ሙቀትን የሚቋቋሙ ውህዶች። ልዩ ብረቶች እና ውህዶች. ሙቀትን የሚከላከሉ ውህዶች ማምረት እና መጠቀም

2024 ደራሲ ደራሲ: Howard Calhoun | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 10:17

ዘመናዊው ኢንዱስትሪ እንደ ብረት ያለ ቁሳቁስ ሊታሰብ አይችልም። በእያንዳንዱ ዙር ማለት ይቻላል ያጋጥመናል። የተለያዩ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገሮችን ወደ ስብስቡ በማስተዋወቅ ሜካኒካል እና ኦፕሬሽናል ባህሪያት በከፍተኛ ሁኔታ ሊሻሻሉ ይችላሉ።

ብረት ምንድን ነው

ብረት ካርቦን እና ብረትን የያዘ ቅይጥ ነው። እንዲሁም፣ እንደዚህ ያለ ቅይጥ (ከታች ያለው ፎቶ) የሌሎች ኬሚካላዊ ንጥረ ነገሮች ቆሻሻዎች ሊኖሩት ይችላል።

በርካታ መዋቅራዊ ግዛቶች አሉ። የካርቦን ይዘት በ 0.025-0.8% ውስጥ ከሆነ, እነዚህ ብረቶች hypoeutectoid ይባላሉ እና በእነሱ መዋቅር ውስጥ pearlite እና ferrite አላቸው. ብረቱ hypereutectoid ከሆነ, ከዚያም የእንቁ እና የሲሚንቶ ደረጃዎች ሊታዩ ይችላሉ. የ ferrite መዋቅር ባህሪ ከፍተኛ የፕላስቲክ ነው. ሲሚንቶ ከፍተኛ ጥንካሬ አለው. Perlite ሁለቱንም የቀድሞ ደረጃዎች ይመሰርታል. የጥራጥሬ ቅርጽ ሊኖረው ይችላል (የሲሚንቶ መጨመሮች በፌሪቴስ ጥራጥሬዎች ላይ ይገኛሉ, ክብ ቅርጽ ያላቸው) እና ላሜራ (ሁለቱም ደረጃዎች እንደ ሳህኖች ይመስላሉ). ብረት በየትኛው የሙቀት መጠን ከተሞቀየ polymorphic ማሻሻያዎች ይከሰታሉ, አወቃቀሩ ወደ ኦስቲኒቲክ ይለወጣል. ይህ ደረጃ የፕላስቲክ መጠን ጨምሯል. የካርቦን ይዘት ከ 2.14% በላይ ከሆነ, እንደዚህ ያሉ ቁሳቁሶች እና ውህዶች የብረት ብረት ይባላሉ.

የአረብ ብረት አይነቶች

በአጻጻፉ ላይ በመመስረት ብረት ካርቦን እና ቅይጥ ሊሆን ይችላል። ከ 0.25% ያነሰ የካርቦን ይዘት ለስላሳ ብረትን ይለያል. መጠኑ 0.55% ቢደርስ, ስለ መካከለኛ-ካርቦን ቅይጥ መነጋገር እንችላለን. በአቀነባበሩ ውስጥ ከ 0.6% በላይ ካርቦን ያለው ብረት ከፍተኛ የካርቦን ብረት ይባላል. ቅይጥ በማምረት ሂደት ውስጥ ቴክኖሎጂው የተወሰኑ የኬሚካላዊ ንጥረ ነገሮችን ማስተዋወቅን የሚያካትት ከሆነ ይህ ብረት ቅይጥ ተብሎ ይጠራል. የተለያዩ አካላትን ማስተዋወቅ ባህሪያቱን በእጅጉ ይለውጣል. ቁጥራቸው ከ 4% በላይ ካልሆነ, ቅይጥ ዝቅተኛ-ቅይጥ ነው. መካከለኛ ቅይጥ እና ከፍተኛ ቅይጥ ብረት እስከ 11% እና ከ 12% በላይ የተካተቱት, በቅደም. የአረብ ብረት ውህዶች ጥቅም ላይ በሚውሉበት አካባቢ ላይ በመመስረት እንደነዚህ ዓይነት ዓይነቶች አሉ-መሳሪያ, መዋቅራዊ እና ልዩ ብረቶች እና ቅይጥ.

የምርት ቴክኖሎጂ

ብረት የማቅለጥ ሂደት በጣም አድካሚ ነው። በርካታ ደረጃዎችን ያካትታል. በመጀመሪያ ደረጃ, ጥሬ እቃዎች - የብረት ማዕድን ያስፈልግዎታል. የመጀመሪያው ደረጃ ወደ አንድ የሙቀት መጠን ማሞቅን ያካትታል. በዚህ ሁኔታ ኦክሳይድ ሂደቶች ይከሰታሉ. በሁለተኛው ደረጃ, የሙቀት መጠኑ በጣም ከፍ ያለ ይሆናል. የካርቦን ኦክሳይድ ሂደቶች የበለጠ የተጠናከሩ ናቸው. ከኦክሲጅን ጋር ያለውን ቅይጥ ተጨማሪ ማበልጸግ ይቻላል. አላስፈላጊ ቆሻሻዎች ይወገዳሉጥቀርሻ የሜካኒካል ባህሪያትን በእጅጉ ስለሚቀንስ ቀጣዩ ደረጃ ኦክስጅንን ከአረብ ብረት ውስጥ ማስወገድ ነው. ይህ በስርጭት ወይም በዝናብ መንገድ ሊከናወን ይችላል. የዲኦክሳይድ ሂደቱ ካልተከሰተ, የተገኘው ብረት የሚፈላ ብረት ይባላል. የተረጋጋ ቅይጥ ጋዞችን አያወጣም, ኦክስጅን ሙሉ በሙሉ ይወገዳል. መካከለኛ አቀማመጥ በከፊል ጸጥ ባሉ ብረቶች ተይዟል. የብረት ውህዶችን ማምረት የሚካሄደው በክፍት-ልብ፣ ኢንዳክሽን ምድጃዎች፣ ኦክሲጅን መቀየሪያዎች ውስጥ ነው።

የብረት ቅይጥ

የብረት ብረት የተወሰኑ ንብረቶችን ለማግኘት ልዩ ቅይጥ ንጥረ ነገሮች ወደ ስብስቡ ውስጥ ይገባሉ። የዚህ ቅይጥ ዋና ጥቅሞች ለተለያዩ ለውጦች የመቋቋም አቅም መጨመር ናቸው, የአካል ክፍሎች እና ሌሎች መዋቅራዊ አካላት አስተማማኝነት በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል. ማጠንከሪያ ስንጥቅ እና ሌሎች ጉድለቶችን መቶኛ ይቀንሳል። ብዙውን ጊዜ ይህ ከተለያዩ ንጥረ ነገሮች ጋር የመሙላት ዘዴ የኬሚካል ዝገትን ለመቋቋም ይጠቅማል. ግን በርካታ ጉዳቶችም አሉ. ተጨማሪ ሂደትን ይጠይቃሉ, የፍላሳዎች ገጽታ የመሆን እድሉ ከፍተኛ ነው. በተጨማሪም የቁሱ ዋጋም ይጨምራል. በጣም የተለመዱት ቅይጥ ንጥረ ነገሮች ክሮሚየም, ኒኬል, ቱንግስተን, ሞሊብዲነም, ኮባልት ናቸው. የመተግበሪያቸው ወሰን በጣም ትልቅ ነው. ይህ ሜካኒካል ኢንጂነሪንግ እና የቧንቧ መስመሮችን፣ የሃይል ማመንጫዎችን፣ አቪዬሽንን እና ሌሎች ክፍሎችን ማምረትን ይጨምራል።

የሙቀት መቋቋም እና የሙቀት መቋቋም ጽንሰ-ሀሳብ

የሙቀት መቋቋም ጽንሰ-ሀሳብ የብረታ ብረት ወይም ቅይጥ በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ በሚሰሩበት ጊዜ ሁሉንም ባህሪያቱን ለማቆየት ያለውን ችሎታ ያመለክታል. በእንደዚህ ዓይነት አካባቢ, ብዙ ጊዜየጋዝ ዝገት ይታያል. ስለዚህ, ቁሱ ለድርጊት, ማለትም ለሙቀት መቋቋም የሚችል መሆን አለበት. ስለዚህ, በከፍተኛ ሙቀቶች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ የአሎይዶች ባህሪ እነዚህን ሁለቱንም ጽንሰ-ሐሳቦች ማካተት አለበት. ያኔ ብቻ እንደዚህ አይነት ብረቶች ለክፍሎች፣ ለመሳሪያዎች እና ለሌሎች መዋቅራዊ አካላት አስፈላጊውን የአገልግሎት ህይወት ይሰጣሉ።

የሙቀትን የሚቋቋም ብረት ገፅታዎች

የሙቀት መጠኑ ከፍ ያለ ዋጋ በሚደርስበት ጊዜ የማይፈርስ እና ለመበስበስ የማይሸነፍ ውህዶችን መጠቀም ያስፈልጋል። በዚህ ሁኔታ ሙቀትን የሚከላከሉ ውህዶች ጥቅም ላይ ይውላሉ. ለእንደዚህ ዓይነቶቹ ቁሳቁሶች የሚሠራው የሙቀት መጠን ከ 500ºС በላይ ነው። እንደነዚህ ያሉ ብረቶች ተለይተው የሚታወቁት አስፈላጊ ነጥቦች ከፍተኛ የጽናት ገደብ, የፕላስቲክነት, ለረጅም ጊዜ የሚቆይ, እንዲሁም የመዝናኛ መረጋጋት ናቸው. ለከፍተኛ የሙቀት መጠን መቋቋምን በእጅጉ የሚጨምሩ በርካታ ንጥረ ነገሮች አሉ-cob alt, tungsten, molybdenum. Chromium እንዲሁ አስፈላጊ አካል ነው። የመለኪያ ጥንካሬን ስለሚጨምር ጥንካሬውን ያን ያህል አይጎዳውም. Chromium የዝገት ሂደቶችን ይከላከላል። የዚህ አይነት ቅይጥ ሌላ አስፈላጊ ባህሪ ቀርፋፋ መንሸራተት ነው።

ሙቀትን የሚቋቋሙ ብረቶች በመዋቅር

ሙቀትን የሚቋቋሙ እና ሙቀትን የሚቋቋሙ ውህዶች የፌሪቲክ ክፍል፣ ማርቴንሲቲክ፣ አውስቴኒቲክ እና ፌሪቲክ-ማርቴንሲቲክ መዋቅር ያላቸው ናቸው። የመጀመሪያው 30% ክሮሚየም ይይዛል። ልዩ ሂደት ከተደረገ በኋላ, አወቃቀሩ በጥሩ ሁኔታ የተሸፈነ ይሆናል. የማሞቂያው ሙቀት ከ 850ºС በላይ ከሆነ ፣ ከዚያ እህሎቹመጨመር, እና እንደዚህ ያሉ ሙቀትን የሚከላከሉ ቁሳቁሶች ብስባሽ ይሆናሉ. የማርቴንቲክ ክፍል በሚከተለው የ chromium ይዘት ይገለጻል: ከ 4% እስከ 12%. ኒኬል፣ ቱንግስተን እና ሌሎች ንጥረ ነገሮች በትንሽ መጠን ሊገኙ ይችላሉ። በመኪናዎች ውስጥ የተርባይኖች እና የቫልቮች ክፍሎች ከነሱ የተሠሩ ናቸው. በአወቃቀራቸው ውስጥ martensite እና ferrite ያላቸው አረብ ብረቶች በቋሚ ከፍተኛ ሙቀት እና የረጅም ጊዜ ቀዶ ጥገና ለመሥራት ተስማሚ ናቸው. የክሮሚየም ይዘት 14% ይደርሳል. Austenite የሚገኘው ኒኬል ሙቀትን በሚቋቋም ውህዶች ውስጥ በማስተዋወቅ ነው። ተመሳሳይ መዋቅር ያላቸው ብረቶች ብዙ ደረጃዎች አሏቸው።

ኒኬል ላይ የተመሰረቱ alloys

ኒኬል በርካታ ጠቃሚ ንብረቶች አሉት። በአረብ ብረት (በሙቀትም ሆነ በቀዝቃዛው) ሥራ ላይ አዎንታዊ ተጽእኖ ይኖረዋል. አንድ ክፍል ወይም መሳሪያ በጥቃት አከባቢ ውስጥ ለመስራት የተነደፈ ከሆነ ከዚህ ንጥረ ነገር ጋር መቀላቀል የዝገት መቋቋምን በእጅጉ ይጨምራል። በኒኬል ላይ የተመሰረቱ ሙቀትን የሚከላከሉ ቁሳቁሶች በሚከተሉት ቡድኖች ይከፈላሉ-ሙቀትን የሚቋቋም እና በእውነቱ ሙቀትን የሚቋቋም. የኋለኛው ደግሞ ዝቅተኛ የሙቀት-መከላከያ ባህሪያት ሊኖረው ይገባል. የሥራው ሙቀት 1200ºС ይደርሳል። በተጨማሪም ክሮሚየም ወይም ቲታኒየም ተጨምሯል. በባህሪያዊ መልኩ ከኒኬል ጋር የተገጣጠሙ ብረቶች እንደ ባሪየም, ማግኒዥየም, ቦሮን የመሳሰሉ ጥቃቅን ቆሻሻዎች አሏቸው, ስለዚህ የእህል ድንበሮች የበለጠ ይጠናከራሉ. የዚህ አይነት ሙቀትን የሚከላከሉ ውህዶች የሚመረቱት በፎርጊንግ እና በጥቅል ምርቶች መልክ ነው. ክፍሎችን መጣልም ይቻላል. የእነሱ ዋና የመተግበሪያ አካባቢ የጋዝ ተርባይን ንጥረ ነገሮችን ማምረት ነው። በኒኬል ላይ የተመሰረተ ሙቀትን የሚቋቋም ውህዶች እስከ 30% ክሮሚየም ይይዛሉ.ለማኅተም፣ ለመበየድ ራሳቸውን በደንብ ያበድራሉ። በተጨማሪም, የመጠን መቋቋም በከፍተኛ ደረጃ ላይ ነው. ይህ በጋዝ ቧንቧ መስመሮች ውስጥ እነሱን ለመጠቀም ያስችላል።

ሙቀትን የሚቋቋም የታይታኒየም ቅይጥ ብረት

ቲታኒየም በትንሽ መጠን (እስከ 0.3%) አስተዋውቋል። በዚህ ሁኔታ, የድብልቅ ጥንካሬን ይጨምራል. ይዘቱ በጣም ከፍ ያለ ከሆነ, አንዳንድ የሜካኒካል ባህሪያት ይበላሻሉ (ጥንካሬ, ጥንካሬ). ነገር ግን የፕላስቲክ መጠኑ ይጨምራል. ይህ የአረብ ብረትን ሂደት ያመቻቻል. ቲታኒየምን ከሌሎች ክፍሎች ጋር በማስተዋወቅ ሙቀትን የሚከላከሉ ባህሪያትን በእጅጉ ማሻሻል ይቻላል. ጠበኛ በሆነ አካባቢ (በተለይ ዲዛይኑ ብየዳንን የሚያካትት ከሆነ) መስራት ካስፈለገ ከዚህ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር ጋር መቀላቀል ተገቢ ነው።

Cob alt alloys

ከፍተኛ መጠን ያለው ኮባልት (እስከ 80%) እንደ ሙቀትን የሚቋቋም እና ሙቀትን የሚከላከሉ ውህዶችን ወደ ማምረቻው ይሄዳል። የእሱ መግቢያ ፕላስቲክነትን ይጨምራል, እንዲሁም በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ሲሰራ መቋቋም. እና ከፍ ባለ መጠን ወደ ውህዱ ውስጥ የገባው የኮባል መጠን ከፍ ያለ ነው። በአንዳንድ የምርት ስሞች ይዘቱ 30% ይደርሳል። የእንደዚህ አይነት ብረቶች ሌላው ባህሪ የመግነጢሳዊ ባህሪያት መሻሻል ነው. ነገር ግን በኮባልት ከፍተኛ ወጪ ምክንያት አጠቃቀሙ የተገደበ ነው።

የሞሊብዲነም ሙቀት መቋቋም በሚችሉ ውህዶች ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ

ይህ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር በከፍተኛ ሙቀት የቁሳቁስን ጥንካሬ በእጅጉ ይጎዳል።

በተለይ ከሌሎች አካላት ጋር አብሮ ጥቅም ላይ ሲውል ውጤታማ ነው። የአረብ ብረት ጥንካሬን (ቀድሞውንም በ 0.3% ይዘት) ይጨምራል. የመለጠጥ ጥንካሬም ይጨምራል. ከሞሊብዲነም ጋር ሙቀትን የሚከላከሉ ውህዶች ያሉት ሌላው አወንታዊ ባህሪ ለኦክሳይድ ሂደቶች ከፍተኛ የመቋቋም ችሎታ ነው። ሞሊብዲነም እህልን ለመፍጨት አስተዋፅኦ ያደርጋል. ጉዳቱ የመገጣጠም ችግር ነው።

ሌሎች ልዩ ብረቶች እና ውህዶች

የተወሰኑ ተግባራትን ለማከናወን የተወሰኑ ባህሪያት ያላቸው ቁሳቁሶች ያስፈልጋሉ። ስለዚህ, ስለ ልዩ ውህዶች አጠቃቀም መነጋገር እንችላለን, እሱም ሁለቱም ቅይጥ እና ካርቦን ሊሆኑ ይችላሉ. በኋለኛው ጊዜ የሚፈለጉት የባህሪዎች ስብስብ የተገኙት ውህዶችን ማምረት እና ማቀነባበር የሚከናወነው ልዩ ቴክኖሎጂን በመጠቀም ነው። ልዩ ውህዶች እና ብረቶች እንኳን ወደ መዋቅራዊ እና መሳሪያ ይከፋፈላሉ. የዚህ ዓይነቱ ቁሳቁስ ዋና ዋና ተግባራት መካከል የሚከተሉት ሊለዩ ይችላሉ-የዝገት እና የመልበስ ሂደቶችን መቋቋም, ኃይለኛ በሆነ አካባቢ ውስጥ የመሥራት ችሎታ እና የተሻሻሉ የሜካኒካዊ ባህሪያት. ይህ ምድብ ሙቀትን የሚከላከሉ ብረቶች እና ከፍተኛ የስራ ሙቀት ያላቸው ውህዶች እና እስከ -296ºС. ድረስ መቋቋም የሚችሉ ክሪዮጀኒክ ብረቶች ያካትታል።

የመሳሪያ ብረት

ልዩ መሣሪያ ብረት በመሳሪያዎች ማምረቻ ላይ ጥቅም ላይ ይውላል። የሥራ ሁኔታቸው የተለያዩ በመሆናቸው, ቁሳቁሶች እንዲሁ በተናጥል የተመረጡ ናቸው. ለመሳሪያዎች የሚያስፈልጉ መስፈርቶች በጣም ከፍተኛ ስለሆኑ የአሎይዶች ባህሪያት ለእነሱማምረት ተገቢ ነው: ከሶስተኛ ወገን ቆሻሻዎች, መጨመሮች, የዲኦክሳይድ ሂደቱ በደንብ ይከናወናል, እና አወቃቀሩ ተመሳሳይነት ያለው መሆን አለበት. የመለኪያ መሳሪያዎች የተረጋጋ መለኪያዎች እንዲኖራቸው እና ማልበስን ለመቋቋም በጣም አስፈላጊ ነው. ስለ መቁረጫ መሳሪያዎች ከተነጋገርን, ከፍ ባለ የሙቀት መጠን (የጠርዙ ማሞቂያ አለ), የማያቋርጥ ግጭት እና መበላሸት ይሠራሉ. ስለዚህ, ሲሞቅ ዋናውን ጥንካሬያቸውን ለመጠበቅ ለእነሱ በጣም አስፈላጊ ነው. ሌላው የመሳሪያ ብረት አይነት ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ብረት ነው. በመሠረቱ, በ tungsten የተጨመረ ነው. ጥንካሬው እስከ 600ºС አካባቢ ባለው የሙቀት መጠን ይጠበቃል። የዳይ ብረቶችም አሉ. ለሁለቱም ለሞቅ እና ለቅዝቃዜ የተነደፉ ናቸው።

ልዩ ቅይጥ መተግበሪያዎች

ልዩ ባህሪያት ያላቸውን ውህዶች የሚጠቀሙ ኢንዱስትሪዎች ብዙ ናቸው። በተሻሻሉ ጥራቶች ምክንያት በሜካኒካል ኢንጂነሪንግ ፣ በግንባታ እና በዘይት ኢንዱስትሪ ውስጥ አስፈላጊ ናቸው ። ሙቀትን የሚከላከሉ እና ሙቀትን የሚከላከሉ ውህዶች ተርባይን ክፍሎችን, የመኪና መለዋወጫዎችን ለማምረት ያገለግላሉ. ከፍተኛ የፀረ-ሙስና ባህሪያት ያላቸው አረብ ብረቶች ለቧንቧዎች, የካርበሪተር መርፌዎች, ዲስኮች እና የተለያዩ የኬሚካል ኢንዱስትሪ አካላት ለማምረት በጣም አስፈላጊ ናቸው. የባቡር ሐዲዶች, ባልዲዎች, ለተሽከርካሪዎች ትራኮች - ለመልበስ መቋቋም የሚችሉ ብረቶች ለዚህ ሁሉ መሠረት ናቸው. ብሎኖች, ለውዝ እና ሌሎች ተመሳሳይ ክፍሎች የጅምላ ምርት ውስጥ, አውቶማቲክ alloys ጥቅም ላይ ይውላሉ. ምንጮቹ በቂ የመለጠጥ እና የመልበስ መቋቋም የሚችሉ መሆን አለባቸው። ለዛ ነውለእነሱ ቁሳቁስ የፀደይ ብረት ነው. ይህንን ጥራት ለማሻሻል በተጨማሪ ከ chromium, molybdenum ጋር ይቀላቀላሉ. ሁሉም ልዩ ውህዶች እና ብረቶች የተወሰኑ ባህሪያት ስብስብ ያላቸው የብረት ያልሆኑ ብረቶች ከዚህ በፊት ጥቅም ላይ ይውሉባቸው የነበሩ ክፍሎችን ዋጋ ሊቀንሱ ይችላሉ።