Aloi ya chuma cha kutupwa: madaraja, sifa na matumizi

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Alloyed ni nyenzo ambayo hutolewa kwa kuyeyushwa kwenye vinu vya mlipuko. Inaweza kuwa na viwango tofauti vya kaboni. Kulingana na maudhui ya kiasi cha dutu hii, aina mbili za chuma cha kutupwa zinajulikana. Ya kwanza inaitwa ubadilishaji, au nyeupe, na ya pili ni ya kijivu, au msingi.

Maelezo ya aina za chuma cha kutupwa

Aina ya kwanza ni pasi ya nguruwe. Hili ni jina la nyenzo ambayo kaboni hutolewa kwa namna ya dutu kama vile saruji. Katika mapumziko ina rangi nyeupe, kwa hiyo jina lake. Chuma cha kutupwa vile kina sifa ya ugumu wa juu na brittleness. Ni vigumu sana kwa mashine. Wakati huo huo, karibu 80% ya chuma cha nguruwe iliyoyeyuka ni nyeupe. Kusudi kuu la aina hii ya nyenzo ni kuyeyushwa tena kuwa chuma.

Aloi ya kijivu iliyotupwa ni metali ambayo kaboni imo katika umbo la ductile grafiti. Katika mapumziko, rangi yake ni kijivu, ambayo pia iliamua jina lake. Wepesi na ugumu wa chuma cha kutupwa kama hicho ni kidogo kuliko chuma cheupe, lakini hutengenezwa vizuri zaidi.

Sifa za chuma cha aloi za aina hii ni kama ifuatavyo:

• Kwanza kabisa, inastahimili mizigo inayobana vizuri sana.
• Pili, chuma hiki hakijali kasoro za uso, na pia kina uwezo wa kustahimili kushindwa kwa uchovu.

Hata hivyo, chuma cha msingi cha aloyed kina nguvu dhaifu ya kuathiriwa, pamoja na upenyo wa chini. Kwa sababu ya mapungufu haya mawili, ni vigumu sana kutumia nyenzo kama hizo kwa madhumuni ya kimuundo.

Maelezo ya jumla ya alama za chuma kijivu

Leo, kuna alama kama hizi za chuma cha rangi ya kijivu kilichounganishwa: SCH 10, SCH 15, SCH 18, SCH 20 na zingine kadhaa. Herufi SCh katika kuashiria zinaonyesha kuwa ni chuma cha kutupwa kijivu, na tarakimu mbili zifuatazo zinaonyesha mzigo wa juu ambao chuma kinaweza kuhimili wakati wa kunyoosha. Nguvu ya mkazo katika hali hii hupimwa kwa MPa.

Aina za chuma cha kijivu

Aini ya aloi ya msingi ina aina ndogo kadhaa. Mmoja wao alikuwa chuma cha ductile. Jina hili la masharti lilipewa nyenzo, ambayo inajulikana na ukweli kwamba ni laini na yenye viscous zaidi kuliko kijivu. Pata kutoka kwa chuma nyeupe. Ili kufanya hivyo, tumia utaratibu wa annealing, ambayo hudumu kwa muda mrefu. Alama hapa ni sawa, kwa mfano KCh 30-6, KCh 33-8, KCh 37-12. Herufi zinaonyesha kuwa chuma hiki cha kutupwa kinaweza kubadilika, na nambari mbili zinazofuata huamua nguvu ya mkazo. Lakini kuhusu tarakimu moja au mbili za mwisho, zinaonyesha upeo wa juu wa jamaa, ambaoinapimwa kama asilimia.

Aina nyingine ndogo ya chuma cha aloi imerekebishwa. Ili kuipata, unahitaji kuongeza vipengele maalum kwa kijivu. Virekebishaji vile huongezwa kabla ya kumwaga dutu hii. Alumini, silicon, kalsiamu na zingine zinaweza kutumika kama nyongeza. Viungio hivi huongeza kwa kiasi kikubwa idadi ya vituo vya fuwele. Kwa maneno mengine, yanachangia katika kupunguza kwa kiasi kikubwa grafiti.

Shukrani kwa viungio hivi, aloi maalum ya aloi ina sifa ya sifa za juu za nguvu, wepesi kidogo na kuongezeka kwa upinzani dhidi ya nyufa. Inafaa kuongeza kuwa alama zote bora za aloi hii zinapatikana kutoka kwa nyenzo kama hiyo iliyorekebishwa.

Aina za aloi

Aloi ya aloi ya chuma inamaanisha nini? Alloying ni operesheni ya kuanzisha uchafu mbalimbali katika muundo wa nyenzo ambayo inaweza kuboresha sifa zake. Kwa chuma cha kutupwa, titani, chromium, vanadium na wengine wamekuwa viongeza vile. Kuanzishwa kwa vipengele vya aloi katika utunzi kunaweza kuongeza sifa kama vile uimara, ugumu, ukinzani wa uvaaji, ukinzani wa kutu na zingine nyingi.

Leo, kulingana na kiasi cha vipengele vya aloi katika chuma cha kutupwa, aina tatu zinaweza kutofautishwa:

1. Ikiwa viongezeo vina kiasi cha hadi 2.5% ya uzito wote, basi hii ni chuma cha aloi ya chini.
2. Nyenzo zenye aloi ya wastani ni zile nyenzo ambazo maudhui ya dutu yako katika masafa kutoka2.5 hadi 10%.
3. Aina ya mwisho ina aloi ya juu, ikiwa maudhui ya virekebishaji kwa jumla yanazidi 10%.

Vitu vya aloi, kuweka alama

Kulingana na GOST, chuma cha aloi lazima kiwe na kiasi fulani cha dutu kwa matumizi katika eneo fulani. Kwa kuongeza, uwekaji alama pia ni wa kawaida. Kwa mfano, ChN15D7Kh ni aloi ya nguvu ya juu iliyo na nikeli 15%, 7% ya shaba na takriban 1% ya chromium. Kama unavyoona, katika kuashiria, vitu vya aloi vinawekwa alama na herufi moja, ikifuatiwa na nambari inayoonyesha yaliyomo kwenye kiongeza. Walakini, inaweza pia kuwa takwimu haipo, kama baada ya chromium. Hii ina maana kwamba maudhui ya dutu katika utunzi ni takriban 1%.

Kuhusu utengenezaji wa chuma kama hicho, ni ghali kabisa. Wakati huo huo, bidhaa ya mwisho ina mali ya kutosha ya utendaji. Shukrani kwa vipengele hivi viwili, upeo wa nyenzo zilizoelezwa unaongezeka mara kwa mara.

Aina za aloi

Ni kawaida kwamba kuongezwa kwa dutu yoyote kwenye utunzi kutaongeza sifa yoyote mahususi. Kwa hivyo, madarasa kadhaa ya nyenzo za aloi yanatofautishwa.

Kwa hivyo, chuma cha kutupwa kinaweza kustahimili uchakavu. Nyenzo za kikundi hiki zina sifa ya kuwa ina upinzani wa kuongezeka kwa abrasion, ambayo hutokea wakati wa msuguano wa uso. Jamii hii inajumuisha chuma cha kuzuia msuguano na msuguano. Ya kwanza ya haya ina chini sanamgawo wa msuguano. Kutokana na hili, utumiaji mkuu wa chuma cha alloyed cha aina iliyotajwa ni utengenezaji wa sehemu kama vile fani wazi, vichaka vyake na sehemu zingine zenye mahitaji sawa.

Nyenzo za msuguano, kinyume chake, zina sifa ya mgawo wa juu wa msuguano, na kwa hivyo hutumiwa mara nyingi katika utengenezaji wa vifaa vya breki kwa mifumo, vifaa, n.k.

chuma cha pua

Watu wengi wanajua kuwa kuna chuma kinachoitwa chuma cha pua. Kwa kweli, hii sio ufafanuzi sahihi sana. Aloi kama hizo hutofautiana kwa kuwa upinzani wao kwa kutu ni wa juu kabisa. Chuma cha kutupwa kilichopewa jina kilitumika sana katika ujenzi wa meli. Ikiwa zaidi ya 12% ya chromium itaongezwa kwenye utungaji wa chuma kama kipengele cha aloi na maudhui ya kaboni yamepunguzwa iwezekanavyo, basi aloi kama hiyo itapatikana kama matokeo.

ChNHT, ChN1KhMD, ChN15D7Kh2 zimekuwa chapa zake zinazojulikana zaidi. Zinatofautiana kwa kuwa huhifadhi upinzani wa juu wa kutu hata katika mazingira ya fujo, zina upinzani mzuri kwa cavitation na huvaa katika mazingira ya maji ya mvuke.

Kikundi kidogo lakini bado maarufu kabisa ni chuma cha kutupwa kinachostahimili joto. Faida kuu ya nyenzo ni kwamba ni ngumu zaidi kuweka vioksidishaji, na pia huhifadhi sifa zake vyema kwenye halijoto ya juu.

Utangulizi wa shaba

Kwa sasawakati, mara nyingi zaidi na zaidi huanza kutumia chuma cha kutupwa na kuongeza ya shaba. Kuanzishwa kwa kiongeza hiki kwenye aloi inaboresha sana sifa zake za utupaji. Bora zaidi, hii inathiri fluidity ya nyenzo. Zaidi ya hayo, tabia ya kupasuka na kusinyaa hupungua kwa kiasi kikubwa.

Kuingizwa kwa 0.5% Cu (shaba) hufanya chuma cha kutupwa kufaa vya kutosha kutupwa katika sehemu zenye unene wa ukuta kuanzia 10 hadi 25 mm. Ikiwa ni muhimu kuongeza unene wa ukuta wa vipengele vya baadaye, basi itakuwa muhimu kuongeza maudhui ya kiasi cha shaba, pamoja na complexes zake. Inafaa kukumbuka hapa kwamba athari ya kuongeza shaba inaweza kuimarishwa ikiwa vipengele kama vile antimoni au bismuth vitaletwa kwenye aloi.

Ikiwa sawa na kaboni itaongezeka, basi athari ya shaba kwenye uwekaji fuwele wa grafiti itapungua. Aloi ya chuma cha kutupwa na shaba inaweza pia kuzuia blekning katika tabaka za uso, na pia kuongeza sana ugumu kuelekea katikati. Hii inaonekana kabisa wakati wa kuyeyusha silinda, vichwa vya chuma vya kutupwa na vitu vingine.

Aloi tata ya chuma cha kutupwa

Ili kuyeyusha chuma cha kutupwa ambacho kinaweza kutumika kutengenezea silinda, ni muhimu kutumia sio tu aina mbalimbali za ferroalloys, lakini pia tanuru ya induction. Ili kutekeleza utupaji wa sehemu kama hizo, chapa za IchKhN4, ChN1KhMD na ChNMSh na aina zingine kadhaa hutumiwa. Sifa yao bainifu ni kwamba sehemu zote huyeyushwa na kuwa ukungu-nyembamba au ukungu mkubwa.

Sindanomuundo na nyenzo za nguvu za juu

Aina ndogo ya chuma cha kijivu cha kutupwa, ambacho ni cha kikundi kinachostahimili uchakavu, ni nyenzo iliyo na umbo la msisitizo. Kiwango cha doping katika nyenzo kama hiyo ni chini kabisa. Maudhui ya silicon na kaboni ndani yake pia ni ya chini kabisa. Katika hali hii, kiasi cha dutu kama vile shaba, molybdenum, nikeli na virekebishaji vingine huongezeka kulingana na unene wa ukuta unaohitajika, na pia kulingana na njia ya utupaji itakayotumika.

Aina nyingine ni nyenzo yenye nguvu nyingi. Hii ni aina ndogo ya chuma cha kutupwa kijivu, ambacho kinajulikana na maudhui ya grafiti ya nodular. Ili kupata muundo huo, ni muhimu kuanzisha magnesiamu, cerium na bismuth kwenye alloy. Kuongezewa kwa vipengele hivi vitatu vya aloi hugeuza grafiti ya ductile ya nyenzo za kutupa kwenye grafiti ya spheroidal. Aina hii inatofautiana kwa kuwa sifa zake za mitambo ni kubwa zaidi kuliko ile ya aina nyingine za chuma cha kutupwa. Hadi sasa, takriban gredi 10 tofauti za aloi ya kategoria hii zinatolewa. Nyenzo kama hizo zinaweza kutumika kikamilifu katika ujenzi wa meli badala ya aina inayoweza kusongeshwa. Na aina ya kawaida ya chuma ductile ni magnesiamu (yenye kiasi kikubwa cha magnesiamu katika muundo).