Metalların termomexaniki emalı deformasiya, qızdırma və soyutma əməliyyatlarının məcmusudur ki, bunun nəticəsində materialın son strukturunun və xassələrinin formalaşması sıxlığın artması və plastik deformasiya nəticəsində yaranan struktur qüsurlarının optimal paylanması şəraitində baş verir.
Poladın termo-mexaniki emalı əsasən üç sxem üzrə aparılır: yüksək temperatur (HTMT), aşağı temperatur (LTMT) və ilkin termomexaniki müalicə (PTMT).
Əsas fikir yüksək temperatur müalicəsi yuvarlandıqdan sonra yuvarlanma və soyutma rejimlərinin seçilməsindən ibarətdir ki, bu da hazır məhsulda incə və vahid taxıl istehsalını təmin edir.
Aşağı temperaturda emal 1000..L 100 °C-ə qədər qızdırılan poladdan, austenitin metastabil vəziyyətinin temperaturuna (400...600 °C) sürətlə soyudulmasından və bu temperaturda yüksək dərəcədə (90%-ə qədər və yuxarı) deformasiyadan ibarətdir. . Bundan sonra martensit üçün bərkitmə və 100...400 °C temperaturda temperləşdirmə aparılır. Nəticə HTMO ilə müqayisədə gücün əhəmiyyətli dərəcədə artmasıdır, lakin daha az çeviklik və möhkəmlikdir. Bu üsul demək olar ki, yalnız alaşımlı poladlara aiddir.
İlkin termomexaniki müalicə texnoloji prosesin sadəliyi ilə xarakterizə olunur: soyuq plastik deformasiya (dislokasiya sıxlığını artırır), yenidən kristallaşmadan əvvəl qızdırma (ferrit strukturunun poliqonizasiyasını təmin edir), söndürmə və istiləşmə.
19. Mis və mis əsaslı ərintilər. Bürünc və misin markalanması. Mis əsaslı ərintilərin sanitariya texnikasında tətbiqi.
Mis- qırmızı rəngli özlü, viskoz metal (sınıq olduqda çəhrayı), çox nazik təbəqələrdə işıqdan baxdıqda yaşılımtıl-mavi görünür.
Alınan məhsulun xassələri təmizlikdən asılıdır və tərkibindəki çirklərin səviyyəsi onun dərəcəsini müəyyənləşdirir: MOOk - ən azı 99,99% mis, MOK - 99,97%, M1K - 99,95%, M2k - 99,93% mis və s. M hərfi (mis) şərti təmizlik sayını, sonra isə hərf misin alınması üsulunu və şərtlərini göstərir: k - katod; b - oksigensiz; p - oksidləşmiş; f - fosforla deoksidləşir. Mis və onun ərintilərinin mexaniki və texnoloji xüsusiyyətlərini azaldan zərərli çirklər qurğuşun, vismut, kükürd və oksigendir. Onların misdəki tərkibi ciddi şəkildə məhduddur: vismut - 0,005% -dən çox deyil, qurğuşun - 0,05% və s.
Mis ağır əlvan metaldır. Sıxlığı 8890 kq/m3, ərimə nöqtəsi 1083 °C-dir. Saf mis yüksək elektrik və istilik keçiriciliyinə malikdir.
Mis yüksək çevikliyə və soyuq və isti təzyiq altında əla emal qabiliyyətinə, yaxşı tökmə xüsusiyyətlərinə və qənaətbəxş kəsici emal qabiliyyətinə malikdir. Misin mexaniki xassələri nisbətən aşağıdır: dartılma gücü 150...200 MPa, nisbi uzanma 15...25%.
Sink və digər elementlərlə misin ikili və ya çoxkomponentli ərintiləri deyilir mislər.
Pirinçlər L (latun) hərfi ilə qeyd olunur, ardınca misin faizini göstərən rəqəmlər gəlir. Məsələn, L68 pirinçində 68% mis, qalan hissəsi sinkdir. Pirinç çox komponentlidirsə, L hərfindən sonra digər elementlər üçün simvol qoyurlar (A - alüminium, F - dəmir, N - nikel, K - silikon, T - titan, Mts - manqan, O - qalay, C - qurğuşun, C - sink və s.) və onların ərintidə orta faizini göstərən rəqəmlər. Dövmə və tökmə pirinçlərdə hərflərin və rəqəmlərin sırası fərqlidir. Tökülmüş pirinçlərdə ərinti komponentinin orta tərkibi onun adını göstərən hərfdən dərhal sonra göstərilir.
Bürünc- sink və nikel əsas olmayan qalay, alüminium, qurğuşun və digər elementlərlə mis ərintisi. Sink və nikel bürünclərə yalnız əlavə ərinti elementləri kimi daxil edilə bilər. Kimyəvi tərkibinə görə bürünclər bölünür qalaydan qalaysıza qədər.
Bürünc Br hərfləri ilə işarələnir, ardınca misdən başqa tərkibindəki elementlərin əlifba və ədədi işarələri qoyulur. Bürünclərdə elementlərin təyinatı pirinç işarəsi ilə eynidir. Markada misin olması göstərilmir və onun məzmunu fərqlə müəyyən edilir. Təzyiqlə işlənmiş bürünclərin çeşidlərində ərinti elementlərinin adları onların konsentrasiyasının azalma ardıcıllığı ilə, sinfin sonunda isə onların orta konsentrasiyaları eyni ardıcıllıqla göstərilir. Məsələn, bürünc dərəcəli BroOTsS4-4-2.5 tərkibində 4% qalay və sink, 2,5% qurğuşun, qalan hissəsi misdir. Tökülmüş bürünclərin dərəcələrində (GOST 613 və 493), bir ərinti elementinin hər təyinatından sonra onun məzmunu göstərilir. Döküm və təzyiqlə işlənmiş bürünclərin kompozisiyaları üst-üstə düşürsə, məsələn BrA9ZZL.
20. Alüminium və alüminium əsaslı ərintilər. Alüminium əsaslı ərintilərin sanitariya texnologiyasında tətbiqi.
Alüminium sıxlığı 2,7 q/sm3 və ərimə nöqtəsi 660 °C olan gümüşü-ağ yüngül metaldır. Bir çox aqressiv mühitlərdə yüksək istilik və elektrik keçiriciliyi və yaxşı korroziyaya davamlılığı ilə xarakterizə olunur. Alüminium nə qədər təmiz olsa, korroziyaya qarşı müqaviməti bir o qədər yüksəkdir.
Tərkibindəki çirklərdən asılı olaraq alüminium qruplara və siniflərə bölünür: yüksək təmizlikli alüminium A999 - 99,999% alüminium, yüksək təmizlik növləri: A995 - 99,995%, A99 - 99,99%, A97 - 99,97%, A95 - 99,95% alüminium. çirklilik OD5...1,0% olan saflıq: A85, A8, A7, A6, A5, AO. Məsələn, A85 dərəcəsi metalın 99,85% alüminium, AO dərəcəsi isə 99% alüminium olduğunu bildirir. Texniki deformasiya olunan alüminium ADO və AD1 ilə qeyd olunur. Alüminiumda çirk kimi Fe, Si, Cu, Mn, Zn və s. ola bilər.
Texniki xüsusiyyətlərə görə, bütün alüminium ərintiləri bölünür 2 sinif:
Dökülə bilən və deformasiya olunmayan.
Duraluminlər alüminium, mis və maqnezium əsasında bu qrupun ən çox yayılmış ərintiləridir. Duraluminlər yüksək möhkəmlik və çevikliyin birləşməsi ilə xarakterizə olunur və isti və soyuq vəziyyətdə asanlıqla deformasiya olunur.
Siluminlər tərkibində silisium (4...13% və bəzi markalarda 23%-ə qədər) və bəzi digər elementlər əsasında alüminium tökmə ərintiləri qrupunun ümumi adıdır. Siluminlər yüksək tökmə xüsusiyyətlərinə, kifayət qədər yüksək gücə, artan korroziyaya davamlılığa malikdir və asanlıqla emal edilə bilər.
Maye metal mühitinin deformasiyaya uğramış materiala təsir dərəcəsi onun istilik və termomexaniki müalicəsindən asılıdır. Böyük ölçüdə bu təsir materialların emal nəticəsində əldə etdiyi güc səviyyəsi və taxıl ölçüsü ilə müəyyən edilir. Bununla belə, istilik və termomexaniki müalicənin təsiri materialın struktur vəziyyətinin bəzi xüsusiyyətləri ilə də əlaqələndirilir.V. G. Markov müxtəlif temperaturlarda temperlənmiş perlitli xrom-molibden-vanadiumlu poladlara maye qalayların təsirini tədqiq etmişdir. Bütün hallarda bərkimə 990° C-də, istiləşmə isə 270, 370, 470, 570, 670 və 770° C-də aparılmışdır; hər temperaturda istiləşmə müddəti 1,5 saat idi.Müəyyən edilmiş istilik müalicəsi şəraitindən keçmiş polad blanklardan diametri 6 mm olan silindrik işçi hissəsi olan nümunələr hazırlanmış, daha sonra 1,25 mm sürətlə gərginlikdə sınaqdan keçirilmişdir. /dəq. Nümunələr maye qalay banyosunda və havada 250/650°C temperaturda sınaqdan keçirilmişdir.
Müəyyən edilmişdir ki, polad aşağı və orta temperlənmədən sonra (270/470 ° C temperaturda) maye metalın ən böyük təsirinə məruz qalır. Belə istilik müalicəsinə məruz qalmış nümunələr kövrək şəkildə sıradan çıxır, plastik deformasiya olmadan, onların dartılma gücü havada axma gücündən 1,5-2 dəfə aşağıdır. 570°C temperaturda temperlənmiş nümunələr bir qədər plastik deformasiya ilə qalayda məhv olur; onların dartılma diaqramı vahid deformasiya bölgəsində bitir. 670°C temperaturda istiləşmə qalayın polad üzərində təsirinin daha da zəifləməsinə gətirib çıxarır. Bu halda havada və qalayda yoxlanılan nümunələrin axma gücü, dartılma gücü və vahid uzanması eyni olur; maye metalın təsiri yalnız konsentrasiyalı uzanmanın azalması ilə ifadə edilir. 770°C temperaturda temperlənmiş nümunələr maye metal mühitinin heç bir təsirini aşkar etməmişdir.
Beləliklə, istiləşmə temperaturunun artması maye metalın perlit poladın mexaniki xüsusiyyətlərinə təsirinin azalmasına səbəb olur. Effektin zəifləməsinin əsas səbəbi, bu vəziyyətdə, görünür, poladın gücünün azalması ilə əlaqədardır. Beləliklə, havada dartılma gücü davamlı olaraq 270°C-də istiləşmədən sonra təxminən 130 kq/mm2-dən 670°C-də istiləşmədən sonra 55 kq/mm2-ə qədər dəyişir.
30KhGSA poladın istilik müalicəsinin maye qalay və qalay-qurğuşun lehiminin təsirinin böyüklüyünə təsirinin oxşar nümunələri işlərdə qurulmuşdur, onların nəticələri yuxarıda müzakirə edilmişdir (Cədvəl 35-ə baxın). İşdə qeyd edilmişdir ki, perlitli xrom-nikel və karbon poladlarının yüksək temperaturda istiləşməsi onların ərimiş lehimlərin təsirinə qarşı həssaslığını azaldır.
İşin müəllifləri qocalma müddətindən asılı olaraq civənin otaq temperaturunda dispersiya ilə bərkidici alüminium ərintilərinin mexaniki xassələrinə təsirini araşdırıblar. Şəkildə. 88, 4,5% Cu, 0,6% Mn və 1,5% Mg ilə ərinmiş alüminium ərintinin sınaq nəticələrini göstərir. Görünür ki, ərintinin qocalma müddətinin artması, havada sərtləşmə ilə müşayiət olunur, maye civə mühitində onun gücünün kəskin azalmasına səbəb olur. Maraqlıdır ki, qocalma prosesinin başlanğıcında ərintinin bir qədər möhkəmlənməsi belə maye metalın güclü təsirinə səbəb olur. Bu, maye metal mühitinin materialın struktur vəziyyətinə təsirinin asılılığını göstərir.
Cu - 2% Be xəlitəsinin yaşlanması zamanı maye metalın (2% Na ilə civə) təsirinin bir qədər fərqli təbiəti müşahidə edilmişdir. Şəkildən. 89 buradan belə nəticə çıxır ki, maye metalda ərintilərin sınaqdan keçirilməsi yaşlanmanın onun məhsuldarlığına təsirinin xarakterini (keyfiyyətcə) təhrif etmir. Bu vəziyyətdə, ərintinin həddindən artıq yaşlanması ilə əlaqəli sərtləşmə və sonra yumşalma (artan məruz qalma ilə) adi mərhələləri müşahidə olunur. Maye metalın materialın nisbi uzadılmasına təsirinə gəlincə, bu, işdə müəyyən edilmiş möhkəmliyə təsirə bənzəyirdi, yəni nisbi uzanmanın azalması ilə ifadə edilən ətraf mühitin təsiri ərinti sərtləşdikcə artır maksimum sərtləşmədə ən böyükdür. Alaşımın həddindən artıq yaşlanması maye metal örtüyünün kövrəklik təsirinin azalmasına səbəb olur.
Şəkildə. 89, həmçinin söndürüldükdən sonra sərtləşməyə məruz qalmış mis-berilyum ərintisi sınaqlarının nəticələrini göstərir. Bu müalicə yaşlanma zamanı ərintinin daha da güclənməsinə kömək edir, lakin nisbi uzanmada azalma daha az nəzərə çarpır. Məsələn, söndürmə və sərtləşdirmədən sonra uzanmada ən böyük azalma təxminən 60%, tək söndürüldükdən sonra isə 100%-ə yaxın olmuşdur.
İşlərdə göstərildiyi kimi ərintinin istilik müalicəsindən sonra soyuq sərtləşmənin istifadəsi adətən maye metala məruz qalma dərəcəsində dəyişikliyə səbəb olmur. Beləliklə, mis-berillium ərintisi söndürüldükdən və 0,5 və 12 saat ərzində 370 ° C-də qocaldıqdan sonra, yəni sərtləşmənin pik nöqtəsindən əvvəl və sonra sərtləşməsi (bax. Şəkil 89) təsirinin nə güclənməsinə, nə də zəifləməsinə səbəb olmur. maye metal mühit. İstilik müalicəsi zamanı maksimum sərtləşməyə məruz qalan ərinti (370 ° C-də 1 saat söndürmə və yaşlanma) artan sərtləşmə dərəcəsi ilə ətraf mühitə daha çox məruz qaldığını göstərdi.
Materialın termo-mexaniki emalı bəzi hallarda onun maye metal mühitində möhkəmliyini artırmağa imkan verir. İşdə havada və Pb-Sn evtektikası ilə təmasda olan 40X poladın mexaniki xassələrinə termomexaniki müalicənin təsiri tədqiq edilmişdir. Dairəvi kəsiklə diametri 10 mm olan silindrik nümunələr sınaqdan keçirilmişdir. Material gərginlik konsentratoru sahəsində işlənmişdir. Nümunə xüsusi maşında quraşdırılmış və ondan austenitləşmə temperaturuna qədər elektrik cərəyanı keçərək qızdırılmışdır; sonra 400/600 ° C temperaturda soyudulur, bu zaman konsentrator profil rulonları ilə yuvarlanır. Torna dəzgahında kəsilmiş kəsmənin ilkin dərinliyi 1 mm, zirvədə radius 0,2 mm, bucaq 0,8 rad olmuşdur. Rollarda yuvarlanaraq, kəsmə dərinliyi 1,5 mm-ə qədər artdı, radius dəyişməz qaldı. İşlədikdən sonra nümunə yağda söndürüldü və sonra temperləndi. Yuvarlanan rulonlarla termomexaniki müalicə ilə yanaşı, nümunənin burulma deformasiyası ilə müalicə də istifadə edilmişdir. Otaq temperaturunda soyuq sərtləşmənin söndürmə və normallaşmadan sonra maye metalın polad üzərində təsirinə təsiri də qiymətləndirilmişdir.
Şəkildə göstərilənlərdən. 90 gərginlik diaqramı göstərir ki, 400 və 500 ° C temperaturda bərkimiş nümunələr elastik bölgədə maye metalın təsiri altında məhv edilir, gücün dəfələrlə azalması müşahidə olunur. Gücün müəyyən qədər artması nümunələrin soyuq sərtləşməsi, otaq temperaturunda rulonlarla yuvarlanması və burulma istifadə edərək termomexaniki müalicə ilə əldə edilir. Gücdə ən böyük artım, nümunələrin rulonlarla yuvarlanmasından istifadə edərək termomexaniki emal yolu ilə əldə edilir. Bununla belə, havada sınaqdan keçirildikdə bu cür müalicə nümunələrin çevikliyini kəskin şəkildə artırsa da, ərimədə sınaqdan keçirildikdə nümunələr kövrək olur. Qeyd etmək lazımdır ki, 40X polad üçün təsirli olduğu ortaya çıxan termomexaniki müalicə üsulu, 2X13 polad üçün nə havada, nə də Pb-Sn evtektik ərimədə sınaqdan keçirildikdə müsbət nəticə vermədi. Bu vəziyyətdə maye metalın təsir dərəcəsi, polad üçün eyni güc və çeviklik səviyyəsini verən söndürmə və istiləşmədən sonra təxminən eyni idi.
Yuxarıdakı məlumatlar göstərir ki, istilik və ya termomexaniki müalicə nəticəsində materialın möhkəmliyinin artırılması adətən maye metala məruz qalmanın artmasına səbəb olur. Gərginlik konsentratorunu rulonlarla yuvarladıqdan sonra Pb-Bi evtektikasında 40X poladın möhkəmlənməsinin təsiri, eyni rejimdə termomexaniki müalicə olunduğundan, əsasən nümunənin səth qatında sıxılma gərginliklərinin görünüşü ilə bağlıdır, lakin deformasiya ilə. burulma ilə nümunə, oxşar nəticələrə gətirib çıxarmır. Struktur amil, dispersiya ilə gücləndirilmiş ərintilərin sınaqdan keçirildiyi təqdirdə maye metal mühitinin təsir dərəcəsinə təsir göstərir. Ətraf mühitin bu ərintilərə təsirinin artması gözlənilməlidir, çünki dislokasiyaların hərəkətinə ciddi maneələr olan incə dağılmış çöküntülər sahəsində əhəmiyyətli stres konsentrasiyaları görünə bilər.
02.01.2020
Dağ-mədən və emal sənayesindəki cihazlara diyircəkli qırıcılar daxildir. İlk belə maşın 1908-ci ildə Böyük Britaniyada yaradılmışdır. Kreinder mədənində...
02.01.2020
Müasir bir ofisin normal fəaliyyətini uyğun mebel olmadan təsəvvür etmək çətindir. Buraya masalar, kreslolar, stullar, müxtəlif rəflər və...
02.01.2020
Köpük beton, proses zamanı sərtləşən və layihə üçün lazım olan formalarda kəsilmiş maye beton qarışığıdır. Köpük beton sement, qum,...
30.12.2019
Kommunikasiyanın yeni üsulları asudə vaxtın səviyyəsinə təsir göstərir müasir insanlar. Bu gün qumar istifadəçiləri ləzzət almaq istəyirlər......
30.12.2019
Müasir tikintidə xovlu təməllərdən geniş istifadə olunur. İstər şəxsi binaların tikintisi zamanı, istərsə də iri daşınmaz əmlak layihələri, o cümlədən pərakəndə satış...
30.12.2019
İnternet risk və həyəcan həvəskarları üçün çoxlu imkanlar açır. Slot maşınları ən məşhur qumar növüdür....
29.12.2019
Bu gün kabinet mebeli bütün mövcud olanlar arasında ən populyar seçimdir. Bu növ mebelin özəlliyi ondan ibarətdir ki, o, taxta panellərdən,...
Termo-mexaniki emal metalın termal təsiri zamanı strukturun formalaşmasına təsir edən plastik deformasiyanı əhatə edir. Plastik deformasiya paylanma xarakterini dəyişir və kristal qəfəs qüsurlarının sıxlığını artırır ki, bu da öz növbəsində faza çevrilmələri zamanı strukturun formalaşmasının təbiətinə böyük təsir göstərir. Beləliklə, TMT-dən sonra ərintidə kristal quruluşda qüsurların sıxlığı artan bir quruluş meydana gəlir ki, bu da yeni mexaniki xüsusiyyətlərin alınmasına səbəb olur.
Polad üçün əsasən iki növ termomexaniki emal istifadə olunur: aşağı temperaturlu və yüksək temperaturlu.
LTMT zamanı həddindən artıq soyudulmuş austenit artan sabitlik bölgəsində deformasiya olunur, lakin mütləq yenidən kristallaşmanın başladığı temperaturdan aşağı olur. Bundan sonra martenzitə çevrilir (şək. 53). Son istilik müalicəsi kimi aşağı temperləmə istifadə olunur.
LTMT zamanı poladın möhkəmlənməsinin səbəbi deformasiyaya uğramış austenitin dislokasiya strukturunun martensit tərəfindən irsi olmasıdır. Martensitin formalaşması zamanı dislokasiyalar yox olmur, lakin orijinal fazadan yenisinə keçir, yəni. martensit deformasiyaya uğramış ostenitin alt quruluşunu miras alır. Karbon atomları və karbid daxilolmaları ilə sabitlənmiş dislokasiyaların yüksək sıxlığı məqbul çeviklik səviyyəsi ilə yüksək güclə nəticələnir.
düyü. 53 Aşağı temperatur dövrəsi (LTMO)
poladın termomexaniki emalı
LTMT yalnız həddindən artıq soyudulmuş ostenitin kifayət qədər sabitliyi olan alaşımlı çeliklər üçün tətbiq edilir. Bundan əlavə, elmi-texniki müalicənin aparılması güclü deformasiyaedici avadanlıqların olmasını tələb edir.
HTMT zamanı austenit özünün yüksək temperaturda dayanıqlı olduğu bölgədə deformasiyaya uğrayır, sonra martensitə qədər bərkiyir (şək. 54). Sərtləşmənin ardınca aşağı temperləmə aparılır.
düyü. 54 Yüksək temperatur dövrəsi (HTMO)
poladın termomexaniki emalı.
HTMT rejimi elə seçilir ki, martensitik çevrilmənin başlanğıcında austenit inkişaf etmiş çoxbucaqlı quruluşa malik olsun. Yenidən kristallaşmaya səbəb olmamaq üçün deformasiya dərəcəsi çox böyük olmamalıdır, bu da sərtləşməni azaldır. Deformasiya başa çatdıqdan sonra statik yenidən kristallaşmanın qarşısını almaq və martensitik çevrilmənin başlanğıcında deformasiyaya uğramış strukturu saxlamaq üçün dərhal sərtləşmə lazımdır. Martenzitik kristallar austenit alt dənələrindən kənara çıxmır, bu da onların əhəmiyyətli dərəcədə incələşməsinə və yüksək xassələrə səbəb olur.
HTMO-nun ən mühüm üstünlüyü həm gücü, həm də qırılma möhkəmliyini eyni vaxtda artırmaq qabiliyyətidir. Bundan əlavə, VTMO-nu yerinə yetirmək üçün güclü xüsusi avadanlıq tələb olunmur.
6. Poladın kimyəvi-termik müalicəsi
6.1. ümumi xüsusiyyətlər poladın kimyəvi-termik müalicəsi
Kimyəvi-termik müalicə (CHT) poladın xarici mühitdən atom halında yayılması yolu ilə müəyyən kimyəvi elementlərlə, yəni qeyri-metallar və metallarla (məsələn, karbon, azot, alüminium, xrom və s.) səthinin doymasıdır. yüksək temperaturda. Bu proseslər zamanı məhsulların səth təbəqələrinin kimyəvi tərkibi, mikrostruktur və xassələri mütləq şəkildə dəyişir. Kimyəvi müalicə zamanı emal olunan hissələr bəzi kimyəvi aktiv mühitdə qızdırılır. Əsas emal parametrləri istilik temperaturu və saxlama müddətidir. CTO adətən uzun müddət ərzində həyata keçirilir. Proses temperaturu hər bir emal növü üçün xüsusi olaraq seçilir.
İstənilən növ CTO-nun əsas prosesləri dissosiasiya, udma və diffuziyadır.
Dissosiasiya - parçalanma kimyəvi birləşmə kimyəvi elementləri daha aktiv, atom vəziyyətində əldə etmək. Absorbsiya müəyyən edilmiş qeyri-metalların atomlarının hissənin səthi tərəfindən udulmasıdır. Diffuziya, udulmuş elementin məhsulun dərinliklərində hərəkətidir. Hər üç prosesin sürəti bir-birinə uyğun olmalıdır. Absorbsiya və diffuziya üçün doymuş elementin ya bərk məhlul, ya da kimyəvi birləşmə əmələ gətirmək üçün əsas metal ilə qarşılıqlı əlaqədə olması lazımdır, çünki bu olmadıqda kimyəvi-termik müalicə mümkün deyil.
Poladın kimyəvi-termik müalicəsinin əsas növləri karbürləşmə, nitridləşmə, nitrokarbürləşdirmə, siyanidləşmə və diffuziya metallaşmasıdır.
Atomların dəmir qəfəsinə diffuziya sürəti eyni deyil və yaranan fazaların tərkibindən və quruluşundan asılıdır. Dəmirlə interstisial bərk məhlullar əmələ gətirən karbon və ya azotla doyduqda, diffuziya interstisial bərk məhlullar əmələ gətirən metallarla doyduğundan daha sürətli gedir. Buna görə də, bu vəziyyətdə daha yüksək temperatur və daha uzun emal müddətləri istifadə olunur, lakin buna baxmayaraq, nitridləşmə və xüsusilə karbürləşdirmə ilə müqayisədə daha kiçik bir təbəqə qalınlığı əldə edilir.
Poladın bu və ya digər elementlə doyurulması nəticəsində əldə edilən diffuziya təbəqəsinin qalınlığını təyin edərkən, adətən onun dəyişdirilmiş tərkiblə tam dəyəri deyil, yalnız müəyyən bir sərtliyə və ya struktura (effektiv qalınlıq) dərinliyi göstərilir.
Termik müalicənin özündən fərqli olaraq, kimyəvi-termik və termomexaniki müalicəyə istilik effektlərindən əlavə, müvafiq olaraq, metala kimyəvi və deformasiya təsirləri daxildir. Bu, istilik müalicəsi zamanı struktur və xassələrdə dəyişikliklərin ümumi mənzərəsini çətinləşdirir.
Kimyəvi-termik və termomexaniki müalicə üçün avadanlıq, bir qayda olaraq, istilik müalicəsinin özündən daha mürəkkəbdir. Adi istilik cihazlarına əlavə olaraq, məsələn, idarə olunan atmosfer yaratmaq üçün qurğular, plastik deformasiya üçün avadanlıqlar daxildir.
Aşağıda kimyəvi-termik və termomexaniki müalicə zamanı struktur və xassələrin dəyişməsinin ümumi qanunauyğunluqlarını və onların növlərini nəzərdən keçiririk.
"Metalların istilik müalicəsi nəzəriyyəsi",
İ.İ.Novikov
HTMT zamanı austenit termodinamik sabitlik bölgəsində deformasiyaya uğrayır və sonra martenzitə bərkidilir (alaşımlı polad emal sxemi üçün şəklə baxın). Sərtləşdikdən sonra aşağı temperləmə aparılır. Deformasiya (yayma döymə) ilə adi istilik müalicəsinin əsas məqsədi sərtləşmə üçün xüsusi istiləşməni aradan qaldırmaq və bununla da iqtisadi effekt əldə etməkdir. HTMT-nin əsas məqsədi mexaniki xüsusiyyətləri yaxşılaşdırmaqdır...
M. L. Bernşteyn tərəfindən təkrar istilik müalicəsi zamanı aşkar edilmiş HTMT-dən sərtləşmənin irsiyyət ("reversibility") fenomeni böyük maraq doğurur. Məlum oldu ki, polad söndürmə üçün qızdırma temperaturunda qısa müddət ərzində yenidən bərkidildikdə və ya HTMT ilə gücləndirilmiş polad əvvəlcə yüksək temperlənməyə məruz qaldıqda və sonra yenidən bərkidildikdə HTMT-dən sərtləşmə qorunub saxlanılır. Məsələn, rejimə uyğun olaraq HTMT-dən sonra 37XH3A poladın dartılma gücü...
Çeliklərin TMT prosesləri 50-ci illərin ortalarında struktur gücünü artırmaq üçün yeni yolların axtarışı ilə əlaqədar intensiv şəkildə öyrənilməyə başlandı. Aşağı temperaturlu termomexaniki müalicə (LTMT) LTMT zamanı həddindən artıq soyudulmuş austenit artan dayanıqlılıq bölgəsində deformasiyaya uğrayır, lakin həmişə yenidən kristallaşmanın başlanğıc temperaturundan aşağı olur və sonra (martenzitə çevrilir. Bundan sonra aşağı temperləşdirmə aparılır (yox). şəkildə göstərilmişdir).Emal sxemi...
HTMO-nun istifadəsi aşağıdakı amillərlə məhdudlaşdırılır. Alaşım söndürmə üçün istilik temperaturlarının o qədər dar diapazonuna malik ola bilər ki, isti formalaşdırmanın temperaturunu belə dar hüdudlarda saxlamaq praktiki olaraq mümkün deyil (məsələn, D16 duralumin üçün ± 5 °C daxilində). İsti deformasiya üçün optimal temperatur diapazonu sərtləşmə üçün istilik temperaturu diapazonundan əhəmiyyətli dərəcədə aşağı ola bilər. Məsələn, alüminium ərintilərini basarkən...
PTMT-nin mahiyyəti ondan ibarətdir ki, yenidən kristallaşmamış vəziyyətdə qaynar deformasiyadan sonra alınan yarımfabrikat hətta söndürmə üçün qızdırıldıqda belə yenidən kristallaşmamış strukturu saxlayır. PTMT HTMT-dən onunla fərqlənir ki, isti deformasiya və sərtləşmə üçün qızdırma əməliyyatları ayrılır (bax. Şəkil qocalma ərintilərinin termomexaniki emalı sxemləri). PTMO alüminium ərintilərindən yarımfabrikatların istehsal texnologiyasında geniş istifadə olunur. Çoxdan idi...
HTMT zamanı isti deformasiya, deformasiya ilə qızdırılan sərtləşmə və yaşlanma həyata keçirilir (şəklə bax, köhnə ərintilərin termomexaniki emalı sxemləri). İsti deformasiya zamanı dislokasiya sıxlığı artır və isti sərtləşmə baş verir ki, bu da deformasiya zamanı dinamik poliqonizasiyanın və dinamik yenidən kristallaşmanın inkişafı nəticəsində qismən və ya tamamilə çıxarıla bilər. Gərginlik-deformasiya əyrisi artan axın gərginliyi,...
Şəkil köhnəlmiş ərintilərin TMT-nin əsas diaqramlarını göstərir. Kəsik xətlər plastik deformasiyanı göstərir. Yaşlanma ərintilərinin termomexaniki müalicəsi sxemləri Aşağı temperaturda termomexaniki müalicə (LTMT) Yaşlanma ərintilərinin LTMT ilk termomexaniki müalicədir (30s) və sənayedə ən çox istifadə olunur. NTMO-nun əsas məqsədi güc xüsusiyyətlərini artırmaqdır. HTMT-də ərinti əvvəlcə ənənəvi söndürməyə məruz qalır,...
Əvvəlcə soyuq deformasiyanın zonanın yaşlanmasına təsirini nəzərdən keçirək. Belə görünür ki, deformasiya dislokasiya sıxlığını və boşluq konsentrasiyasını artırmaqla zonanın yaşlanmasını sürətləndirməlidir. Lakin, birincisi, zonalar dislokasiyalarda deyil, homojen şəkildə nüvələşir və ikincisi, dislokasiyalar boş yerlərin boşaldılması üçün təsirli yerlərdir. Çox güclü plastik deformasiya vakansiya konsentrasiyasını (vakansiyaların sayının atomların sayına nisbəti) cəmi 10-6 artırır....
LTMO-dan istifadənin effektivliyi yaşlanma zamanı hansı gücləndirici fazanın buraxılması ilə müəyyən edilir. Beləliklə, məsələn, Al - Cu - Mg ərintiləri (bərkitmə agenti - S fazı) üçün süni yaşlanmadan əvvəl deformasiyanın tətbiqindən əlavə gücləndirmə Al - Cu ərintilərinə (bərkitmə agenti - faza θ´) nisbətən daha böyükdür. Soyuq deformasiyadan sonra qocalmaq üçün qızdırıldıqda, yenidən kristallaşma, bir qayda olaraq, baş vermir, lakin...
dəyişmək üçün spesifikasiyalar metal, onun əsasında bir ərinti yarada və ona digər komponentlər əlavə edə bilərsiniz. Bununla belə, metal məhsulun parametrlərini dəyişdirməyin başqa bir yolu var - metalın istilik müalicəsi. Onun köməyi ilə materialın strukturuna təsir göstərə və xüsusiyyətlərini dəyişə bilərsiniz.
Metalın istilik müalicəsi bir hissədən qalıq gərginliyi aradan qaldırmağa, materialın daxili strukturunu dəyişdirməyə və performansını yaxşılaşdırmağa imkan verən bir sıra proseslərdir. Metalın kimyəvi tərkibi qızdırıldıqdan sonra dəyişmir. İş parçası bərabər şəkildə qızdırıldıqda, material strukturunun taxıl ölçüsü dəyişir.
Hekayə
Metalın istilik müalicəsi texnologiyası bəşəriyyətə qədim zamanlardan məlumdur. Orta əsrlərdə dəmirçilər sudan istifadə edərək qılınc blanklarını qızdırıb soyudular. 19-cu əsrdə insanlar çuqun emal etməyi öyrəndilər. Dəmirçi metalı konteynerə qoyur buzla dolu, üstünə şəkər səpilir. Sonra, 20 saat davam edən vahid istilik prosesi başlayır. Bundan sonra, çuqun çubuq saxtalaşdırıla bilər.
19-cu əsrin ortalarında rus metallurq D.K.Çernov sənədləşdirdi ki, metal qızdırılan zaman onun parametrləri dəyişir. Bu alimdən materialşünaslıq elmi yaranmışdır.
Niyə istilik müalicəsi lazımdır?
Metaldan hazırlanmış avadanlıq hissələri və kommunikasiya qurğuları tez-tez ağır yüklərə məruz qalır. Təzyiqlərə məruz qalma ilə yanaşı, onlar kritik temperaturlara məruz qala bilərlər. Belə şəraitə tab gətirmək üçün material aşınmaya davamlı, etibarlı və davamlı olmalıdır.
Satın alınan metal konstruksiyalar həmişə uzun müddət yüklərə tab gətirə bilmir. Onların daha uzun müddət xidmət etməsi üçün metallurgiya ustaları istilik müalicəsindən istifadə edirlər. İstilik zamanı və sonra metalın kimyəvi tərkibi eyni qalır, lakin xüsusiyyətləri dəyişir. İstilik müalicəsi prosesi materialın korroziyaya davamlılığını, aşınma müqavimətini və möhkəmliyini artırır.
İstilik Müalicəsinin Faydaları
Uzunmüddətli istifadə üçün strukturların istehsalına gəldikdə, metal blankların istilik müalicəsi məcburi bir prosesdir. Bu texnologiya bir sıra üstünlüklərə malikdir:
- Metalın aşınma müqavimətinin artması.
- Bitmiş hissələr daha uzun müddət xidmət edir və qüsurlu iş parçalarının sayı azalır.
- Korroziya proseslərinə qarşı müqaviməti artırır.
İstilik müalicəsindən sonra metal konstruksiyalar ağır yüklərə tab gətirə bilir və onların xidmət müddəti artır.
Poladın istilik müalicəsi növləri
Metallurgiyada polad emalının üç növü istifadə olunur: texniki, termomexaniki və kimyəvi-termik. Təqdim olunan istilik müalicəsi üsullarının hər biri ayrıca müzakirə edilməlidir.
Qızartma
Texniki metal emalının növü və ya başqa mərhələsi. Bu proses metal iş parçasının müəyyən bir temperatura qədər vahid qızdırılmasını və sonradan təbii şəkildə soyudulmasını əhatə edir. Yuvlamadan sonra metalın daxili gərginliyi və onun heterojenliyi yox olur. Material temperaturun təsiri altında yumşalır. Gələcəkdə emal etmək daha asandır.
İki növ yumşalma var:
- Birinci növ. Metalda kristal qəfəsdə cüzi dəyişiklik var.
- İkinci növ. Materialın strukturunda faza dəyişiklikləri başlayır. Buna metalın tam tavlanması da deyilir.
Bu proses zamanı temperatur diapazonu 25 ilə 1200 dərəcə arasındadır.
Sərtləşmə
Texniki emalın başqa bir mərhələsi. Metalın bərkidilməsi iş parçasının gücünü artırmaq və çevikliyini azaltmaq üçün həyata keçirilir. Məhsul kritik temperaturlara qədər qızdırılır və sonra müxtəlif mayelərlə vannaya daldırılaraq tez soyudulur. Sərtləşmə növləri:
- İki mərhələli soyutma. Əvvəlcə iş parçası su ilə 300 dərəcəyə qədər soyudulur. Bundan sonra hissə yağla doldurulmuş vannaya qoyulur.
- Bir mayenin istifadəsi. Kiçik hissələr işlənirsə, yağ istifadə olunur. Böyük iş parçaları su ilə soyudulur.
- addımladı. Qızdırıldıqdan sonra iş parçası ərimiş duzlarda soyudulur. Bundan sonra, tamamilə soyuyana qədər təmiz havaya qoyulur.
Sertləşmənin izotermik növünü də ayırd edə bilərsiniz. Bu, addım metoduna bənzəyir, lakin iş parçasının ərimiş duzlarda saxlama müddəti dəyişir.
Termo-mexaniki müalicə
Bu, poladların istilik müalicəsinin tipik bir rejimidir. Bu texnoloji prosesdə təzyiq, qızdırıcı elementlər və soyutma çənləri yaradan avadanlıq istifadə olunur. Müxtəlif temperaturlarda iş parçası qızdırılır və bundan sonra plastik deformasiya baş verir.
Tətil
Bu, poladın texniki istilik müalicəsinin son mərhələsidir. Bu proses sərtləşdikdən sonra həyata keçirilir. Metalın viskozitesi artır və daxili gərginlik aradan qaldırılır. Material daha davamlı olur. Müxtəlif temperaturlarda həyata keçirilə bilər. Bu, prosesin özünü dəyişir.
Kriogen müalicə
İstilik müalicəsi ilə kriogen məruz qalma arasındakı əsas fərq, sonuncunun iş parçasının soyudulmasını əhatə etməsidir. Bu prosedurun sonunda hissələr daha güclü olur, temperlənmə tələb etmir, daha yaxşı zəmin və cilalanır.
Soyuducu mühitlə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, temperatur mənfi 195 dərəcəyə düşür. Soyutma dərəcəsi materialdan asılı olaraq dəyişə bilər. Məhsulu istənilən temperatura qədər soyutmaq üçün soyuqluq yaradan bir prosessor istifadə olunur. İş parçası bərabər şəkildə soyudulur və müəyyən müddət kamerada qalır. Bundan sonra onu çıxarın və öz-özünə otaq temperaturuna qədər isinməsinə icazə verin.
Kimyəvi-termik müalicə
İş parçasının qızdırıldığı və müxtəlif kimyəvi elementlərə məruz qaldığı başqa bir istilik müalicəsi növü. İş parçasının səthi təmizlənir və kimyəvi birləşmələrlə örtülür. Bu proses sərtləşmədən əvvəl həyata keçirilir.
Usta məhsulun səthini azotla doyura bilər. Bunun üçün onlar 650 dərəcəyə qədər qızdırılır. Qızdırıldıqda, iş parçası kriogen atmosferdə olmalıdır.
Əlvan ərintilərin istilik müalicəsi
Təqdim olunan metalların istilik müalicəsi növləri müxtəlif növ ərintilər və əlvan metallar üçün uyğun deyil. Məsələn, mis ilə işləyərkən yenidən kristallaşma tavlaması aparılır. Bürünc 550 dərəcəyə qədər qızdırır. Pirinçlə 200 dərəcədə işləyirlər. Alüminium əvvəlcə bərkidilir, sonra tavlanır və yaşlanır.
Metalın istilik müalicəsi sənaye avadanlıqları, avtomobillər, təyyarələr, gəmilər və digər avadanlıqlar üçün konstruksiyaların və hissələrin istehsalı və sonrakı istifadəsi üçün zəruri bir proses hesab olunur. Material daha güclü, daha davamlı və korroziya proseslərinə daha davamlı olur. Texnoloji prosesin seçimi istifadə olunan metal və ya ərintidən asılıdır.