Темир куюу түрлөрү
Темир куюу түрлөрү
Бул бөлүмдө темир куймалардын ар кандай түрлөрү талкууланат.
Боз темирди куюу
Боз чоюндун мүнөздөмөсү болуп материалды сындырып, боз түскө ээ болгон графикалык микроструктура саналат. Бул чоюндун эң көп колдонулган түрү, ошондой эле салмагына жараша көбүнчө колдонулган чоюн материал. Боз чоюндардын көпчүлүгүнүн химиялык ажыроосу 2,5 пайыздан 4 пайызга чейин көмүртек, 1 пайыздан 3 пайызга чейин силикон, калган бөлүгү темирдин курамында болот.
Чоюндун бул түрү болотко салыштырмалуу азыраак чыңалууга жана соккуга азыраак каршылыкка ээ. Анын кысуу күчү төмөн жана орто көмүртектүү болот менен салыштырууга болот.
Бул механикалык касиеттердин бардыгы боз чоюндун микроструктурасында болгон графиттин кабыгынын формасы жана графит кабыктарынын өлчөмү менен башкарылат.
Ак темирди куюу
Темирдин бул түрү цементит деп аталган темир карбид чөкмөсүнөн улам ак түстөгү сынган беттерге ээ. Ак чоюндун курамындагы көмүртек эритмеден графит эмес, туруктуу фазадагы цементит түрүндө түшөт. Бул графиттөөчү агент катары кремнийдин аз болушу жана муздатуу ылдамдыгы менен жетишилет. Бул жаан-чачындан кийин цементит чоң бөлүкчөлөрдү пайда кылат.
Темир карбидинин чөгүшү учурунда чөкмө баштапкы эритмеден көмүртекти тартып алат, ошентип аралашманы эвтектикага жакыныраак жакка жылдырат. Калган фаза темирди көмүртектүү аустенитке түшүрүүдө, ал муздагандан кийин мартенситке айланат.
Бул камтылган эвтектикалык карбиддер жаан-чачындын катуулануусун камсыз кылуу үчүн өтө чоң. Кээ бир болоттордо таза темир феррит матрицасы аркылуу дислокациялардын кыймылына тоскоол болуу менен пластиктин деформациясын алып жүрүүчү цементит чөкмөлөрү алда канча кичине болушу мүмкүн. Алардын артыкчылыгы бар, анткени алар чоюндун катуулугун өздөрүнүн катуулугуна жана көлөмдүк үлүшүнө жараша жогорулатат. Бул аралашмалардын эрежеси менен чоңдуктун катуулугун болжолдоого алып келет.
Бул катуулук кандай болгон күндө да катуулуктун эсебинен сунушталат. Ак чоюнду жалпысынан цемент катары классификациялоого болот, анткени карбид материалдын көбүрөөк бөлүгүн түзөт. Ак темир структуралык бөлүктөрдө колдонуу үчүн өтө морт, бирок анын катуулугунан, сүрүлүүгө туруктуулугунан жана арзан баада болгондуктан, аны шламды насостордун эскирүүчү бети катары колдонсо болот.
Калың куймаларды тезирээк муздатуу кыйын, ал эритүүнү ак чоюн сыяктуу катуулаш үчүн жетиштүү, бирок тез муздатуу ак чоюндун тозогун катып калуу үчүн колдонулушу мүмкүн жана андан кийин анын калган бөлүгү муздатып калат. жайыраак темп менен муздайт, ошентип боз чоюндун өзөгүн түзөт. Бул пайда болгон гипс муздатылган куюу деп аталат жана ал катуу бетке ээ болуу артыкчылыктарын камтыйт, бирок ичи катуураак.
Жогорку хромдуу ак темир эритмелери 10 тоннага жакын дөңгөлөктү массалык түрдө куюуга кум куюуга мүмкүнчүлүк бере турган. Бул хром материалдын чоң калыңдыгы аркылуу карбиддерди өндүрүү үчүн талап кылынган муздатуу ылдамдыгын азайткандыгы менен шартталган. Аброюна мыкты туруштук бере турган карбиддер хром элементтеринен да чыгарылат.
Ийилүүчү темир куюу
Ийилүүчү чоюн ак темирдин куюусу менен башталат, андан кийин 950°Сге жакын температурада эки же бир суткага жылуулук менен иштетилет, андан кийин ошол эле убакытка муздатылат.
Темир карбидиндеги көмүртек бул жылытуу жана муздатуу процессинен улам графитке жана ферритке жана көмүртекке айланат. Бул аз процесс, бирок ал беттик чыңалууга графитти үлүшкө эмес, сфероиддик бөлүкчөлөргө айлантууга мүмкүндүк берет.
Сфероиддер салыштырмалуу кыска жана тараптардын катышы төмөн болгондуктан бири-биринен алысыраак. Алар ошондой эле төмөнкү кесилишин, жайылуучу жараканы жана фотонду камтыйт. Кабырактардан айырмаланып, алар боз чоюнда кездешүүчү стресс концентрациясынын көйгөйлөрүн жеңилдетүүгө катышкан туюк чектерди камтыйт. Жалпысынан алганда, ийилүүчү чоюнга кирген касиеттер табияты боюнча жумшак болоттун касиеттерине көбүрөөк окшош.
Чоюн куюу
Кээде түйүндүү чоюн деп аталган бул чоюндун графити өтө кичинекей түйүндөр түрүндө болот, графиттин катмарлары концентрдик жана ошентип түйүндөрдү пайда кылат. Ушуга байланыштуу касиеттериийкемдүү чоюнАлар графиттин үлүштөрүнөн пайда болгон стресс концентрациясынын таасири жок губка сымал болот.
Камтылган көмүртек концентрациясынын көлөмү болжол менен 3 пайыздан 4 пайызга чейин, ал эми кремнийдики 1,8 пайыздан 2,8 пайызга чейин. Бул эритмелерге кошулганда 0,02 пайыздан 0,1 пайызга чейин аз өлчөмдөгү магний жана 0,02 пайыздан 0,04 пайызга чейин церий графит тилкелеринин четтерине байланышуу аркылуу графиттик жаан-чачындын өсүү ылдамдыгын жайлатат.
Көмүртек башка элементтерди кылдаттык менен контролдоо жана процесс учурунда туура убакытты сактоо менен материал катып калганда сфероиддик бөлүкчөлөр катары бөлүнүү мүмкүнчүлүгүнө ээ болушу мүмкүн. Алынган бөлүкчөлөр ийкемдүү чоюнга окшош, бирок бөлүктөрү чоңураак бөлүктөрү менен куюлат.
Эритүүчү элементтер
Чоюндун касиеттери өзгөртүлүп, чоюндагы ар кандай легирлөөчү элементтерге же эритмелерге кошулат. Көмүртек менен бир катарда кремний элементи бар, анткени ал көмүртекти эритмеден чыгарууга жөндөмдүү. Кремнийдин азыраак пайызы буга толук жете албайт, анткени ал көмүртектин эритмеде калышына мүмкүндүк берет, ошентип темир карбидин пайда кылат жана ошондой эле ак чоюнду чыгарат.
Кремнийдин көбүрөөк пайызы же концентрациясы көмүртекти эритмеден чыгарып, андан кийин графитти пайда кылып, боз чоюнду пайда кылат. Башка легирлөөчү агенттерге марганец, хром, титан жана андан кийин ванадий кирет. Бул кремнийге каршы аракеттенет, алар ошондой эле көмүртектин кармалышына жана ошону менен карбиддердин пайда болушуна көмөктөшөт. Никель жана жез элементи артыкчылыкка ээ, анткени алар күчтү жана иштетүү жөндөмдүүлүгүн жогорулатат, бирок алар пайда болгон көмүртектин көлөмүн өзгөртө алышпайт.
Графит түрүндөгү көмүртек жумшак темирди пайда кылат, ошону менен кичирейүү таасирин азайтат, күчтү азайтат жана камтылган тыгыздыкты азайтат. Күкүрт камтылганда көбүнчө булгоочу болуп саналат жана графиттин пайда болушуна тоскоол болгон темир сульфиди пайда кылат, ошондой эле катуулукту жогорулатат.
Күкүрт таңуулаган кемчилик эриген чоюнду илешкектүү кылып, кемчиликтерди пайда кылат. Күкүрттүн кесепеттерин канааттандыруу жана жок кылуу үчүн эритмеге марганец кошулат. Бул экөө бириккенде темир сульфидинин ордуна марганец сульфидин пайда кылгандыктан жасалат. Алынган марганец сульфиди эритмеге караганда жеңилирээк жана эритмеден калкып чыгып, шлакка кирип кетүүгө умтулат.
Күкүрттүн кесепеттерин жоюу үчүн зарыл болгон марганецтин болжолдуу өлчөмү күкүрттүн 1,7 бирдигин жана үстүнө кошумча 0,3 пайызды түзөт. Марганецтин мындан ашык өлчөмүн кошуу марганец карбидинин пайда болушуна алып келет жана бул катуулукту жана муздаууну жогорулатат, анда марганецтин 1 пайызына чейинкиси күчтү жана камтылган тыгыздыкты жогорулата турган боз темирден башкасы. Никель эң жалпы легирлөөчү элементтердин бири болуп саналат, анткени ал перлитти жана графиттин структурасын тазалоо тенденциясына ээ, ошону менен бышыктыкты жакшыртат жана кесим калыңдыктарынын ортосундагы катуулуктун айырмасын тегиздейт.
Эркин графитти азайтуу жана суукту пайда кылуу үчүн хром аз өлчөмдө кошулат. Себеби хром күчтүү карбид стабилизатору болуп саналат жана кээ бир учурларда никель менен бирге иштеши мүмкүн. Ошондой эле хром үчүн калайдын бир аз алмаштырылышы мүмкүн. Жезди 0,5 пайыздан 2,5 пайызга чейинки тартипте мешке же мешке кошуп, муздатуу, графитти тазалоо жана суюктукту жогорулатуу үчүн колдонулат. Молибденди 0,3 пайыздан 1 пайызга чейин кошууга болот, ошону менен бирге суукту күчөтүү, графитти тазалоо жана перлит структурасын тактоо.
Ал, адатта, никель, жез жана хром менен шайкеш келип, жогорку бекем темирлерди өндүрүү үчүн кошулат. Титан элементи газсыздандыргыч жана кычкылдандыргыч катары иштөө жана суюктукту жогорулатуу үчүн кошулат. Чоюнга ванадий элементинин 0,15 пайыздан 0,5 пайызга чейинки пропорциялары кошулат жана цементтитти турукташтырууга, катуулугун жогорулатууга жана эскирүүгө жана жылуулук таасирине каршы турууга жардам берет.
Цирконий графитти түзүүгө жардам берет жана болжол менен 0,1 пайыздан 0,3 пайызга чейинки пропорцияда кошулат. Бул элемент ошондой эле деоксидант жана суюктукту жогорулатууга жардам берет. Ийилүүчү темир эритмелеринде кремнийди кошууну көбөйтүү үчүн висмут 0,002 пайыздан 0,01 пайызга чейинки масштабда куюлат. Ак темирге бор элементи кошулат, ал ийилүүчү темирди өндүрүүгө жардам берет жана висмут элементинин оройлоочу таасирин азайтат.