желязо е феромагнитно, което означава, че може да се намагнетизира и да запази магнетизацията си. Наличието на определени примеси обаче може да промени магнитното поведение на желязото. Например, добавянето на не -магнитни елементи като мед или цинк може да намали магнитната пропускливост на желязото. От друга страна, малки количества кобалт могат да подобрят магнитните свойства на желязото, което го прави подходящ за приложения в електрически трансформатори и двигатели.
Нашите продукти и въздействието на примесите
В нашата компания предлагаме гама от чисти железни продукти, включителноYT01 Чисто желязо. Нашето YT01 чисто желязо е внимателно усъвършенствано, за да се сведе до минимум наличието на примеси. Това гарантира, че запазва желаните свойства на чистото желязо, като висока пластичност и добра електрическа проводимост. Ние обаче разбираме също, че в някои приложения може да се изисква контролирано количество примеси за постигане на специфични свойства.
Например, нашитеASTM A848 МашируемостПродуктът е проектиран със специфичен профил на примеси, за да подобри неговата обработка. Като внимателно контролираме вида и количеството на примесите, можем да подобрим характеристиките на рязане на желязото, намалявайки износването на инструмента и подобрявайки повърхностното покритие на обработените части.
Ние също доставямеЧист железен прах, който се използва в различни приложения, включително прахова металургия и магнитни материали. Чистотата на нашия железен прах е от решаващо значение в тези приложения. Дори малко количество примеси могат да повлияят на процеса на синтероване в прахообразната металургия или магнитните свойства на крайния продукт.
Заключение
В заключение, примесите имат далеч - достигащо въздействие върху свойствата на чистото желязо. Те могат да променят физическите, механичните, химичните, електрическите и магнитните свойства на материала, което го прави подходящ за широк спектър от приложения. Като чист доставчик на желязо се ангажираме да предоставяме продукти с висококачествени продукти с внимателно контролирани нива на примеси. Независимо дали се нуждаете от чисто желязо с минимални примеси или материал, основан на желязо със специфични имоти, предизвикани от нечистота, ние разполагаме с експертиза и ресурси, за да отговорим на вашите изисквания.
Ако се интересувате от нашите чисти железни продукти или имате въпроси относно въздействието на примесите върху свойствата на желязо, ние ви насърчаваме да се свържете с нас за подробна дискусия. Екипът ни от експерти е готов да ви помогне да изберете правилния продукт за вашето конкретно приложение.
ЛИТЕРАТУРА
- Askeland, Dr, & Wright, WJ (2011). Науката и инженерството на материалите. Ученето на Cengage.
- Callister, WD, & Rethwisch, DG (2014). Материалознание и инженерство: Въведение. Уайли.
- Smith, WF, & Hashemi, J. (2012). Основи на материалознанието и инженерството. McGraw - Hill Education.