Ligi reżistenti għas-sħana. Azzar u ligi speċjali. Produzzjoni u użu ta 'liegi reżistenti għas-sħana

L-industrija moderna ma tistax tkun immaġinata mingħajr materjal bħal azzar. Niltaqgħu magħha kważi f'kull pass. Bl-introduzzjoni ta 'diversi elementi kimiċi fil-kompożizzjoni tiegħu, il-proprjetajiet mekkaniċi u operattivi jistgħu jitjiebu b'mod sinifikanti.

X'inhu l-azzar?

L-azzar huwa liga li għandha l-karbonju u l-ħadid fil-kompożizzjoni tagħha. Ukoll tali liga (ir-ritratt jinsab hawn taħt) jista 'jkollu impuritajiet ta' elementi kimiċi oħra.

Hemm bosta stati strutturali. Jekk il-kontenut tal-karbonju jkun fil-medda ta '0.025-0.8%, allura d-dejta tissejjaħ pre-eutectoid u jkollha perlita u ferrite fl-istruttura tagħhom. Jekk l-azzar huwa hypereutectoid, allura jistgħu jiġu osservati l-fażijiet perlitiċi u simentite. Karatteristika tal-istruttura tal-ferrite hija plastikità kbira. Is-simentite għandu fermezza konsiderevoli. Perlite jiffurmaw kemm il-fażijiet ta 'qabel. Jista 'jkollu forma granulari (fuq il-ħbub tal-ferrite hemm inklużjonijiet ta' ċimentita, li għandhom forma ċirkolari) u lamellar (iż-żewġ fażijiet huma simili għal pjanċa). Jekk l-azzar jissaħħan 'il fuq mit-temperatura li fiha jseħħu modifiki polimorfiċi, l-istruttura tinbidel għal austenitiku. Din il-fażi għandha aktar plastikità. Jekk il-kontenut tal-karbonju jaqbeż 2.14%, allura dawn il-materjali u ligi jissejħu ħadid fondut.

Tipi ta 'azzar

Jiddependi fuq il-kompożizzjoni, l-azzar jista 'jkun karbonju u liegi. Kontenut ta 'karbonju inqas minn 0.25% huwa karatteristiku ta ' azzar b'livell baxx ta 'karbonju. Jekk il-kwantità tiegħu tilħaq 0.55%, allura nistgħu nitkellmu dwar liga ta 'karbonju medju. L-azzar, li fil-kompożizzjoni tiegħu għandu aktar minn 0.6% karbonju, jissejjaħ karbonju għoli. Jekk, billi l-liga hija manifatturata, it-teknoloġija timplika l-introduzzjoni ta 'elementi kimiċi speċifiċi, allura dan l-azzar jissejjaħ liga. L-introduzzjoni ta 'komponenti varji tbiddel b'mod sinifikanti l-proprjetajiet tagħha. Jekk in-numru tagħhom ma jaqbiżx l-4%, allura l-liga hija b'liga baxxa. L- azzar b'liga ta 'liga baxxa u liga għolja għandha sa 11% u aktar minn 12% inklużjonijiet, rispettivament. Skont l-isfera li fiha jintużaw il-ligi tal-azzar, it-tipi tagħhom huma distinti: azzar strumentali, strutturali u speċjali u ligi.

Teknoloġija tal-manifattura

Il-proċess tat-tidwib tal-azzar huwa pjuttost impenjattiv. Din tinkludi bosta stadji. L-ewwelnett, il-materja prima hija meħtieġa - ħadid mhux maħdum. L-ewwel stadju jinvolvi t-tisħin sa ċertu temperatura. Jiġru proċessi ta 'ossidazzjoni. Fit-tieni stadju, it-temperatura ssir ħafna ogħla. Il-proċessi tal-ossidazzjoni tal-karbonju huma aktar intensi. L-arrikkiment addizzjonali tal-liga bl-ossiġenu huwa possibbli. L-impuritajiet mhux meħtieġa jitneħħew fil-gagazza. Il-pass li jmiss huwa li jitneħħa l-ossiġnu mill-azzar, minħabba li jnaqqas b'mod sinifikanti l-proprjetajiet mekkaniċi. Dan jista 'jsir permezz ta' diffużjoni jew preċipitazzjoni. Jekk il-proċess tad-deossidazzjoni ma jseħħx, l-azzar li jirriżulta jissejjaħ togħlija. Liga kalma ta 'gassijiet ma tinqabadx, l-ossiġenu jitneħħa kompletament. Il-pożizzjoni intermedja hija okkupata minn azzar nofs stabbli . Il-produzzjoni ta ' ligi tal- ħadid iseħħu fi fran open-hearth, fran ta' induzzjoni, konvertituri ta 'ossiġenu.

Alloying ta 'azzar

Sabiex jinkisbu dawk il-proprjetajiet jew proprjetajiet oħra ta 'l-azzar, sustanzi speċjali ta' liga huma introdotti fil-kompożizzjoni tiegħu. Il-vantaġġi ewlenin ta 'tali liga huma żieda fir-reżistenza għal diversi deformazzjonijiet, l-affidabilità tal-partijiet u elementi strutturali oħra tiżdied b'mod sinifikanti. Matul it-tisfija, il-persentaġġ ta 'xquq u difetti oħra jonqos. Ħafna drabi dan il-metodu ta 'saturazzjoni b'elementi differenti jintuża biex jagħti reżistenza għall-korrużjoni kimika. Imma hemm numru ta 'nuqqasijiet. Huma jeħtieġu proċessar addizzjonali, hemm probabbiltà għolja ta 'qatgħa. Barra minn hekk, l-ispiża tal-materjal tiżdied ukoll. L-aktar elementi komuni ta 'liga huma l-kromju, in-nikil, it-tungstenu, il-molibdenu, il-kobalt. Iż-żona ta 'applikazzjoni tagħhom hija pjuttost kbira. Dan huwa l-inġinerija, u l-manifattura ta 'partijiet ta' pajpijiet, impjanti tal-enerġija, avjazzjoni u ħafna aktar.

Il-kunċett ta 'reżistenza tas-sħana u reżistenza għas

Il-kunċett ta 'reżistenza tas-sħana jfisser il-kapaċità ta' metall jew ta 'liga li żżomm il-karatteristiċi kollha tagħha meta taħdem f'temperaturi għoljin. F'tali ambjent, il-korrużjoni tal-gass spiss tiġi osservata. Għalhekk, il-materjal għandu jkollu u r-reżistenza għall-azzjoni tiegħu, jiġifieri, ikun reżistenti għas-sħana. Għalhekk, il-karatteristiċi ta 'ligi li jintużaw f'temperatura sinifikanti għandhom jinkludu dawn iż-żewġ kunċetti. Imbagħad dak l-azzar biss jipprovdi r-riżorsi meħtieġa ta 'xogħol għal partijiet, għodda u elementi strutturali oħra.

Karatteristiċi ta 'azzar reżistenti għas-sħana

F'każijiet fejn it-temperatura tilħaq valuri għolja, l-użu ta 'ligi huwa meħtieġ, li mhux se jinqered u jista' jiġi ddeformat. F'dan il-każ, jintużaw ligi li jirreżistu s-sħana. It-temperatura operattiva għal dawn il-materjali hija 'l fuq minn 500 ° C. Mumenti importanti li jikkaratterizzaw azzar bħal dan huma reżistenza għolja, plastikità, li tippersisti għal żmien twil, kif ukoll l-istabbiltà tar-rilassament. Hemm numru ta 'elementi li jistgħu itejbu b'mod sinifikanti r-reżistenza għal temperaturi għoljin: kobalt, tungstenu, molibdenu. Komponent obbligatorju huwa wkoll chrome. Ma taffettwax il-qawwa daqs kemm ittejjeb l-ebusija tal-gagazza. Barra minn hekk, chrome jipprevjeni proċessi ta 'korrużjoni. Karatteristika importanti oħra ta 'ligi ta' dan it-tip hija bil-mod creep.

Klassifikazzjoni ta 'azzar li jirreżisti s-sħana skont l-istruttura

Ligi li jifilħu għas-sħana u reżistenti għas-sħana huma ta 'klassi ferritika, martensitika, austenitika u bi struttura ferritika-martensitika. L-ewwel ikollhom fil-kompożizzjoni tagħhom madwar 30% kromju. Wara trattament speċjali, l-istruttura ssir qamħa fina. Jekk it-temperatura tat-tisħin teċċedi 850 ° C, iż-żrieragħ jiżdiedu, u materjali bħal dawn reżistenti għas-sħana jsiru fraġli. Il-klassi martensitika hija kkaratterizzata minn kontenut ta 'kromju: minn 4% sa 12%. Ukoll fi kwantitajiet minuri, nikil, tungstenu u elementi oħra jistgħu jkunu preżenti. Minn dawn, partijiet ta 'turbini, valvi fil-karozzi huma manifatturati. L-istrutturi li għandhom martensite u ferrite fl-istruttura tagħhom huma adattati għall-operazzjoni f'temperaturi għoljin kostanti u fit-tul. Il-kontenut tal-kromju jilħaq 14%. Austenite jinkiseb bl-introduzzjoni ta 'nikil f'ligi li jirreżistu s-sħana. L-azzar bi struttura simili għandu bosta marki.

Ligi b'bażi ta 'nikil

In-nikil għandu għadd ta 'proprjetajiet utli. Għandu effett pożittiv fuq il-maknabilità ta 'l-azzar (kemm sħun kif ukoll kiesaħ). Jekk parti jew għodda hija maħsuba biex taħdem f'ambjent aggressiv, id-doping ma 'dan l-element iżid b'mod sinifikanti r-reżistenza għall-korrużjoni. Materjali reżistenti għas-sħana bbażati fuq in-nikel huma maqsuma fil-gruppi li ġejjin: temperatura għolja u attwalment reżistenti għas-sħana. Dan ta 'l-aħħar għandu jkollu wkoll karatteristiċi minimi reżistenti għas-sħana. It-temperaturi operattivi jilħqu 1200ºє Barra minn hekk, jiżdied il-kromju jew it-titanju. Huwa karatteristiku li l- azzar nickel- doped ikollu ammont żgħir ta 'impuritajiet bħal barju, manjeżju, boron, sabiex il-konfini tal-qamħ ikunu aktar mwebbsa. Ligi ta 'temperatura għolja ta' dan it-tip huma disponibbli fil-forma ta 'prodotti tal-forġa u rrumblati. Huwa possibbli wkoll li jintefgħu partijiet. Il-parti prinċipali tal-applikazzjoni tagħhom hija l-manifattura tal - komponenti tat-turbini tal-gass. Ligi tal-bażi tan-nikil reżistenti għas-sħana għandhom sa 30% kromju fil-kompożizzjoni. Huma adattati sew għall-ittimbrar, l-iwweldjar. Barra minn hekk, ir-reżistenza tal-iskala hija f'livell għoli. Dan jagħmilha possibbli li jintużaw fis-sistemi tal-pajpijiet tal-gass.

Azzar reżistenti għas-sħana b'metall tat-titanju

It-titanju huwa introdott f'ammont żgħir (sa 0.3%). F'dan il-każ, iżid is-saħħa tal-liga. Jekk il-kontenut tiegħu huwa ħafna ogħla, imbagħad xi proprjetajiet mekkaniċi jiddeterjoraw (ebusija, saħħa). Imma l-plasticity fl-istess ħin jiżdied. Dan jiffaċilita l-ipproċessar tal-azzar. Meta tintroduċi t-titanju flimkien ma 'komponenti oħra, huwa possibbli li jitjiebu b'mod sinifikanti l-karatteristiċi reżistenti għas-sħana. Jekk hemm bżonn li taħdem f'ambjent aggressiv (speċjalment jekk id-disinn jimplika l-iwweldjar), allura d-doping ma 'dan l-element kimiku huwa ġġustifikat.

Ligi tal-kobalt

Ammont kbir ta 'kobalt (sa 80%) imur għall-produzzjoni ta' materjali bħal reżistenti għas-sħana u liegi reżistenti għas-sħana, peress li rarament jintuża f'forma pura. L-introduzzjoni tagħha żżid il-plastiċità, kif ukoll ir-reżistenza għax-xogħol b'temperaturi għoljin. U l-ogħla huwa, iktar ikun għoli l-ammont ta 'kobalt introdott fil-liga. F'xi marki, il-kontenut tiegħu jilħaq it-30%. Fattur karatteristiku ieħor ta 'azzar bħal dan huwa t-titjib tal-proprjetajiet manjetiċi. Madankollu, minħabba l-ispiża għolja tal-kobalt, l-użu tiegħu huwa pjuttost limitat.

L-effett tal-molibdenu fuq liegi ta 'temperatura għolja

Dan l-element kimiku jaffettwa b'mod sinifikanti s-saħħa tal-materjal f'temperaturi għoljin. Partikolarment effettiva hija l-użu tagħha flimkien ma 'elementi oħra. Dan iżid b'mod sinifikanti l-ebusija ta 'l-azzar (anki f'kontenut ta' 0.3%). Il-limitu tas-saħħa jiżdied ukoll. Fattur ieħor pożittiv, li jinstab f'ligi refrattorji doped ma 'molibdenu, huwa livell għoli ta' reżistenza għall-proċessi ossidattivi. Il-molibdenu jippromwovi l-irfinar tal-qamħ. L-iżvantaġġ huwa d-diffikultà ta 'l-iwweldjar.

Azzar u ligi speċjali oħra

Biex twettaq ċerti kompiti, materjali li għandhom ċerti proprjetajiet huma meħtieġa. Għalhekk, nistgħu nitkellmu dwar l-użu ta 'ligi speċjali, li jistgħu jkunu kemm doped kif ukoll karbonju. F'din l-aħħar, is-sett ta 'karatteristiċi meħtieġa jinkiseb minħabba l-fatt li l-produzzjoni ta' ligi u l-ipproċessar tagħhom iseħħu wara teknoloġija speċjali. Still ligi speċjali u azzar huma maqsuma f'għodda strutturali u. Fost il-kompiti ewlenin għal dan it-tip ta 'materjal jistgħu jiġu identifikati dawn li ġejjin: reżistenza għall-proċessi ta' korrużjoni u xedd, il-kapaċità li jaħdmu f'ambjent aggressiv, karatteristiċi mekkaniċi miżjuda. Din il-kategorija tinkludi kemm azzar reżistenti għas-sħana kif ukoll liegi b'temperatura operattiva għolja, u azzar krijoġeniku li jista 'jiflaħ sa -296 ° C.

Għodda tal-azzar

Biex tipproduċi għodod fil-produzzjoni, tintuża l-azzar speċjali tal-għodda. Fid-dawl tal-fatt li l-kundizzjonijiet tax-xogħol huma differenti, il-materjali jintgħażlu wkoll individwalment. Peress li r-rekwiżiti għall-għodda huma għoljin biżżejjed, il-karatteristiċi tal-ligi għall-produzzjoni tagħhom huma l-istess: għandhom ikunu ħielsa minn impuritajiet barranin, inklużjonijiet, il-proċess ta 'deoxidation jitwettaq tajjeb u l-istruttura hija omoġenja. Għall-istrumenti tal-kejl, huwa importanti ħafna li jkun hemm parametri stabbli u li jirribattu l-użu. Jekk nitkellmu dwar għodod tal-qtugħ, jaħdmu f'kundizzjonijiet ta 'temperaturi elevati (hemm tisħin tat-tarf), frizzjoni kostanti u deformazzjoni. Għalhekk, huwa importanti ħafna għalihom li jżommu l-ebusija inizjali meta jissaħħnu. Tip ieħor ta 'għodda tal-azzar huwa ta' veloċità għolja. Bażikament, huwa ppurbat bil-tungstenu. L-ebusija tinżamm għal temperatura ta 'madwar 600 ° C. Hemm ukoll azzar ittimbrat. Huma ddisinjati kemm għad-deformazzjoni sħuna kif ukoll dik kiesħa.

Il-qasam tal-applikazzjoni tal-liegi għal skopijiet speċjali

L-industriji li fihom jintużaw il-ligi b'karatteristiċi speċifiċi huma ħafna. Fid-dawl tal-kwalitajiet imtejba tagħhom, huma indispensabbli fl-inġinerija, il-kostruzzjoni, l-industrija taż-żejt. Ligi li jifilħu għas-sħana u reżistenti għas-sħana jintużaw fil-manifattura ta 'partijiet ta' turbini, spare parts għall-karozzi. Azzar li għandu proprjetajiet għoljin ta 'korrużjoni huwa indispensabbli għall-produzzjoni ta' pajpijiet, labar tal-karburatur, diski, kull tip ta 'element ta' industrija kimika. Binarji għall-ferroviji, bramel, caterpillars għat-trasport - il-bażi għal dan kollu hija l-azzar reżistenti għall-ilbies. Ligi tal-awtomatizzati jintużaw fil-produzzjoni tal-massa ta 'boltijiet, skorfini u partijiet simili oħra. Il-molol għandhom ikunu reżiljenti biżżejjed u reżistenti għall-ilbies. Għalhekk, il-materjal għalihom huwa l-azzar tar-rebbiegħa. Biex titjieb din il-kwalità, huma wkoll illigati bil-kromju, il-molibdenu. Il-liegi u l-azzar speċjali kollha b'sett ta 'ċerti karatteristiċi jistgħu jnaqqsu l-ispiża ta' partijiet fejn qabel jintużaw metalli mhux tal-ħadid.