Zinalar.  Kirish guruhi.  Materiallar.  Eshiklar.  Qal'alar  Dizayn

Zinalar. Kirish guruhi. Materiallar. Eshiklar. Qal'alar Dizayn

» Qanday qotishma quyma temir deb ataladi. Material qanday xususiyatlarga va xususiyatlarga ega? Eng keng tarqalgan muhandislik materiali

Qanday qotishma quyma temir deb ataladi. Material qanday xususiyatlarga va xususiyatlarga ega? Eng keng tarqalgan muhandislik materiali

Metallurgiya sanoatining quyma temir va po'lat mahsulotlari kundalik hayotda ham, ishlab chiqarishda ham qo'llaniladi. Ikkala material ham temir va uglerodning noyob qotishmalaridir. Temir er qa'ridan juda ko'p miqdorda qazib olinishini hamma biladi. Ammo uni sof shaklda ishlatish mumkin emas, bu element juda yumshoq va shuning uchun yuqori quvvatli mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun yaroqsiz; Shuning uchun sanoat, qurilish va maishiy maqsadlarda temir sof shaklda emas, balki uning hosilalari - quyma temir va po'latdan foydalaniladi. Po'lat va quyma temir o'rtasidagi farq nima?

Cho'yan va po'lat temir va uglerod qotishmalari hisoblanadi.

Ularning farqi ko'plab fazilatlarda namoyon bo'ladi va ishlab chiqarish jarayonida elementlarning umumiyligi materialga bir xil xususiyatlarni bermaydi.

Po'lat va quyma temirning gradatsiyasi

Tarkibiga qaytish

Chelik

Po'lat ishlab chiqarish uchun temir uglerod va turli xil aralashmalar bilan qotishtiriladi. Majburiy shart - uglerod miqdori 2% dan oshmasligi (u kuchini oshiradi), temir miqdori esa 45% dan kam emas. Qolgan qismi qotishma bog'lovchi komponentlardan (xrom, molibden, nikel va boshqalar) iborat. Xrom po'latning mustahkamligini, uning qattiqligini va aşınma qarshiligini oshiradi. Nikel mustahkamlik, qattiqlik va qattiqlikni oshiradi, uning korroziyaga qarshi xususiyatlarini va qotib qolish qobiliyatini oshiradi.

  1. Silikon po'latga mustahkamlik, qattiqlik va elastiklik beradi va uning qattiqligini pasaytiradi. Marganets payvandlash qobiliyatini va qattiqlashishini yaxshilaydi. Ular qolgan elementlarning hajmiga qarab tasniflanadi. Misol uchun, 11% dan ortiq qotishma metallarning tarkibi yuqori qotishma po'latdir. Shuningdek, mavjud:
  2. Kam qotishma po'lat - 4% gacha.

O'rta qotishma po'lat - 11% gacha.

  • Uglerod miqdoriga ko'ra po'lat quyidagilarga bo'linadi:
  • kam uglerodli metall - 0,25% gacha S;
  • o'rtacha uglerodli metall - 0,55% S gacha;

yuqori uglerodli metall - 2% gacha C.

  • Metall bo'lmagan elementlarning (fosfidlar, sulfidlar) tarkibi metallni quyidagilarga ajratadi:
  • muntazam;
  • sifat;
  • yuqori sifatli;

Natijada, barcha turdagi po'latlar 1450 dan 1520 ° S gacha bo'lgan erish nuqtasiga ega bo'lgan kuchli, aşınmaya bardoshli va deformatsiyaga chidamli qotishma hisoblanadi.

Tarkibiga qaytish

Quyma temir

Temir ishlab chiqarish temir va uglerodning sintezini ham o'z ichiga oladi. Cho'yan va po'lat o'rtasidagi asosiy farq aralashmadagi ikkinchisining tarkibidir. 2% dan ortiq bo'lishi kerak. Bundan tashqari, aralashmada aralashmalar mavjud: kremniy, marganets, fosfor, oltingugurt va qotishma metallar. Quyma temir po'latdan ko'ra mo'rtroq va ko'rinadigan deformatsiyalarsiz sinadi. Metalldagi uglerod grafit yoki sementit bilan ifodalanadi, elementning hajmi va shakli esa qotishma turlarini aniqlaydi:

  1. Oq quyma temir, unda barcha uglerod sementit bilan ifodalanadi. Buzilganida, bu material oq, juda qattiq, lekin ayni paytda mo'rt. Uni qayta ishlash oson va soxta navlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
  2. Kulrang - uglerod grafit bilan ifodalanadi, bu materialning plastikligini beradi. Yumshoq, kesish oson, erish nuqtasi past.
  3. Oq cho'yandan 950-1000 ° S haroratda maxsus isitish pechlarida maxsus qaynatish (qaynatish) orqali olinadigan egiluvchan. Shu bilan birga, oq quyma temirga xos bo'lgan haddan tashqari mo'rtlik va qattiqlik sezilarli darajada kamayadi. Egiluvchan quyma temirni zarb qilish mumkin emas va ism faqat uning egiluvchanligini bildiradi.
  4. Kristallanish jarayonida hosil bo'lgan nodulyar grafitni o'z ichiga olgan egiluvchan temir.

Qotishmadagi uglerod miqdori uning erish nuqtasini aniqlaydi (elementning tarkibi qanchalik yuqori bo'lsa, harorat past bo'ladi va qizdirilganda suyuqlik yuqori bo'ladi). Shuning uchun quyma temir suyuq, plastmassa bo'lmagan, mo'rt va ishlov berish qiyin bo'lgan eritma nuqtasi 1150 dan 1250 ° C gacha bo'lgan materialdir.

Tarkibiga qaytish

Korroziyaga qarshilik

Ikkala qotishma ham korroziyaga moyil bo'lib, noto'g'ri foydalanish bu jarayonni tezlashtiradi.

Foydalanish vaqtida quyma temir quruq zang bilan qoplanadi. Bu kimyoviy korroziya deb ataladi. Ho'l (elektrokimyoviy) korroziya quyma temirga po'latdan ko'ra sekinroq ta'sir qiladi. Dastlab, xulosa quyma temirning korroziyaga qarshi xususiyatlari ancha yuqori ekanligini ko'rsatadi. Aslida, bu qotishmalarning ikkalasi ham bir xil darajada korroziyaga moyil bo'ladi, bu faqat quyma temir mahsulotlari uchun qalin devorlar tufayli jarayon uzoqroq davom etadi; Bu, masalan, qozonlarning xizmat qilish muddatidagi farqni tushuntirishi mumkin: po'lat - 5 yildan 15 yilgacha, quyma temir - 30 yildan.

1913 yilda Garri Brearli metallurgiya sohasida kashfiyot qildi. U yuqori xromli po'latning kislotali korroziyaga yaxshi qarshilik ko'rsatishini aniqladi. Shunday qilib zanglamaydigan po'lat paydo bo'ldi. Shuningdek, uning o'ziga xos gradatsiyasi mavjud:

  1. Korroziyaga chidamli po'lat asosiy sanoat va maishiy sharoitlarda (neft va gaz, engil sanoat, mashinasozlik sanoati, jarrohlik asboblari, maishiy zanglamaydigan po'latdan yasalgan idishlar) korroziyaga chidamli.
  2. Issiqlikka chidamli po'lat yuqori harorat va agressiv muhitga (kimyo sanoati) chidamli.
  3. Issiqlikka chidamli po'lat yuqori haroratlarda mexanik kuchni oshirdi.

Tarkibiga qaytish

Termal zarba va zarba qarshiligi

Ko'pincha isitish qozonlarini ishlab chiqarishda quyma temir va po'latdan foydalaniladi. Bunday holda, termal zarbalarga qarshilik masalasi ayniqsa muhim bo'ladi. Sovuq suv sovutilmagan quyma temir qozonga tushsa, u yorilishi mumkin. Po'latdan yasalgan mahsulotlar uchun termal zarba xavfli emas. Chelik yanada elastik va harorat farqlariga yaxshi toqat qiladi. Ammo po'latdagi katta va tez-tez harorat o'zgarishi "charchagan" zonalarning paydo bo'lishiga yordam beradi va natijada payvandlash orqali zaiflashgan joylarda yoriqlar paydo bo'ladi.

Yaxshi egiluvchanlik po'latdan yasalgan mahsulotlarni mexanik shikastlanishga chidamli qiladi. Quyma temirning mo'rtligi muqarrar ravishda zarbalar yoki buzilishlar tufayli yoriqlar paydo bo'lishiga olib keladi.

Kulrang quyma temir yanada bir xil tuzilishga ega, egiluvchanlik va korroziyaga qarshi xususiyatlarga ega va katta harorat o'zgarishiga bardosh bera oladi.

  1. Quyma temir po'latdan kamroq bardoshli va qattiqdir.
  2. Chelik og'irroq va yuqori erish nuqtasiga ega.
  3. Po'latdagi uglerodning pastligi, quyma temirdan farqli o'laroq, uni qayta ishlashni osonlashtiradi (pishirish, kesish, zarb qilish).
  4. Shunga o'xshash sababga ko'ra, quyma temir mahsulotlari faqat quyish yo'li bilan ishlab chiqariladi, po'latdan yasalgan buyumlar esa zarb va payvandlash mumkin.
  5. Po'latdan yasalgan mahsulotlar quyma temirdan kamroq gözeneklidir va shuning uchun ularning issiqlik o'tkazuvchanligi ancha yuqori.
  6. Cho'yandan tayyorlangan mahsulotlar odatda qora rangga ega bo'lib, mat yuzasiga ega, po'latdan yasalganlari esa porloq sirt bilan ochiq rangga ega.

Temir insoniyat tsivilizatsiyasi tarixida juda katta rol o'ynagan. Inson eramizdan avvalgi 1-ming yillikning boshlarida temirdan yasalgan buyumlardan foydalana boshlagan. e., va hali ham eng keng tarqalgan metall materialdir.

O'z tabiatida topilgan va shuning uchun odamlar tomonidan ishlatiladigan birinchi metallar bo'lgan oltin, kumush va misdan farqli o'laroq, temir deyarli hech qachon sof holda topilmaydi. U havodagi kislorod bilan birlashib, oksidga aylanadi va temir javhari tarkibida mavjud. Odam rudadan ko'p miqdorda temir ajratib olishni o'rganganidagina u keng tarqaldi. (Ruda - bu metall yoki bir nechta metallarni o'z ichiga olgan tabiiy mineral birikma.)

Sof temir engil, yumshoq metalldir. Ammo u sof shaklda emas, balki faqat qotishma shaklida, ya'ni boshqa kimyoviy elementlar bilan birgalikda qo'llaniladi. Ba'zi elementlar temir rudasida mavjud bo'lib, temir eritish paytida to'g'ridan-to'g'ri unga o'tkaziladi. Boshqalar temirga ma'lum xususiyatlarni berish uchun maxsus kiritiladi (qarang Qotishma). Ba'zi kimyoviy elementlarning kichik aralashmalari ham temirning xususiyatlarini o'zgartiradi: ular uni kuchli, qattiq qiladi va yuqori harorat va kislotalarga muvaffaqiyatli bardosh berishga yordam beradi.

Temir qotishmalarining muhim tarkibiy qismi ugleroddir. Agar uglerod kam bo'lsa - 0,02-0,04%, u holda qotishma temirning tabiiy fizik xususiyatlarini saqlab qoladi - u yumshoq, egiluvchan va bosim ostida shaklini osongina o'zgartiradi. Texnik jihatdan toza temir deb ataladi. Uglerod qancha ko'p bo'lsa, metall qattiqroq va kamroq egiluvchan bo'ladi. Biroq, uglerod miqdori 2% dan oshmasa, qotishma zarb yoki shtamplangan bo'lishi mumkin. Bu po'latdir. Biz temir deb ataydigan narsalarning aksariyati undan yasalgan. Va agar uglerod miqdori 2 dan 4% gacha bo'lsa, qotishma quyma temir deb ataladi. Bu qattiq va mo'rt. Uni zarb qilish mumkin emas (u ta'sir ostida sinadi), lekin faqat qolipga quyilishi mumkin. Bir turdagi quyma temir egiluvchan deb nomlansa-da, u deyarli soxtalashtirilmaydi. Ammo u boshqa quyma temir turlariga nisbatan yuqori egiluvchanlikka ega. Egiluvchan temir quymalari sanoatning turli sohalarida keng qo'llaniladi.

Rudadan temirga kiradigan aralashmalar uning xususiyatlarini turli yo'llar bilan o'zgartiradi. Ulardan ba'zilari - kremniy, marganets - foydalidir, chunki ular qotishmaning mustahkamligi va egiluvchanligini oshiradi. Boshqalar - oltingugurt, fosfor, mishyak - zararli, chunki ular qotishmani mo'rt qiladi.

Dunyoda po'lat ishlab chiqarish doimiy ravishda o'sib bormoqda. Ko'pgina metallar, birinchi navbatda, alyuminiy, titan, magniy va boshqalar va ular asosidagi qotishmalar keng qo'llanilishiga qaramay, global metall ishlab chiqarishda temirning ulushi hali ham juda yuqori - taxminan 95%.

Mashinasozlik va boshqa sohalarda prokat asosiy material hisoblanadi, shuning uchun barcha eritilgan po'latning 80-85% prokatga qayta ishlanadi.

Inqilobdan oldingi Rossiyada aholi jon boshiga yiliga 30 kg dan kam po'lat ishlab chiqarilgan. Va 1984 yilda aholi jon boshiga ishlab chiqarilgan po'lat miqdori 600 kg ni tashkil etdi! Va uning ishlab chiqarilishi o'sishda davom etadi. Bu mamlakatimizning yuqori sanoat rivojlanishining muhim ko‘rsatkichlaridan biridir.

To'g'ridan-to'g'ri temirni iste'mol qilish. 19-asrning o'rtalariga kelib. Qora metallurgiyada temir ishlab chiqarish uchun nihoyat ikki marta qayta ishlash yo'lga qo'yildi: rudadan - quyma temirdan, quyma temirdan - po'latdan. Ulkan dona pechlari, konvertorlar, marten pechlari sanoat ehtiyojlarini qondirardi. Biroq aynan shu davrda Yevropa va Amerikadagi metallurgiya olimlari domna jarayonini chetlab o‘tib, rudadan to‘g‘ridan-to‘g‘ri temir olish yo‘llarini izlay boshladilar.

Ikki marta qayta ishlash, ya'ni rudadan cho'yanni domna pechlarida, cho'yandan po'latni marten pechlarida ishlab chiqarish yoqilg'i va elektr energiyasini ikki baravar, agregatlar, mexanizmlar va asboblar sonini ikki baravar ko'paytirishni anglatadi. ishchilar soni. Shuning uchun olimlar qadimgi hunarmandlar usuliga murojaat qilishdi, ular temirni to'g'ridan-to'g'ri rudadan ajratib, uni kichik temirchilik yoki tigellarda ko'mir bilan kamaytirdilar. Temirni to'g'ridan-to'g'ri olishning katta afzalligi, uning yuqori samaradorligidan tashqari, bu jarayon temirning oltingugurt va koks tarkibidagi boshqa kiruvchi elementlar bilan "tiqilib qolishi" ning oldini oladi. Qadimgi usulni yangi, sanoat, yuqori samarali asosda qayta tiklash kerak edi.

To'g'ridan-to'g'ri temir ishlab chiqarish uchun birinchi sanoat qurilmasi 1911 yilda Shvetsiyada ishlay boshladi. U qadimiy usulni to'liq nusxa ko'chirdi: temir loy tigellarda mayda maydalangan ko'mir yordamida rudadan qaytarildi. Bir vaqtning o'zida pechga faqat 3500 tigel yuklangan. Keyinchalik turli mamlakatlarda boshqa qurilmalar paydo bo'ldi va tobora kamaytiruvchi vosita ko'mir emas, balki vodorod bo'lib, metallning kimyoviy tozaligini ta'minladi.

Mamlakatimizda Stariy Oskol shahrida (Belgorod viloyati) Yevropadagi eng yirik Oskol elektrometallurgiya zavodi (OEMK) ishga tushdi. To'g'ridan-to'g'ri ekstraktsiya usuli bilan yuqori sifatli po'lat ishlab chiqaradi. Uning xomashyosi Lebedinskiy kon-qayta ishlash kombinatining rudasi hisoblanadi. Birinchidan, u shar tegirmonlarida maydalanadi va suv bilan aralashtiriladi. Bu aralash - pulpa - 26 km quvurlar orqali o'tadi va granulalash sexiga kiradi. Bu erda u 67% temir moddasi bo'lgan granulalarga aylanadi. Pelletlar to'g'ridan-to'g'ri temir ishlab chiqarish korxonalari ishlaydigan metallizatsiya sexiga kiradi. Har bir o'rnatish balandligi 64 m va ichki diametri 5 m bo'lgan vertikal o'choqli pechdir. Va ularga qarab pastdan yuqoriga 90% uglerod oksidi va vodorodni o'z ichiga olgan, 850-900 ° S gacha oldindan qizdirilgan yonayotgan tabiiy gaz keladi. Bu gazlarning issiqligi va o'z yonish issiqligi granulalarni metalllashtirish uchun zarur haroratni ta'minlaydi. Qadimgi soxtalarda bo'lgani kabi, bu erda ham ruda (pelletlar) eritilmaydi, balki qattiq shaklda tiklanadi. O'choq bo'ylab sayohatining oxiriga kelib, granulalar 90% dan ortiq temirdan iborat. Ular boshqa elektr pechlariga boradilar, u erda ular qo'shimcha tozalash tsiklidan o'tadilar. Olingan po'lat sifat jihatidan vakuumli elektr pechlarda ishlab chiqarilganidan kam emas (qarang: Elektrometallurgiya). Bundan tashqari, bu po'lat arzonroq va ko'p miqdorda ishlab chiqarilishi mumkin.

Bir texnologik jarayonda ishlab chiqarilgan metallar orasida eng keng tarqalganlari po'lat va quyma temirdir. Biri ikkinchisining o'zgarishi natijasida hosil bo'lishiga qaramay, bu metallar o'z tarkibiga ko'ra ham, xalq xo'jaligida qo'llanilishiga ko'ra ham bir-biridan sezilarli darajada farqlanadi.

Po'lat qanday ishlab chiqariladi

Chelik temir-uglerodli qotishma bo'lib, unda uglerod miqdori oshmaydi 3,4 foiz. Odatdagi ko'rsatkich ichida 0,1-2,14 % . Bu po'latning plastik xususiyatlarini pasaytiradi, shu bilan birga uni qattiqroq va mustahkam qiladi. Qotishma va yuqori darajada qotishma tarkibida 45% dan ortiq temir mavjud. Po'latning egiluvchanligi uning muhandislik mahsulotlarini yaratishga bo'lgan talabini, birinchi navbatda, quvvatli buloqlar va buloqlar, amortizatorlar, suspenziyalar, qavslar va boshqa elastik qismlarni belgilaydi.

Mashinalar, mexanizmlar va qurilmalarning elastik qismlarining shakllari va ish sharoitlaridan qat'i nazar, ular umumiy ajoyib sifatga ega. Bu katta zarba, davriy va statik yuklarga qaramay, ular qoldiq deformatsiyaga ega emasligidadir.

Po'latlar maqsadi, kimyoviy tarkibi, tuzilishi va sifatiga ko'ra tasniflanadi. Uchrashuvlarning ko'plab toifalari mavjud, jumladan, quyidagilar:

  • Instrumental.
  • Strukturaviy.
  • Zanglamaydigan.
  • Issiqlikka chidamli.
  • Ultra past haroratlarga chidamli.

Cheliklar o'zlarining uglerodli tarkibiga ko'ra farq qilishi mumkin, past uglerodli, 0,25% gacha, yuqori uglerodli 0,6-2% gacha. Qotishmalarda tegishli qo'shimchalarning 4 dan 11 foizigacha yoki undan ko'p bo'lishi mumkin. Turli xil aralashmalarning tarkibiga qarab, ular oddiy, yuqori sifatli va ayniqsa yuqori sifatga ega bo'lgan po'latlarga bo'linadi.

Uni ishlab chiqarishda asosiy narsa metallni mo'rt va mo'rt qiladigan oltingugurt va fosfor miqdorini kerakli darajaga kamaytirishdir. Bunday holda, uglerod oksidlanishi uchun turli usullar qo'llaniladi, ular ochiq o'choq, konvertor va elektrotermik bo'lishi mumkin. Ochiq o'choq usuli juda ko'p issiqlik energiyasini talab qiladi, bu gaz yoki mazut yoqilganda chiqariladi. Ark yoki induksion pechlar elektr energiyasi yordamida isitiladi. Konverter versiyasi tashqi issiqlik manbasini talab qilmaydi. Bu erda eritilgan cho'yan odatda kislorodni puflab, aralashmalardan ajratiladi.

Po'lat ishlab chiqarish uchun xom ashyo metall, cho'yan va cüruf hosil qiluvchi va po'lat qotishmasini ta'minlaydigan qo'shimchalardir. Eritma jarayonining o'zi turli yo'llar bilan amalga oshirilishi mumkin. U o'choq pechida boshlanib, elektr pechida tugaydi. Yoki korroziyaga chidamli po'latni olish uchun elektr pechida eritilgandan so'ng konvertorga quyiladi. Unda uglerod miqdorini kamaytirish uchun kislorod va argon bilan tozalanadi. Chelik haroratda eriydi 1450-1520 ° S gacha.

Qanday qilib quyma temirni olish mumkin

Temir va uglerod qotishmasini quyma temir deb ham atash mumkin. Biroq, po'latdan farqli o'laroq, u kamida 2,14% uglerodni o'z ichiga olishi kerak, bu esa bu juda qattiq materialga yuqori mo'rtlikni beradi. Undagi sementit va grafitning tarkibiga qarab, quyma temirni oq, kulrang, egiluvchan va yuqori quvvatli deb atash mumkin.

Birinchisi o'z ichiga oladi 4,3-6,67% uglerod. Tanaffusda och kulrang. U birinchi navbatda tavlanish texnologiyasidan foydalangan holda egiluvchan quyma temir ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Quyma temir lamel shaklida grafit mavjudligi va kremniy mavjudligi sababli uning sinishi kulrang rangi tufayli kulrang deb ataladi. Oq cho'yanni uzoq muddat tavlanishi natijasida egiluvchan cho'yan olinadi. U egiluvchanlik va qattiqlikni, zarba qarshiligini va katta quvvatni oshirdi. Undan mashina va mexanizmlar uchun murakkab qismlar tayyorlanadi. U "K" va "H" harflari bilan belgilanadi, shundan so'ng kuchlanish va nisbiy cho'zilishni ko'rsatadigan raqamlar qo'yiladi.

Yuqori quvvatli quyma temir sferoid grafitning mavjudligi bilan ajralib turadi, bu stressning kontsentratsiyasini va metall asosning zaiflashishini oldini oladi. Uni mustahkamlash uchun lazer ishlatiladi, bu esa kuchga ega bo'lgan muhim mashina qismlarini olish imkonini beradi. Sanoat ehtiyojlari uchun cho'yan, ishqalanishga qarshi, qotishma va grafit o'z ichiga olgan quyma temirning turli tasniflari mavjud. Uning erish nuqtasi 1150 dan 1200 ° C gacha.

Quyma temir o'zini isbotladi universal, arzon va bardoshli material. Undan mashina va mexanizmlarning murakkab va massiv qismlari, shuningdek, noyob badiiy mahsulotlar tayyorlanadi. Cho'yan bezaklari va yodgorliklari dunyoning ko'plab shaharlarini bezatadi. Qadimiy binolarning panjaralari, ulardagi zinapoyalar, undan mohirona yasalgan suv va kanalizatsiya quvurlari asrlar davomida odamlarga xizmat qilib kelgan. Ko'pgina aholi punktlari ko'chalarida kommunikatsiya quduqlarini quyma temir lyuklar qoplaydi. Ushbu materialdan tayyorlangan vannalar, lavabolar va lavabolar, isitish radiatorlari ishonchli va bardoshlidir. Ichki yonuv dvigatellarining krank vallari va silindr bloklari, tormoz disklari va boshqa avtomobil qismlari quyma temirdan quyiladi. Odatda, quyma temir qismlari quyishdan keyin qo'shimcha ishlov berishdan o'tadi.

Ularni nimadan farq qiladi

Po'lat va quyma temir sanoat, transport va qurilishda keng qo'llaniladigan materiallardir. Tashqi tomondan, ular juda o'xshash.

Biroq, ular orasida asosiy farqlar mavjud:

  1. Po'lat po'lat ishlab chiqarishning yakuniy mahsuloti, cho'yan esa uning uchun xom ashyo hisoblanadi.
  2. Po'lat mo'rt cho'yanga qaraganda yuqori mustahkamlik va qattiqlikka ega.
  3. U quyma temirga qaraganda ancha kam uglerodni o'z ichiga oladi.
  4. Po'lat quyma temirdan og'irroq va yuqori erish nuqtasiga ega.
  5. Po'latni kesish, prokatlash, zarb qilish va boshqalar bilan ishlov berish mumkin, asosan quyma temirdan yasalgan buyumlar quyiladi.
  6. Quyma temir mahsulotlari gözeneklidir va po'latdan sezilarli darajada past issiqlik o'tkazuvchanligiga ega
  7. Yangi po'lat qismlar kumush porlashi, quyma temir mat va qora rangga ega.
  8. Po'latga maxsus xususiyatlarni berish uchun, bu quyma temir bilan amalga oshirilmaydi.

U tarkibidagi po'latdan yuqori uglerod miqdori, texnologik xususiyatlari - yaxshiroq quyish sifati, plastik deformatsiyaga qobiliyatining pastligi (normal sharoitda uni soxtalashtirish mumkin emas) bilan ajralib turadi. Quyma temir po'latdan arzonroq.

Quyma dazmollar tasniflanadi quyidagi ko'rsatkichlar bo'yicha:

  • uglerod holati:

- oq quyma temir- barcha uglerod karbid shaklida bog'langan holatda bo'ladi;

- kulrang quyma temir- uglerod qatlamli yoki tolali (vorteks) grafit shaklida katta yoki butunlay erkin holatda bo'ladi;

- egiluvchan temir- uglerod asosan yoki to'liq sferik grafit shaklida erkin holatda bo'ladi;

- egiluvchan temir- oq cho'yan quymalarini tavlash orqali olinadi. Uglerodning barchasi yoki muhim qismi bo'lakli grafit (tavlangan uglerod) shaklida erkin holatda bo'ladi;

  • tuzilishi:

- ferritik;

- ferrit-perlit;

- marvaridli;

  • kimyoviy tarkibi:

- qotishmagan;

- qotishma- maxsus maqsad.

Shunday qilib, quyma temir (oqdan tashqari) strukturada grafit qo'shimchalari mavjudligi bilan po'latdan farq qiladi (1-rasm), quyma temirlar esa bu qo'shimchalar shaklida bir-biridan farq qiladi.

Guruch. 1. Quyma temirning tasnifi metall asosning tuzilishi va grafit qo'shimchalarining shakli bo'yicha: A - ferrit; b - ferrit va pearlit; V- perlit; / - qatlamli; 2- aylanma; 3 - xiralashgan; 4- sharsimon.

Cho'yanning mexanik xususiyatlari strukturaga va asosan grafit qo'shimchalarining shakli, miqdori, o'lchami va tarqalish xususiyatiga bog'liq. Grafit qo'shimchalari quyma temirning texnologik va operatsion xususiyatlarini aniqlaydi. Grafit qo'shimchalarining mavjudligi mo'rt chiplar tufayli kesish orqali quyma temir qismlarini qayta ishlashni osonlashtiradi. Grafit eskirishga chidamliligini oshiradi va o'zining "moylash" harakati orqali quyma temirga yaxshi ishqalanishga qarshi xususiyatlarni beradi. Quyma temirning turli sirt nuqsonlari, kesiklari, yivlari va boshqalarga nisbatan sezgirligi past, chunki grafit qo'shimchalarining o'zlari stressni kontsentratorlardir va ularga yana bir nechta qo'shilishi materialning umumiy mustahkamligiga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi. Metall asosdan farqli o'laroq, grafit elastik tebranishlarni yaxshi o'tkazmaydi, shuning uchun quyma temir yuqori yumshatish qobiliyatiga ega, bu esa tebranish va rezonansli tebranishlarni susaytirishga imkon beradi.

Quyma temirning qattiqligi grafit qo'shimchalarining shakliga juda bog'liq emas va metall asosning tuzilishi bilan belgilanadi. Ferritli quyma temirlarning qattiqligi ~ 150 HB, ferrit-perlit quyma temirning qattiqligi ~ 200 HB; perlit ~ 250 HB.

Cho'yandagi aralashmalar

Oddiy sanoat quyma temir bir xil o'z ichiga oladi aralashmalar , uglerodli po'lat sifatida, ya'ni marganets, kremniy, oltingugurt va fosfor, lekin ko'proq miqdorda. Ushbu aralashmalar grafitizatsiya shartlariga va, natijada, quyma temirning tuzilishi va xususiyatlariga sezilarli darajada ta'sir qiladi.

Silikonlar ayniqsa, quyma temirning tuzilishiga kuchli ta'sir ko'rsatadi, grafitlanishni kuchaytiradi. Cho'yandagi kremniy miqdori juda katta farq qiladi: 0,3-0,5 dan 3-5% gacha. Kremniy tarkibini o'zgartirib, xossalari va tuzilishi bo'yicha butunlay boshqacha - past kremniyli oqdan yuqori kremniyli ferritgacha (kulrang qatlamli yoki tugunli grafitli yuqori mustahkamlik) quyma temirlarni olish mumkin.

Marganets kremniydan farqli o'laroq, u grafitlanishni oldini oladi yoki ular aytganidek, quyma temirni oqartirishga yordam beradi.

Oltingugurt quyma temirni oqartirishga ham hissa qo'shadi, lekin ayni paytda uning quyma xususiyatlarini yomonlashtiradi (xususan, suyuqlikni pasaytiradi). Shuning uchun quyma temirdagi oltingugurt miqdori cheklangan: kichik to'qimalar uchun yuqori chegara 0,08% ni tashkil qiladi; kattaroqlari uchun (bir oz yomonroq suyuqlikka chidash mumkin bo'lsa) - 0,1-0,12% gacha S.

Fosfor grafitizatsiya jarayoniga deyarli ta'sir qilmaydi. Biroq, fosfor quyma temirda foydali qo'shimcha hisoblanadi, chunki u suyuqlikni yaxshilaydi.

Oq quyma temir

Quyma temir bu nomni mot oq rangga ega bo'lgan sinish turidan oldi. Bu quyma temirning barcha uglerodlari sementit shaklida bog'langan holatda bo'ladi. Oq cho'yanlar uglerod tarkibiga qarab gipoevtektik (perlit + ledeburit), evtektik (ledeburit) va gipereutektik (birlamchi sementit + ledeburit) bo'lishi mumkin. Bu cho‘yanlar tarkibida ko‘p miqdorda sementit borligi sababli yuqori qattiqligi (450-550 HB) bilan ajralib turadi. Shuning uchun ular juda mo'rt va mashina qismlarini tayyorlash uchun ishlatilmaydi. Oq quyma temir quymalari grafitlashtiruvchi tavlanish yordamida egiluvchan quyma temirni keyinchalik ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Keyinchalik, u charchoqqa chidamliligi yuqori bo'lgan qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi: krank mili va eksantrik miller, valf o'rindiqlari, moy nasosining viteslari, diskli tormoz kaliperlari va boshqalar.

Oqartirilgan cho'yanlar oq cho'yan tuzilishiga ega bo'lgan sirt qatlamlari (12-30 mm) va kulrang cho'yan tuzilishiga ega yadroga ega. Bunday quymaning yuqori sirt qattiqligi uning aşınma qarshiligini oshiradi. Shuning uchun, oqartirilgan quyma temir lavha tegirmon rulonlari, g'ildiraklar, tormoz prokladkalari va ko'proq eskirish sharoitida ishlaydigan boshqa qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Kulrang quyma temir

Quyma temir bu nomni kulrang rangga ega bo'lgan sinish turidan oldi. Kulrang quyma temir tarkibida grafit mavjud. Cho'yanning tuzilishi metall asosdan va grafitdan (plastinkalar shaklida) iborat bo'lib, uning xususiyatlari ushbu ikki komponentga bog'liq.

Qog'oz bilan solishtirganda, grafit past mexanik xususiyatlarga ega, shuning uchun ba'zi bir taxminlarga ko'ra, uning egallagan joylari bo'shliqlar va yoriqlar deb taxmin qilishimiz mumkin. Bo'shliqlar sonining ko'payishi bilan quyma temirning mexanik xususiyatlari keskin yomonlashadi. Uzatilish kuchlanishlari ostida grafit qo'shimchalarining uchlarida sinish markazlari osongina hosil bo'ladi. Siqilish va egilishda quyma temir o'zini ancha yaxshi tutadi.

Kulrang quyma temir, uglerod, kremniy, marganets va oltingugurt va fosfor kabi aralashmalarni o'z ichiga olgan murakkab tarkibli qotishmalardir. Ikkinchisi qisman ferritda (~ 0,3%) eriydi va qo'shimcha ravishda, erish nuqtasi 950 ° C bo'lgan uchlik evtektikaga (Fe-C-P) kiradi. Bu quyma temirning quyma xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilaydi.

Oltingugurt quyma temirning mexanik va quyma xususiyatlarini pasaytiradigan va ularda yoriqlar paydo bo'lish tendentsiyasini oshiradigan zararli nopoklikdir.

Kremniy asosiy kimyoviy element sifatida kulrang cho'yan (1-3%) tarkibiga kiradi va bo'shatilgan sementitning qattiqlashishi va parchalanishi paytida grafitning chiqishini oshiradi.

Marganets (0,2-1,1%) quyma temirning mexanik xususiyatlariga ijobiy ta'sir ko'rsatadi, lekin grafitlanish jarayonini murakkablashtiradi yoki uning oqartirilishiga yordam beradi. Shunday qilib, grafitlanish darajasi to'g'ridan-to'g'ri quyma temirdagi uglerod (2,2-3,7%) va kremniy (1-3%) miqdoriga bog'liqligini aytishimiz mumkin.

Kichik miqdorda xrom, nikel va mis rudadan kulrang quyma temirga kirishi mumkin, bu ham grafitlanish holatiga ta'sir qiladi. Grafit qo'shimchalarining soni va asosning tuzilishi kulrang quyma temirning xususiyatlariga ta'sir qiladi.

Metall asosning tuzilishiga ko'ra, kulrang quyma temirlar uch guruhga bo'linadi:

1) perlit + grafit strukturali kulrang perlit (bog'langan uglerod miqdori ~ 0,8% ni tashkil qiladi).

2) ferrit + perlit + grafit strukturali kulrang ferrit-perlit (bog'langan uglerod miqdori 0,8 dan kam);

3) ferrit + grafit tuzilishga ega kulrang ferrit (barcha uglerod grafit shaklida).

Kulrang quyma temirning mexanik xususiyatlari metall asosning xususiyatlariga va uning miqdori, shakli va grafit qo'shimchalari (bo'shliqlar) hajmiga bog'liq.

Belgilashkulrang quyma temir

GOST 1412-85 ga binoan, quyma temirning belgilanishi harflar va raqamlarning kombinatsiyasini o'z ichiga oladi, masalan, SCH15. SCH kulrang quyma temirni anglatadi, raqamlar kuchlanish kuchining qiymatini ko'rsatadi. Standart quyma temirning quyidagi navlarini nazarda tutadi: SCh10; SCH15; SCH18; SC20; SC21; SCH24; SCH25; SC30; SC35; SC40; SCH45.

Ba'zi kulrang quyma temirlarning ko'rsatkichlari qiymatlari jadvalda keltirilgan. 1.

1-jadval. Ba'zi kulrang cho'yanlarning mexanik xususiyatlari

Grafitning mavjudligi kesish paytida chiplarning silliqlashiga yordam beradi va moylash ta'siriga ega, bu quyma temirning aşınma qarshiligini oshiradi.

SCh10 va SCh15 ferritli kulrang quyma temir navlari engil va o'rtacha yuklangan qismlar uchun ishlatiladi: qopqoqlar, gardishlar, volanlar, kaliperlar, tormoz barabanlari, debriyaj disklari va boshqalar.

SCh20 va SCh25 ferrit-perlit kulrang quyma temir navlari ortib borayotgan statik va dinamik yuk ostida ishlaydigan qismlar uchun ishlatiladi: dvigatel silindr bloklari, silindrli pistonlar, debriyaj barabanlari, dastgoh yotoqlari va boshqalar.

Perlitli quyma temir kuchli dastgohlar va mexanizmlarning ramkalarini quyish uchun ishlatiladi. Ko'pincha perlitli kulrang modifikatsiyalangan quyma temirlar ishlatiladi. Bunday cho'yanlar quyishdan oldin suyuq cho'yanga maxsus qo'shimchalar - ferrosilikon (zaryad og'irligi bo'yicha 0,3-0,6%) yoki kremniy-kaltsiy (zaryad og'irligi bo'yicha 0,3-0,5%) qo'shilishi bilan olinadi. Bunday quyma temirlarga grafit qo'shimchalari shaklini tozalash tufayli yuqori mexanik xususiyatlarga ega bo'lgan SCh40 va SCh45 markali cho'yanlar kiradi. Ushbu quyma temirlar nasos korpuslari, kompressorlar va gidravlik haydovchilarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Yuqori haroratlarda ishlaydigan qismlar uchun qo'shimcha ravishda xrom, nikel, molibden va alyuminiyni o'z ichiga olgan qotishma kulrang quyma temir ishlatiladi.

Egiluvchan temir

Egiluvchan cho'yan egiluvchan deb ataladi, chunki u bosim bilan ishlov berish mumkin, lekin cho'yan zarb qilinmagan bo'lsa-da va cho'yan qismlar faqat quyish yo'li bilan ishlab chiqariladi, chunki cho'yan cho'yan kulrang cho'yanga nisbatan yuqori egiluvchanlikka ega.

Egiluvchan quyma temir oq gipoevtektik quyma quymalarni grafitlash bilan tavlash orqali ishlab chiqariladi. Egiluvchan cho'yan tarkibida ko'p miqdorda marganets bo'lmasligi kerak, chunki tavlanish paytida u grafitlanish jarayoniga, shuningdek, ko'p miqdorda uglerod va kremniyga xalaqit beradi, bu oq quyma temirdan quymalarni olishni qiyinlashtiradi, chunki kristallanish jarayonida grafit plitalar shaklida cho'kishni boshlaydi. Shuning uchun, cho'ziladigan quyma temirga tavlangan oq quyma temirning kimyoviy tarkibi tarkibida cheklovlar mavjud: 2,5-3,0% S; 0,7-1,5% Si; 0,3-1,0% Mn; 0,12% dan kam S; 0,18% dan kam R.

Quyma qismining qalinligi 40-50 mm dan oshmasligi kerak, chunki kattaroq qalinlikda yadroda qatlamli grafit hosil bo'ladi, bu quyma temirni tavlanish uchun yaroqsiz qiladi.

Tozalash ikki bosqichda amalga oshiriladi. Birinchi bosqichda oq quyma temir to'qimalar asta-sekin 930-1050 ° S haroratgacha qizdiriladi va bu haroratda 15 soat davomida saqlanadi. Bunda yuqori haroratli ledeburit tarkibiga kiradigan sementit parchalanadi va ajralib chiqqan ugleroddan parchasimon grafit hosil bo'ladi.

Ikkinchi bosqichda quymalar evtekoid transformatsiyasiga mos keladigan 700-760 ° S haroratgacha sovutiladi va bu haroratda 30 soatgacha saqlanadi yoki juda sekin soviydi. Bunday holda, perlit tarkibiga kiradigan sementit parchalanadi. Ikkinchi bosqich tugagandan so'ng, quyma temirning tuzilishi ferrit va parcha grafitdan iborat. Ushbu turdagi quyma temir ferritli cho'yan deb ataladi.

Agar evtekoid o'zgarishiga mos keladigan haroratlar hududida sovutish etarlicha sekin bo'lmasa yoki grafitlanishning ikkinchi bosqichida ta'sir etish etarli bo'lmasa, u holda perlit tarkibiga kiradigan sementitning parchalanishi to'liq sodir bo'lmaydi. Bunday holda, quyma temirning tuzilishi ferrit, pearlit va mayda grafitdan iborat bo'ladi. Ushbu turdagi quyma temir ferrit-perlit egiluvchan quyma temir deb ataladi.

Agar harorat oralig'ida sovutish tezlashtirilgan bo'lsa, u holda perlit tarkibiga kiradigan sementitning parchalanishi sodir bo'lmaydi. Bunday holda, quyma temirning tuzilishi pearlit va yoriqli grafitdan iborat bo'ladi. Bunday quyma temirga marvaridli egiluvchan cho'yan deyiladi.

Belgilash. GOST 1215-79 bo'yicha egiluvchan quyma temir "KCH" harflari va ikkita raqam bilan belgilanadi: birinchisi kuchlanish kuchini ko'rsatadi; ikkinchisi - nisbiy cho'zilish (%).

Ba'zi egiluvchan quyma temirlarning mexanik xususiyatlarining qiymatlari jadvalda keltirilgan. 2.

2-jadval. Ba'zi egiluvchan cho'yanlarning mexanik xususiyatlari

Egiluvchan temir

Yuqori quvvatli quyma temir quyma kristallanish jarayoni orqali olingan sharsimon grafitli quyma temir deb ataladi. Grafit qo'shimchalarining bu shakli bir xil hajmdagi plastinkaga o'xshash va parchalarga o'xshashlarga nisbatan kichikroq sirtga ega va stress kontsentratsiyasini kamaytiradi.

Grafitning sharsimon shakli suyuq quyma temirga magniy yoki nikel bilan magniy yoki ferrosilikonni kiritish orqali olinadi.

Modifikatorlar ta'sirida grafit kristallanish jarayonida sharsimon shaklga ega bo'ladi. Sferik grafitli quyma temirlar boshqa cho'yanlarga nisbatan yuqori mexanik xususiyatlarga ega. Yuqori quvvatli cho'yanlar xossalari bo'yicha quyma uglerodli po'latga o'xshaydi, lekin yaxshiroq quyish xususiyatlariga ega, kesish oson va yuqori aşınma qarshiligini saqlaydi. Egiluvchanlik va pishiqlikni oshirish uchun yuqori quvvatli quyma temirdan yasalgan quyma buyumlar issiqlik bilan ishlov berishdan o'tkaziladi: tavlanish, normalizatsiya, in'ektsiya va temperatura. Egiluvchanlikning oshishi bilan bir vaqtda issiqlik bilan ishlov berish quymalardagi qoldiq kuchlanishlarni kamaytiradi, bu esa ularning ish faoliyatini oshiradi.

Belgilash. GOST 7293-85 bo'yicha yuqori quvvatli quyma temir egiluvchan quyma temirga o'xshash tarzda belgilanadi: "HF" harflari va raqamlar: birinchisi valentlik kuchining qiymatini, ikkinchisi - nisbiy cho'zilish (%).

Standart quyma temirning quyidagi navlarini nazarda tutadi: VCh35-22; VCh40-15; HF45-10; VC50-7; HF60-3; VC70-2; HF80-2; HF 100-2. Yuqori quvvatli quyma temirning kimyoviy tarkibi: 3,2-3,6% S; 1,6-2,9% Si; 0,3-0,7% Mn; 0,02% dan ko'p bo'lmagan S; 0,1% dan ko'p bo'lmagan R. Ferritik asosda yuqori quvvatli quyma temirlar (VCh35-22, VCh40-15, VCh45-10) d 22 dan 10% gacha, 140-225 HB; pearlit asosida (VCh50-7, VCh60-3, VCh70-2, VCh80-2, VCh100-2) - d 7 dan 2% gacha, 153-360 HB.

Yuqori quvvatli quyma temirlarning yuqori mustahkamligi va egiluvchanligi ularni avtomobil dizel dvigatellari va ishqalanish bloklarida ishlaydigan boshqa qismlar uchun krank mili ishlab chiqarishda katta yuk ostida ishlatishga imkon beradi.

Ishqalanishga qarshi quyma temirlar

Ishqalanishga qarshi cho'yanlar - bu ishqalanishga qarshi xususiyatlari kuchaygan maxsus kulrang va yuqori quvvatli cho'yanlar. Bu quyma temirlar asosdagi ferrit va perlit nisbatiga, shuningdek, grafit miqdori va shakliga qarab, past ishqalanish koeffitsientiga ega. Perlitli quyma dazmollarda yuqori aşınma qarshilik, qatlamli grafitning izolyatsiyalangan konlari mavjudligida yupqa perlit va bir xil taqsimlangan fosfor evtektikasidan tashkil topgan metall asos bilan ta'minlanadi.

Rulmanli ishqalanish birliklarida ishlaydigan qismlarni ishlab chiqarish uchun antifriksion quyma temirdan (GOST 1585-85) tayyorlangan quyma qo'llaniladi.

Belgilash. Antifriksion quyma temirning quyidagi navlari mavjud: AChS1; ASF2; ASFZ; ASF1; AChV2; ABC1; ABC2. "ACS" harflari ishqalanishga qarshi kulrang quyma temirni bildiradi; "AChV" - ishqalanishga qarshi yuqori quvvatli quyma temir; "AChK" - ishqalanishga qarshi egiluvchan quyma temir.

Antifriksion kulrang quyma temirlar - perlitli cho'yan AChS-1 va AChS-2 va perlit-ferritli cho'yan AChS-3 - asosdagi ferrit va perlit nisbatiga, shuningdek miqdoriga qarab ishqalanish koeffitsienti past bo'ladi. va grafit shakli. Perlitli quyma dazmollarda yuqori aşınma qarshilik, qatlamli grafitning izolyatsiyalangan konlari mavjudligida yupqa perlit va bir xil taqsimlangan fosfor evtektikasidan tashkil topgan metall asos bilan ta'minlanadi.

Ishqalanishga qarshi kulrang quyma temir toymasin podshipniklar, vtulkalar va metall bilan ishqalanish ostida ishlaydigan boshqa qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, ko'pincha moylash materiallari mavjud. Qattiqlashtirilgan yoki normallashtirilgan po'lat vallar bilan tandemda ishlaydigan qismlar AChS-1 va AChS-2 markali quyma temirdan tayyorlanadi va termik ishlov berilmagan vallar bilan tandemda ishlash uchun AChS-3 cho'yan ishlatiladi.

Ishqalanishga qarshi yuqori quvvatli (tugunli grafitli) cho‘yanlar perlit konstruksiyali - AChV-1 va ferrit-perlit (50% perlit) - AChV-2 bilan tayyorlanadi. AChV-1 quyma temir qattiqlashtirilgan yoki normallashtirilgan mil bilan birgalikda periferik tezligi ortgan ishqalanish birliklarida ishlash uchun ishlatiladi.

Ishqalanishga qarshi cho'yanlarning ishqalanishga qarshi bronzalarga nisbatan asosiy afzalligi ularning arzonligi, asosiy kamchiligi esa ishqalanish yuzalarini aniq birlashtirishni talab qiladigan yomon ishlov berishdir.

Cho'yan tarkibida temir, uglerod va turli xil aralashmalar mavjud bo'lib, ular qotishmaga ma'lum xususiyatlarni beradi. Materialdagi uglerodning massa ulushi kamida 2,14% bo'lishi kerak, aks holda u quyma temir emas, balki po'latdir. Ushbu element qotishmaning qattiqligini oshiradi, lekin uning egiluvchanligi va egiluvchanligini pasaytiradi. Shuning uchun quyma temir juda mo'rt materialdir. Boshqa doimiy aralashmalarga kremniy, marganets, oltingugurt va fosfor kiradi. Qo'shimcha qo'shimchalar quyma temirning ayrim navlariga kiritiladi, bu esa qotishmaga qo'shimcha xususiyatlarni berish imkonini beradi. Qotishtiruvchi elementlar sifatida xrom, nikel, vanadiy va alyuminiy ishlatiladi.

Quyma temirning zichligi kub santimetr uchun 7,2 gramm. Bu metallar va ularning qotishmalari uchun juda yuqori ko'rsatkich. Quyma temir barcha sohalar uchun turli xil mahsulotlarni ishlab chiqarishda quyish uchun juda yaxshi. Ushbu ko'rsatkichga ko'ra, u boshqa barcha temir qotishmalaridan ustun bo'lgan ba'zi po'lat navlaridan biroz pastroq.

Cho'yanning erish nuqtasi 1200 daraja Selsiy bo'lib, po'latni eritish uchun zarur bo'lganidan 250-300 daraja pastroqdir. Bu uglerod tarkibining ko'payishi va natijada uning molekulalararo darajadagi temir atomlari bilan kamroq yaqin aloqasi bilan bog'liq. Cho'yanni eritish va undan keyingi kristallanish jarayonida barcha uglerod temirning strukturaviy panjarasiga kirishga ulgurmaydi, shuning uchun quyma temir mo'rt bo'lib chiqadi. Doimiy dinamik yuklar ta'sirida ishlaydigan mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun foydalanilmaydi. Ammo kuchini oshirishni talab qiladigan qismlar uchun ideal.

Quyma temir texnologiyasi

Cho'yan ishlab chiqarish katta xarajatlarni talab qiladigan juda moddiy talab qilinadigan jarayondir. Bir tonna qotishma ishlab chiqarish uchun taxminan 550 kilogramm koks va 900 litr suv kerak bo'ladi. Rudaning narxi undagi temir tarkibiga bog'liq. Odatda, elementning massa ulushi kamida 70% bo'lgan xom ashyolardan foydalaniladi, chunki kambag'al rudalarni qayta ishlash iqtisodiy jihatdan oqlanmaydi. Bunday xom ashyo birinchi navbatda boyitish jarayonidan o'tadi va shundan keyingina eritish uchun yuboriladi. Temir ishlab chiqarish yuqori pechlarda amalga oshiriladi. Dunyoda ishlab chiqarilgan barcha materiallarning atigi 2% elektr pechida eritiladi.

Texnologik jarayon bir-biriga bog'langan bir necha bosqichlardan iborat. Birinchi bosqichda ruda magnit temir rudasi (ikki va uch valentli temir oksidlari birikmasi) deb ataladigan yuqori o'choqqa yuklanadi. Suvli temir oksidi yoki uning tuzlari bo'lgan rudalar ham xom ashyo sifatida ishlatilishi mumkin. Xom ashyo bilan bir qatorda yuqori haroratni yaratish va saqlash uchun mo'ljallangan kokslangan ko'mirlar o'choqqa yuklanadi. Bundan tashqari, ularning yonish mahsulotlari kimyoviy reaktsiyalarda temir reduktor sifatida ishtirok etadi.

Bundan tashqari, katalizator rolini o'ynaydigan va toshlarning tezroq erishiga yordam beradigan va shu bilan temirni bo'shatib yuboradigan o'choqqa oqim beriladi. Shunisi e'tiborga loyiqki, yuqori o'choqqa kirishdan oldin ruda maxsus dastlabki tozalashdan o'tadi. Ular maydalagich yordamida maydalanadi, chunki mayda zarralar tezroq eriydi. Keyin metall bo'lmagan barcha keraksiz elementlarni olib tashlash uchun yuviladi. Shundan so'ng, quritilgan xom ashyo aralashmalardan oltingugurt va boshqa begona elementlarni olib tashlaydigan maxsus pechlarda pishiriladi.

Domna pechi yuklangan va ishga tayyor bo'lgach, ishlab chiqarishning ikkinchi bosqichi boshlanadi. Brülörler ishga tushirilgandan so'ng, koks xom ashyoni qizdira boshlaydi, uglerodni chiqaradi, u havodan o'tib, kislorod bilan reaksiyaga kirishadi va oksid hosil qiladi. Bu oksid rudada topilgan birikmalardan temirning qaytarilishida faol ishtirok etadi. Bundan tashqari, o'choqda qancha ko'p gaz bo'lsa, kimyoviy reaktsiya shunchalik zaiflashadi. Muayyan nisbatga erishgandan so'ng, u butunlay to'xtaydi. Haddan tashqari gazlar o'choqdagi haroratni saqlash uchun yoqilg'i sifatida ishlatiladi. Ushbu yondashuv bir qator ijobiy tomonlarga ega. Birinchidan, qazib olinadigan yoqilg'ilarning narxi kamayadi, bu esa ishlab chiqarish tannarxini biroz pasaytiradi. Va, ikkinchidan, yonish mahsulotlari atmosferaga chiqarilmaydi, uni zararli aralashmalar bilan ifloslantiradi, balki texnologik jarayonda ishtirok etishda davom etadi.

Ortiqcha uglerod eritma bilan aralashadi va temir tomonidan so'rilib, quyma temir hosil qiladi. Barcha eritilmagan tosh elementlari sirtga suzadi va materialdan chiqariladi. Chiqindilarga cüruf deyiladi, keyinchalik u boshqa materiallarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Barcha ortiqcha zarralarni olib tashlaganingizdan so'ng, agar kerak bo'lsa, eritmaga turli qo'shimchalar qo'shiladi. Shu tarzda ikki turdagi qotishmalar ishlab chiqariladi: cho'yan va quyma temir.

Quyma temir turlari

Kislorod konvertor usuli yordamida po'lat ishlab chiqarish uchun konversion material ishlatiladi. Ushbu turdagi qotishma tarkibidagi marganets va kremniyning past miqdori bilan tavsiflanadi. Turli xil mahsulotlar ishlab chiqarish uchun quyma temirdan foydalaniladi. U beshta turga bo'lingan, ular batafsilroq ko'rib chiqishga arziydi. Oq quyma temir qotishma bo'lib, unda ortiqcha uglerod sementit yoki karbid shaklida mavjud. U o'z nomini sinish sohasidagi xarakterli oq rangdan oldi. Undagi uglerodning massa ulushi 3% dan ortiq. Ushbu material mo'rtlik va mo'rtlikning ortishi bilan ajralib turadi, shuning uchun uni ishlatish juda cheklangan.

Ushbu turdagi statik sharoitlarda ishlaydigan va qo'shimcha yuk ko'tarmaydigan oddiy qismlarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Qotishmaga qotishma qo'shimchalarini qo'shish materialning texnik xususiyatlarini yaxshilashi mumkin. Ushbu maqsadlar uchun nikel yoki xrom, kamroq alyuminiy va vanadiy ishlatiladi. "Sormit" deb ataladigan ushbu navning ushbu markasi turli xil qurilmalarda isitish elementi sifatida ishlatiladi. U yaxshi qarshilikka ega va 900 daraja Selsiygacha bo'lgan haroratlarda muammosiz ishlaydi. Uy ehtiyojlari uchun vannalar oq quyma temirdan qilingan.

Kulrang quyma temir eng keng tarqalgan material turi bo'lib, u xalq xo'jaligining ko'plab tarmoqlarida qo'llaniladi. Ushbu qotishmada uglerod grafit, pearlit yoki ferrit-perlit shaklida mavjud. Uglerodning massa ulushi 2,5% darajasida. Materiallar quyma temir uchun yuqori quvvatga ega, shuning uchun u ma'lum darajadagi tsiklik yukga ega bo'lgan qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Undan vtulkalar, turli sanoat asbob-uskunalarining korpuslari, qavslar va tishli uzatmalar tayyorlanadi.

Grafit moylash effektini sezilarli darajada yaxshilaydi va ishqalanish ta'sirini kamaytiradi, shuning uchun qismlar ushbu turdagi aşınmaya qarshilikni oshiradi. Agar agressiv muhitda ishlash zarur bo'lsa, kulrang quyma temirga salbiy ta'sirga dosh berishga imkon beradigan qo'shimcha elementlar kiritiladi. Bularga nikel, xrom, molibden, bor, surma, mis kiradi. Ushbu elementlar quyma temirni korroziya ta'siridan himoya qilishga yordam beradi. Shuningdek, ularning ba'zilari qotishmadagi erkin uglerodning grafitlanish darajasini oshiradi, bu esa hech qanday vayron qiluvchi elementlar o'tib keta olmaydigan himoya to'siqni yaratishga imkon beradi.

Yarim quyma temir dastlabki ikki nav o'rtasidagi oraliq materialdir. U uglerodning bir qismini grafit shaklida, bir qismini esa karbid shaklida o'z ichiga oladi. Qotishma shuningdek, kichik nisbatda sementit (1% gacha) va lideburit (3% gacha) bo'lishi mumkin. Materialdagi uglerodning massa ulushi 3,5-4,2% ni tashkil qiladi. Bu xilma-xillik doimiy ishqalanish sharoitida ishlatiladigan qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Bularga avtomobilsozlik sanoati uchun tormoz prokladkalari va dastgohlar uchun turli silliqlash rulolari kiradi. Aşınma qarshiligini oshirish uchun an'anaviy ravishda qotishma tarkibiga qotishma qo'shimchalar kiritiladi.

Egiluvchan temir - bu materialdagi erkin uglerodni grafitlash uchun maxsus tavlangan oq qotishma turi. Ushbu turdagi po'latga nisbatan yaxshilangan damping xususiyatlariga ega. Bundan tashqari, u kesishlarga nisbatan kamroq sezgir va past haroratlarda yaxshi ishlaydi. Massa ulushi 3,5% gacha bo'lgan uglerod qotishma tarkibida ferrit, ferrit-perlit yoki grafit bilan kesishgan donador perlit shaklida topiladi. Ushbu material avtomobil sanoatida doimiy ishqalanish ostida ishlaydigan qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Ishlash xususiyatlarini yaxshilash uchun qotishmaga magniy, bor va tellur qo'shiladi.

Metall panjaradagi qotishmada sharsimon grafit qo'shilishi hosil bo'lishi natijasida yuqori quvvatli quyma temir olinadi. Bu kristall panjaraning metall asosini zaiflashtiradi va mexanik xususiyatlarni yaxshilaydi. Sferik grafitning hosil bo'lish jarayoni magniy, seriy, itriy va kaltsiyni qotishma ichiga kiritish orqali amalga oshiriladi. Texnik xususiyatlariga ko'ra, material yuqori karbonli po'latga juda yaqin. U quyish uchun yaxshi mos keladi va mexanizmlarda quyma po'lat elementlarni almashtirishga qodir. Issiqlik o'tkazuvchanligining yuqori darajasi bu turni isitish moslamalari va quvurlarni ishlab chiqarishda qo'llash imkonini beradi.

Temir sanoati qanday qiyinchiliklarni boshdan kechirmoqda?

Cho'yan sanoatining rivojlanish istiqbollari ayniqsa qizg'in ko'rinmaydi. Bir tonna material ishlab chiqarishning yuqori narxi va katta miqdordagi chiqindilar sanoatchilarni arzonroq o'rinbosarlarni izlashga majbur qiladi. Ilm-fanning jadal rivojlanishi allaqachon arzonroq narxda yaxshiroq qotishmalarni olish imkonini beradi. Global ekologik xavf sharoitida esa ishlab chiqarishni ifloslantiruvchi omilga e'tibor bermaslik mumkin emas. Shu sababli, butun dunyo bo'ylab metallurglar elektr jihozlari foydasiga yuqori o'choqlardan voz kechishmoqda.

Ammo eng qisqa vaqt ichida temir eritishni bu relslarga o'tkazish jismonan mumkin emas. Bu hech bir davlat ko'tara olmaydigan ulkan moliyaviy xarajatlarni talab qiladi. Shunday qilib, biz faqat sanoatchilar yangi qotishmalarni ommaviy ishlab chiqarishni qanchalik tez tashkil qilishlarini kutishimiz mumkin. Albatta, kelgusi o'n yilliklarda quyma temirdan butunlay voz kechish mumkin bo'lmaydi, lekin uning global ishlab chiqarilishi barqaror ravishda kamayadi. Bu tendentsiya so'nggi 5-7 yil ichida kuzatilmoqda.