Темір мен оның қорытпаларын қолдану
Темір мен оның қорытпаларын қолдану
жүктеу/скачать 351,25 Kb.
|
| 1.1.Темір мен оның қорытпаларын қолдану
Темір Менделеевтің Периодтық кестесінің 4-ші периодының 8-ші қосымша тобындағы химиялық элемент. Алюминийден кейін жер қабатындаєы ең кең таралған металл. Металдар қатарына жататын химиялық белсенді элемент.Темір екі жағдайда кездеседі. Оның бірі жердің өзінен пайда болған жерлік (теллурлық) темір,екіншісі аспаннаң метеорит түрінде жерге түскен космостық темір.Ақ сұр түсті, металдық жылтыры бар, электр тогы мен жылуды жақсы өткізетін, магнитке тартылатын, жұмсақ, созылғыш металл. Жылтырлығы металл типтес. Магниттік қасиеті бар.Темірдің қаттылыєы 4—5; меншікті салмағы 7—8. Куб формасы бойынша жымдастығы бар. Сынығы созылыңқы.Тығыздығы 7, 864 г/см3, балқу t 1539 С.Темірдің 769 С градусқа дейін магниттік қасиеті сақталады.Платинадан айырмашылығы, мұны HN03 жақсы ерітеді. Сингониясы куб; гексаоктаэдр формасында. Оның түйірлері кейде уақ тұтас форма түрінде байқалады, сирегірек болса да үлкен кесектері де кездеседі. Темірдің бірнеше полиморфтық модификацияда болатыны анықталған, олардың жоғарғы температуралы модификациясы — ү-Ғе (906°-тан жоғарырақ ) . Ішкі құрылысы жақ орталықты куб. Төменгі температурасы — а-Ғе (906°-тан төменірек). Ішкі құрылысы жабайы орталықты куб.Темір — гемоглобиннің, миоглобиннің, тотығу-тотықсыздандыру ферменттері — пероксидаза, каталаза мен биологиялық тотығу процесін жүргізетін цитохромдық ферменттер құрамы на енеді. Денеде темір бауырда, көк бауырда, ішектің кілегейлі қабыєында ферритин (темірдің гидрат тотығы мен белоктардың қосылысы) түрінде кездеседі. Организмде темір гемосидерин (темірлі пигмент, гемоглобиннің ыдырау өнімі) түрінде де кездеседі. Темірдің бір бөлігі плазма белоктарымен сидерофилин атты қосылыс түзеді. Осы қосылыс түрінде темір организмде тасымалданады. Организмде темір жетіспесе эритроциттердің түзілуі бұзылып, қан азаяды (анемия).Бұл элементтің рөлі денсаулық үшін өте зор. Егер темір жетіспесе, баршамызға белгілі анемия немесе қаназдыќ ауруы пайда болады. Бұл элементтің ағзадағы тәуліктік мөлшері — 11-30 мг. Адам қанында 3 грамға жуық темір бар. Оның мөлшері көрсетілген шамадан төмен болса, қанныѕ қызыл жасушасының, яғни, гемоглобиннің түзілуі бұзылып, тыныс алу қызметі нашарлайды. Темір ағзаға сырттан түседі, тамақтың құрамындаєы темір ионы он екі елі ішектің жоғар-ғы бөлігінде қанєа сіңеді. Темірдің ағзаға дұрыс сіңбеуі асқазандағы тұз қышќылыныѕ жетіспеуінен немесе темірдің ақуызбен байланысының нашарлауынан болады. Ал тұз қышќылыныѕ жетіспеуінің өзі бауыр мен өт жолдарының дұрыс қызмет атқармауынан деуге болады, яғни, оларда әр түрлі тұздар тас түрінде жиналады. Тастардың пайда болуы топырақ пен судың және қоректіѕ сапасына байланыс-ты екендігі түсінікті.Темір жетіспеген кезде тері бозарады, тырнақ жұмсарады, әрі тез сынады, ауыз қуысы және ас-қазанныѕ сілекейлі қабаты бүлінеді.Темір жұмыртқаның сарысында, қараќўмыќта, грек жаңғағында, күнжіт, фасоль, өрікте, мейізде көп болады.Теллурлық таза темірдің сирек табылғандары негізді және ультранегізді магмалық жыныстармен байланысты болады. Өте ірі таза темір кендері Гренландияның батыс жағасындағы Диско аралының Уифаке базальттарында және Германиядағы Кассель қаласыныѕ қасында ұшырасќан. Сонымен бірге осы екі кен орындарында пирротин (FeS) және когенит (Ғе3С-темір карбиді) кездеседі. Тегінде темірдің жаратылысы осы минералдармен байланысты болу керек. Өзгерілген (серпентинделген) ультранегізді жыныстарда темір өте ұсаќ түйіршіктер түрінде бірнеше рет кездескен. Сонымен қатар оның парагенезисті пирротиннен, кейде магнетиттен шыққаны да анықталды, яғни солардың оттегінен тотықсыздану реакциясынан шығады. Сондай-ақ кварцты тақта тастардан экзогендік жолмен шашыранды түрде шыққан темір де бар (Борнео аралы). Тас көмірдің өртенуініѕ арқасында және шымтезек заттары арасында да темір пайда болады деген пікір бар.Теллурлық темірден басқа аспан кеңістігінен келген таза метеорит темір кесектері кездеседі. Оны космостық темір деп атайды. Метеорит темірінің бір өзгешелігі оның ішкі құрылысы ромбылы решетка болып келеді. Ондай құрылыс метеорит темірінін бетін тегістеп өңдегенде байқалады. Оны алғашқы байқаушының аты бойынша видмагнитет фигурасы деп атайды. Темір барлық ірі өнеркјсіп пен машина жасау өндірісініѕ негізгі металы болып табылады. Темір кендері туралы кейін айтылады. Өйткені жеке элемент түрінде кездесетін темірдің өндірістік маңызы жоқ , тек минералогиялық қана маңызы бар.Темір кені көбіне тотық түрінде кездеседі.Месопотамия өркениетті метеориттік темірді білген, олар б. з. д. ІІІ мыңжылдықта темірді қолданып оны «аспаннан түскен от» деп атаған. Оның құймасынан қару - жарақ, әсемдік бұйымдар жасаған. Египет фараоны ІІ Рамзес хеттер патшасына (б. з. д. 2500 жыл) жазған хатында кендерді тотықсыздандыру арқылы темір алу туралы мәліметтер бар. Жер бетінде темір алтыннан да бағалы болған уақыттар болды. “Темір ғасыры” деген терминді ғылымєа ХІХ ғасырдыѕ басында дат ғалымы Томсен енгізді. Бұл темір металлургиясы дами бастаған кез. Әйгілі Дамаск болаты Шығыста тіпті Аристотель (б. з. д. ІҮғ) кезінде жасалған. Болат қылыш жасау құпияда сақталып келді.Делидегі б.з.б. ІҮ - Ү ғасыр ғасырда 415 жылы тұрғызылған темір бағана биіктігі 7 метр, салмағы 6, 5 тонна 99, 72% таза темірден тұрады, осынша уақыт таттанбауының себебін ғалымдар анықтай алмай отыр.1889 жылы Парижде француз инженері Гюстов Эйфель Эйфель мұнарасының құрылысын аяқтады. Париж эмблемасынасына айналған мұнара биіктігі 300 метр, таза темір металынан тұрады.Темір табиғи суларда ең кең тараған элементтердің бірі болып табылады,оның орташа құрамы 0, 01 - 20 мг/л интервалында тербеліп тұрад.Қазіргі техника үшін темірдің маңызы аса зор. Ол негізінен құрамы мен қасиеттері әртїрлі қорытпалар түрінде қолданылады.Жылу энергетикада құрастырушы материалдардың басым бөлігі металдар болып табылады.Кез келген металдың өзіне тән құрылысы және қасиеттері бар. Барлық металдар қара және түсті болып негізгі екі топқа бөлінеді.Қара металдарға тән қара-сұрғылт түс, аса жоғары тығыздық, өте жоғары балқу температурасы, өте жоғары салыстырмалы беріктіктігі және көп жағдайда олар полиморфтық күйде болуы мүмкін. Осы қасиеттердіѕ бәрін бойына игерген қара металдың бірі – темір Fe. Қара металдарға сонымен Mn – реттік нөмірі z=25, темір Fe – z=26, кобальт Co - z=27, никель Ni – z=28 жатады.Халық шаруашылығыньін түрлі салаларында таза металдарға қараєанда қорытпалар жиі қолданылады.Қорытпа деп екі немесе одан да көп элементтер қоспасын балқытып алған қоспаны айтады. Металдардан алынған және бойына олардың қасиетін игерген қорытпалар металл қорытпалары деп аталынады.Құрамындаєы элементтерінін санына байланысты корытпа екі, үш және одан да көп компонентті болуы мүмкін. Түрлі металдардын корытпа түзгіштік қасиеттері әр түрлі. Корытпалардың таза металдарға қараєанда, мынадай артықшылықтары бар: а) механикалык қаттылыєы, серпімділігі, тұтқырлық коэффициенті, беріктік шегі т. б. жоғарылығы; б) технологиялық қасиеттерінін (қүю, қысым және жылу арқылы өндеу т. б.) жоғарылығы; в) таза металдарда кездеспейтін ерекше қасиеттерініѕ болуы; г) қорытпалардыѕ физика-химиялық қасиеттерін қалауымызша өзгертуімізге болатындығы.Қорытпалар сүйық күйінде біртекті, бір фазалы болады, ал сүйық күйден қатты күйге өткенде олардын фаза саны өзгереді.Кейде металдар сүйық күйінде бірі екіншісінде ерімейді. Мысалы, қорєасын мен темір, қорєасын мен мыс. т. б. элементтердің қоспалары. Мұндай металдар сүйық күйінде бірі екіншісінде араласпай, меншікті салмағына байланысты қабат түзеді. Көптеген металдардың қоспаларыныѕ сұйық күйінде бірі екіншісінде ерігіштігі шекті болып келеді. Егер бір металдын қоспадаєы концентрациясы сол металдын екінші металдағы ерігіштік шегінен асып кетсе, онда қоспа екі қабатќа (бөлікке) бөлінеді. Ерігіштігі шекті металдардын, кристалдық торларының параметрлері мен балқу температураларының айырмашылығы әдетте көп болып келеді.Қүйма катайған кезде онын. құрамындаєы компоненттері бір-бірімен әрекеттесіп, екі немесе бірнеше фазадан тұратын қатты ертінді, химиялық қосылыс және механикалық қоспа түзеді.Темір және оның қорытпалары – техникадағы, әсіресе машина жасау өндірісінде маңызды конструкциялық материал болып саналады.Темір (Fe) – Д.И. Менделеевтің периодтық жүйесінің 8-ші тобының элементі, ол Fe, Co, Ni элементтерімен қатарлас орналасқан. Ол жер шарында оның 4,5%-тін құрайды. Бұл табиғатта көп кездесетін төртінші элементтің бірі.Балқыту температурасы 1539°С (±5°С). 911°С төмен темір Fea (Көлемдік орталықтанған куб торы) формасында болады, 911°С жоғары темір Fev (Гексогональдық тығыз орналасқан тор) формасында болады, 1392°С жоғары қайтадан Fea формасында болады. Темірдің тығыздығы 7680 кг/м3, металдың созылу беріктігі 200...250 МПа, металдың салыстырмалы ұзарєыштыєы 50...60%, қаттылыєы 70... 80 НВ.Темір – көміртек жүйесінде келесі фазалардан тұрады: сұйық қорытпа, қатты ерітінді (феррит және аустенит), химиялық қосылыс (цементит) және графит түрінде бос көміртек. Бұдан басқа оның құрамына механикалық қосылыстар – перлит пен ледебурит кіреді.Феррит - α-теміріндегі енгізілген көміртектің қатты ерітіңдісі. Онда көлемдік орталықтанған куб торы бар, сондықтан көміртектің ерітіндісі ферритте өте аз болады. Төменгі температуралы α-ферритте 0,02% көміртегі бар, жоғары температуралы α-ферритте (не болмаса б-ферритте) 0,1% көміртегі бар. Ферриттің жоғары созымдылығы (6 = 40...50 %) және жұмсақтылығы (80...120 НВ), сұйық күйінде қысым арқылы жақсы өңделеді.Аустенит — γ-теміріндегі енгізілген көміртектің қатты ерітіндісі, құрамында көміртегі мөлшері 2,14%-ке дейін болады. Жоғары пластикалы, ферритке қараєанда қатты (160...200 НВ). Ол көміртегіден басқа элементтерді де ерітеді.Цементит – FeС химиялық қосылысы, құрамында көміртек – 6,67% С. Ең қатты (800 НВ) және темір мен көміртектің қорытпасы морт сынғыш. Торлары күрделі ромб тәріздес, тығыз орналасқан. Балқу температурасы 1250°С. 210°С-ға дейін цементит магнитті болып келеді. Жоғары температурада графитпен аустенитке ауысады. Оның ішіндегі көміртегі бейметалдармен ауысады (оттегімен, азотпен), ал темір - металдармен (марганец, хром, вольфрам) ауысады. Қорытпалар цементит негізінде таза күйінде қолданбайды. Темір көміртекті қорытпада цементит көп болған сайын, қаттылыєы жоғары болады.Графит — көміртек пен гексогональды тордың аллотропиялық модификациясы және бетіндегі әлсіз байланысы. Графит жұмсақ, оның беріктігі өте төмен. Балқу температурасы 3800°С, тығыздығы 2500 кг/м3. Электр тоғын өткізеді және химиялық төзімді болып келеді.Перлит-феррит пен цементиттің механикалық қосылысы, құрамында 0,83% көміртегі бар. Ол 723°C температурада қайта кристалдану нәтижесінде пайда болады. Бұл кезең эвтектоидты, ал перлит эвтектоид деп аталады. Перлиттің жоғары беріктігі (ов800 МПа), қаттылыєы (200 НВ) және механикалық қасиеттерді жоғарылатады. Перлиттің құрылымы-феррит пен цементиттің ауыспалы пластинкасы.Ледебурит аустенит пен цементиттің механикалық қоспасы, қорытпа кристалдану кезінде 4,3 % көміртекпен t=1147°C температура кезінде пайда болады. 727°С төмен аустенит ледебуритте перлитке ауысады, суыған соң ледебурит перлит пен цементиттің қоспасын ұсынады. Ледебурит эвтектика. Ол қатты (700 НВ) болады, құрылысы не болмаса жүздік пластинкалық құрылысы барлық ақ шойындарда кездеседі.Темір мен көміртегі қоспаларыныѕ қасиеттері көміртек және тұрақты қоспалардыѕ құрамына байланысы.Болаттардың құрылымы және қасиеттері көбінесе көміртегінің мөлшеріне және зиянды қосылыстарєа байланысты болады. Болаттардың зиянды қосылыстары ол марганец, кремний, фосфор, күкірт және газдар - оттегі, сутегі болады. Техникалық болаттарда (Мn) мөлшері 0,8 % жоғары емес, (Si) 0,5 % жоғары емес, (Р и S) 0,05 % жоғары емес.Пайдалы қосылыстар деп марганец пен кремнийді санайды. Марганецті болатта қышќылдату ретінде қосады, әсіресе темірдегі зиянды қышќылды жою үшін: Mn + FeO —>-MnO + Fe Одан басқа ол күкірттің зиянды қосылыстарын байланыстырады: Mn + FeS —>MnS + Fe, болаттың беріктігін жоғарылатады, оның пластикасын төмендетпей, жоғары температурада (қызуєа беріктік ), мортты жояды FeS болғанда.Кремнийді болатқа қышќылдату ретінде қосады: 2FeO+ Si— >2Fe+ SiO2. Ол болаттың аққыштық шегін жоғарылатады, суық қысыммен өңдеу қасиетін төмендетеді, сондықтан болаттарды штамптау кезіңде кремний мөлшерін азайтады.Фосфор созымдылықты азайтады және болаттың сызаттануын жоғарылатады, сондықтан оны азайтуға тырмысады (0,025...0,045%). Анда-санда оны жезге қосќанда, оның пайдасы бар, өйткені кесу арқылы өңдегенде жеңіл болады және коррозияға төзімділігі жақсарады.Күкірт болатта сульфид ретінде болады (FeS), ол темірмен эвтектика құрады, балқу температурасы 988°С. Эвтектика бидайдың шекарасында орналасады және температура аралығында болатты морт қылады, ыстық қысым арқылы өңдегенде (эвтектика балқиды, бидай арасыңдағы байланыс әлсірейді). Марганец қосќанда темір сульфиді созымды марганец сульфидіне ауысады, балқу температурасы 1620°С.Күкірт болаттың соққы тұтқырлығын, созымдылығын, шек шыдамдылығын, пісіруын және коррозияға төзімділігін азайтады. Руданы балқытқанда күкірт болатқа түседі және металл пешті газдармен байланыстырады.Азот және оттегі болатта мортты оксид және нитрид түрінде болады (FeO, SiO2, А12Оз, Fe4N және басқалары) не болмаса бос түрінде орналасады (раковиналарда, жарықтарда). Бұл элементтер болаттың суықта сынғыштығын жоғарылатады және шек шыдамдылығын азайтады. Азоттың жоғары құрамы болаттың деформациялық ескіртуін шақырады, өйткені азот дислокация жүрісіне бөгет етеді және созымдылығын азайтады.Сутегі қатты ерітіндіде не болмаса тесікті болады және қатты морттайды. Құрамында ол жоғары болғанда «флокен» пайда болады-жарылған овал формасы, оның сынған жерінде дақ бар. Оның пайда болуы- металдың ішкі жарылуының куәсі.Флокендерді жою үшін болатты ыстық деформацияланудан кейін асықпай суытады, не болмаса ұзаќ 250°С температурада ұстайды. Зиянды қоспалардыѕ құрамы көбінесе болаттың қышќылдануына және оны алу тәсіліне байланысты (мысалы оттегінің, сутегінің, азоттың құрамын азайтуға болады, болатты вакуумда құйєанда не болмаса еріту кезінде).Көміртегі машина құрылыс шойындарында графит түрінде болады. Шойында көміртегі графит түрінде көп және оның қосылуы тығыз болса, оның беріктігі төмен болады, әсіресе созылу кернеуінде. Кейбір кездерде графит оң әрекеттегі факторы болып, шойындарды кесу арқылы өңдеуін жоғарылатады, антифрикциялық қасиет үйкелісі беріледі және соғу мен вибрацияның әсерін сөндіреді.Шойынның құрылымы мен қасиеттері кремнийге де байланысты (0,3...5%), өйткені ол шойынның графиттігін өсіреді. Шойындарда марганецтің қоспасы болады (0,5...0,8 %), олар механикалық қасиеттерін жоғарылатады және графитталынуына бөгет етеді. Фосфор (0,2...0,3% жоғары емес) шойында ерітілген түрінде болады. Ол тозуға шыдамдылық пен сұйық аққыштықты және шойынның морт сынғыштығын жоғарылатады, өйткені құрамындаєы 0,5...0,7% фосфид эвтектикасын құрады (Fe+Fe3P + Fe3C) балқу температурасы 950°С, бірақ та өңдеуін нашарлатады. Күкірт шойынның қасиетін нашарлатады. Оның мөлшері 0,12%-тен жоғары болады және шойындағы беріктігі - 0,03%.Қорытпаныѕ күй диаграммасы оның графикалық бейнелеу күйі болып саналады және қорытпадан элементтердің температурасы концентрациясына байланысты өтетін түрленулерді көрсетеді. Күй диаграммасы еркін энергияның химиялық жағдайында қорытпаныѕ тұрақты, тепе-тендік күйлерін көрсетеді. Сондықтан бұл диаграмманы кейде фазалық тепе-теңдіктің диаграммасы деп атайды.Күй диаграммасы термиялық өңдеу тәртібін, құю өндірісінде, кысыммен өндеуде т.б. оптималдық температуралық аралықтарды анықтауға мүмкіндік береді.Күй диаграммасын тәртіп бойынша эксперименттік жолмен тұрғызады. Оларды тұрғызу үшін термиялық әдіс қолданылады, оның көмегімен қорытпалардыѕ қатаю және суыну қисыќ сызықтары алынады. Бұл қисыќ сызықтардағы түрлену жылуының күшті әсерінен пайда болған аялдамалар мен иіндер бойынша түрленудің температурасын анықтайды.Темір және оның қорытпаларын өндіру жылдан – жылға дамып келеді. Темір барлық өсімдіктер мен жануарлардың, адамның ағзасында болады. Ол жетіспесе, ауруға шалдығады. Медицинада темірдің дәрілік препараттары, изотоптары 52Fe, 55Fe, 59Fe зерттеу кезінде индикатор ретінде, қан ауруларын анықтауға қолданады. Темірді техникада таза күйінде қолданбайды деуге де болады. Сондықтан өнеркјсіпте темірді шойын және болат түрінде өніріледі. Шойын,болат қара металдардың ӛндірісін «қара металлургия» дейді.Тотықпайтын болаттар (12% немесе одан көбірек хромы бар) ауада, суда сілтіде, қышќылдарда өзгермейді. Тез кесетін болаттар (3,8–4,8% хром мен 17,5–18,5% вольфрам бар) жоғары температурада өзініѕ кескіш қасиеттерін сақтайды. Темір (II) сульфаты FeSO4 . 7H2O ауылшаруашылық зиянкестерін құртуєа, сия, бояулар жасауға пайдаланады. Темір (III) сульфаты Fe(SO4)3 су тазартуда, темір (III) хлориді FeCI3 . 6H2O органикалық синтезде катализатор ретінде, маталар бояғанда басытқыретінде қолданылады.Легирленген болаттар әсіресе конструкциялықболаттар үй құрылысына, көпірлер кемелер,вагондар, машина бөлшектерін жасауға,аспаптық болаттар әр түрлі аспаптар жасауға,арнаулы қасиеттері бар болаттар, мысалытотықпайтын, жоғары температураға төзімдіболаттар, осындай жағдайда жұмыс істейтін аппараттар мен аспаптар жасауға қолданылады.Темір жјне оныѕ ќорытпалары – техникадаєы, јсіресе машина жасау ґндірісінде маѕызды конструкцияќ материал болып саналады.Темір (Fe) – Д.И. Менделеевтіѕ периодтыќ жїйесініѕ 8-ші тобыныѕ элементі, ол Fe, Co, Ni элементтерімен ќатарлас орналасќан. Ол жер шарында оныѕ 4,5%-тін ќўрайды. Бўл табиєатта кґп кездесетін тґртінші элементтіѕ бірі.Балќыту температурасы 1539°С (±5°С). 911°С тґмен темір Fea (Кґлемдік орталыќтанєан куб торы) формасында болады, 911°С жоєары темір Fev (Гексогональдыќ тыєыз орналасќан тор) формасында болады, 1392°С жоєары ќайтадан Fea формасында болады. Темірдіѕ тыєыздыєы 7680 кг/м3, металдыѕ созылу беріктігі 200...250 МПа, металдыѕ салыстырмалы ўзарєыштыєы 50...60%, ќаттылыєы 70... 80 НВ. Темір – кґміртек жїйесінде келесі фазалардан тўрады: сўйыќ ќорытпа, ќатты ерітінді (феррит жјне аустенит), химиялыќ ќосылыс (цементит) жјне графит тїрінде бос кґміртек. Бўдан басќа оныѕ ќўрамына механикалыќ ќосылыстар – перлит пен ледебурит кіреді.Феррит - α-теміріндегі енгізілген кґміртектіѕ ќатты ерітіѕдісі. Онда кґлемдік орталыќтанєан куб торы бар, сондыќтан кґміртектіѕ ерітіндісі ферритте ґте аз болады. Тґменгі температуралы α-ферритте 0,02% кґміртегі бар, жоєары температуралы α-ферритте (не болмаса б-ферритте) 0,1% кґміртегі бар. Ферриттіѕ жоєары созымдылыєы (6 = 40...50 %) жјне жўмсаќтылыєы (80...120 НВ), сўйыќ кїйінде ќысым арќылы жаќсы ґѕделеді.Аустенит — γ-теміріндегі енгізілген кґміртектіѕ ќатты ерітіндісі, ќўрамында кґміртегі мґлшері 2,14%-ке дейін болады. Жоєары пластикалы, ферритке ќараєанда ќатты (160...200 НВ). Ол кґміртегіден басќа элементтерді де ерітеді.Цементит – FeС химиялыќ ќосылысы, ќўрамында кґміртек – 6,67% С. Еѕ ќатты (800 НВ) жјне темір мен кґміртектіѕ ќорытпасы морт сынєыш. Торлары кїрделі ромб тјріздес, тыєыз орналасќан. Балќу температурасы 1250°С. 210°С-єа дейін цементит магнитті болып келеді. Жоєары температурада графит пен аустенитке ауысады. Оныѕ ішіндегі кґміртегі бейметалдармен ауысады (оттегімен, азотпен), ал темір - металдармен (марганец, хром, вольфрам) ауысады. Ќорытпалар цементит негізінде таза кїйінде ќолданбайды. Темір кґміртекті ќорытпада цементит кґп болєан сайын, ќаттылыєы жоғары болады.Графит — кґміртек пен гексогональды тордыѕ аллотропиялыќ модификациясы жјне бетіндегі ілсіз байланысы. Графит жумсаќ, оныѕ беріктігі ґте тґмен. Балќу температурасы 3800°С, тыєыздыєы 2500 кг/м3. Электр тоєын ґткізеді жјне химиялыќ тґзімді болып келеді.Перлит — феррит пен цементиттіѕ механикалыќ ќосылысы, ќўрамында 0,83% кґміртегі бар. Ол 723°C температурада ќайта кристалдану нјтижесінде пайда болады. Бўлкезеѕ эвтектоидты, ал перлит эвтектоид деп аталады. Перлиттіѕ жоғары беріктігі (ов = 800 МПа), ќаттылыєы (200 НВ) жјне механикалыќ ќасиеттерді жоғарылатады. Перлиттіѕ ќўрылым феррит пцементитті ауыспалы пластинкасы.Ледебурит аустенит пен цементиттіѕ — механикалыќ ќоспасы, ќорытпа кристалдану кезінде 4,3 % кґміртекпен t=1147°C температура кезінде пайда болады. 727°С тґмен аустенит ледебуритте перлитке ауысады, суыєан соѕ ледебурит перлит пен цементиттіѕ ќоспасын ўсынады. Ледебурит эвтектика. Ол ќатты (700 НВ) болады, ќўрылысы не болмаса жїздік пластинкалыќ ќўрылысы барлыќ аќ шойындарда кездеседі. Д.И.Менделеев кестесінде темірдің атомдық нөмірі 26, d-электронды құрсауы толық құрылмаған, ауыспалы металл болып келеді. Атомдық байланысуы аралас типті, балқу температурасы мен серпімділік модулі жоғары. Серпімділік модулінің жоғарылығы темірден немесе оның қорытпаларынан жасалған бөлшектердің қатаңдығын қамтамасыздандырады. Абсолютті таза темір белгісіз. Техникалық таза темірдің құрамында 99,85% Fe, қалғаны кірмелер (0,1... 0,2 %), оның ішінде көміртегі (0,02...0,05%) болады. Мұндай темір армко-темір деп аталады, электротехника саласында қолдану үшін көптеп өндіріледі. Таза темір өндіру жұмысы білім-зерттеу бағытында қолға алынып, оның болашағынан үміт күтілуде. Темірдің балқу (кристалдану) температурасы 15390С. 1392 0С-та және 9110С-та полиморфты өзгереді. 9110С –тан төменде α –темір орын алған, кристалдық торы – көлемдік центрленген куб. 9110С - 1392 0С аралығында γ- темір, кристалдық торы-беттікцентрленген куб торы. Темір өзінің кристалдық торын 1392 0С - 15350С аралығында қайтадан α –темірге өзгертеді. 7680С-тан төменде темір магнитті, одан жоғары температурада магнитсіз. Ферромагнитті күйден парамагнитті күйге ауысу температурасы (7680С) Кюри нүктесі деп аталады. Кристалдық торлардың өзгеру температуралары ме желі (критикалық ) температура деп аталады. Темір көптеген элементтермен (сутегі, көміртегі, азот) қатты ерітінділер , кейбір элементтермен (көміртегі, азот) металдық қосылыс фазаларын құрады. Олардан алынған карбид, нитрид темір негізді қорытпалардың беріктігін нығайтады. Көміртегі Д.И.Менделеев кестесінде көміртегі 6-шы нөмірлі металл емес элемент. Көміртегі полиморфты өзгереді: графит түрінде гексагональды тығыз тор немесе алмас түрінде 4 координациялық санды тор. Графит түрінде көміртегі шойынның құрамына кіреді. Графиттің балқу температурасы 35000С, тығыздығы 2,5г/см3 жүктеу/скачать 351,25 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|