Artıq qeyd edildiyi kimi, karbon ilə dəmir ərintiləri polad və çuqunlara bölünür. Poladlar öz növbəsində kimyəvi tərkibinə və təyinatına görə, çuqunlar isə tərkibindəki karbonun vəziyyətinə görə qruplara bölünür.
Kimyəvi tərkibinə görə poladlar karbon və ərinti poladlarına bölünür.
karbon çelikləri- bunlar dəmirin karbonla ərintiləridir və sonuncunun tərkibi 2,14% -dən çox deyil. Bununla birlikdə, karbon poladda sənaye istehsalı həmişə bir çox elementlərin çirkləri var. Bəzi çirklərin olması polad istehsalının xüsusiyyətləri ilə bağlıdır; məsələn, deoksidləşmə zamanı (bax § 239) az miqdarda manqan və ya silisium poladın içərisinə daxil edilir, bunlar qismən oksidlər şəklində şlaklara keçir və qismən poladda qalır. Digər çirklərin olması onların ilkin filizdə olması və az miqdarda çuquna, sonra isə poladına keçməsi ilə əlaqədardır. Onlardan tamamilə qurtulmaq çətindir. Nəticədə, məsələn, karbon çelikləri adətən 0,05-0,1% fosfor və kükürddən ibarətdir.
Yavaş-yavaş soyudulmuş karbon poladının mexaniki xüsusiyyətləri onun tərkibindəki karbondan çox asılıdır. Yavaş-yavaş soyudulmuş polad ferrit və sementitdən ibarətdir, sementitin miqdarı karbonun tərkibinə mütənasibdir. Sementitin sərtliyi ferritin sərtliyindən qat-qat yüksəkdir. Buna görə də, poladda karbon miqdarının artması ilə onun sərtliyi artır. Bundan əlavə, sementit hissəcikləri əsas fazada - ferritdə dislokasiyaların hərəkətinə mane olur. Bu səbəbdən karbon miqdarının artırılması poladın çevikliyini azaldır.
Karbon polad çox geniş istifadə sahəsinə malikdir. Məqsədindən asılı olaraq, aşağı və ya daha yüksək karbon tərkibli polad, istilik müalicəsi olmadan ("xam" formada - yuvarlanandan sonra) və ya söndürmə və istiləşmə ilə istifadə olunur.
Alaşımlı poladlar. Poladın xassələrini dəyişdirmək üçün müəyyən konsentrasiyalarda xüsusi olaraq daxil edilən elementlər deyilir ərinti elementləri, və belə elementləri ehtiva edən polad deyilir alaşımlı polad.Ən vacib ərinti elementlərinə xrom, nikel, manqan, silisium, vanadium, molibden daxildir.
Müxtəlif alaşımlı elementlər poladın quruluşunu və xassələrini müxtəlif yollarla dəyişir. Beləliklə, bəzi elementlər y-dəmirdə geniş temperatur diapazonunda sabit olan bərk məhlullar əmələ gətirir. Məsələn, y-dəmirdə manqan və ya nikelin bərk məhlulları bu elementlərin əhəmiyyətli tərkibinə malik olan otaq temperaturundan ərimə nöqtəsinə qədər sabitdir. Buna görə də oxşar metallarla dəmir ərintiləri deyilir ostenitik poladlar və ya austenitik ərintilər.
Alaşımlı elementlərin poladın xassələrinə təsiri həm də onların bəzilərinin karbonla karbidlər əmələ gətirməsi ilə əlaqədardır, bunlar sadə ola bilər, məsələn Mn 3 C, Cr 7 C 3, həmçinin mürəkkəb (ikiqat), məsələn (Fe, Cr) 3 C. Karbidlərin, xüsusən də poladın strukturunda dispers daxilolmalar şəklində olması bəzi hallarda onun mexaniki və fiziki-kimyəvi xassələrinə güclü təsir göstərir.
Təyinatlarına görə poladlar konstruktiv, alət və xüsusi xassələrə malik poladlara bölünür. Struktur poladları maşın hissələrinin, konstruksiyaların və konstruksiyaların istehsalı üçün istifadə olunur. Həm karbon, həm də alaşımlı çeliklər struktur poladları kimi istifadə edilə bilər. Struktur poladları yüksək möhkəmliyə və çevikliyə malikdir. Eyni zamanda, onlar təzyiq müalicəsi, kəsmə və yaxşı qaynaq üçün yaxşı borc verməlidirlər. Struktur poladların əsas alaşımlı elementləri xrom (təxminən 1%), nikel (1-4%) və manqan (1-1,5%) təşkil edir.
Alət poladları- Bunlar yüksək sərtliyə, möhkəmliyə və aşınma müqavimətinə malik karbon və lehimli poladlardır. Onlar kəsici və ölçü alətlərinin, ştampların istehsalı üçün istifadə olunur. Tələb olunan sərtlik bu poladların tərkibində olan karbonla təmin edilir (0,8-1,3%). Alət poladlarının əsas alaşımlı elementi xromdur; bəzən volfram və vanadium da təqdim edirlər. Alət çeliklərinin xüsusi qrupu, kəsicinin iş hissəsinin temperaturu 600-700 ° C-ə qədər yüksəldikdə, yüksək kəsmə sürətlərində kəsmə xüsusiyyətlərini saxlayan yüksək sürətli poladdır. Bu poladın əsas ərinti elementləri xrom və volframdır.
Xüsusi xüsusiyyətlərə malik polad. Bu qrupa paslanmayan, istiliyədavamlı, istiliyədavamlı, maqnit və bəzi digər çeliklər daxildir. Paslanmayan poladlar atmosferdə, rütubətdə və turşu məhlullarında korroziyaya davamlıdır, istiliyə davamlıdır - yüksək temperaturda aşındırıcı mühitlərdə. İstiliyədavamlı poladlar yüksək səviyyədə saxlanılır Mexaniki xüsusiyyətləriəhəmiyyətli temperaturlara qədər qızdırıldıqda, qaz turbinlərinin qanadlarının, reaktiv mühərriklərin hissələrinin və raket buraxılış qurğularının istehsalında vacibdir. İstiliyədavamlı poladların ən mühüm alaşımlı elementləri xrom (15-20%), nikel (8-15%), volframdır. İstiliyədavamlı çeliklər austenitik ərintilərə aiddir.
Maqnit poladları daimi maqnitlərin və alternativ sahələrdə işləyən maqnit cihazlarının nüvələrinin istehsalı üçün istifadə olunur. Daimi maqnitlər üçün xrom və ya volfram ilə alaşımlı yüksək karbonlu çeliklər istifadə olunur. Onlar yaxşı maqnitləşirlər və qalıq induksiyanı uzun müddət saxlayırlar. Maqnit cihazların nüvələri aşağı karbonlu (0,005% C-dən az) dəmir-silisium ərintilərindən hazırlanır. Bu poladlar asanlıqla yenidən maqnitləşdirilir və aşağı elektrik itkiləri ilə xarakterizə olunur.
Alaşımlı polad markalarını təyin etmək üçün alfasayısal sistem istifadə olunur. Hər bir ərinti elementi hərflə göstərilir: H - nikel, X - xrom, G - manqan və s. Təyinatdakı ilk rəqəmlər poladda karbonun miqdarını göstərir (faizin yüzdə biri ilə). Məktubdan sonrakı rəqəm bu elementin məzmununu göstərir (əgər onun məzmunu təxminən 1% və ya daha azdırsa, nömrə qoyulmur). Məsələn, 0,10-0,15% karbon və 1,3-1,7% manqan tərkibli polad 12G2 təyin olunur. X18H9 markası 18% xrom və 9% nikel olan poladı bildirir. Bu sistemə əlavə olaraq, bəzən qeyri-standart təyinatlar istifadə olunur.
Çuqun öz xüsusiyyətlərinə görə poladdan fərqlənir. Çox az dərəcədə plastik deformasiyaya qadirdir (normal şəraitdə onu döymək mümkün deyil), lakin yaxşı tökmə xüsusiyyətlərinə malikdir. Çuqun ucuzlaşdı.
Artıq qeyd edildiyi kimi, maye dəmirin kristallaşması zamanı, eləcə də austenitin parçalanması zamanı bu fazaların tərkibində olan karbon adətən sementit şəklində ayrılır. Bununla belə, nəzərdən keçirilən şəraitdə sementit termodinamik cəhətdən qeyri-sabitdir. Onun əmələ gəlməsi yalnız onun kristallaşmasının nüvələrinin qrafit nüvələrinə nisbətən daha asan əmələ gəlməsi və daha az diffuziya dəyişiklikləri tələb etməsi ilə bağlıdır. Buna görə də, maye dəmirin çox yavaş soyuması şəraitində karbon sementit şəklində deyil, qrafit şəklində kristallaşa bilər. Qrafitin əmələ gəlməsi ərimiş dəmirdə kiçik çirk hissəciklərinin (xüsusilə qrafit çirkləri) olması ilə də asanlaşdırılır.
Beləliklə, kristallaşma şəraitindən asılı olaraq, çuqunda sementit, qrafit və ya hər ikisinin qarışığı şəklində karbon ola bilər. Yaranan qrafitin forması da müxtəlif ola bilər.
ağ çuqun sementit şəklində bütün karbon ehtiva edir. Yüksək sərtliyə, kövrəkliyə malikdir və buna görə də məhdud tətbiq olunur. Əsasən, poladda yenidən bölüşdürülməsi üçün əridilir.
AT boz çuqun karbon əsasən qrafit lövhələr şəklində olur. Boz çuqun yüksək tökmə xüsusiyyətləri (aşağı kristallaşma temperaturu, maye halında axıcılıq, aşağı büzülmə) ilə xarakterizə olunur və əsas tökmə materialı kimi xidmət edir. Maşınqayırmada maşın və mexanizm çərçivələrinin, porşenlərin və silindrlərin tökülməsi üçün geniş istifadə olunur. Karbondan əlavə, boz çuqun həmişə başqa elementləri ehtiva edir. Onlardan ən mühümləri silikon və manqandır. Boz çuqun növlərinin əksəriyyətində karbonun miqdarı 2,4-3,8%, silisium 1-4% və manqan 1,4% -ə qədərdir.
Çevik dəmir maye dəmirə müəyyən elementlərin, xüsusən də maqneziumun əlavə edilməsi ilə əldə edilir, onun təsiri altında qrafit sferik formada kristallaşır. Sferik qrafit çuqunun mexaniki xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırır. Çevik dəmir krank valları, silindr başları, yayma dəyirmanlarının hissələri, yayma rulonları, nasoslar və klapanlar istehsal etmək üçün istifadə olunur.
elastik dəmir ağ çuqundan hazırlanmış tökmələrin uzun müddət qızdırılması ilə əldə edilir. Zərbə və vibrasiya yükləri altında işləyən hissələrin istehsalı üçün istifadə olunur (məsələn, karterlər, avtomobilin arxa oxu). Çevik dəmirin çevikliyi və möhkəmliyi onun tərkibində karbonun qabıqlı qrafit şəklində olması ilə əlaqədardır.
D. İ. Mendeleyevin dövri sisteminin VIII qrupunun elementi. Nikel və kobalta bənzəyir, bu elementlərin atomlarının xarici orbitalları yalnız birinin əlavə edilməsi ilə fərqlənir. d-elektron - 3d 6 s 2 (Fe), 3d 7 s 2 (Ni), 3d 8 s 2 (Co).
Bəşəriyyətə ən azı eramızdan əvvəl altı minillikdə məlum idi. e., əvvəlcə meteoritlər şəklində, adətən 90% Fe ehtiva edir; 8,5% Ni və 0,5% Co. Yer qabığında bu metalların ehtiyatları təxminən 2 10 3 nisbətinə uyğundur; 2 10 2:1
Onlar 15 əsrdən gec olmayaraq filizlərdən əritməyi öyrəndiləre.ə e., 1500-cü ildə dünya istehsalı 50 min tona çatdıhazırda 500 milyon tona yaxındır.
Saf dəmir gümüşü-ağ çevik və çevik metaldır, ərindikdə həcmi 4,4% artır.
1868-ci ildə D. K. Çernov dəmirin allotropiyasını kəşf etdi, çevrilmələrin temperaturunu təyin etdi, onları kritik nöqtələr adlandırdı ( düyü., a) və müəyyən etdi ki, isti iş rejimi və sonrakı soyutma şərtləri dəmir ərintilərinin quruluşunu və xassələrini müəyyən edir. D.K. Chernovun işinin əhəmiyyətini qiymətləndirmək çətindir. 1900-cü ildə Parisdə Ümumdünya Sənaye Sərgisinin açılışında Paul Montqolfier bəyan etdi: “Mən o qədər bilicilərin və mütəxəssislərin iştirakı ilə bizim fabriklərimizin və bütün polad emalı biznesimizin indiki inkişafına borclu olduğunu açıq və açıq şəkildə bəyan etməyi özümə borc bilirəm. və böyük ölçüdə rus mühəndisi Çernovun işinə və tədqiqatına uğur qazandırdı.
düyü. Dəmir-karbon sistemi:
a- dəmirin kritik nöqtələri; b - dövlət diaqramı
Bərk dəmirin modifikasiyası α, β və δ sabit mövcudluğun temperatur intervalları ilə fərqlənir, α- və β-dəmir mərkəzləşdirilmiş bir kubun məkan qəfəsinə, γ-dəmir isə mərkəzləşdirilmiş üzləri olan bir kub qəfəsə malikdir. 768 ° C-dən aşağı temperaturda dəmir ferromaqnit xüsusiyyətlərə malikdir. Bu temperaturdan yuxarı, onları itirir. Buna görə də a və.р modifikasiyaları yalnız maqnitliyi ilə fərqlənir.
Karbonla dəmir karbid (sementit) Fe3C əmələ gətirir. From Çernovun kritik məqamları əhatə etməsi diaqramın əsasını təşkil edirdi
dəmir dövlətlər - ( düyü.,b), temperaturun dəyişməsi ilə dəmir-karbon ərintilərində faza və struktur çevrilmələrini xarakterizə edir. Tərkibində 6,66% C olan bir ərinti dəmir karbid Fe 3 C. Point E diaqramda karbonun bərk dəmirdə məhdudlaşdırıcı həll qabiliyyətinə uyğundur. 2% -ə qədər karbon tərkibi olan dəmir polad, 2% -dən çox - çuqun adlanır. Karbon tərkibi əsasən poladın xüsusiyyətlərini müəyyənləşdirir. İlə uzaqlaşdırdı Karbonun artması çevikliyin eyni vaxtda azalması ilə poladın sərtliyini və möhkəmliyini artırır.
Poladın xassələri onun tərkibinə tez-tez daxil olan digər elementlərdən əhəmiyyətli dərəcədə təsirlənir: silisium və s. Belə ki, hər hansı bir poladda 0,2-1,0% və manqan çeliklərində 1% -dən çox olan poladın sərtləşmə qabiliyyətini artırır , onun sərtliyini, möhkəmliyini, axıcılığını artırır, aşağı salır plastik xüsusiyyətləri- nisbi sıxılma, uzanma və özlülük. ümumi polad siniflərində 0,4% -dən çox olmayan miqdarda, silikon poladlarda isə 0,5% -dən çox olur. poladın sərtləşmə qabiliyyətini artırır və onun dartılma gücünü artırır.
Bəziləri xüsusi əlavələrdirmi. Xüsusi xüsusiyyətlər vermək üçün polad içərisinə daxil edilirlər. Tərkibində əlavələr olan polad alaşımlı polad adlanır.
Poladdakı zərərli çirklər həll edilmiş qazlardır. isti vəziyyətdə poladın kövrəkliyinə (qırmızı kövrəklik), tərkibindəki külçənin heterojenliyinə səbəb olur, mexaniki və plastik xüsusiyyətlərini pisləşdirir. Buna görə kükürdün miqdarı 0,02-0,05% -dən çox olmamalıdır.
Soyuq vəziyyətdə poladın kövrəkliyini artırır (soyuq kövrəklik) və təsir gücünü azaldır. Maksimum fosfor miqdarı 0,02-0,03% -dən çox olmamalıdır.
Məqsədinə görə polad üç əsas sinfə bölünür: maşınqayırmada istifadə olunan konstruktiv (yay, qazan, bilyalı və s.); alət istehsalı üçün istifadə olunan instrumental; xüsusi xassələrə malik polad - paslanmayan, turşuya davamlı, istiliyədavamlı, istiliyədavamlı, xüsusi maqnit xüsusiyyətlərinə malik polad və s.
Yer qabığında dəmirin miqdarı dördüncü yerdədir (4,7%). Dəmirin yayılması, böyük yataqlarda yüksək konsentrasiyası, dəmir ərintilərinin müxtəlif yüksək fiziki və texniki xüsusiyyətləri onu ən çox istifadə olunan metal etdi. Çuqun sərt, kövrək və emal etmək çətindir. Buna görə də həmişə birbaşa istifadə edilə bilməz, lakin müxtəlif dərəcəli polad almaq və çuqun istehsalı üçün kobud metal kimi xidmət edir. Beləliklə, müasir polad istehsalı iki mərhələdə həyata keçirilir: kobud metal - çuqun alınması və onu polad halına gətirmək üçün saflaşdırılması.
Dəmir mövzusunda məqalə
Düzgün desək, qara metalların yeganə nümayəndəsi dəmirdir, lakin bu metal sinfinə dəmir ərintiləri deyilənlər də daxildir: çuqun, polad, ferroərintilər.
Dəmir, karbon və digər elementləri həll etməyə qadir olan çevik, parlaq boz-ağ metaldır və onun əsasında ərintilərin alınmasına şərait yaradır. Dəmir soyuq və qızdırılmış vəziyyətdə asanlıqla döyülür, müxtəlif mexaniki emal üsullarına (yayma, ştamplama, kəsmə və s.) Bu ən əlçatan və ucuz metaldır.
Bərk vəziyyətdə, qızdırıldıqda və ya soyuduqda birindən digərinə dəyişə bilən bir neçə kristal modifikasiyası var. Daha aşağı temperaturda metal tərəfindən əldə edilən kristal qəfəsin dəyişmiş quruluşu adətən α (α-dəmir), daha yüksək temperaturda - β (β-dəmir) hərfi ilə, daha da artması ilə işarələnir. temperatur - γ (γ-dəmir) hərfi ilə. Beləliklə, 723 ° C-dən yuxarı qızdırıldıqda, α-dəmir γ-dəmirə keçir. Bu ən vacib transformasiya istilik müalicəsində geniş istifadə olunur. Mövcud kristalların çürüməsi və yenilərinin meydana gəlməsi ilə şəbəkənin yenidən qurulması ilə müşayiət olunur. Eyni zamanda, dəmirin karbonu həll etmək qabiliyyəti kəskin şəkildə artır və ərintilərinin mexaniki xüsusiyyətləri yaxşılaşır.
Dəmir bir çox metal və qeyri-metal ilə ərintilər əmələ gətirir. Dəmir-karbon ərintiləri onların strukturu ilə əlaqəli ən müxtəlif xüsusiyyətlərə malikdir. Dəmir-karbon ərintilərinin struktur komponentlərinə aşağıdakılar daxildir: ferrit, austenit, sementit, perlit, ledeburit.
Ferrit
Ferrit a-dəmirdə karbonun bərk məhluludur (0,02%-ə qədər). α-dəmir otaq temperaturunda karbonu yalnız yüzdə mində bir nisbətində həll etdiyi üçün ferritin xassələri təmiz dəmirin xüsusiyyətlərinə yaxındır. Gücü və sərtliyi azdır, lakin çox çevikdir. Bu struktur nazik təbəqə və aşağı karbonlu poladda üstünlük təşkil edir.
austenit
Ostenit α-dəmirdə karbonun (2%-ə qədər) və alaşımlı elementlərin bərk məhluludur. Onun sərtliyi ferritdən 2-2,5 dəfə böyükdür, yüksək elastikliyə malikdir. Bu quruluş istilik və kimyəvi-termik müalicə ilə əldə edilir.
Sementit
Sementit dəmir və karbonun kimyəvi birləşməsidir (6,67%), çox kövrək, sərtlik baxımından almaza yaxınlaşır.
Perlit
Perlit austenitin parçalanması zamanı əmələ gələn, tərkibində 0,8% karbon olan ferritin sementitlə mexaniki qarışığıdır. Çelik və çuqunların ən çox yayılmış struktur komponenti.
ledeburit
Ledeburit dəmir-karbon ərintilərinin əsas struktur tərkib hissələrindən biridir. Yaranma zamanı sementit və austenitdən, soyuduqdan sonra isə sementit və perlitdən ibarətdir. Tərkibində 4,3% karbon var, yüksək sərtlik və kövrəklik ilə xarakterizə olunur.
Çuqun
Çuqun, tərkibində silikon (4,5% -ə qədər), manqan (1,5%), fosfor (1,5% -ə qədər) və kükürdün (0,08%) daimi çirkləri olan karbonla (2 - 4,3%) bir dəmir ərintisidir. bəzi hallarda alaşımlı elementlər (adətən metallar, məsələn, nikel, xrom, mis, alüminium kimi), sonuncuya tələb olunan xassələri vermək üçün ərintilərə daxil edilir.
Poladda emal üçün istifadə olunan çuqun (adətən ağ) və tökmə istehsalında istifadə olunan tökmə (boz) arasında fərq qoyun. Əridilmiş dəmirin ümumi həcmində çuqun payı təxminən 80% təşkil edir.
Xüsusiyyətləri yaxşılaşdırmaq üçün boz çuqun dəyişdirilir və ya ərintilənir. Müxtəlif xəlitəli çuqunlar sürtünməyə qarşı, istiliyədavamlı, aşınmaya davamlı və s. daxildir. boz çuqun.
Bilik bazasında yaxşı işinizi göndərin sadədir. Aşağıdakı formadan istifadə edin
Tədris və işlərində bilik bazasından istifadə edən tələbələr, aspirantlar, gənc alimlər Sizə çox minnətdar olacaqlar.
haqqında yerləşdirilib http://www.allbest.ru/
Giriş
3. Konstruktiv poladlar
4. Alət poladları
Nəticə
Biblioqrafiya
polad ərintisi çuqun metal
Giriş
Texniki cəhətdən təmiz metallar kifayət qədər möhkəmlik xüsusiyyətlərinə görə maşınqayırmada nisbətən nadir hallarda istifadə olunduğundan, ərintilər əsasən konstruksiya materialları kimi istifadə olunur. Bir ərinti, bu komponentləri maye şəklində qarışdırmaqla əldə edilən iki və ya daha çox komponentdən ibarət bir maddədir. Komponentlər metal və qeyri-metal ola bilər. Əsas komponentlərə əlavə olaraq, ərintinin tərkibində faydalı ola bilən, ərintinin performans xüsusiyyətlərini yaxşılaşdıran və ya zərərli, bu xüsusiyyətləri pisləşdirən çirklər ola bilər. Həmçinin, çirklər onun hazırlanması zamanı ərintiyə təsadüfən düşənlərə bölünür və ərintiyə istənilən xassələri vermək üçün xüsusi olaraq əlavə edilir.
Alaşım sərtləşdikdən sonra komponentlər bərk məhlul, kimyəvi birləşmə və ya mexaniki qarışıq əmələ gətirir. Möhkəm məhlulda komponentlərdən biri (əsas) adətən öz kristal qəfəsini saxlayır, digəri isə ayrı-ayrı atomlar şəklində bu qəfəsin daxilində paylanır. Kimyəvi birləşmədə komponentlər daxil olur kimyəvi qarşılıqlı təsir yeni kristal qəfəsin əmələ gəlməsi ilə. Mexanik qarışıqda komponentlər tamamilə həll olunmur və hər biri öz kristal şəbəkəsini saxlayır və ərinti bu komponentlərin kristallarının qarışığından ibarətdir.
Ərintilərin həmişə qruplara bölündüyü xüsusi bir əsas var, məsələn, dəmir əsaslı ərintilər qara adlanır, bunlara poladlar və çuqunlar daxildir və alüminium, maqnezium, titan və berillium əsasında ərintilər aşağı sıxlığa malikdir və belə adlanır. yüngül əlvan ərintilər , mis, qurğuşun, qalay və bir sıra başqalarına əsaslanan ərintilər - ağır əlvan ərintilər, sink, kadmium, qalay, qurğuşun, vismut əsasında ərintilər - aşağı əriyən əlvan ərintilər, əsaslı ərintilər molibden, niobium, sirkonium, volfram, vanadium və bir sıra digər metallar - odadavamlı əlvan ərintilər.
1. Dəmir əsasında ərintilər. Ümumi məlumat
Sənayedə ən çox yayılmışdır, dəmir-karbon ərintiləri adlanan və polad və çuqunları bölən karbon əlavəsi ilə dəmirə əsaslanan ərintilər. Karbon miqdarı 2,14% -dən az olduqda, ərintilər çeliklər, daha çox - çuqunlardır. Poladlar və çuqunlar müasir texnologiyanın ən vacib metal ərintiləridir. Onların istehsalı həcmcə bütün digər metalların istehsalını 10 dəfədən çox üstələyir.
Məqsədinə görə polad aşağıdakı qruplara bölünür:
1) Konstruksiya poladları (maşınqayırma poladları maşın və mexanizmlərin müxtəlif hissələrinin istehsalı üçün, tikinti poladları isə konstruksiyalar və konstruksiyalar üçün nəzərdə tutulub).
2) Alət poladları (yüksək sərtliyə, möhkəmliyə və aşınma müqavimətinə malikdir və müxtəlif alətlərin istehsalı üçün istifadə olunur).
3) Xüsusi ilə polad və ərintilər fiziki xassələri(müəyyən səviyyədə fiziki xassələri təmin etmək üçün əsas tələb olunan polad və ərintilər. Bu polad və ərintilərin mexaniki xassələri çox vaxt birinci dərəcəli əhəmiyyət kəsb etmir. Bu ərintilərin çoxu kimyəvi maddənin yüksək dəqiqliyi baxımından dəqiqdir. tərkibi və istehsal texnologiyası).
Qara metalların alınması proseslərində çuqun xüsusilə mühüm yer tutur, çünki o, yüksək sobalarda filizlərdən ərimənin əsas məhsuludur. Məqsədlərinə görə domna ütüləri aşağıdakılara bölünür:
1) Çuqun, yəni polad üçün emala gedir.
2) Çuqun - formalı tökmələrin istehsalı üçün.
3) Xüsusi çuqunlar və ya yüksək soba ferroərintiləri.
Çuqun poladdan fərqlənir: tərkibində - karbon və çirklərin daha yüksək tərkibi; texnoloji xassələrə görə - daha yüksək tökmə xassələri, aşağı plastik deformasiya qabiliyyəti, qaynaqlı konstruksiyalarda demək olar ki, istifadə edilmir.
Çuqundakı karbonun vəziyyətindən asılı olaraq bunlar var:
Ağ çuqun (sementit şəklində bağlı vəziyyətdə olan karbon, qırıqda ağ rəngə və metal parıltıya malikdir);
Boz çuqun (karbonun hamısı və ya çox hissəsi qrafit şəklində sərbəst vəziyyətdədir və bağlı vəziyyətdə karbonun 0,8% -dən çoxu yoxdur, çox miqdarda qrafit olduğuna görə onun qırılması boz rəngdədir);
Yarım (karbonun bir hissəsi qrafit şəklində sərbəst vəziyyətdədir, lakin karbonun 2% -dən çoxu sementit şəklindədir, texnologiyada az istifadə olunur).
2. Polad. Ümumi məlumat
Poladların ən vacib təsnifat xüsusiyyətlərindən biri onların kimyəvi tərkibidir, çünki istənilən xassələri əldə etmək üçün onlara əlavə alaşımlı komponentlər daxil edilir.
Beləliklə, kimyəvi tərkibə görə polad aşağıdakılara bölünür:
1) Karbon poladları:
0,09 - 0,2% karbon tərkibli aşağı karbon,
0,2 - 0,45% karbon ilə orta karbon,
0,5% -dən çox karbon olan yüksək karbon;
2) Alaşımlı poladlar:
az lehimli, tərkibində 2,5%-ə qədər alaşımlı elementlər olan,
orta lehimli, tərkibində 2,5 - 10% ərinti elementləri olan,
yüksək alaşımlı, tərkibində 10%-dən çox alaşımlı elementlər var.
Alaşımlama, xassələrini yaxşılaşdırmaq üçün əsas metala digər metalların əlavə edilməsi kimi başa düşülür.
Çeliklərin xassələri dəmir və karbonla qarşılıqlı əlaqədə olan karbon və çirklərin miqdarı ilə müəyyən edilir.
Polad strukturunda karbon miqdarının artması ilə çeviklik azalır, möhkəmlik və sərtlik artır. Gücü təxminən 1% karbon tərkibinə qədər artır, sonra azalmağa başlayır. Karbon miqdarının artması ilə soyuq kövrəklik həddi də artır (bu vəziyyətdə təsir gücü azalır), elektrik müqaviməti, məcburiyyət qüvvəsi, maqnit keçiriciliyi və maqnit induksiya sıxlığı azalır. Karbon texnoloji xüsusiyyətlərə də təsir edir. Karbon miqdarının artması poladın tökmə xüsusiyyətlərini (0,4% -ə qədər karbon tərkibli poladlar istifadə olunur), təzyiq və kəsmə ilə işləmə qabiliyyətini və qaynaq qabiliyyətini pisləşdirir. Nəzərə almaq lazımdır ki, aşağı karbon tərkibli poladlar da zəif işlənir.
Çeliklərdə həmişə çirklər var, bunlar 4 qrupa bölünür:
1) Daimi çirklər: silikon, manqan, kükürd, fosfor. Deoksidləşmə üçün polad əridilməsi prosesinə manqan və silisium daxil edilir, onlar texnoloji çirklərdir. Manqan çevikliyi azaltmadan gücü artırır və kükürdün təsirindən yaranan poladın qırmızı kövrəkliyini kəskin şəkildə azaldır. Silikon, metalı deqazasiya edərək, külçənin sıxlığını artırır. Silikon poladın möhkəmliyini, xüsusən də məhsuldarlığını artırır, lakin çeviklikdə bir qədər azalma var, bu da poladın çəkmə qabiliyyətini azaldır. Fosfor plastik qəfəsləri təhrif edir, dartılma gücünü və axma gücünü artırır, lakin plastikliyi və özlülüyünü azaldır və soyuq kövrəkliyə səbəb olur. Kükürd çuqundan polad daxil olan, qırmızı kövrəkliyə (yüksək temperaturda kövrəkliyin artmasına) səbəb olan, mexaniki xassələri, xüsusilə zərbəyə davamlılığı və çevikliyi, eləcə də dözümlülük həddini azaldan, qaynaq qabiliyyətini və korroziyaya davamlılığı pisləşdirən zərərli çirkdir. Poladda fosfor və kükürdün miqdarı arzuolunmaz dərəcədə hər biri 0,03%-dən yüksəkdir.
2) Gizli çirklər - qazlar (azot, oksigen, hidrogen) - ərimə zamanı poladın içərisinə daxil olur. İnterstisial çirklər (azot və oksigen) soyuq kövrəklik həddini artırır və kövrək qırılmaya qarşı müqaviməti azaldır. Qeyri-metal daxilolmalar (oksidlər, nitridlər) stres konsentratorları olmaqla, dözümlülük həddini və özlülüyünü əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər. Poladda həll olunan hidrogen çox zərərlidir, bu da poladı əhəmiyyətli dərəcədə kövrəkləşdirir. Bu, haddelenmiş blanklarda və döymələrdə flokların əmələ gəlməsinə səbəb olur. Sürülər - oval və ya yuvarlaq formalı nazik çatlar, qırılmada ləkələrin görünüşünə sahib olan gümüş lopalar. Sürü ilə metal sənayedə istifadə edilə bilməz, qaynaq zamanı çökmə və əsas metalda soyuq çatlar əmələ gəlir. Vakuum gizli çirkləri çıxarmaq üçün istifadə olunur.
3) İstənilən xassələri əldə etmək üçün poladın içinə xüsusi çirklər daxil edilir. Çirklərə alaşımlı elementlər, poladlara isə alaşımlı poladlar deyilir. Manqan və silisiumun tərkibi müvafiq olaraq 1,0 və 0,8%-dən çox olarsa, ərinti elementləri hesab edilə bilər. Fosfor və kükürd olduqca nadirdir, lakin hələ də bəzi xüsusi poladlarda ərinti elementləri kimi istifadə olunur.
4) Təsadüfi çirklər.
Xrom əsas ərinti elementidir. Sərtləşmə qabiliyyətini artırır, poladın yüksək və vahid sərtliyini əldə etməyə kömək edir.
Bor və manqan sərtləşmə qabiliyyətini artırır və həmçinin soyuq kövrəklik həddini artırır.
Titan xrom-manqan poladda taxıl üyütmək üçün təqdim olunur.
Molibdenin tətbiqi sərtləşmə qabiliyyətini artırır, soyuq kövrəklik həddini aşağı salır, poladın statik, dinamik və yorğunluq gücünü artırır, daxili oksidləşmə meylini aradan qaldırır. Bundan əlavə, tərkibində nikel olan poladların kövrəkliyə meylini azaldır.
Vanadium taxılları təmizləyir, gücü və möhkəmliyini artırır.
Nikel gücü və sərtliyi artırır, soyuq kövrəklik həddini azaldır, lakin eyni zamanda xasiyyətli kövrəkliyə meylini artırır (bu çatışmazlıq molibdenlə kompensasiya olunur). Xrom-nikel poladları ən yaxşı xüsusiyyətlərə malikdir. Bununla belə, nikel qıt metaldır və belə poladların istifadəsi məhduddur. Əhəmiyyətli miqdarda nikel mis ilə əvəz edilə bilər, bu, viskozitenin azalmasına səbəb olmur.
Xrom-manqan poladlarını silikonla əritdikdə, poladlar alınır - xromansil (20KhGS, 30KhGSA). Çeliklər möhkəmlik və möhkəmliyin yaxşı birləşməsinə malikdir, yaxşı qaynaqlanır, ştamplanır və emal olunur. Silikon təsir gücünü və termal möhkəmliyi artırır. Qurğuşun, kalsiumun əlavə edilməsi emal qabiliyyətini artırır.
Bütün struktur materialları qeyd olunur, yəni onların tərkibində çox vaxt ən vacib kimyəvi elementlərin mövcudluğunu əks etdirən bir marka (bir növ etiket) var.
Poladların alfasayısal təyinatı qəbul edilmişdir. Və təyinat növünə görə, polad da bir neçə qrupa bölünür:
1) Karbon poladları adi keyfiyyət(GOST 380)
St bu polad qrupunun göstəricisidir.
0-dan 6-a qədər rəqəmlər - polad markasının şərti nömrəsi. Sinif sayı artdıqca möhkəmlik artır və çeviklik azalır.
Çatdırılma zəmanətləri altında 3 qrup çelik var: A, B və C. A - mexaniki xüsusiyyətlərə zəmanət verilir, təyinatda A qrupu indeksi göstərilmir. B - zəmanətli kimyəvi tərkib. B - həm mexaniki xüsusiyyətlərə, həm də kimyəvi tərkibə zəmanət verilir.
Kp, ps və cn indeksləri poladın deoksidləşmə dərəcəsini göstərir: kp - qaynama, ps - yarı sakit, cn - sakit.
2) Keyfiyyətli karbon çelikləri zəmanətli mexaniki xassələrə və kimyəvi tərkibə malikdir (B qrupu). Deoksidləşmə dərəcəsi əsasən sakitdir.
Struktur yüksək keyfiyyətli karbon poladları 2 rəqəmli nömrə ilə işarələnir və orta karbon miqdarını yüzdə yüzdə göstərir. Deacidification dərəcəsi sakitlikdən fərqli olduqda göstərilir.
Polad 08kp, polad 10ps, polad 45.
Alət üçün yüksək keyfiyyətli karbon çelikləri U hərfi (karbon alət poladı) və faizin onda birində karbon miqdarını göstərən rəqəmlə qeyd olunur.
U8 polad, U13 polad.
Alət yüksək keyfiyyətli karbon çelikləri yüksək keyfiyyətli alət karbon çelikləri ilə eyni şəkildə qeyd olunur, yalnız markanın sonunda yüksək keyfiyyətli poladı göstərmək üçün A hərfini qoyurlar.
Polad U10A.
3) Keyfiyyətli və yüksək keyfiyyətli lehimli poladlar.
Alaşımlı elementlər rus əlifbasının hərfləri ilə simvollaşdırılır: X - xrom, H - nikel, M - molibden, B - volfram, K - kobalt, T - titan, A - azot (markanın ortasında göstərilir), G - manqan, D - mis , F - vanadium, C - silikon, P - fosfor, P - bor, B - niobium, C - sirkonium, Yu - alüminium.
Alaşımlı struktur çelikləri (polad 15Kh25N19VS2). Markanın əvvəlində karbonun miqdarını yüzdə yüzlərlə ifadə edən 2 rəqəmli rəqəm göstərilir. Alaşımlı elementlər aşağıda verilmişdir. Aşağıdakı nömrə simvolu element, onun məzmununu faizlə göstərir. Nömrə dayanmazsa, elementin tərkibi 1,5% -dən çox deyil. Göstərilən polad markası 0,15% karbon, 35% xrom, 19% nikel, 1,5%-ə qədər volfram, 2%-ə qədər silikon ehtiva edir. Yüksək keyfiyyətli lehimli poladları təyin etmək üçün sinfin sonunda A simvolu göstərilir.
Alaşımlı alət poladları (polad 9XC, polad HVG). Brendin əvvəlində karbon tərkibini faizin onda birində göstərən bir rəqəmli rəqəm göstərilir. Karbon miqdarı 1% -dən çox olduqda, rəqəm göstərilmir. Alaşımlı elementlər məzmunu ilə birlikdə aşağıda verilmişdir. Bəzi poladların qeyri-standart təyinatları var.
4) Yüksək sürətli alət poladları (P18 polad).
P bu polad qrupunun göstəricisidir. Karbon miqdarı 1% -dən çoxdur. Nömrə əsas alaşımlı elementin - volframın tərkibini göstərir. Burada - 18%. Çeliklərdə bir ərinti elementi varsa, onların tərkibi müvafiq elementin təyin edilməsindən sonra göstərilir.
5) Bilyalı poladlar (ShKh6 polad, ShKh15GS polad).
W - bu polad qrupunun indeksi, X - poladda xromun mövcudluğunu göstərir. Növbəti nömrə, göstərilən çeliklərdə, müvafiq olaraq, 0,6% və 1,5%, faizin onda birində xrom məzmununu göstərir. Poladın tərkibinə daxil olan alaşımlı elementlər də göstərilmişdir. Karbon miqdarı 1% -dən çoxdur.
3. Konstruktiv poladlar
Müxtəlif maşın hissələrinin istehsalı üçün istifadə olunan konstruksiya poladlarına aşağıdakı tələblər qoyulur:
Yüksək gücün və kifayət qədər özlülüyün birləşməsi;
Yaxşı texnoloji xüsusiyyətlər;
Mənfəətlilik;
Çatışmazlıq.
Müasir maşın və strukturların detalları yüksək dinamik yüklər, yüksək gərginlik konsentrasiyaları və aşağı temperatur şəraitində işləyir. Bütün bunlar kövrək qırılmaya kömək edir və maşınların etibarlılığını azaldır. Konstruksiya poladları yüksək çeviklik, kövrək qırılmalara qarşı müqavimət və aşağı soyuq kövrəklik həddi ilə birlikdə maşın hissələrinin və konstruksiyalarının hesablanmasında əsas xarakterik olan yüksək məhsuldarlığa malik olmalıdır. Məhsulun davamlılığı onun yorğunluğa, aşınmaya və korroziyaya qarşı müqavimətindən asılıdır. Bütün bunlar poladın struktur gücünü müəyyənləşdirir. Poladın yüksək konstruktiv möhkəmliyi kimyəvi tərkibin rasional seçilməsi, istilik müalicəsi rejimləri, səthi bərkitmə üsulları və metallurgiya keyfiyyətinin yaxşılaşdırılması ilə əldə edilir. Karbon konstruktiv poladların tərkibində həlledici rol oynayır. Poladın gücünü artırır, lakin çevikliyi və möhkəmliyi azaldır və soyuq kövrəklik həddini artırır. Buna görə də, onun məzmunu tənzimlənir və nadir hallarda 0,6% -dən çox olur.
Alaşımlı elementlər strukturun gücünə təsir göstərir. Alaşımlama zamanı struktur gücünün artması yüksək sərtləşmə qabiliyyəti, kritik sərtləşmə sürətinin azalması və taxıl təmizliyi ilə əlaqələndirilir. Sərtləşdirici istilik müalicəsinin istifadəsi mexaniki xüsusiyyətlərin kompleksini yaxşılaşdırır. Metallurgiya keyfiyyəti də struktur gücünə təsir göstərir. Eyni güc xüsusiyyətlərinə malik təmiz polad etibarlılıq xüsusiyyətlərini artırmışdır. Maşınqayırma konstruksiya poladları maşın və mexanizmlərin müxtəlif hissələrinin istehsalı üçün nəzərdə tutulub. Onlar təsnif edilir:
Kimyəvi tərkibinə görə (karbon və ərintilər);
Emal yolu ilə (sementlənmiş, təkmilləşdirilmiş);
Təyinatla (yay, bilyalı).
Karbon çelikləri keyfiyyət (adi keyfiyyətli çeliklər və yüksək keyfiyyətli karbon çelikləri), karbon tərkibi ilə fərqlənir.
Adi keyfiyyətli poladlar isti haddelenmiş adi məhsulların istehsalı üçün istifadə olunur: şüalar, kanallar, bucaqlar, çubuqlar, həmçinin təbəqələr, borular və döymələr. Çatdırıldığı kimi poladlar qaynaqlanmış, perçinlənmiş və boltli konstruksiyalar üçün tikintidə geniş istifadə olunur. Adi keyfiyyətli poladlar çox vaxt xüsusi təyinatlıdır (körpü və gəmiqayırma, kənd təsərrüfatı mühəndisliyi və s.) və xüsusi olaraq gəlirlər. spesifikasiyalar. Adi keyfiyyətli poladın mexaniki xassələri əhəmiyyətli dərəcədə artırıla bilər və soyuq kövrəklik həddini yuvarlanan istilikdən suda söndürməklə azaldır.
Yüksək keyfiyyətli karbon poladları yükün tərkibinə və əritmə və tökmənin aparılmasına görə daha sərt şərtlər altında əridilir. Onlar kimyəvi tərkibi və quruluşu baxımından daha yüksək tələblərə tabedirlər.
Aşağı karbonlu çeliklər (karbon tərkibi 0,25% -dən az) aşağı möhkəmliyə və yüksək çevikliyə malikdir. İstilik müalicəsi olmayan bu çeliklər yüngül yüklənmiş hissələr üçün istifadə olunur - yuyucular, contalar və s. Məhsulların soyuq ştamplanması üçün nazik təbəqəli soyuq haddelenmiş aşağı karbonlu poladdan istifadə olunur. Aşağı karbonlu yüksək keyfiyyətli poladlar həmçinin kritik qaynaqlı konstruksiyalar üçün, eləcə də karbürləşdirmə ilə bərkimiş maşın hissələri üçün istifadə olunur.
Orta karbonlu çeliklər (0,3 - 0,5% karbon) mühəndisliyin bütün sahələrində müxtəlif hissələrin normallaşdırılması, istilik yaxşılaşdırılması və səthi sərtləşdirmədən sonra istifadə olunur. Normallaşdırılmış vəziyyətdə olan bu çeliklər, aşağı karbonlu çeliklərlə müqayisədə, daha aşağı çeviklikdə daha yüksək gücə malikdirlər. Termal yaxşılaşdırmadan sonra mexaniki xüsusiyyətlərin ən yaxşı birləşməsi müşahidə olunur. Tavlanmış vəziyyətdə, poladlar kəsilməklə yaxşı işlənir. Sərtləşmə qabiliyyəti aşağıdır və buna görə də onlar sərtləşmə tələb etməyən kiçik hissələrin və ya daha böyük hissələrin istehsalı üçün istifadə edilməlidir. Səth sərtləşdikdən sonra onlar yüksək səth sərtliyinə və aşınma müqavimətinə malikdirlər.
Yüksək karbonlu çeliklər (0,6 - 0,8% karbon) artan gücə, aşınma müqavimətinə və elastik xüsusiyyətlərə malikdir; yüksək statik vibrasiya yüklərinin mövcudluğunda sürtünmə şəraitində işləyən hissələr üçün istilik müalicəsindən sonra istifadə olunur. Bu hissələrdən yaylar və yaylar, millər, kilid yuyucuları, yuvarlanan rulonlar və s. Yüksək keyfiyyətli karbon poladlarının üstünlükləri aşağı qiymət və istehsal qabiliyyətidir. Lakin aşağı sərtləşmə qabiliyyətinə görə, bu çeliklər 20 mm-dən çox kəsiyi olan hissələrdə tələb olunan mexaniki xüsusiyyətlər dəstini təmin etmir.
Alaşımlı poladlar traktor və kənd təsərrüfatı maşınqayırmasında, avtomobil sənayesində, ağır və nəqliyyat maşınqayırmasında, daha az dərəcədə dəzgahqayırma, alət və digər sənaye sahələrində geniş istifadə olunur. Bu poladlar ağır metal konstruksiyalar üçün geniş istifadə olunur. Poladın ərintiləri nə qədər yüksək olarsa və yarımfabrikatın ölçüləri nə qədər kiçik olarsa, poladın qiyməti bir o qədər yüksəkdir. Kalibrlənmiş və üyüdülmüş poladın qiyməti daha yüksəkdir. Tikintidə ən çox yayılmışlar aşağı ərintili poladlardır (yaxşı qaynaq qabiliyyətinə görə, yəni qaynaqlanmış birləşmənin xüsusiyyətləri və ona bitişik ərazilər - istilik təsirinə məruz qalan zonalar, əsas metalın xüsusiyyətlərinə yaxındır) və maşınqayırmada ərintilər. Yüksək alaşımlı çeliklər, bir qayda olaraq, xüsusi təyinatlı (korroziyaya davamlı, istiliyədavamlı, qeyri-maqnit) var.
Korpusla bərkidilmiş poladlar aşınmaya məruz qalan və dəyişən və şok yüklərə məruz qalan hissələrin istehsalı üçün istifadə olunur. Hissələr yüksək səth möhkəmliyi və sərtliyi kifayət qədər əsas möhkəmlik ilə birləşdirməlidir. Karbürləşdirmə, karbon tərkibi 0,25% -ə qədər olan aşağı karbonlu çeliklərdə aparılır. Ağır yüklərlə işləyən hissələr üçün yüksək karbon tərkibli (0,35% -ə qədər) çeliklər istifadə olunur. Karbon miqdarı artdıqca nüvənin gücü artır və möhkəmlik azalır. Təfərrüatlar sianidləşmə və karbonatlaşdırmaya məruz qalır. Korpusla bərkidilmiş karbon poladları, aşağı yüklərdə aşınma şəraitində işləyən kiçik ölçülü hissələrin istehsalı üçün istifadə olunur (buşinqlər, rulonlar, oxlar, dirəklər). Səthdəki sərtlik 60-64 HRC-dir, nüvə yumşaq olaraq qalır. Korpus bərkidilmiş lehimli poladlar yüksək səth sərtliyinə əlavə olaraq kifayət qədər güclü nüvəyə (cam muftalar, pistonlar, sancaqlar, kollar) malik olmaq lazım olan hissələrin istehsalı üçün istifadə olunur. GOST 4543-71 tərəfindən təsdiqlənmiş poladların istilik müalicəsi rejimləri və xüsusiyyətləri yalnız nümunələr üçün xarakterikdir (polad qəbul edildikdə) və məhsullara münasibətdə istifadə edilə bilməz. Poladın (hissələrin) xassələri müəyyən bir zavodda qəbul edilən son istilik və kimyəvi-termik müalicə ilə müəyyən edilir.
Krank valları, oxlar, çubuqlar, birləşdirici çubuqlar, turbinlərin və kompressor maşınlarının kritik hissələri kimi çətin gərgin şəraitdə (müxtəlif yüklərin, o cümlədən dəyişən və dinamik yüklərin təsiri altında) işləyən bir çox maşın hissələri orta karbonlu poladdan hazırlanır və təsirə məruz qalır. istilik yaxşılaşdırılması. Belə poladlar zərbə yüklərini yaxşı qəbul edir. Kövrək qırılmalara qarşı müqavimət vacibdir. Təkmilləşdirilmiş karbon çelikləri ucuzdur, onlar aşağı gərginliklərə məruz qalan hissələri və artan güc tələb edən hissələri hazırlamaq üçün istifadə olunur. Lakin bu poladların istilik təkmilləşdirilməsi yalnız kiçik hissəli hissələrdə yüksək mexaniki xüsusiyyətlər kompleksini təmin edir, çünki çeliklər aşağı sərtləşmə qabiliyyətinə malikdir. Bu qrupun poladları normallaşdırılmış vəziyyətdə də istifadə edilə bilər. Təkmilləşdirilmiş ərinti poladları daha böyük və daha çox yüklənmiş kritik hissələr üçün istifadə olunur. Çeliklər daha yaxşı mexaniki xassələrə malikdir: kifayət qədər möhkəmlik və çevikliyi qoruyarkən daha yüksək güc, daha aşağı soyuq kövrəklik həddi.
Yüksək möhkəmlikli poladlar, 1500 MPa-dan çox dartılma gücünə malik olanlardır ki, bu da kimyəvi tərkibi və optimal istilik müalicəsini seçməklə əldə edilir. Bu güc səviyyəsinə orta karbonlu alaşımlı poladlarda müvafiq istilik müalicəsi, marajlanmış poladlar və trip və ya tnp çelikləri ilə nail olmaq olar. Məhsulun yüksək struktur gücü yalnız yüksək möhkəmliyə və kövrək qırılmaya yüksək müqavimətə malik materialdan hazırlandıqda əldə edilir. Bu tələblər əsasən karbonsuz (0,03%-dən az) marajlanmış poladlar tərəfindən qarşılanır, söndürüldükdən sonra yaşlanma ilə bərkidilir. Maraj poladlarından istifadə olunur aviasiya sənayesi, raket texnologiyası, gəmiqayırma, elastik elementlər üçün cihaz, kriogen texnologiyada. Maraging poladları struktur gücü və istehsal qabiliyyətinə görə orta karbonlu alaşımlı poladlardan üstündür. Onlar aşağı çentik həssaslığına, kövrək qırılmaya qarşı yüksək müqavimətə və təxminən 2000 MPa gücü ilə aşağı soyuq kövrəklik həddinə malikdirlər. Bununla belə, bunlar kifayət qədər bahalaşıb. Metastabil yüksək möhkəmlikli austenit poladları TRIP poladları (ilkin hərflərdən TRIP - Transformasiya ilə əlaqəli plastiklik) və ya TNP poladları (çevirmə ilə əlaqəli plastiklik) adlanır. Bu polad qrupunun xarakterik xüsusiyyəti qırılma möhkəmliyinin və dözümlülük həddinin yüksək dəyəridir. Eyni və ya yaxın gücə malik olan PNP poladları daha çevikdir və bərabər çevikliklə, marajlanmış və ya alaşımlı yüksək möhkəmlikli poladlardan daha yüksək məhsuldarlığa malikdirlər. PNP poladlarının geniş istifadəsinə onların yüksək alaşımlılığı, nisbətən aşağı temperaturda deformasiya üçün güclü avadanlıqdan istifadə zərurəti, qaynağın çətinliyi, deformasiyaya uğramış metalın xassələrinin anizotropiyası və s. Bu poladlar yüksək yüklü hissələrin, məftillərin, kabellərin, bərkidicilərin və s. istehsalı üçün istifadə olunur.
İstismarda yaylar, yaylar və digər elastik elementlər çox dəyişən yüklərə məruz qalır. İşin bir xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, əhəmiyyətli statik və zərbə yükləri altında hissələr yalnız elastik deformasiyaya məruz qalmalıdır, qalıq deformasiyaya icazə verilmir. Yay poladlarına qoyulan əsas tələblər elastik hədlərin yüksək dəyərlərini, dözümlülüyü, həmçinin lazımi çevikliyi və kövrək qırılmaya qarşı müqaviməti, gərginliyin rahatlaşmasına qarşı müqaviməti təmin etməkdir. Yay poladlarının elastiklik və möhkəmlik xüsusiyyətləri izotermik sərtləşmə ilə əldə edilir. Yay çelikləri elastik həddi artıran elementlərlə - silikon, manqan, xrom, volfram, vanadium, bor ilə ərintilənir. Yorulma gücünü artırmaq üçün söndürmə üçün isitmə zamanı dekarburizasiyaya icazə verilmir və tələb olunur. yüksək keyfiyyət səthlər. Maşınqayırmada ümumi təyinatlı yay poladları ilə yanaşı, yay poladları və xüsusi təyinatlı ərintilər də geniş istifadə olunur. Yüksək mexaniki xassələrə və gərginliyin azaldılması müqavimətinə əlavə olaraq, onlar yüksək korroziyaya davamlılıq, qeyri-maqnitlik, istilik müqaviməti və digər xüsusi xüsusiyyətlərə malik olmalıdırlar. Bu poladlara yüksək alaşımlı martensitik (yüksək xromlu korroziyaya davamlı çeliklər), maraj, austenitik (korroziyaya davamlı, qeyri-maqnit, istiliyədavamlı) poladlar və s.
Bilyalı poladlar yüksək, dəyişkən yüklərə məruz qalır. Əsas tələblər yüksək möhkəmlik və aşınma müqaviməti, yüksək dözümlülük həddi, gərginlik konsentratorlarının olmaması, qeyri-metal daxilolmalar, boşluqlar, seqreqasiyalardır. Bilyalı poladlar yüksək karbon tərkibi (təxminən 1%) və xromun olması ilə xarakterizə olunur, gözeneklilik, qeyri-metal daxilolmalar, karbid mesh, karbid seqreqasiyasının olması üçün ciddi metallurgiya nəzarətinə məruz qalır.
İşlənmə qabiliyyəti vacib olanlardan biridir texnoloji xüsusiyyətlər olmaq. Yaxşı emal qabiliyyəti əmək məhsuldarlığını artırır və kütləvi istehsal üçün xüsusilə vacib olan alət istehlakını azaldır (avtomobil və traktor tikintisi, kənd təsərrüfatı texnikası, dəzgahqayırma və s.).
Buna görə də sənayedə yüksək sürətlə kəsməni həyata keçirməyə, alətin ömrünü artırmağa və işlənmiş səthin yüksək keyfiyyətini əldə etməyə imkan verən sərbəst kəsici poladlardan geniş istifadə olunur. Artan emal qabiliyyətinə malik poladlarda təsir qüvvəsinin əhəmiyyətli anizotropiyası onları mürəkkəb gərgin vəziyyətdə işləyən, eləcə də əhəmiyyətli gərginlik konsentrasiyaları olan hissələr üçün tövsiyə etməyə imkan vermir.
Korroziya metalların təsiri altında məhv olmasıdır mühit. Bu halda metallar tez-tez korroziya məhsulları (pas) ilə örtülür. Ətraf mühitin təsirləri nəticəsində metalların mexaniki xassələri, hətta bəzən görünən dəyişiklik olmadıqda da kəskin şəkildə pisləşir. görünüş səthlər. Metal qazların (qaz korroziyası) və qeyri-elektrolitlərin (neft və onun törəmələri) təsirinə məruz qaldıqda baş verən kimyəvi korroziya və elektrolitlərin: turşuların, qələvilərin və duzların təsirindən yaranan elektrokimyəvi korroziya var. Elektrokimyəvi korroziyaya həmçinin atmosfer və torpaq korroziyası da daxildir. Yüksək temperaturda (550ºC-dən yuxarı) qaz korroziyasına davamlı polad miqyasda davamlı (istiliyə davamlı) adlanır. Elektrokimyəvi, kimyəvi (atmosfer, torpaq, qələvi, turşu, duz), kristallararası və digər növ korroziyaya davamlı olan poladlara korroziyaya davamlı (paslanmayan) deyilir. Poladın korroziyaya qarşı müqavimətinin artması, əsas metala möhkəm bağlanan və polad ilə xarici aqressiv mühit arasında təmasın qarşısını alan, həmçinin elektrokimyəvi potensialı artıran səthdə qoruyucu filmlər meydana gətirən elementlərin daxil edilməsi ilə əldə edilir. müxtəlif aqressiv mühitlərdə poladdan. Tərəzi müqaviməti poladın quruluşundan deyil, tərkibindən asılıdır. Elektrokimyəvi korroziyaya davamlı poladların tərkibləri onların nəzərdə tutulduğu mühitdən asılı olaraq təyin edilir. Aşındırıcı mühitdə işləyən kimyəvi avadanlığın hissələri (aparatların korpusları, altlıqlar, flanşlar, ucluqlar və s.) üçün əsas təbəqədən - aşağı ərintili və ya karbonlu poladdan və korroziyaya davamlıdan ibarət iki qatlı poladlar istifadə edilmişdir. korroziyaya davamlı - davamlı çeliklərdən və ya nikel ərintilərindən 1-6 mm qalınlığında örtük təbəqəsi.
Aşağı temperatur (süni soyuq) sənayedə, raket və kosmik texnologiyada, gündəlik həyatda geniş istifadə olunur. Oksigenin qaynama nöqtəsindən (-183ºC) aşağı olan temperaturlara kriogenik deyilir. Bu temperaturlarda işləmək üçün aşağı soyuq kövrəklik həddi olan xüsusi kriogen poladlar və ərintilər tələb olunur. Kriogen poladlar aşağı temperaturda kövrək qırılmaya qarşı yüksək müqavimətlə birlikdə normal temperaturda kifayət qədər gücə malik olmalıdırlar. Bu poladlardan tez-tez yüksək korroziyaya davamlılıq tələb olunur. Kriogen kimi, soyuq kövrəkliyə meylli olmayan aşağı karbonlu nikel poladları və austenitik çeliklər istifadə olunur.
İstiliyədavamlı poladlar və ərintilər müəyyən müddət ərzində yüksək temperaturda gərginlik altında işləyə bilən və eyni zamanda kifayət qədər istilik müqavimətinə malik olanlardır. İstiliyədavamlı poladlar və ərintilər yüksək temperaturda işləyən qazanların, qaz turbinlərinin, reaktiv mühərriklərin, raketlərin və s.-nin bir çox hissələrinin istehsalı üçün istifadə olunur. Nisbətən aşağı qiymətə görə istiliyədavamlı poladlar (digər istiliyədavamlı ərintilərin qiymətləri ilə müqayisədə) yüksək temperatur texnologiyasında geniş istifadə olunur. İstiliyədavamlı poladların işləmə temperaturu 500-750ºС-dir. Poladın tərkibi nə qədər mürəkkəbdirsə, bərk məhlulun alaşımlanması və gücləndirmə fazaları nə qədər yüksək olarsa, onların istilik müqaviməti bir o qədər yüksəkdir. Nikel əsaslı istiliyədavamlı çeliklərə tez-tez nimoniklər deyilir. Bu ərintilər texnologiyanın müxtəlif sahələrində (təyyarə mühərrikləri, stasionar qaz turbinləri, kimyəvi aparatların tikintisi və s.) geniş istifadə olunur. Ərintilər rotor qanadlarının, turbin disklərinin, üzüklərin, uzun xidmət müddəti olan bərkidicilərin, nozulların bıçaqlarının və 850ºC-ə qədər temperaturda işləyən qaz turbinlərinin digər hissələrinin istehsalı üçün nəzərdə tutulmuşdur.
4. Alət poladları
Alət poladlarına yüksək sərtliyə, möhkəmliyə və aşınma müqavimətinə malik olan və müxtəlif alətlərin istehsalı üçün istifadə olunan karbon və lehimli poladlar deyilir. Alət poladlarının əsas xüsusiyyətlərindən biri istiliyə davamlılıq (və ya qırmızı sərtlik), yəni qızdırıldıqda yüksək sərtliyi saxlamaq qabiliyyətidir.
Bütün alət poladları 3 qrupa bölünür: istiliyədavamlı olmayan (tərkibində 3-4%-ə qədər alaşımlı elementlər olan karbon və alaşımlı poladlar), 400-500ºС-ə qədər yarı istiliyədavamlı (0,6-0,7%-dən çox karbon olan və 4) -18% xrom ) və 550-650ºС-ə qədər istiliyədavamlı (xrom, volfram, vanadium, molibden, kobalt, ledeburit sinfi olan yüksək lehimli çeliklər), sonuncular yüksək sürətli adlanır. Başqa mühüm xüsusiyyət alət poladları sərtləşmə qabiliyyətinə malikdir. Yüksək alaşımlı istiliyədavamlı və yarı istiliyədavamlı poladlar yüksək sərtləşmə qabiliyyətinə malikdir. İstiliyə davamlı olmayan alət poladları aşağı sərtləşən (karbon) və yüksək sərtləşən (alaşımlı) poladlara bölünür.
Müvafiq istilik müalicəsindən sonra kəsici alətlər üçün poladlar kəsici kənarda yüksək sərtliyə malik olmalıdır, emal olunan materialın sərtliyini əhəmiyyətli dərəcədə üstələyir; kəsmə zamanı kəsici kənarın ölçüsünü və formasını saxlamaq üçün lazım olan yüksək aşınma müqaviməti; Əməliyyat zamanı alətin qırılmasının qarşısını almaq üçün bəzi sərtlikdə kifayət qədər güc və kəsmə artan sürətlə həyata keçirildikdə istilik müqaviməti kəsici kənarlar 500-900ºC temperatura qədər qızdırıla bilər.
Karbon alət poladlarında 0,65-1,35% karbon olacaq. Aşırı soyudulmuş austenitin aşağı sabitliyinə görə, onlar aşağı sərtləşmə qabiliyyətinə malikdirlər və buna görə də bu çeliklər kiçik alətlər üçün istifadə olunur.
Alaşımlı alət poladları 0,9-1,4% karbon ehtiva edir və karbon çelikləri kimi, istilik müqavimətinə malik deyillər və yalnız aşağı sürətlə aşağı möhkəm materialların kəsilməsi üçün uyğundur. Onlar 200-250ºC-dən çox istiliyə məruz qalmayan alətlər üçün istifadə olunur. Alaşımlı poladlar daha yüksək sərtliyə malikdir. Yüksək sərtləşən poladlar yüksək istilik müqavimətinə, yaxşı kəsmə xüsusiyyətlərinə və sərtləşmə zamanı nisbətən az deformasiyaya malikdir. Yüksək sərtlik və aşınma müqaviməti əsasən yüksək karbon tərkibi ilə müəyyən edilir. Alaşımlı elementlərin ümumi tərkibi 5% -ə qədərdir. Bu poladlardan zərbə və kəsici alətlər hazırlamaq üçün istifadə olunur.
Yüksək sürətli poladlar adlarını xassələrindən alırlar. Yüksək istilik müqavimətinə görə onlardan hazırlanmış alətlər kifayət qədər işləyə bilər yüksək sürətlər kəsmə. Çeliklərdə 0,7-1,5% karbon, 18% -ə qədər əsas alaşımlı element - volfram, 5% -ə qədər xrom və molibden, 10% -ə qədər kobalt var ki, bu da istilik müqavimətini artırır. Yüksək sürətli poladdan hazırlanmış kəsici alətlərin əsas çəngəlləri kəsicilər, matkaplar, kəsicilər, broşlar, maşın kranları və kağız kəsici bıçaqlardır. Çox vaxt alətin yalnız işçi hissəsi yüksək sürətli poladdan hazırlanır.
Ölçmə alətləri üçün poladlar (kafellər, ölçü alətləri, şablonlar) yüksək sərtliyə və aşınma müqavimətinə malik olmalı, uzun müddət ölçü sabitliyini saxlamalı və yaxşı üyüdülməlidir. Ölçülərin sabitliyi xətti genişlənmənin minimum temperatur əmsalı və zamanla struktur çevrilmələrin minimuma endirilməsi ilə təmin edilir. Ölçmə vasitələrinin istehsalı üçün aşağıdakılar istifadə olunur: yüksək karbonlu alət poladları, alaşımlı və müvafiq istilik müalicəsindən sonra karbon; karbürləşdirmədən sonra aşağı karbonlu çeliklər; yüksək sərtlik üçün nitridləşmədən sonra nitraloy.
Metal formalaşdırmaq üçün istifadə olunan alətlər (matrislər, zımbalar, matrislər) kalıp poladlarından hazırlanır. Soyuq və isti deformasiya ştampları üçün poladı ayırın.
Soyuq formalaşdırma kalıpları yüksək səviyyədə işləyir dəyişən yüklər, kövrək qırılma, aşağı dövri yorğunluq və əzilmə (plastik deformasiya) və köhnəlmə nəticəsində forma və ölçü dəyişiklikləri səbəbindən uğursuz olur. Buna görə də, metalı normal temperaturda plastik deformasiya edən kalıpların istehsalı üçün istifadə olunan poladlar kifayət qədər möhkəmliklə birlikdə yüksək sərtliyə, aşınma müqavimətinə və möhkəmliyə malik olmalıdır. Yüksək sürətlə deformasiya prosesində kalıplar 200-350ºC-ə qədər qızdırılır, buna görə də bu sinif poladları istiliyə davamlı olmalıdır. Kiçik kalıplar üçün (25 mm-ə qədər) karbon alət çelikləri istifadə olunur, daha böyük məhsullar üçün daha yaxşı sərtləşən alaşımlı çeliklər istifadə olunur. Kalıp aləti şok yükləri yaşayırsa, daha yüksək möhkəmliyə malik poladlar istifadə olunur. Bu, karbon tərkibinin azaldılması, alaşımlı elementlərin tətbiqi və müvafiq istilik müalicəsi ilə əldə edilir. Çox vaxt yüksək sürətli poladlar soyuq formalaşdırma kalıpları hazırlamaq üçün istifadə olunur.
İsti deformasiya üçün kalıplar ağır yükləmə şəraitində işləyir və plastik deformasiya (çökmə), kövrək qırılma, çatlaq şəbəkəsinin (çatların) meydana gəlməsi və işçi səthin aşınması səbəbindən uğursuz olur (qırılır). Buna görə də, isti vəziyyətdə metalı deformasiya edən kalıplar üçün istifadə olunan poladlar yüksək temperaturda yüksək mexaniki xüsusiyyətlərə (güc və möhkəmlik) malik olmalı və aşınma müqavimətinə, miqyaslı müqavimətə və istiliyə davamlılığa, yəni təkrar isitmə və soyumağa davam etmə qabiliyyətinə malik olmalıdır. yanğın çatlarının əmələ gəlməsi. Bundan əlavə, möhürün işçi səthlərindən daha yaxşı istilik çıxarılması üçün alətin bütün kəsişməsində yüksək gücü və istilik keçiriciliyini təmin etmək üçün çeliklər yüksək sərtliyə malik olmalıdır. Çəkic kalıplarının istehsalı üçün xrom-nikel orta karbonlu çeliklər istifadə olunur.
İsti presləmə kalıpları daha çətin şəraitdə işləyir, burada deformasiya zamanı səthin istiləşməsi 600-700ºС-ə qədərdir.Onların istehsalı üçün artan istilik müqavimətinə malik poladlar istifadə olunur. Alətlər üçün istifadə olunan materiallar sərt ərintilər, sərt karbidlərdən və bağlayıcı fazadan ibarətdir. Onlar toz metallurgiyası ilə istehsal olunur.
5. Xüsusi fiziki xassələri olan poladlar və ərintilər
Xüsusi fiziki xassələri olan poladlar və ərintilər aşağıdakı qruplara bölünür:
v Maqnetik poladlar və ərintilər:
Ш Daimi maqnitlərin istehsalı üçün maqnit cəhətdən bərk polad və ərintilərdən istifadə olunur. Bunun üçün xrom və ya xrom və kobaltla əridilmiş karbon tərkibi 1% olan yüksək karbonlu çeliklər istifadə olunur.
Ш Maqnit cəhətdən yumşaq poladlar (elektrik polad) DC və AC maqnit dövrələrinin istehsalı üçün istifadə olunur. Onlar DC maşınlarının armaturlarının və dirəklərinin, asinxron mühərriklərin rotorlarının və statorlarının, böyük elektrik maşınlarının maqnit sxemlərinin, güc transformatorlarının, cihazların, cihazların və s. istehsalı üçün nəzərdə tutulmuşdur. Maqnit cəhətdən yumşaq material kimi aşağı karbonlu dəmir-silisium ərintiləri (0,05-0,005% karbon, 0,8-4,8% silisium) geniş istifadə olunur.
Ш Paramaqnit poladlar (qeyri-maqnit) elektrotexnika, cihazqayırma, gəmiqayırma və texnologiyanın xüsusi sahələrində istifadə olunur. Bu poladların dezavantajı aşağı məhsuldarlıqdır ki, bu da onların yüksək yüklü maşın hissələri üçün istifadəsini çətinləşdirir.
v Metal şüşələr (amorf ərintilər) - əhatə dairəsi yumşaq maqnit poladları ilə təxminən eynidir.
v Qızdırıcı elementlər üçün yüksək elektrik müqavimətinə malik polad və ərintilər.
v Xətti genişlənmənin verilmiş temperatur əmsalı olan ərintilər - maşınqayırmada və cihazqayırmada geniş istifadə olunur. Ən çox yayılmış dəmir-nikel ərintiləri (Invars).
v Forma yaddaş effekti olan ərintilər. Elastik həddən yuxarı bir gərginlikdə, yük çıxarıldıqdan sonra, metal orijinal ölçülərini və formasını təkrarlamır. Nisbətən yaxınlarda "forma yaddaşı" təsiri olan ərintilər kəşf edildi. Bu ərintilər plastik deformasiyadan sonra ya qızdırma nəticəsində (“forma yaddaşı” effekti), ya da yükü götürdükdən dərhal sonra (superelastiklik) öz ilkin həndəsi formasını bərpa edir. Ən çox yayılmış dəmir tərkibli ərintilər dəmir-nikel ərintiləridir.
Boz çuqun maşınqayırmada geniş istifadə olunur, çünki emal etmək asandır və yaxşı xüsusiyyətlərə malikdir. Gücündən asılı olaraq boz çuqun 10 növə bölünür. Boz dəmir tökmələrin dartılma və zərbə yüklərinə qarşı aşağı müqavimətini nəzərə alaraq, bu material sıxılma və əyilmə yüklərinə məruz qalan hissələr üçün istifadə edilməlidir. Maşınqayırmada bunlar əsas, gövdə hissələri, mötərizələr, dişlilər, bələdçilərdir; avtomobil sənayesində - silindr blokları, piston halqaları, eksantrik valları, debriyaj diskləri.
Çevik dəmirlər boz ütülərdən maqnezium və ya serium ilə peyvənd olunmaqla əldə edilir. Boz çuqunlarla müqayisədə mexaniki xüsusiyyətlər yaxşılaşdırılır. Yüksək möhkəm çuqundan nazik divarlı tökmələr (porşen halqaları), döymə çəkicləri, pres və yayma maşınlarının çarpayıları və çərçivələri, qəliblər, alət tutacaqları və üzlüklər hazırlanır.
Çevik dəmir ağ çuqun tavlanması ilə əldə edilir. Mexanik və texnoloji xüsusiyyətlərə görə, elastik çuqun boz çuqun və polad arasında aralıq mövqe tutur. Çevik dəmir ilə müqayisədə çevik dəmirin dezavantajı tökmə üçün divar qalınlığının məhdudlaşdırılması və tavlama ehtiyacıdır. Çevik dəmir tökmələr şok və vibrasiya yükləri altında işləyən hissələr üçün istifadə olunur.
Ferritik çuqunlar sürət qutusu yuvaları, hublar, qarmaqlar, mötərizələr, sıxaclar, muftalar, flanşlar hazırlamaq üçün istifadə olunur.
Yüksək möhkəmliyi və kifayət qədər çevikliyi ilə xarakterizə olunan perlitli çuqunlar kardan vallarının çəngəllərini, konveyer zəncirlərinin halqalarını və rulonlarını, əyləc başlıqlarını hazırlamaq üçün istifadə olunur.
Soyudulmuş çuqunlar səthi ağ çuqundan, içi isə boz və ya çevik çuqundan ibarət olan tökmələrdir. Onlar yüksək səth sərtliyinə və çox yüksək aşınma müqavimətinə malikdirlər. Yuvarlanan valların, ağardılmış təkərli vaqon təkərlərinin, top dəyirmanları üçün topların istehsalı üçün istifadə olunur.
Aşındırıcı aşınma şəraitində işləyən hissələrin istehsalı üçün xrom, xrom və manqan, xrom və nikel ilə ərinmiş ağ çuqunlar istifadə olunur. Çuqun tökmələri yüksək sərtlik və aşınma müqaviməti ilə xarakterizə olunur.
Nəticə
Hazırda sənayedə bəlkə də ən çox istifadə olunan materialın əsas xüsusiyyətlərini və xüsusiyyətlərini araşdırdıq. Qədim dövrlərdən bəri insanlar dəmir və onun ərintilərindən əmək alətləri, zərgərlik, silah və məişət əşyaları yaratmaq üçün istifadə etmişlər. Bu gün sənayedə 10.000-dən çox dəmir əsaslı ərintilərdən istifadə olunur. Heç bir metal dəmir kimi çevrilməyə qadir deyil və yalnız dəmir onun xüsusiyyətlərini ərintilərdə və istilik müalicəsində geniş istifadə edir. Onun ərintilərinin xassələri qeyri-adi dərəcədə genişdir: qurğuşun kimi yumşaq təmiz dəmirdən almaz kimi sərt alət poladına, xüsusi maqnit xassələri olan dinamo və transformator təbəqəsindən qeyri-maqnit dəmir ərintilərinə, aşınmaya davamlı xüsusi poladlardan korroziyaya qədər. -davamlı və paslanmayan poladlar. Təzyiq və radiasiyadan istifadə edərək ərintisi və istilik müalicəsi inanılmaz xüsusiyyətlərə malik dəmir materialları istehsal edə bilər. Və bu heç də son deyil, dəmir metallurgiyasının möhtəşəm inkişafı yolunun başlanğıcıdır. Alimlər daim dəmir əsaslı materialların istehsalı və emalı üçün yeni üsulların təkmilləşdirilməsinə və yaradılmasına töhfə verən yeni məlumatlar əldə etməklə məşğuldurlar.
Biblioqrafiya
1. Beckert M. Dəmir. Faktlar və əfsanələr. Alman dilindən tərcümə edən G.G. Kefer. Moskva: Metallurgiya, 1984. 232 s.
2. Lakhtin Yu.M., Leontieva V.P. Materialşünaslıq: Dərslik. 6-cı nəşr, MMC Nəşriyyat Alyansı, 2011. 528 s.
3. Çeçeta İ.A. Texnoloji proseslər maşınqayırma üzrə. İlkin parametrlər və təriflər: dərslik/ İ.A.Çeçeta. - Voronej: VPO "Voronej Dövlət Texniki Universiteti", 2012. 200 s.
Allbest.ru saytında yerləşdirilib
...Oxşar Sənədlər
Poladların təsnifatı, markalanması və əhatə dairəsi. Xüsusi fiziki xassələri olan ərintilər: dəqiqlik, maqnit, austenitik. Elektrik poladlarının kimyəvi tərkibi. Təbii və sintetik kauçuklar. Xüsusi təyinatlı rezinlərin xassələri.
test, 01/10/2013 əlavə edildi
Metalların plastik deformasiyasının mahiyyəti və ona kimyəvi tərkibinin, quruluşunun, qızdırma temperaturunun, deformasiyanın sürəti və dərəcəsinin təsiri. Alaşımlı poladların təyini, onların tərkibi. Alüminium əsaslı tökmə ərintiləri: onların markalanması və xüsusiyyətləri.
test, 11/19/2010 əlavə edildi
Metalların əməliyyat xassələri. Təsnifat metal materiallar. Qara və əlvan metallar, onların ərintiləri. Kəsmə və ölçmə alətləri üçün poladlar. Xüsusi xassələri olan poladlar və ərintilər. Alüminium və mis ərintiləri. "Yaddaş effekti" olan ərintilər.
kurs işi, 03/19/2013 əlavə edildi
Sadə konstruksiya poladlarının tərkibinə baxış. Çuqun və lehimli poladların alınması. Mis-nikel ərintilərinin xarakterik xüsusiyyətləri. Alüminium bürünclərin, nikel gümüşün, kupronikelin xalq təsərrüfatında istifadəsi. Mis-sink ərintilərinin mexaniki xassələri.
təqdimat, 04/06/2014 əlavə edildi
Metalların təsnifatı: texniki, nadir. Fiziki və kimyəvi xassələri: maqnit, nadir torpaq, nəcib və s. Struktur materialların xüsusiyyətləri. Poladların, ərintilərin quruluşu və xassələri. Konstruksiya poladlarının təsnifatı. Karbon çelikləri.
mücərrəd, 11/19/2007 əlavə edildi
Poladların təsnifatı. xüsusi ilə polad kimyəvi xassələri. Poladların markalanması və tətbiqi. Martensitik və martenzitik-ferritik poladlar. Termoplastik matrislər əsasında polimer materiallar, onların xassələri. Material nümunələri. Struktur xüsusiyyətləri.
test, 24/07/2012 əlavə edildi
Məqsəd və keyfiyyətə görə karbon poladlarının təsnifatı. Dəmir-sementit sisteminin ərintilərində və müxtəlif tərkibli poladlarda tarazlıq vəziyyətində çevrilmənin öyrənilməsi üçün istiqamətlər. Tədqiq olunan poladlarda və onların markalarında karbonun miqdarının təyini.
laboratoriya işi, 11/17/2013 əlavə edildi
Metalların strukturunun əmələ gəlməsi və xassələrinin öyrənilməsi üsulları; dövlət diaqramı "dəmir-sementit". Dəmir-karbon ərintiləri; metalların və ərintilərin istilik müalicəsi. Sənayedə istifadə olunan ərintilər; əlvan metal əsasında ərinti seçimi.
test, 01/13/2010 əlavə edildi
Alət poladlarının və ərintilərinin istismarının məqsədi və xüsusiyyətləri, onların aşınmaya davamlılığının təmin edilməsi tədbirləri. Ölçmə alətləri üçün poladlara olan tələblər. Müxtəlif vəziyyətlərdə deformasiya üçün karbon və kalıp poladlarının xüsusiyyətləri.
test, 20/08/2009 əlavə edildi
Poladların mexaniki xassələri. Aşağı karbonlu poladlar üçün müəyyən edilmiş əsas mexaniki xassələr. Statik və dinamik yüklər. Azot, oksigen və hidrogenin təsiri. alaşımlı elementlər və çirklər. Mühəndislik poladları və ərintiləri.
Dəmir ərintiləri sənayedə ən çox istifadə olunur. Əsas olanlar - polad və çuqun - dəmirin karbonla ərintiləridir. İstədiyiniz xassələri əldə etmək üçün alaşımlı elementlər polad və çuquna daxil edilir. Dəmir-karbon ərintilərində struktur və faza çevrilmələri, həmçinin ərinti elementləri olan dəmir ərintilərindəki fazalar aşağıda nəzərdən keçirilir.
DƏMİR-KARBON SİSTEMİNDƏ KOMPONENTLƏR VƏ FAZALAR
Dəmir boz rəngli bir metaldır. Atom nömrəsi 26, atom kütləsi 55,85, atom radiusu 0,127 nm. Hal-hazırda mövcud olan təmiz dəmir 99,999% Fe ehtiva edir, texniki dərəcələri 99,8-99,9 % Fe. Dəmirin ərimə nöqtəsi 1539 ° C-dir. Dəmirin iki polimorfik modifikasiyası var a və u. A-dəmir modifikasiyası 910 ° C-dən aşağı və 1392 ° C-dən yuxarı olan temperaturda mövcuddur (Şəkil 82). 1392-1539 ° C temperatur aralığında a-dəmir tez-tez b-dəmir adlanır.
A-dəmirin kristal qəfəsi 0,28606 nm qəfəs dövrü olan bədən mərkəzli bir kubdur. 768 °C temperatura qədər a-dəmir maqnitdir (ferromaqnit). Maqnit çevrilməsinə, yəni ferromaqnit vəziyyətindən paramaqnit vəziyyətə keçidə uyğun gələn 768 ° C temperatur Küri nöqtəsi adlanır və işarələnir. A. g.
Dəmirin sıxlığı 7,68 q/sm3 təşkil edir.
düyü. 82. Təmiz dəmirin soyuducu əyrisi (a) və a-Fe ferritinin mikrostruktur diaqramı (b) və austenit y-Fe (c), X 150
y-dəmir 910- temperaturda mövcuddur
1392 °С; paramaqnitdir.
Y-dəmirin kristal qəfəsi üz mərkəzli kubdur (a =
910°C-də 0,3645 nm).
Kritik çevrilmə nöqtəsi a^=ty(pnc. 821-də 910 C C-də müvafiq olaraq qeyd olunur, Ac 3(istilik üzrə) və Ag b(soyutma üzrə). Kritik keçid nöqtəsi y ^ a 1392 °C-də işarələyin Ac x(istilik üzrə) və Ag 4(soyutma üzrə).
Karbon IV qrupun II dövrünün qeyri-metal elementidir dövri sistem, atom nömrəsi 6, sıxlığı 2,5 q/sm 8, ərimə temperaturu 3500 C, atom radiusu 0,077 nm. Karbon polimorfdur. Normal şəraitdə o, qrafitin modifikasiyası kimi mövcuddur, lakin almazın metastabil modifikasiyası kimi də mövcud ola bilər.
Karbon dəmirdə maye və bərk vəziyyətdə həll olunur, həmçinin kimyəvi birləşmə - sementit və yüksək karbonlu ərintilərdə və qrafit şəklində ola bilər.
Fe-C sistemində aşağıdakı mərhələlər fərqlənir: maye ərintisi, bərk məhlullar - ferrit və austenit, eləcə də sementit və qrafit.
Ferrit(F) - a-dəmirdə karbon və digər çirklərin bərk məhlulu. 0,02-ə qədər karbon həlli ilə aşağı temperaturlu a-ferriti fərqləndirin % və 0,1% məhdudlaşdırıcı karbon həllediciliyi ilə yüksək temperaturlu 6-ferrit. Karbon atomu dəmirin atom radiusunun 0,29 radiusuna malik kürənin yerləşdirildiyi kub üzünün mərkəzində ferrit qəfəsdə, həmçinin boş yerlərdə, dislokasiyalarda və s. mikroskop altında ferrit homogen çoxüzlü dənələr şəklində aşkar edilir (bax. Şəkil 82, b).
Ferrit (0,06 % C) təxminən aşağıdakı mexaniki xassələrə malikdir: a n = 250 MPa, a oa = 120 MPa, b 50 %, f ^ 80%, 80-90 HB.
austenit(A) - y-dəmirdə karbon və digər çirklərin bərk məhlulu. y-dəmirdə karbonun məhdudlaşdırıcı həlli 2,14% təşkil edir. y-dəmir qəfəsindəki karbon atomu vahid hüceyrənin mərkəzində yerləşir (bax. Şəkil 29b), radiusu 0,41# olan kürənin yerləşə biləcəyi (# dəmirin atom radiusudur) və kristalın qüsurlu bölgələri.
Bcc və fcc qəfəslərindəki elementar kürələrin müxtəlif həcmləri, a-dəmirdəki həllolma ilə müqayisədə y-dəmirdə karbonun daha yüksək həllolma qabiliyyətini əvvəlcədən müəyyən etdi. Austenit yüksək çevikliyə, aşağı axma gücünə və möhkəmliyə malikdir. Ostenitin mikro strukturu çoxüzlü dənəciklərdir (şək. 82, in).
Sementit(C) dəmirin karbon - dəmir karbid Fe 3 G ilə kimyəvi birləşməsidir. Sementitin tərkibində 6,67% C var. Sementit atomların sıx birləşməsi ilə mürəkkəb rombşəkilli qəfəsə malikdir. Sementitin ərimə nöqtəsi onun parçalanma ehtimalına görə dəqiq müəyyən edilməmişdir. 210 b C temperatura qədər, işarələnmişdir A 0, sementit ferromaqnitdir. Sementitin xarakterik xüsusiyyətləri 1000 HV yüksək sərtlik və çox aşağı çeviklikdir. Sementit metastabil fazadır. Tarazlıq şəraitində qrafit yüksək karbon tərkibli ərintilərdə əmələ gəlir.
Qrafit altıbucaqlı təbəqəyə malikdir (bax. Şəkil 88, a) kristal qəfəs. Şəbəkədə atomlararası məsafələr kiçikdir və 0,142 nm, təyyarələr arasındakı məsafə 0,340 nm təşkil edir. Qrafit yumşaqdır, aşağı gücə və elektrik keçiriciliyinə malikdir.
Fe-G ərintilərində iki yüksək karbonlu faza var: metastabil - sementit və sabit - qrafit. Buna görə də iki vəziyyət diaqramı fərqləndirilir - metastabil Fe-Fe 3 G və sabit Fe-G (qrafit).
- Ac və Ag təyinləri fransız sözlərinin ilk hərflərindən gəlir: A - arreter - dayanma (soyutma əyrisində platforma), c - choffage-heating ig - refroidissnwnt - soyutma.
