10 Sifat Mekanikal dan Fizikal Keluli



The sifat mekanik dan fizikal keluli mereka boleh berbeza-beza bergantung kepada komposisi dan peratusan kekotoran mereka (seperti fosforus atau belerang).

Oleh itu, apabila dikehendaki untuk mencapai sifat-sifat mekanikal dan fizikal yang lebih baik di lain, keluli boleh dialoikan dengan kromium, kobalt, tembaga, molibdenum, nikel, nitrogen, selenium, tantalum, titanium, tungsten atau vanadium.

Komposisi dan sifat keluli berbeza-beza. Keluli secara amnya mempunyai kandungan karbon yang lebih rendah daripada yang didapati dalam besi, dan jumlah kekotoran yang lebih rendah daripada yang didapati dalam logam lain.

Secara umum, sifat fizikal seperti ketumpatan, kekonduksian elektrik dan haba tidak banyak berubah dari satu aloi ke satu sama lain.

Walau bagaimanapun, sifat mekanik seperti kekuatan, kemuluran dan kekerasan bergantung kepada jenis aloi dan komposisi keluli.

Ciri-ciri mekanikal utama keluli

- Plastik

Ia adalah keupayaan keluli untuk mengekalkan bentuknya selepas tertakluk kepada usaha. Keluli yang digabungkan dengan peratusan karbon kecil, lebih banyak plastik.

2- Kerumitan

Keterlambatan adalah kemudahan yang boleh dipecahkan oleh keluli apabila tertakluk kepada usaha. Apabila keluli mengaloi, dengan peratusan tinggi arang batu, ia cenderung menjadi lebih rapuh. 

3- Kemudah

Kelembelan adalah kemudahan yang mempunyai keluli untuk dilaminasi. Dengan cara ini, sesetengah aloi keluli tahan karat cenderung lebih mudah dibentuk daripada yang lain.

4- Kekerasan

Kekerasan adalah rintangan yang menentang logam terhadap agen yang kasar. Lebih banyak karbon yang ditambahkan kepada aloi keluli, semakin sukar ia (Kailas, s.f.)

5- Tenacity

Tenacity adalah konsep yang menunjukkan keupayaan keluli untuk menentang penggunaan daya luaran tanpa melanggar.

Dalam kes keluli dengan kepekatan karbon sederhana, keteguhan cenderung lebih tinggi (Bab 6. Mekanikal Logam Mekanikal, 2004).

Ciri fizikal utama keluli

1- Badan

Sertakan sifat yang berkaitan dengan berat keluli, isipadu, jisim dan ketumpatan.

2- Terma

Ia merujuk kepada tiga aspek asas suhu keupayaan keluli memandu (memandu), potensi untuk pemindahan haba (perolakan), dan keupayaannya berpunca sinar inframerah dalam medium (radiasi).

3- Elektrik

Mereka merujuk kepada keupayaan keluli untuk menjalankan arus elektrik.

4- Optik

Ciri-ciri ini dalam kes keluli menunjukkan keupayaannya untuk mencerminkan cahaya atau mengeluarkan kecerahan. Setakat yang keluli tahan karat digabungkan dengan peratusan aluminium yang lebih tinggi, sifat optik yang lebih baik akan ada.

5- Magnetic

Ia merujuk kepada keupayaan keluli untuk diinduksi atau untuk mendorong medan elektromagnetik.

Semakin tinggi peratusan besi dalam aloi keluli, semakin besar kemampuannya untuk bertindak sebagai magnet (Sandhyarani, 2016).

Jenis keluli

Jenis keluli yang berbeza dihasilkan mengikut aplikasi mereka, oleh itu, sifat mekanikal dan fizikal jenis keluli ini mestilah berbeza.

Dengan cara ini, pelbagai skala telah dibuat untuk mengklasifikasikan keluli mengikut sifatnya (keanjalan, ketumpatan, titik lebur, kekonduksian terma, kekuatan, kekerasan antara lain).

Untuk menghasilkan jenis keluli yang berlainan, pengeluar menggunakan kepekatan logam lain untuk membuat aloi.

Proses pengeluaran dan cara kerja keluli juga memberi pengaruh penting terhadap produk akhir yang diperolehi.

Menurut Institut Besi dan Keluli Amerika (AISI untuk akronim dalam bahasa Inggeris), keluli boleh dikategorikan kepada empat kumpulan utama, mengikut komposisi kimia mereka:

  • Keluli karbon
  • Keluli aloi
  • Keluli tahan karat
  • Keluli alat

Sifat-sifat keluli karbon

Keluli karbon berasal dari aloi antara besi dan karbon. Dengan mengubah peratusan arang batu, ia boleh menghasilkan keluli dengan kualiti yang berbeza. Secara umum, semakin tinggi peratusan arang batu, semakin kuat dan tegar keluli akan.

Keluli dengan peratusan rendah arang dikenal di pasaran sebagai besi tempa. Keluli jenis ini mudah dikendalikan kerana ia sangat plastik.

Atas sebab ini, ia digunakan secara meluas untuk menghasilkan gril, aplikasi hiasan atau jawatan lampu.

Keluli dengan kandungan karbon purata sangat tinggi, itulah sebabnya ia digunakan untuk membuat jambatan atau bahagian struktur yang mampu menampung beban besar.

Untuk bahagiannya, keluli dengan kandungan karbon tinggi digunakan untuk membuat kabel. Apabila peratusan arang batu lebih besar daripada besi, kita bercakap tentang besi tuang, yang digunakan untuk membuat pasu dan barang-barang lain.

Walaupun keluli jenis terakhir ini agak sukar, ia juga sangat rapuh (Bahan, 2014).

Sifat keluli aloi

Keluli aloi adalah satu yang dibuat dengan peratusan kecil satu atau lebih logam selain daripada besi.

Mereka logam yang ditambah kepada aloi mempunyai keupayaan untuk mengubah sifat keluli.

Sebagai contoh, keluli dibuat dengan besi, kromium dan nikel menghasilkan keluli tahan karat. Apabila aluminium ditambahkan kepada aloi ini, hasilnya lebih lembut dan seragam dalam penampilan.

Apabila aloi mangan ditambahkan, mereka dapat mencapai kekuatan luar biasa dan kekerasan.

Sifat keluli tahan karat

Keluli tahan karat mengandungi antara kromium 10 hingga 20%, satu faktor yang membolehkan ia menjadi sangat tahan terhadap kakisan dan pengoksidaan.

Apabila keluli mengandungi 11% kromium, kira-kira 200 kali lebih tahan kakisan daripada keluli yang tidak mengandungi kromium. Terdapat tiga kumpulan keluli tahan karat:

Keluli austenit: ia adalah kepekatan kromium yang lebih luas dan sebilangan kecil nikel dan arang batu.

Ia biasanya digunakan untuk pemprosesan makanan dan paip. Ia mudah dikenali, kerana ia bukan magnet.

Keluli ferit: adalah jenis keluli yang mengandungi kira-kira 15% kromium, tetapi hanya beberapa jejak arang batu dan logam lain seperti molibdenum, aluminium atau titanium.

Jenis keluli adalah magnet, sangat keras dan tahan. Ia boleh menjadi keras apabila bekerja sejuk.

Keluli Martensit: adalah satu yang mengandungi jumlah kromium, nikel dan karbon yang sederhana. Ia sangat magnetik dan boleh dirawat pada suhu tinggi.

Keluli Martensitic biasanya digunakan untuk membuat alat pemotong seperti pisau dan peralatan pembedahan.

Alat keluli alat

Alat keluli sangat tahan lama, tahan suhu, dan dengan kekerasan yang agak tinggi.

Mengandungi tungsten, molibdenum, kobalt dan vanadium. Ia adalah yang digunakan untuk membuat bit gerudi (Bell, 2017).

Rujukan

  1. Bell, T. (17 Mac, 2017). Diambil dari Apakah Jenis dan Sifat Steels?: Thebalance.com.
  2. Bab 6. Sifat Mekanikal Logam. (2004). Diperolehi daripada Sifat Logam Mekanikal: virginia.edu.
  3. Guru, W. (2017). Weld Guru Diperolehi daripada Panduan kepada Sifat Mekanikal Logam: weldguru.com.
  4. Kailas, S. V. (s.f.). Bab 4. Sifat Mekanikal Logam. Diperolehi daripada Bahan Sains: nptel.ac.in.
  5. Perkara, T. (Ogos 2002). Jumlah Perkara Diperolehi daripada Hartanah Mekanikal Logam: totalmateria.com.
  6. Bahan, A. (2 Disember 2014). Diperolehi daripada SIFAT MEKANIK DAN FIZIKAL: worldstainless.org.
  7. Sandhyarani, N. (4 Ogos 2016). Diperolehi daripada Sifat Fizikal Keluli: buzzle.com.