Demir guýma görnüşleri
Demir guýma görnüşleri
Bu bapda demir guýmagyň dürli görnüşleri ara alnyp maslahatlaşylar.
Çal demir guýma
Çal reňkli demiriň häsiýeti, materialyň döwülmegine sebäp bolup bilýän we çal reňkli grafiki mikrostrukturadyr. Bu çoýun demiriniň iň köp ulanylýan görnüşi we agramyna baglylykda köplenç ulanylýan guýma materialdyr. Çal reňkli ütükleriň köpüsinde himiki bölüniş 2,5 göterimden 4 göterime çenli uglerod, 1 göterimden 3 göterime çenli silikon, galanlary demiriň düzümidir.
Dökümiň bu görnüşi polat bilen deňeşdirilende az dartyş güýji we zarba garşylygy az. Onuň gysyş güýji pes we orta uglerod polat bilen deňeşdirilýär.
Bu mehaniki häsiýetleriň hemmesi, çal reňkli demiriň mikrostrukturasynda bar bolan grafit flakanyň görnüşi we grafit flaklarynyň ululygy bilen dolandyrylýar.
Ak demir guýma
Demiriň bu görnüşi, sementit atly demir karbid çökündisiniň bolmagy sebäpli ak reňkli ýüzleri döwdi. Ak çoýun düzümindäki uglerod, grafit ýaly däl-de, durnukly faza sementitine gabat gelýän eremeden çökýär. Bu grafikileşdiriji serişde we has çalt üpjün edilýän sowadyş tizligi hökmünde kremniniň pes mukdary bilen gazanylýar. Bu ýagyşdan soň sementit uly bölejikler ýaly emele gelýär.
Demir karbidiň ýagmagy wagtynda çökündiler asyl eritmeden uglerod çykarýar we şeýlelik bilen garyndyny ewtektika has ýakyn birine geçirýär. Galan faza, bir gezek sowadylandan soň martensite öwrülýän uglerod austenitine demir düşürmekdir.
Bu düzümdäki elektiki karbidler, ýagyşyň gatylaşmagynyň peýdasyny üpjün etmek üçin gaty uly. Käbir polatlarda arassa demir ferrit matrisasy arkaly ýerleriň hereketine päsgel berip, plastmassanyň deformasiýasyny göterip biljek has kiçi sementit çökündileri bolup biler. Döküm demiriň köp gatylygyny diňe öz gatylygy we göwrüm bölegi sebäpli artdyrýandyklary üçin artykmaçlygy bar. Bu, garyndylaryň düzgüni bilen takmynan kesgitlenip bilinýän köp gatylyga getirýär.
Bu gatylyk islendik ýagdaýda berkligiň hasabyna hödürlenýär. Ak guýma demir, adatça sement hökmünde bölünip bilner, sebäbi karbid materialyň has uly bölegini düzýär. Ak demir gurluş düzüm böleklerinde ulanyp bolmajak derejede döwük, ýöne gatylygy, aşgazana garşylygy we arzan bahasy sebäpli, nasoslaryň könelmegi hökmünde ulanylyp bilner.
Galyň guýmalary has çalt tizlikde sowatmak kyn, bu ergini ak çoýun ýaly berkitmek üçin ýeterlikdir, ýöne ak çoýun demir dowzahyny berkitmek üçin çalt sowatmak ulanylyp bilner we şondan soň galan bölegi bolar çal reňkde ýadro emele getirip, haýal ädimde salkynlaň. Netijede dörän guýma sowadylan guýma diýilýär we gaty gaty, ýöne has içerki görnüşi bilen peýdalary öz içine alýar.
Chrokary hrom ak demir erginleri takmynan 10 tonna impelleriň çäge guýulmagyna mümkinçilik berýär. Bu, hromyň materialyň has galyňlygy arkaly karbid öndürmek üçin zerur bolan sowadyş tizligini peseldýändigi bilen baglanyşyklydyr. Ajaýyp aşgazana garşylygy bolan karbidler hem hrom elementleri tarapyndan öndürilýär.
Çeýe demir guýma
Çeýe çoýun ak demir guýmak ýaly başlaýar, soňra takmynan 950 ° C temperaturada iki ýa-da bir günüň dowamynda gyzdyrylýar we şol bir wagtyň özünde sowadylýar.
Demir karbiddäki uglerod soňra bu ýyladyş we sowadyş prosesi sebäpli grafit we ferrit we ugleroda öwrülýär. Bu pes proses, ýöne ýerüsti dartgynlylygy grafiti bölejiklere däl-de, sferoid bölejiklerine öwürmäge mümkinçilik berýär.
Sferoidler pes tarapy sebäpli birneme gysga we biri-birinden has uzakda. Şeýle hem, aşaky çatrygy, ýaryşy we fotony köpeldýär. Çukurlardan tapawutlylykda, çal çoýundan tapylan stres konsentrasiýasynyň meselelerini ýeňilleşdirmäge gatnaşýan aç-açan araçäkler bar. Umuman aýdanyňda, çeýe demiriň düzümine girýän häsiýetler tebigatda ýumşak polatdan has köp.
Süýümli demir guýma
Käwagt düwünli çoýun diýlip atlandyrylýan bu çoýun demir, gaty ownuk düwünler görnüşinde öz grafitine eýe, grafit konsentrik gatlaklara eýe bolup, düwünleri emele getirýär. Şol sebäpli häsiýetlerisüýümli çoýungrafitiň bölekleri tarapyndan öndürilen stres konsentrasiýa täsiri bolmadyk gümürtik polatdan.
Uglerodyň konsentrasiýasynyň mukdary 3 göterimden 4 göterime, kremniniň mukdary 1,8 göterimden 2,8 göterime çenli. Az mukdarda magniý 0,02 göterimden 0,1 göterime çenli we bu erginlere goşulanda diňe 0,02 göterimden 0,04 göterime çenli seriý grafit zolaklarynyň gyralaryna birikmek arkaly grafit ýagyşlarynyň ösüş tizligini haýalladýar.
Uglerodyň, beýleki elementlere seresaply gözegçilik etmegi we işiň dogry wagty sebäpli materialyň berkleşmegi bilen sferoid bölejikleri ýaly bölünmek mümkinçiligi bolup biler. Alnan bölejikler çeýe demirlere meňzeýär, ýöne bölekleri has uly bölümler bilen guýup bolýar.
Eriş elementleri
Çoýun demiriň häsiýetleri üýtgedilýär we dürli çoýun elementlerine ýa-da guýma demirdäki garyndylara goşulýar. Uglerod bilen deňeşdirilende kremniý elementi, sebäbi uglerody erginden çykarmak ukyby bar. Silikonyň has az göterimi muňa doly ýetip bilmeýär, sebäbi uglerodyň erginde galmagyna mümkinçilik döredýär, şeýlelik bilen demir karbidi emele getirýär we ak çoýun öndürýär.
Silikonyň has uly göterimi ýa-da konsentrasiýasy uglerody erginden çykarmaga, soňra grafit emele getirmäge we çal çoýun öndürmäge ukyplydyr. Bellenmedik beýleki garyndy serişdeleri marganes, hrom, titanium we soňra vanadiý. Bu kremniniň garşysyna, uglerodyň saklanmagyna we şeýlelik bilen karbidleriň emele gelmegine kömek edýär. Nikel we mis elementi artykmaçlyga eýe, sebäbi güýç we işleýiş ukyby ýokarlanýar, ýöne soň emele gelen uglerodyň mukdaryny üýtgedip bilmeýärler.
Grafit görnüşindäki uglerod has ýumşak demir döredýär, şeýlelik bilen gysylmagyň täsirini peseldýär, güýji peseldýär we içindäki dykyzlygy peseldýär. Kükürt köplenç düzüminde hapalaýjy bolup, grafitiň döremeginiň öňüni alýan we gatylygy ýokarlandyrýan demir sulfidi emele getirýär.
Kükürdiň goýýan ýetmezçiligi, eredilen demirleri ýelmeşdirýär, bu bolsa kemçiliklere sebäp bolýar. Kükürdiň täsirini kanagatlandyrmak we ýok etmek üçin ergine marganes goşulýar. Bu edilýär, sebäbi ikisi birleşdirilende demir sulfidiň ýerine marganes sulfidi emele gelýär. Netijede marganes sulfidi eremeden has ýeňil bolup, eremeden ýüzüp, şlaga girýär.
Kükürdiň täsirini ýok etmek üçin marganesiň takmynan mukdary 1,7 birlik kükürdiň mukdary we üstüne goşmaça 0,3 göterim goşulýar. Marganesiň bu mukdaryndan köp mukdarda goşulmagy marganes karbidiniň emele gelmegine getirýär we bu marganesiň 1 göterimine çenli güýç we dykyzlygy ýokarlandyryp bilýän çal demirden başga gatylygy we sowadyşy ýokarlandyrýar. Nikel iň umumy garyjy elementleriň biridir, sebäbi merjen we grafitiň gurluşyny arassalamak meýli bar, şeýlelik bilen berkligi ýokarlandyrýar we bölümiň galyňlygynyň arasyndaky gatylyk tapawudyny düzýär.
Mugt grafiti azaltmak we sowuklamak üçin az mukdarda hrom goşulýar. Sebäbi hrom güýçli karbid stabilizatory bolup, käbir ýagdaýlarda nikel bilen bilelikde işläp biler. Hrom üçin az mukdarda galaýy hem goşup bolýar. Misiň peselmegine, grafitiň arassalanmagyna we suwuklygyň ýokarlanmagyna ýetmek üçin 0,5 göterimden 2,5 göterime çenli sargyt ýa-da peçde mis goşulýar. Sowuklygy ýokarlandyrmak, grafiti arassalamak we merjen gurluşyny arassalamak üçin molibden 0,3 göterimden 1 göterime çenli tertipde goşup bolýar.
Adatça ýokary güýçli ütükleri öndürmek üçin nikel, mis we hrom bilen işlemek goşulýar. Titan elementi degasser we deoksidizator hökmünde işlemek we suwuklygy ýokarlandyrmak üçin goşulýar. Wanadion elementiniň 0,15 göteriminden 0,5 göterimine çoýun demir goşulýar we sementiti durnuklaşdyrmaga, gatylygy ýokarlandyrmaga we könelmegine we ýylylyk täsirlerine garşy durmaga kömek edýär.
Zirkonium grafit emele getirmäge kömek edýär we takmynan 0,1 göterimden 0,3 göterime çenli goşulýar. Bu element deoksidleşdirmäge we suwuklygy ýokarlandyrmaga hem kömek edýär. Çeýe demir ereýär, näçe kremniniň goşulyp biljekdigini köpeltmek üçin bismut 0,002 göterimden 0.01 göterime çenli guýulýar. Ak demirde bor elementi goşulýar, bu çeýe demir öndürmäge kömek edýär we bismut elementiniň birleşýän täsirini peseldýär.