Пән: Металлургиялық процестердің теориясы Тақырыбы: Сульфидтердің газдармен, металдармен және оксидтермен әрекеттесуі. Шойынды алу үрдісі
жүктеу/скачать 139,32 Kb.
|
| Шойын түрлері
Легірленген элементтер Темір-цементит мета-тұрақты диаграмма Шойынның қасиеттері әртүрлі легірлеуші элементтерді қосу арқылы өзгереді, немесе қорытпалар. Қасында көміртегі, кремний ең маңызды қорытпа болып табылады, өйткені ол көміртекті ерітіндіден шығарады. Кремнийдің төмен пайызы көміртекті темір карбидін құрайтын ерітіндіде және ақ шойын өндірісінде қалуға мүмкіндік береді. Кремнийдің жоғары пайызы көміртекті графит түзетін және сұр шойын өндіретін ерітіндіден шығарады. Басқа легірлеушілер, марганец, хром, молибден, титан және ванадий кремнийге қарсы әрекет етеді, көміртектің сақталуына және сол карбидтердің түзілуіне ықпал етеді. Никель мен мыс беріктігін және өңделетіндігін арттырады, бірақ түзілген графиттің мөлшерін өзгертпейді. Түріндегі көміртегі графит нәтижесінде темір жұмсақ болады, шөгілуді азайтады, беріктігін төмендетеді және тығыздығын төмендетеді. Күкірт, болған кезде көбінесе ластаушы зат пайда болады темір сульфиді, бұл графиттің пайда болуына жол бермейді және жоғарылайды қаттылық. Күкірттің проблемасы - ол балқытылған шойынды тұтқыр етеді, бұл ақауларды тудырады. Күкірттің әсеріне қарсы тұру үшін, марганец қосылады, өйткені екеуі формаға келеді марганец сульфиді темір сульфидінің орнына. Марганец сульфиді балқымадан жеңіл, сондықтан ол балқымадан шығып, шлак. Күкіртті бейтараптандыру үшін марганецтің мөлшері 1,7 × күкірттің мөлшері + 0,3% құрайды. Егер марганецтің осы мөлшерінен көп қосылса, онда марганец карбиді формалары, бұл қаттылықты жоғарылатады және салқындату, сұр темірден басқа, мұнда марганецтің 1% дейін беріктігі мен тығыздығын арттырады. Сұр шойын Ағылшын тілі өрт сөндіру, 1576. Бұлар, бірге от, шойынның алғашқы ерте қолданылуы болды, өйткені металға аз күш қажет болды. Сұр шойын графиттік микроқұрылымымен сипатталады, бұл материалдың сынықтарын сұр көрініске әкеледі. Бұл ең көп қолданылатын шойын және салмаққа негізделген ең көп қолданылатын шойын материал. Шойындардың көпшілігінде химиялық құрамы 2,5-4,0% көміртек, 1-3% кремний және қалған темірден тұрады. Сұр шойыннан аз беріктік шегі және соққыға төзімділік болатқа қарағанда, бірақ оның қысым күші төмен және орташа көміртекті болатпен салыстыруға болады. Бұл механикалық қасиеттер микроқұрылымдағы графит қабыршықтарының мөлшері мен формасымен бақыланады және оларды берілген нұсқауларға сәйкес сипаттауға болады. Ақ шойын
Ақ шойын цементит деп аталатын темір карбид тұнбасы болғандықтан ақ сынған беттерді көрсетеді. Құрамында кремний мөлшері аз (графиттік агент) және салқындату жылдамдығы жоғары, ақ шойындағы көміртек балқымадан тұнбаға түседі. метастабильді фаза цементит, Fe3Графитке қарағанда. Балқымадан тұнбаға түскен цементит салыстырмалы түрде үлкен бөлшектер түрінде пайда болады. Темір карбиді тұнбаға түскенде, ол бастапқы балқымадан көміртекті алып, қоспаны эвтектикаға жақындатқанға қарай жылжытады, ал қалған фазасы төменгі темір-көміртегі аустенит (ол салқындаған кезде өзгеруі мүмкін мартенсит). Бұл эвтектикалық карбидтер жауын-шашынның қатаюы деп аталатын заттың пайдасын қамтамасыз ету үшін тым үлкен (кейбір болаттардағыдай, мұнда әлдеқайда аз цементит тұнбалары [пластикалық деформацияны] ингибирлеуі мүмкін) дислокация таза темір феррит матрицасы арқылы). Керісінше, олар шойынның қатты қаттылығын өздерінің өте жоғары кермектігі мен олардың көлемдік үлесінің арқасында жоғарылатады, осылайша сусымалы қаттылықты қоспалар ережесімен жуықтауға болады. Кез-келген жағдайда олар ұсынады қаттылық есебінен қаттылық. Карбид материалдың көп бөлігін құрайтындықтан, ақ шойынды а деп жіктеуге болады сермет. Ақ темір көптеген құрылымдық бөліктерде қолдану үшін өте сынғыш, бірақ қаттылығы мен тозуға төзімділігі және салыстырмалы түрде арзан болғандықтан, ол тозу беттері сияқты қолдануда табады (жұмыс дөңгелегі және вольт) of суспензия сорғылары, қабықша лайнерлері және көтергіш штангалар жылы шарлы диірмендер және автогенді тегістеу диірмендері, шарлар мен сақиналар көмір ұнтақтағыштарыжәне а тістері экскаваторШелек қазатын шелек (бірақ бұл қолданбада құйылған орташа көміртекті мартенситті болат жиі кездеседі). Балқыманы ақ шойынға дейін қатайту үшін қалың құймаларды тез салқындату қиын. Бірақ ақ шойынның қабығын қатайту үшін жылдам салқындатуды қолдануға болады, содан кейін қалғаны баяу суытып, сұр шойынның өзегін құрайды. Нәтижесінде кастинг а деп аталады салқындатылған құю, интерьерінің едәуір қатаңдығы бар қатты беттің пайдасы бар. Жоғары хромды ақ темір қорытпалары массивті құймаларды (мысалы, 10 тонналық дөңгелекті) құммен құюға мүмкіндік береді, өйткені хром материалдың үлкен қалыңдығы арқылы карбидтер алу үшін қажет салқындату жылдамдығын төмендетеді. Хром сонымен қатар әсерлі тозуға төзімді карбидтер шығарады.[дәйексөз қажет] Бұл жоғары хромды қорытпалар олардың жоғары қаттылығын хром карбидтерінің болуымен байланыстырады. Бұл карбидтердің негізгі формасы эвтектикалық немесе біріншілік М.7C3 карбидтер, мұндағы «М» темірді немесе хромды білдіреді және қорытпаның құрамына байланысты өзгеруі мүмкін. Эвтектикалық карбидтер қуыс алты бұрышты таяқшалардың шоғыры ретінде қалыптасады және алты бұрышты базальды жазықтыққа перпендикуляр өседі. Бұл карбидтердің қаттылығы 1500-1800Вт аралығында болады. Соғылатын шойын Соғылмалы темір ақ темірден басталады, содан кейін термиялық өңдеу бір-екі күн бойы шамамен 950 ° C-та (1,740 ° F), содан кейін бір-екі күнде салқындатылады. Нәтижесінде темір карбидіндегі көміртек графитке және феррит пен плюс көміртекке (аустенит) айналады. Баяу процесс мүмкіндік береді беттік керілу графитті қабыршақтан гөрі сфероидты бөлшектерге айналдыру. Олардың төменгі деңгейіне байланысты арақатынасы, сфероидтар салыстырмалы түрде қысқа және бір-бірінен алыс, ал төменгісі бар көлденең қима таралатын жарықшаққа немесе фонон. Оларда қабыршақтардан айырмашылығы айқын емес шекаралары бар, олар сұр шойынның стресс концентрациясын жеңілдетеді. Жалпы, иілгіш шойынның қасиеттері көбіне ұқсас жұмсақ болат. Бөлшекті иілгіш темірге құюдың шегі бар, өйткені ол ақ шойыннан жасалған. Серпімді шойын 1948 жылы жасалған, түйінді немесе серпімді шойын оның графиті өте ұсақ түйіндер түрінде, графит концентрлі қабаттар түрінде түйіндерді құрайды. Нәтижесінде серпімді шойынның қасиеттері графиттің қабыршықтары шығаратын стресс концентрациясының әсерінсіз губкалы болатқа тән. Көміртектің пайыздық мөлшері 3-4% құрайды, ал кремнийдің үлесі 1,8-2,8% құрайды. 0,02-ден 0,1% -ға дейін аз мөлшерде болады. магний, және тек 0,02 - 0,04% церий осы қорытпаларға қосылған графит шөгінділерінің өсуін графит жазықтықтарының шеттерімен байланыстыру арқылы баяулатады. Басқа элементтер мен уақытты мұқият бақылаумен қатар, бұл көміртекті материал қатайған кезде сфероидты бөлшектер ретінде бөлуге мүмкіндік береді. Қасиеттері иілгіш темірге ұқсас, бірақ бөлшектерін үлкенірек бөлімдермен құюға болады. жүктеу/скачать 139,32 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|