Pre-eutectoid պողպատ: կառուցվածքը, հատկությունները, արտադրությունը եւ կիրառումը

Ածխածնային պողպատից օգտագործումը տարածված է շինարարության եւ արդյունաբերության մեջ: Այսպես կոչված տեխնիկական երկաթի մի խումբ ունի բազմաթիվ առավելություններ, որոնք որոշում են պատրաստի արտադրանքի եւ կառուցվածքների ավելացված աշխատանքը: Բեռների դիմադրության ուժի եւ դիմադրության օպտիմալ բնութագրիչներից զատ, նման համաձուլվածքները ունեն նաեւ ճկուն դինամիկ հատկություններ: Մասնավորապես, նախնական eutectoid պողպատը, որը նույնպես ունի ածխածնային խառնուրդների զգալի տոկոս, գնահատվում է բարձր ճկունություն: Բայց սա ամենեւին էլ ոչ մի բարձրակարգ երկաթի այս տեսակի առավելություններ չէ:

Ընդհանուր տեղեկություններ խառնուրդի մասին

Պողպատի տարբերակիչ հատկությունը հատուկ օժանդակ նյութերի եւ ածխածնի կառուցվածքի ներկայությունն է: Իրականում, ածխածնի բովանդակությունը որոշվում է նախաոուտեկտեիդային խառնուրդով: Այստեղ կարեւոր է տարբերակել դասական eutectoid- ը, ինչպես նաեւ lebedebury պողպատը, որոնք շատ ընդհանուր են նկարագրված բազմազան տեխնիկական երկաթի հետ: Եթե հաշվի ենք առնում պողպատի կառուցվածքային դասը, նախընտրական eutectoid խառնուրդը կանդրադառնա eutectoids, բայց պարունակող ferrites եւ perlites պարունակող: Հիպերյուտետոիդի հիմնական տարբերությունը ածխածնի մակարդակն է, որը ցածր է 0.8% -ից: Այս ցուցանիշից գերազանցելը թույլ է տալիս մեզ համարել պողպատը լիարժեք eutectoids- ին: Ինչ-որ ձեւով, նախընտրական eutectoid- ի հակառակն է hypereutectoid պողպատը, որը պարունակում է նաեւ երկրորդային խառնուրդներ carbides, ինչպես նաեւ perlite. Այսպիսով, կան երկու հիմնական գործոններ, որոնք հնարավորություն են տալիս մեկուսացնել նախընտրական eutectoidal alloys է ընդհանուր eutectoids խմբից: Նախ, սա ածխածնի համեմատաբար փոքր բովանդակություն է, եւ երկրորդ, այն արտացոլման առանձնահատկություն է, որի հիմքը ֆերտիտ է:

Արտադրության տեխնոլոգիա

Նախնական eutectoid պողպատի արտադրության ընդհանուր տեխնոլոգիական գործընթացը նման է այլ համաձուլվածքների: Այսինքն, նույն մեթոդները կիրառվում են, բայց այլ կոնֆիգուրացիաներում: Հատուկ ուշադրություն է դարձվում նախնական eutectoid պողպատին `իր կոնկրետ կառույցի ձեռքբերման առումով: Դա անելու համար ներգրավված է սառեցման ֆոնին աուստենիտի տարրալուծման ապահովման տեխնոլոգիան: Իր հերթին, ավստենիտը համակցված խառնուրդ է, որը ներառում է նույն ֆերիտիտը եւ պերիտիտը: Ձեւավորելով ջեռուցման եւ սառեցման ինտենսիվությունը, տեխնոլոգիաները կարող են վերահսկել այս հավելման ցրումը, որն ի վերջո ազդում է նյութի որոշակի գործառնական հատկությունների ձեւավորման վրա:

Այնուամենայնիվ, պեռլիտի կողմից տրամադրված ածխածնի ցուցանիշը մնում է նույն մակարդակի վրա: Չնայած հետագա պղտորումը կարող է շտկել միկրոօրգանիզմի ձեւավորումը, ածխածնի պարունակությունը կկազմի 0,8% -ի սահմաններում: Պոլիէթիլենային կառուցվածքի ձեւավորման գործընթացում պարտադիր փուլը նորմալացումն է: Այս կարգը պահանջվում է նույն ավստենիտի հատիկների մասնակի օպտիմալացման համար: Այլ կերպ ասած, ֆերիտի եւ պեռլիտի մասնիկները կրճատվում են օպտիմալ չափերով, ինչը հետագայում բարելավում է պողպատի տեխնիկական եւ ֆիզիկական հատկությունները: Սա բարդ գործընթաց է, որը շատ բան կախված է ջեռուցման կարգավորման որակի: Եթե ջերմաստիճանի ռեժիմը գերազանցում է, ապա կարող է ապահովվել հակադարձ ազդեցություն, ավստենիտի հավելումների ավելացում:

Պողպատի հրում

Պրակտիկան մի քանի անջատման մեթոդների կիրառությունն է: Ամբողջական եւ անավարտ այրման տեխնիկան հիմնականում տարբերվում են: Առաջին դեպքում ավստենիտի ինտենսիվ ջերմացումը տեղի է ունենում կրիտիկական ջերմաստիճանում, որից հետո սառեցումը նորմալացվում է: Այստեղ աուստենիտը տատանվում է: Որպես կանոն, մետաղների ամբողջական խառնումը կատարվում է 700-800 ° C ռեժիմում: Այս մակարդակում ջերմային բուժումը պարզապես ակտիվացնում է ֆերիտե տարրերի քայքայման գործընթացները: Սառեցման արագությունը նույնպես կարգավորելի է, օրինակ, սպասարկման անձնակազմը կարող է վերահսկել տեսախցիկի դուռը, փակելով կամ բացելով: Ավտոմատ ռեժիմում իսոթերմային վառարանների նորագույն մոդելները կարող են իրականացնել դանդաղ սառեցում, նշված ծրագրի համաձայն:

Ինչ վերաբերում է ոչ լիարժեք այրման, այն արտադրվում է, երբ ջերմաստիճանը 800 ° C- ից բարձր ջերմաստիճանում է: Այնուամենայնիվ, առկա են լուրջ սահմանափակումներ ջերմաստիճանի ազդեցության պահպանման ժամանակ: Այդ պատճառով տեղի է ունենում թերի աննկունություն, որի արդյունքում ֆերիտը չի վերանա: Հետեւաբար, ապագա նյութի կառուցվածքում բազմաթիվ թերություններ չեն վերացվում: Ինչու մենք պետք է նման անընդհատ խառնուրդներ, եթե դա չի բարելավում ֆիզիկական հատկությունները: Փաստորեն, դա թերի ջերմային բուժում է, որը թույլ է տալիս պահպանել փափուկ կառուցվածքը: Վերջնական նյութը չի կարող պահանջվել կիրառման բոլոր ոլորտներում, որոնք բնորոշ են ածխաջրածինների համար, բայց դա թույլ կտա հեշտությամբ աշխատել: Փափուկ նախաուտուէթոիդային խառնուրդը կարող է կտրվել առանց որեւէ դժվարության եւ արտադրական գործընթացում ավելի էժան է:

Խառնուրդի նորմալացում

Կրակումից հետո տեղի է ունենում ջերմային բուժման բարձրացման մի շարք ընթացակարգեր: Մեկուսացեք նորմալացման եւ ջեռուցման գործողությունները: Երկու դեպքում էլ այն ջերմային գործողություն է գործարանում, որի ջերմաստիճանը կարող է գերազանցել 1000 ° C- ը: Բայց ինքնին, նախընտրական eutectoid պողպատերի կարգավորումը տեղի է ունենում ջերմային բուժման ավարտից հետո: Այս փուլում սառեցումը սկսվում է հանգիստ օդի մեջ, որտեղ ծերացումը տեղի է ունենում, մինչեւ ամբողջովին ձեւավորված ավազի ավստենիտը: Այսինքն, ջեռուցումն այնպիսի նախապատրաստական աշխատանք է, որը նախքան խառնուրդը նորմալ վիճակի բերելը: Եթե մենք խոսում ենք կոնկրետ կառուցվածքային փոփոխությունների մասին, ապա դրանք հաճախ արտահայտվում են ֆերիտի եւ պեռլիտի չափերը նվազեցնելու, ինչպես նաեւ դրանց կարծրության բարձրացման գործում: Մասնիկների ուժի հատկությունները աճում են տերմիններով, համեմատած այնպիսի բնութագրերի հետ, որոնք առաջ են բերում աղտոտման ընթացակարգեր:

Նորմալացումից հետո կարող է հետեւել մեկ այլ ջեռուցման ընթացակարգի երկարատեւ ազդեցությանը: Այն դատարկ է, ապա սառեցված է, եւ այս քայլը կարող է իրականացվել տարբեր ձեւերով: Վերջնական նախնական eutectoid պողպատը ձեռք բերվում է օդում կամ դանդաղ սառեցնող վառարանում: Ինչպես ցույց է տալիս պրակտիկան, լավագույն որակի խառնուրդ է ձեւավորվում `օգտագործելով նորմալացման ամբողջական տեխնոլոգիան:

Ջերմաստիճանի ազդեցությունը խառնուրդի կառուցվածքի վրա

Պիտանի կառուցվածքի ձեւավորման գործընթացում ջերմաստիճանային միջամտությունը սկսվում է ferritic-cementite զանգվածի վերափոխման պահին աուստենիտի մեջ: Այլ կերպ ասած, պեռլիտը վերածվում է ֆունկցիոնալ խառնուրդի, որը մասամբ դառնում է բարձր ուժեղ պողպատի ձեւավորման հիմք: Ջերմային ճառագայթման հաջորդ փուլում կարծրացած պողպատը հեռացվում է ավելցուկային ֆերիտից: Ինչպես արդեն նշվել է, միշտ չէ, որ այն ամբողջությամբ ազատվում է, քանի որ ոչ լիարժեք աղմուկի դեպքում: Սակայն դասական նախընտրական eutectoid խառնուրդ դեռեւս առաջարկում է այս ավստրալական բաղադրիչի վերացումը: Հաջորդ փուլում արդեն գոյություն ունեցող կազմի օպտիմալացումը արդեն կատարվում է օպտիմիզացված կառուցվածքի ձեւավորման ակնկալիքով: Այսինքն, գոյություն ունի նվազեցման խառնուրդի մասնիկների `ուժեղ ուժերի հատկությունների ձեռքբերում:

Գոլորշիացված աուստենիտ խառնուրդի հետ փոխադրման ջերմաստիճանը կարող է իրականացվել տարբեր ռեժիմներում, եւ ջերմաստիճանը միայն տեխնոլոգի կողմից վերահսկվող պարամետրերից մեկն է: Ջերմային ազդեցության գագաթնակետային պարամետրերը, սառեցման արագությունը եւ այլն: Կախված ընտրված նորմալացման ռեժիմից, ստացվում է որոշ տեխնիկական եւ ֆիզիկական բնութագրերով ամրացված պողպատ: Այս փուլում հնարավոր է նաեւ որոշակի գործառնական հատկություններ սահմանել: Փայլուն օրինակ է փափուկ կառուցվածքը, որը բերվել է արդյունավետ հետագա մշակման նպատակով: Սակայն հաճախ արտադրողները դեռեւս կողմնորոշվում են վերջնական օգտագործողի կարիքների եւ մետաղի հիմնական տեխնիկական եւ գործառնական հատկությունների պահանջների նկատմամբ:

Պողպատի կառուցվածքը

700 ° C ջերմաստիճանում նորմալացումը առաջացնում է մի կառույցի ձեւավորում, որի հիմքում ընկած է ֆերիտիտների եւ պեռլիտի ձավարեղենը: Ի դեպ, ֆերրիտի փոխարեն, hypereutectoid steels կառուցվածքի մեջ ցեմենտիտ են: Տեղի ջերմաստիճանում, ավելցուկային ֆերիտի բովանդակությունը նույնպես սովորական վիճակում է, թեեւ այս մասը նվազագույնի է հասցվում ածխածնի ավելացման հետ: Կարեւոր է ընդգծել, որ պողպատի կառուցվածքը փոքր չափով կախված է ածխածնի պարունակությունից: Այն գրեթե չի ազդում նույն ջեռուցման ընթացքում հիմնական բաղադրիչների վարքագծի վրա, եւ գրեթե բոլորը պարարտանում են: Փաստորեն, perlite, եւ դուք կարող եք որոշել մակարդակը բովանդակության ածխածնի խառնուրդի, որպես կանոն, դա աննշան գումար է:

Հետաքրքիր է նաեւ մեկ այլ կառուցվածքային նյուանս: Փաստն այն է, որ պեռլիտի եւ ֆերրիի մասնիկները ունեն նույն ինքնատիպությունը: Սա նշանակում է, որ այս բաղադրիչներից մեկի քանակով ընդհանուր զանգվածում դուք կարող եք պարզել, թե որն է զբաղված ամբողջ տարածքը: Այսպիսով, ուսումնասիրվում են մանրադիտակների մակերեսները: Կախված այն ռեժիմից, որտեղ նախնական eutectoid պողպատը ջեռուցվում է, ձեւավորվում են ավստենիտի մասնիկների մասնիկ պարամետրերը: Բայց դա տեղի է ունենում գրեթե անհատական ձեւաչափով, յուրահատուկ արժեքների ձեւավորման հետ, այլ խնդիր է, որ տարբեր ցուցանիշների սահմանները մնում են ստանդարտ:

Pre-eutectoid պողպատի հատկությունները

Այս մետաղը պատկանում է ցածր ածխածնային ածխաջրածիններին, ուստի հարկավոր չէ հատուկ սպասարկման որակի սպասել: Բավարար է ասել, որ ուժի հատկանիշներով այս խառնուրդն զգալիորեն կորցնում է էուտտոիդոները: Սա պայմանավորված է կառուցվածքային տարբերություններով: Փաստն այն է, որ ավելցուկային ֆերիտիտների բովանդակությամբ պողպատի նախընտրական eutectoid դասը ուժեղ է ուժի մեջ, կառուցվածքային հավաքածուի մեջ գտնվող ցեմենտիտ ունեցող անալոգաների համար: Մասնակի պատճառով, տեխնիկները խորհուրդ են տալիս շինարարական արդյունաբերության համար օգտագործվող համաձուլվածքների օգտագործումը, որոնց արտադրության արդյունքում առավելագույնս իրականացվել է ֆերիտների տեղահանման հետ կրակող գործողությունը:

Եթե մենք խոսում ենք այս նյութի դրական բացառիկ հատկությունների մասին, ապա դրանք կազմում են պլաստիկության մեջ, կախված բնական կենսաբանական գործընթացների դիմադրություն եւ այլն: Բացի այդ, նախընտրական eutectoid շերտերի քայքայումը կարող է ավելացնել մի շարք լրացուցիչ հատկություններ մետաղի վրա: Օրինակ, այն կարող է բարձրացնել ջերմային կայունությունը եւ կորոզիայի պրոցեսների առաջացման պակասը, ինչպես նաեւ պայմանական ցածր ածխածնի համաձուլվածքների բնորոշ պաշտպանական հատկությունների բազմազանությունը:

Դիմումները

Չնայած ֆերմերային շերտերի դասի մետաղի անդամակցությանը շնորհիվ ուժի որոշ հատկությունների նվազում, այս նյութը տարածված է տարբեր ոլորտներում: Օրինակ, ճարտարագիտական ոլորտում օգտագործվում են նախաօվտետոիդային պողպատից պատրաստված մասեր: Մեկ այլ բան այն է, որ օգտագործվում են համաձուլվածքների բարձրորակ դասարաններ, որոնց արտադրության մեջ օգտագործվել են խտացրած եւ նորմալ տեխնոլոգիաները: Բացի այդ, ֆրիտրիոնի կրճատման պարունակությամբ նախընտրական eutectoid պողպատի կառուցվածքը թույլ է տալիս օգտագործել մետաղական շինությունների կառուցում: Ավելին, այս տեսակի պողպատի որոշ ապրանքանիշների մատչելի արժեքը թույլ է տալիս զգալի խնայողություններ ակնկալել: Երբեմն շինարարական նյութերի եւ պողպատե մոդուլների արտադրության մեջ չի պահանջվում բարձր ուժ, սակայն այն պահանջում է ամրություն եւ կայունություն: Նման դեպքերում հիմնավորեց նախաօվտետոիդային համաձուլվածքների օգտագործումը:

Արտադրություն

Շատ ձեռնարկություններ ներգրավված են Ռուսաստանում նախընտրական eutectoid մետաղի պատրաստման, պատրաստման եւ արտադրության մեջ: Օրինակ, Ուրալի գունավոր մետաղների գործարանը (UZTSM) արտադրում է այս տեսակի մի քանի տեսակի պողպատ, որն առաջարկում է տարբեր տեսակի տեխնիկական եւ ֆիզիկական հատկություններ սպառողին: «Ուրալի» պղնձամոլիբդենային կոմբինատը արտադրում է ֆիրմային պողպատե նյութեր, որոնք ներառում են բարձրորակ խառնուրդներ: Բացի այդ, համաձուլվածքների հատուկ փոփոխությունները հասանելի են շրջանում, ներառյալ բարձր ջերմաստիճանը, բարձր քրոմը եւ չժանգոտվող մետաղները:

Խոշորագույն արտադրողներից կարելի է առանձնացնել եւ «Մետալոինվեստ» ձեռնարկությունը: Այս ընկերության հզորությունները արտադրում են կառուցվածքային պողպատե նախնական eutectoid կառուցվածքով, որը նախատեսված է շինարարության համար: Ընկերության պողպատե գործարանը ներկայումս գործում է նոր ստանդարտների հիման վրա, ինչը թույլ է տալիս բարելավել ֆերմերային համաձուլվածքների թույլ կողմը `ուժի ցուցանիշը: Մասնավորապես, ընկերության տեխնոլոգները աշխատում են լարման ինտենսիվության գործոնի ավելացման, նյութի կոշտության եւ հոգնածության դիմադրության օպտիմալացման վրա: Սա հնարավորություն է տալիս առաջարկել համընդհանուր նշանակության համաձուլվածքներ:

Եզրակացություն

Կան արդյունաբերական եւ շինարարական մետաղների մի քանի տեխնիկական եւ գործառնական հատկություններ, որոնք համարվում են հիմնական եւ պարբերաբար բարելավված: Այնուամենայնիվ, քանի որ կառույցներն ու տեխնոլոգիական գործընթացները դառնում են ավելի բարդ, նոր պահանջներ են առաջանում տարրերի բազայի համար: Այս առումով, նախնական eutectoid պողպատը հստակ երեւում է իրեն, որտեղ տարբեր գործառնական հատկություններ կենտրոնացած են: Այս մետաղի օգտագործումը արդարացված չէ այն դեպքերում, երբ անհրաժեշտ է մի քանի չափազանց մեծ ցուցանիշներ ունեցող մաս, սակայն այն դեպքերում, երբ պահանջվում են տարբեր հատկությունների հատուկ ատիպիկ սարքեր: Այս դեպքում մետաղը ցույց է տալիս ճկունության եւ պլաստիկության համադրություն, օպտիմալ ազդեցության դիմադրություն եւ հիմնական ագրոարդյունաբերության բնորոշ հիմնական պաշտպանիչ հատկություններ: