የብረት ብረት ዓይነቶች፣ ምደባ፣ ቅንብር፣ ባህሪያት፣ ምልክት ማድረጊያ እና አተገባበር

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

ዛሬ በሰው ህይወት ውስጥ ብረት የማይሰራበት አካባቢ የለም ማለት ይቻላል። ይህ ቁሳቁስ ለረጅም ጊዜ በሰው ልጆች ዘንድ ይታወቃል እና ከተግባራዊ እይታ አንጻር እራሱን በጥሩ ሁኔታ አረጋግጧል። Cast ብረት እጅግ በጣም ብዙ የተለያዩ ክፍሎች ፣ ስብሰባዎች እና ስልቶች መሠረት ነው ፣ እና በአንዳንድ ሁኔታዎች የተመደበለትን ተግባራት ማከናወን የሚችል እራሱን የቻለ ምርት። ስለዚህ, በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ለዚህ ብረት ለያዘው ድብልቅ ትኩረት እንሰጣለን. እንዲሁም ምን አይነት የሲሚንዲን ብረት አይነት፣ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያቸውን ለማወቅ እንሞክራለን።

ፍቺ

ብረት ብረት በእውነት ልዩ የሆነ የብረት እና የካርቦን ቅይጥ ሲሆን በውስጡም ፌ ከ90% በላይ ሲሆን ሲ ደግሞ ከ6.67% ያልበለጠ ነገር ግን ከ2.14% ያላነሰ ነው። እንዲሁም ካርቦን በሲሚንቶ ወይም በግራፋይት መልክ በብረት ብረት ውስጥ ሊገኝ ይችላል.

ካርቦን ቅይጥውን በበቂ ሁኔታ ከፍተኛ ጥንካሬ ይሰጠዋል፣ነገር ግን፣በተመሳሳይ ጊዜ፣መበላሸት እና የመተጣጠፍ ችሎታን ይቀንሳል። በውጤቱም, የብረት ብረት የሚሰባበር ቁሳቁስ ነው. እንዲሁም ለየት ያሉ ተጨማሪዎች ወደ አንዳንድ የሲሚንዲን ብረት ደረጃዎች ተጨምረዋል, ይህም ውህዱን የተወሰኑ ባህሪያትን ሊሰጥ ይችላል. የድብልቅ ንጥረ ነገሮች ሚና: ኒኬል, ክሮሚየም, ቫናዲየም, አሉሚኒየም ሊሆን ይችላል. የሲሚንዲን ብረት ጥግግት ኢንዴክስ በአንድ ኪዩቢክ ሜትር 7200 ኪሎ ግራም ነው. ብሎ መደምደም የሚቻለው ከዚህ በመነሳት ነው።የብረታ ብረት ክብደት ትንሽ ሊባል የማይችል አመላካች ነው።

ታሪካዊ ዳራ

የብረት መቅለጥ በሰው ዘንድ ከጥንት ጀምሮ ይታወቃል። ስለ ቅይጥ ለመጀመሪያ ጊዜ የተጠቀሰው ከክርስቶስ ልደት በፊት በስድስተኛው ክፍለ ዘመን ነው።

በጥንት ጊዜ ቻይና በጣም ዝቅተኛ የማቅለጫ ነጥብ ያለው የሲሚንዲን ብረት ታመርታለች። የፍንዳታ ምድጃዎች ለመጀመሪያ ጊዜ ጥቅም ላይ በዋሉበት በ14ኛው ክፍለ ዘመን አካባቢ የብረት ብረት በአውሮፓ መፈጠር ጀመረ። በዚያን ጊዜ እንዲህ ዓይነት ብረት ማምረቻ የጦር መሣሪያዎችን፣ ዛጎሎችን፣ የግንባታ ክፍሎችን ለማምረት ያገለግል ነበር።

በሩሲያ ውስጥ የብረት ብረት ማምረት በ 16 ኛው ክፍለ ዘመን በንቃት ተጀምሯል ከዚያም በፍጥነት ተስፋፍቷል. በፒተር 1ኛ ዘመን የሩስያ ኢምፓየር በብረት ምርት ሁሉንም የአለም ሀገራት ማለፍ ችሏል ነገርግን ከመቶ አመት በኋላ በብረታ ብረት ገበያ ላይ እንደገና መጥፋት ጀመረ።

ብረት ከመካከለኛው ዘመን ጀምሮ የተለያዩ የጥበብ ስራዎችን ለመስራት ጥቅም ላይ ውሏል። በተለይም በ 10 ኛው ክፍለ ዘመን የቻይናውያን ጌቶች በእውነት ልዩ የሆነ የአንበሳ ምስል ሰጡ, ክብደቱ ከ 100 ቶን በላይ ነበር. ከ 15 ኛው ክፍለ ዘመን ጀምሮ በጀርመን, እና ከዚያ በኋላ በሌሎች አገሮች, የብረት መጣል በስፋት ተስፋፍቷል. አጥር፣ ጥልፍልፍ፣ የመናፈሻ ቅርጻ ቅርጾች፣ የጓሮ አትክልቶች፣ የመቃብር ድንጋዮች ተሠሩ።

በ18ኛው ክፍለ ዘመን የመጨረሻዎቹ አመታት የብረት ቀረጻ በሩስያ አርክቴክቸር ውስጥ በብዛት ይሳተፍ ነበር። እና 19 ኛው ክፍለ ዘመን በአጠቃላይ "የብረት ብረት ዘመን" ተብሎ ይጠራ ነበር, ምክንያቱም ቅይጥ በሥነ ሕንፃ ውስጥ በጣም በንቃት ይጠቀም ነበር.

ባህሪዎች

የተለያዩ ዓይነቶች አሉ።የብረት ብረት, ነገር ግን የዚህ የብረት ውህድ አማካኝ የሟሟ ነጥብ 1200 ዲግሪ ሴልሺየስ ነው. ይህ አኃዝ ለብረት ሥራ ከሚያስፈልገው 250-300 ዲግሪ ያነሰ ነው። ይህ ልዩነት ከከፍተኛ የካርቦን ይዘት ጋር የተቆራኘ ነው፣ይህም በሞለኪውላዊ ደረጃ ከብረት አተሞች ጋር ያለውን ትስስር ያነሰ ያደርገዋል።

በማቅለጥ ጊዜ እና በቀጣይ ክሪስታላይዜሽን፣ በብረት ብረት ውስጥ ያለው ካርበን ሙሉ በሙሉ ወደ ብረት ሞለኪውላዊ ጥልፍልፍ ለመግባት ጊዜ የለውም፣ እና ስለዚህ የብረት ብረት ውሎ አድሮ በጣም ተሰባሪ ይሆናል። በዚህ ረገድ, ቋሚ ተለዋዋጭ ጭነቶች ባሉበት ቦታ ጥቅም ላይ አይውልም. ግን በተመሳሳይ ጊዜ ለጥንካሬ መስፈርቶች ለጨመሩ ክፍሎች በጣም ጥሩ ነው።

የምርት ቴክኖሎጂ

በፍፁም ሁሉም አይነት የሲሚንዲን ብረት በፍንዳታ ምድጃ ውስጥ ይመረታሉ። እንደ እውነቱ ከሆነ የማቅለጫው ሂደት ራሱ ከባድ የቁሳቁስ መዋዕለ ንዋይ የሚያስፈልገው አድካሚ ሥራ ነው። አንድ ቶን የአሳማ ብረት 550 ኪሎ ግራም ኮክ እና አንድ ቶን ውሃ ይፈልጋል። ወደ ምድጃው ውስጥ የተጫነው ማዕድን በብረት ይዘት ላይ የተመሰረተ ይሆናል. ብዙውን ጊዜ, ማዕድን ጥቅም ላይ ይውላል, በዚህ ውስጥ ብረት ቢያንስ 70% ነው. እሱን መጠቀም ኢኮኖሚያዊ ስላልሆነ የንጥሉ ዝቅተኛ ትኩረት የማይፈለግ ነው።

የመጀመሪያ ደረጃ ምርት

የብረት መቅለጥ እንደሚከተለው ነው። በመጀመሪያ ደረጃ, ማዕድን ወደ እቶን ውስጥ ይፈስሳል, እንዲሁም የድንጋይ ከሰል ደረጃዎች, ይህም በምድጃው ዘንግ ውስጥ አስፈላጊውን የሙቀት መጠን ለመጫን እና ለማቆየት ያገለግላል. በተጨማሪም, እነዚህ ምርቶች በማቃጠል ሂደት ውስጥ በሂደት ላይ ባሉ ኬሚካላዊ ግብረመልሶች ውስጥ በንቃት ይሳተፋሉየብረት ቅነሳ ወኪሎች ሚና።

በተመሳሳይ ጊዜ፣ ፍሰት ወደ እቶን ውስጥ ይጫናል፣ ይህም እንደ ማነቃቂያ ሆኖ ያገለግላል። ድንጋዮቹ በፍጥነት እንዲቀልጡ ይረዳል፣ ይህም የብረት መለቀቅን ያበረታታል።

ማዕድኑ ወደ ምድጃው ውስጥ ከመጫኑ በፊት ልዩ ቅድመ-ህክምና እንደሚደረግ ማስታወሱ አስፈላጊ ነው። በተቀጠቀጠ ተክል ውስጥ ተጨፍጭፏል (ትናንሽ ቅንጣቶች በፍጥነት ይቀልጣሉ). ከዚያም ከብረት-ነጻ ቅንጣቶችን ለማስወገድ ይታጠባል. ከዚያ በኋላ ጥሬ እቃው ይቃጠላል, በዚህ ምክንያት, ሰልፈር እና ሌሎች የውጭ አካላት ከእሱ ይወገዳሉ.

ሁለተኛው የምርት ደረጃ

የተፈጥሮ ጋዝ ለተጫነው ምድጃ የሚቀርበው በልዩ ማቃጠያዎች በኩል ለአገልግሎት ዝግጁ ነው። ኮክ ጥሬ እቃውን ያሞቀዋል. በዚህ ሁኔታ ካርቦን ይለቀቃል, እሱም ከኦክሲጅን ጋር በማጣመር እና ኦክሳይድ ይፈጥራል. ይህ ኦክሳይድ ከብረት ውስጥ ብረትን በማገገም ላይ ይሳተፋል. በምድጃው ውስጥ ያለው የጋዝ መጠን ሲጨምር የኬሚካላዊው ምላሽ ፍጥነት ይቀንሳል እና የተወሰነ ሬሾ ሲደርስ ሙሉ በሙሉ ይቆማል።

ከመጠን ያለፈ ካርቦን ወደ መቅለጥ ውስጥ ዘልቆ ከብረት ጋር ይቀላቀላል፣ በመጨረሻም የብረት ብረት ይፈጥራል። እነዚያ ሁሉ ያልሟሟት ንጥረ ነገሮች ላይ ላይ ናቸው እና በመጨረሻ ይወገዳሉ. ይህ ቆሻሻ ሸርተቴ ተብሎ ይጠራል. ሌሎች ቁሳቁሶችን ለማምረትም ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል. በዚህ መንገድ የተገኙት የብረት ዓይነቶች ፋውንዴሪ እና አሳማ ብረት ይባላሉ።

ልዩነት

በዘመናዊው የአስከሬን ብረቶች ምደባ እነዚህን ውህዶች በሚከተሉት ዓይነቶች ይከፋፈላሉ፡

• ነጭ።
• ግማሽ።
• ግራጫ ከግራፋይት ጋር።
• ከፍተኛ ጥንካሬ ኖድላር ግራፋይት።
• Ductile።

እያንዳንዱን ለየብቻ እንመልከታቸው።

የነጭ ብረት ብረት

ይህ ብረት ማለት ይቻላል ሁሉም ካርቦን በኬሚካላዊ ትስስር የተሳሰረበት ነው። በሜካኒካል ኢንጂነሪንግ, ይህ ቅይጥ ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ አይውልም, ምክንያቱም ከባድ ነው, ግን በጣም ተሰባሪ ነው. እንዲሁም በተለያዩ የመቁረጫ መሳሪያዎች ሊሰራ አይችልም, እና ስለዚህ ምንም አይነት ሂደትን የማይጠይቁ ክፍሎችን ለመቅረጽ ያገለግላል. ምንም እንኳን ይህ አይነቱ ብረት በሚጠረዙ ጎማዎች መፍጨት ያስችላል። ነጭ የብረት ብረት ሁለቱም ተራ እና ቅይጥ ሊሆኑ ይችላሉ. በተመሳሳይ ጊዜ ብየዳው ችግር ይፈጥራል ምክንያቱም በማቀዝቀዝ ወይም በማሞቅ ጊዜ የተለያዩ ስንጥቆች ስለሚፈጠሩ እና እንዲሁም በመገጣጠም ቦታ ላይ በሚፈጠረው መዋቅር ልዩነት ምክንያት ነው.

ነጭ እንዲለብስ የማይቋቋሙት የብረት ብረቶች በፍጥነት በሚቀዘቅዝበት ጊዜ ፈሳሽ ቅይጥ በዋና ክሪስታላይዜሽን ያገኛሉ። እነሱ በብዛት የሚጠቀሙት ለደረቅ ግጭት አፕሊኬሽኖች (ለምሳሌ ብሬክ ፓድ) ወይም የመዳከም እና የሙቀት መቋቋም (የሮሊንግ ወፍጮ ሮልስ) ክፍሎችን ለማምረት ነው።

በነገራችን ላይ ነጭ ሲስትል ብረት ስሙን ያገኘው የተሰበረው መልክ ብርሃን-ክሪስታልላይን የሚያንፀባርቅ ወለል በመሆኑ ነው። የዚህ የብረት ብረት መዋቅር የሌድቡራይት, የፐርላይት እና ሁለተኛ ደረጃ ሲሚንቶ ጥምር ነው. ይህ የብረት ብረት ቅይጥ ከሆነ, ከዚያም ዕንቁ ወደ ውስጥ ይቀየራልtroostite፣ austenite ወይም martensite።

ግማሽ ብረት

ይህንን የተለያዩ የብረት ቅይጥ ሳይጠቅሱ የCast-iros ምደባ ያልተሟላ ይሆናል።

ይህ Cast ብረት በካርቦይድ eutectics እና በግራፋይት ውህደት የሚታወቅ ነው። በአጠቃላይ, የተሟላ መዋቅር የሚከተለው ቅፅ አለው: ግራፋይት, ዕንቁ, ሊድቡራይት. የብረት ብረቱ ለሙቀት ሕክምና ወይም ቅይጥ ከተደረገ፣ ይህ ወደ ኦስቲኔት፣ ማርቴንሲት ወይም አሲኩላር ትሮስቲት እንዲፈጠር ያደርጋል።

ይህ አይነቱ ብረት በጣም የተሰባበረ ስለሆነ አጠቃቀሙ በጣም የተገደበ ነው። ውህዱ ራሱ ስሙን ያገኘው ስብራት የጨለማ እና የብርሀን አከባቢዎች የክሪስታል መዋቅር ጥምረት በመሆኑ ነው።

በጣም የተለመደው የምህንድስና ቁሳቁስ

ግራጫ ብረት GOST 1412-85 3.5% ካርቦን ከ1.9 እስከ 2.5% ሲሊከን፣ እስከ 0.8% ማንጋኒዝ፣ እስከ 0.3% ፎስፈረስ እና ከ 0 በታች፣ 12% ሰልፈር ይይዛል።

ግራፋይት በእንደዚህ አይነቱ ብረት ውስጥ የላሜራ ቅርጽ አለው። ልዩ ማሻሻያ አይፈልግም።

የግራፋይት ሳህኖች ጠንካራ የማዳከም ውጤት ስላላቸው ግራጫ ብረት በጣም ዝቅተኛ የመነካካት ጥንካሬ እና ሙሉ ለሙሉ የመለጠጥ አለመኖር (ከ0.5%) ተለይቶ ይታወቃል።

ግራጫ ብረት በደንብ ተሽጧል። የቅይጥ አወቃቀሩ እንደሚከተለው ሊሆን ይችላል፡

• Ferrite-graphite።
• Ferrite-pearlite-graphite።
• Perlite-graphite።

ግራጫ ብረት ከውጥረት ይልቅ በመጭመቅ ውስጥ ይሰራል። እሱ ደግሞበጥሩ ሁኔታ ይጣጣማል ፣ ግን ይህ ቅድመ-ሙቀትን ይፈልጋል ፣ እና ከፍተኛ የሲሊኮን እና የካርቦን ይዘት ያላቸው ልዩ የብረት ዘንጎች እንደ መሙያ ቁሳቁስ ጥቅም ላይ መዋል አለባቸው። ያለቅድመ-ሙቀት፣ ብየዳው አስቸጋሪ ይሆናል ምክንያቱም የሲሚንዲን ብረት በተበየደው አካባቢ ይጸዳል።

ግራጫ ብረት ያለድንጋጤ ጭነት የሚሰሩ ክፍሎችን ለማምረት ያገለግላል (መጎተቻዎች፣ ሽፋኖች፣ አልጋዎች)።

የዚህ የብረት ብረት ስያሜ የሚከናወነው በሚከተለው መርህ ነው፡ SCH 25-52። ሁለት ፊደላት ይህ ግራጫ ብረት እንደሆነ ያመለክታሉ, ቁጥሩ 25 የመለጠጥ ጥንካሬ ጠቋሚ ነው (በMPa ወይም kgf / mm 2) ቁጥር 52 በአሁኑ ጊዜ የመሸከምያ ጥንካሬ ነው. የመታጠፍ።

Ductile iron

Nodular Cast Iron በመሠረቱ ከሌሎቹ "ወንድሞቹ" የሚለየው ኖድላር ግራፋይት ስላለው ነው። ልዩ ማሻሻያዎችን (Mg, Ce) ወደ ፈሳሽ ቅይጥ በማስተዋወቅ ይገኛል. የግራፋይት መካተት ብዛት እና የመስመራዊ ልኬቶቻቸው ሊለያዩ ይችላሉ።

ስለ ስፌሮይድ ግራፋይት ምን ጥሩ ነገር አለ? እንዲህ ዓይነቱ ቅርጽ በትንሹ የብረት መሠረትን ያዳክማል, እሱም በተራው, ዕንቁ, ፌሪቲክ ወይም ፔርሊቲክ-ፌሪቲክ ሊሆን ይችላል.

በሙቀት ህክምና ወይም ቅይጥ አጠቃቀም ምክንያት፣የብረት ብረት መሰረት አሲኩላር-ትሮስቲት፣ማርቴንሲቲክ፣አውስቴኒቲክ ሊሆን ይችላል።

የዲክታል ብረት ደረጃዎች የተለያዩ ናቸው፣ በአጠቃላይ አገላለጽ ግን ስያሜው እንደሚከተለው ነው፡- VCH 40-5። ኤችኤፍ ከፍተኛ ጥንካሬ ያለው የሲሚንዲን ብረት እንደሆነ መገመት ቀላል ነው, ቁጥር 40 አመላካች ነውየመጠን ጥንካሬ (kgf/mm2)፣ ቁጥሩ 5 ከማራዘም አንፃር ነው፣ እንደ መቶኛ ይገለጻል።

Ductile iron

የዲክታል ብረት አወቃቀሩ በውስጡ የግራፋይት መገኘት በተንጣጣይ ወይም ሉላዊ ቅርጽ ነው። በተመሳሳይ ጊዜ፣ ፍላኪ ግራፋይት ጥሩነት እና ውሱንነት ሊኖረው ይችላል፣ ይህ ደግሞ በብረት ብረት ሜካኒካዊ ባህሪያት ላይ ቀጥተኛ ተጽእኖ ይኖረዋል።

የኢንዱስትሪ ductile iron ብዙውን ጊዜ የሚመረተው በፌሪቲክ መሰረት ነው፣ይህም የላቀ ductility ይሰጣል።

የፌሪቲክ ductile iron ስብራት መልክ ጥቁር ቬልቬቲ መልክ አለው። በመዋቅሩ ውስጥ ያለው የፐርላይት መጠን ከፍ ባለ መጠን ስብራት እየቀለለ ይሄዳል።

በአጠቃላይ ductile iron የሚገኘው ከ800-950 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ በሚደርስ የሙቀት መጠን ባለው ምድጃ ውስጥ ለረጅም ጊዜ በመቆየቱ ምክንያት ከነጭ ብረት ቀረጻ ነው።

ዛሬ፣ ዱልታይል ብረት ለመሥራት ሁለት መንገዶች አሉ አውሮፓዊ እና አሜሪካ።

የአሜሪካው ዘዴ በ800-850 ዲግሪ በሚገኝ የሙቀት መጠን በአሸዋ ውስጥ ያለውን ቅይጥ ማዳከም ነው። በዚህ ሂደት ውስጥ, ግራፋይት በንፁህ ብረት ጥራጥሬዎች መካከል ይገኛል. በውጤቱም, የብረት ብረት ዝልግልግ ይሆናል.

በአውሮፓ ዘዴ፣ castings በብረት ማዕድን ውስጥ እየደከመ ነው። በተመሳሳይ ጊዜ የሙቀት መጠኑ ከ 850-950 ዲግሪ ሴልሺየስ ነው. ካርቦን ወደ ብረት ማዕድን ያልፋል ፣ በዚህ ምክንያት የ castings ላይ ላዩን ንብርብር decarburized ነው እና ለስላሳ ይሆናል. የብረት ብረት መበላሸት የሚቻል ይሆናል፣ ዋናው አካል ተሰባሪ ሆኖ ይቀራል።

የሚቀያየር ብረት ምልክት፡ KCh 40-6፣ KCh እርግጥ ነው፣ በቀላሉ የማይነቃነቅ ብረት; 40 - የመጠን ጥንካሬ ጠቋሚ;6 - ማራዘም፣ %

ሌሎች አመላካቾች

የብረት ብረትን በጥንካሬ መከፋፈልን በተመለከተ፣ የሚከተለው ምደባ እዚህ ተተግብሯል፡

• የተለመደ ጥንካሬ፡ σv እስከ 20 ኪግ/ሚሜ2።
• የጨመረ ጥንካሬ፡ σv=20 - 38 ኪግ/ሚሜ2።
• ከፍተኛ ጥንካሬ፡ σv=40 ኪግ/ሚሜ2 እና በላይ።

በዲፕሊቲቲሊቲ መሰረት፣ Cast irons በሚከተሉት ይከፈላሉ፡

• ተለዋዋጭ ያልሆነ - ከ1% ያነሰ ርዝመት።
• ዝቅተኛ ፕላስቲክ - ከ1% ወደ 5%.
• ፕላስቲክ - ከ5% ወደ 10%.
• የላስቲክነት መጨመር - ከ10% በላይ

በማጠቃለያ፣ የማንኛውም የብረት ብረት ባህሪያት በፈሳሽ ቅርፅ እና ተፈጥሮ ላይም በእጅጉ እንደሚነኩ ማስተዋል እፈልጋለሁ።