Chuma kinachostahimili kutu. Madarasa ya chuma: GOST. Chuma cha pua - bei

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

Kila mwaka, chuma nyingi hupotea kwa sababu ya kutu. Walakini, uharibifu zaidi unasababishwa na kutofaulu kwa bidhaa za chuma kama matokeo ya kutu. Gharama zinazohitajika kwa uingizwaji wa sehemu au ukarabati wa sasa wa vifaa, magari, vyombo vya baharini na mito, vifaa vinavyotumika katika uzalishaji wa kemikali ni mara nyingi zaidi ya gharama ya nyenzo inayotumika kuvitengeneza.

Kuna hasara kubwa zisizo za moja kwa moja. Hizi ni pamoja na, kwa mfano, kuvuja kwa gesi au mafuta kutoka kwa mabomba yaliyoharibiwa na kutu, uharibifu wa chakula, uharibifu wa miundo ya jengo, na mengi zaidi. Kwa hiyo, mapambano dhidi ya kutu ya chuma ni ya umuhimu mkubwa.

Kwa nini nyenzo za chuma huvunjika?

Kabla hatujaendelea na swali la ni chuma gani kinachostahimili kutu, hebu tuelewe dhana ya kutu na kiini cha mchakato huu.

Ilitafsiriwa kutoka kwa Kilatini corroder - corrosive. Uharibifu wa polepole wa kawaida wa metali na aloi kwa msingi wao, unaotokea chini ya ushawishi wa kemikali wa mazingiramazingira inaitwa kutu. Sababu ya uharibifu huu ni mwingiliano wa kemikali (miitikio ya redoksi) ya nyenzo za metali na chombo cha gesi au kioevu ambamo zinapatikana.

Vyuma vya pua na aloi ni nini?

Bidhaa zinazotengenezwa kwa chuma cha pua na kinachostahimili joto au aloi zake zimeundwa kufanya kazi katika mazingira magumu katika halijoto ya juu au ya kawaida. Kwa hiyo, hitaji kuu la vifaa vya kundi hili ni upinzani wa joto (upinzani wa mazingira ya gesi au mvuke kwenye joto la juu) au upinzani wa kutu (uwezo wa kuhimili kwa ufanisi athari za mambo ya fujo kwa joto la kawaida).

Ukinzani kutu ni tabia ya bidhaa za chuma, juu ya uso ambao filamu kali ya kupita hutengenezwa katika mazingira ya fujo, ambayo huzuia kupenya kwa tabaka za kina za chuma na mwingiliano wa dutu fujo nazo.

Kwa maneno mengine, chuma cha pua ni chuma kinachostahimili chembechembe, kemikali, kemikali za kielektroniki na kutu nyinginezo.

Muundo wa kemikali

Sifa za chuma hubainishwa na muundo wake wa kemikali. Kwa maudhui ya chromium ya 12-13%, chuma kinakuwa cha pua, yaani, imara katika anga na mazingira ya kemikali. Kuongeza maudhui ya chromium hadi 28-30% huifanya iwe thabiti katika mazingira ya fujo.

Miongoni mwa vipengele vingine vinavyotumika kwa aloi,ni pamoja na manganese, alumini, titanium, nikeli. Aloi zinazotumiwa zaidi ni aloi, ambapo wastani wa nikeli ni 10%, chromium - 18%, kaboni - kutoka 0.08 au 0.12%, titanium - 1% (12X18H10T - chuma sugu ya kutu, GOST 5632).

Uainishaji kulingana na aina ya muundo mdogo: daraja la chuma cha pua austenitic

Uwezo wa darasa hili kwa mashambulizi ya babuzi huongezeka kwa nikeli (kutoka 5 hadi 15%) na chromium (kutoka 15 hadi 20%) vipengele vya aloi. Aloi za Austenitic hazijali kutu ya kati ya punjepunje, mradi maudhui ya kaboni ndani yao ni chini ya kikomo cha umumunyifu wake katika austenite (0.02-0.03% au chini). Isiyo ya sumaku, inakabiliwa na kulehemu, baridi na deformation ya moto. Wana teknolojia bora. Ni chuma bora zaidi kwa viungio, uchomeleaji na matumizi katika tasnia mbalimbali.

Darasa la Martensitic

Vyuma vya pua vilivyojumuishwa katika darasa la martensitic vinaweza kuwa sumaku na kuwa na juu zaidi - ikilinganishwa na austenitic - viashirio vya ugumu wa juu zaidi. Ugumu hupatikana kwa kuzima na kutuliza. Nzuri kwa bidhaa zinazokusudiwa kutumika katika mazingira ya wastani hadi mwanga (kama vile baadhi ya bidhaa za kusindika chakula au wembe).

Daraja la Ferrite

Kwa ukinzani mkubwa wa kutu, sifa za madaraja haya ni sawa na chuma kidogo. Maudhui ya wastani ya chromium ni11-17%. Inatumika katika utengenezaji wa vifaa vya nyumbani, vipengee vya mapambo ya mambo ya ndani ya usanifu, vyombo vya jikoni.

Austenitic ferritic grade

Vyuma vya pua vinavyostahimili kutu vya darasa hili vinatofautishwa kwa kiwango cha chini cha nikeli na kiwango cha juu cha chromium (kutoka 21 hadi 28%). Niobamu, titani, shaba hufanya kama vitu vya ziada vya aloi. Baada ya matibabu ya joto, uwiano wa ferrite na austenite ni takriban moja hadi moja.

Vyuma vya Austenitic-ferritic vina nguvu mara mbili ya vyuma vya austenitic. Wakati huo huo, wao ni ductile, hupinga mizigo ya mshtuko vizuri, wana kiwango cha chini cha kupasuka kwa kutu na upinzani wa juu kwa kutu ya intergranular. Inapendekezwa kwa matumizi katika tasnia ya ujenzi, tasnia ya utengenezaji, kwa utengenezaji wa bidhaa ambazo zitagusana na maji ya bahari.

Austenitic-martensitic grade

Maudhui ya Chromium kutoka 12 hadi 18%, nikeli - kutoka 3.7 hadi 7.5%. Vipengele vya ziada - chrome na alumini. Wao ni ngumu kwa kuimarisha (t > 975 ° С) na hasira inayofuata (t=450-500 ° С). Vyuma vya pua vya Austenitic-martensitic vimechomekwa vyema na vina sifa za juu za kiufundi.

Chuma cha pua: bei (sababu zinazoathiri uundaji)

Muundo wa metali zinazostahimili kutu ni pamoja na vipengele vya aloi vya gharama kubwa kama vile chromium, nikeli, titanium, molybdenum. Gharama yao ni maamuzi katika bei. Kwa sababu darasa zingine (kaboni, muundo,kubeba mpira, chombo, n.k.) vyenye vipengele vilivyoorodheshwa kwa idadi ndogo zaidi, basi kwa kulinganisha nao, gharama ya vyuma vinavyostahimili kutu daima ni ya juu zaidi. Hata hivyo, bei inaweza kutofautiana kulingana na hali ya soko na gharama zinazohitajika ili kuzalisha chuma cha pua.

Mitambo

Alama za chuma cha pua lazima ziwe na sifa za kiufundi zinazofikia viwango vilivyowekwa vya utengenezaji. Hizi ni pamoja na:

• kiwango cha juu cha ugumu wa Brinell (HB);
• refu (%);
• nguvu ya mavuno (H/mm2);
• nguvu za mkazo (H/mm2).

Baada ya uzalishaji, kila kundi (kuyeyuka) la bidhaa zinazouzwa huangaliwa ili kubaini kuwa kuna utiifu wa sifa za kiufundi na muundo mdogo wa daraja la chuma hadi GOST. Matokeo ya uchunguzi wa kimaabara wa sampuli zimeonyeshwa kwenye cheti cha utengenezaji.

Mfumo wa uteuzi wa daraja la chuma

Aina mbalimbali za aloi na vyuma huzalishwa katika nchi mbalimbali duniani. Wakati huo huo, hakuna mfumo hata mmoja wa kimataifa wa kuweka lebo zao.

Nchini Marekani, kuna mifumo kadhaa ya uteuzi kwa wakati mmoja. Hali hii, kutokana na kuwepo kwa idadi kubwa ya mashirika ya viwango (AJS, ANSI, ACJ, SAE, AWS, ASTM, ASME), inaleta matatizo fulani kwa washirika, makandarasi na wateja wa bidhaa za chuma kutoka kwa wazalishaji wa Marekani kutoka nchi nyingine.

In Japan steelzimewekwa alama na herufi na nambari zinazoonyesha kikundi chao (chini-chini, aloi ya juu, aloi za kusudi maalum, aloi ya kati, ya hali ya juu, ya hali ya juu, nk), nambari ya serial ndani yake na mali ya chuma..

Katika nchi za Umoja wa Ulaya, uteuzi unadhibitiwa na kiwango cha EN 100 27, ambacho huamua mpangilio ambapo jina na nambari ya mfululizo hukabidhiwa.

Katika Shirikisho la Urusi kuna mfumo wa alphanumeric uliotengenezwa wakati wa Umoja wa Kisovyeti, kulingana na ambayo alama za chuma huteuliwa. GOST inaagiza kuashiria kila kipengele cha kemikali cha aloyi ambacho ni sehemu ya chuma yenye herufi kubwa ya Kirusi.

Kwa manganese, hii ni G, silikoni - C, chromium - X, nikeli - H, molybdenum - M, tungsten - B, vanadium - F, titanium - T, alumini - Yu, niobium - B, cob alt - K, zirconium - C, boroni - R.

Nambari zinazofuata herufi zinaonyesha asilimia ya vipengele vya aloi. Ikiwa utungaji wa chuma una chini ya 1% ya kipengele cha alloying, basi nambari haijawekwa, na maudhui ya 1 hadi 2% baada ya barua kuweka 1. Nambari ya tarakimu mbili iliyoonyeshwa mwanzoni mwa daraja ni muhimu. onyesha wastani wa maudhui ya kaboni katika mia ya asilimia ndani ya muundo wa daraja.

Aina ya bidhaa za chuma cha pua

Chuma kinachostahimili kutu hutumika kwa bidhaa zifuatazo:

• shuka zilizotiwa joto na kung'olewa;
• shuka ambazo hazijachongwa zilizotiwa joto;
• kwa jotokaratasi mbichi na ambazo hazijachakachuliwa;
• joto-, baridi- na mabomba ya moto yaliyofunzwa;
• ukanda wa chuma unaoviringishwa moto kwa madhumuni ya jumla;
• hexagoni zilizosawazishwa;
• miduara isiyo na pua;
• waya isiyo na pua (iliyotibiwa joto na kutolewa kwa baridi);
• igizo zenye sifa maalum;
• waghushi;
• aina zingine ambazo GOSTs na maagizo ya kiufundi (TU) yametengenezwa.

Wigo wa maombi

Kama mojawapo ya mifano bora zaidi ya uimara, urembo, upinzani dhidi ya nguvu haribifu za kutu na joto la juu, uwezaji kutumika tena na uimara, na usanifu bora zaidi unaokidhi mahitaji yote ya usafi na usafi, chuma cha pua hutumika sana karibu. nyanja zote za shughuli za kiuchumi.

Chuma cha pua kinahitajika sana katika kemikali ya petrokemikali, kemikali, majimaji na karatasi, chakula, ujenzi, nishati ya umeme, uhandisi wa ujenzi wa meli na usafiri, ala na tasnia ya mazingira.

Ufanisi na uimara wa bidhaa zinazotengenezwa kwa chuma cha pua hubainishwa na chaguo sahihi la aina na chapa yake, uelewa wa sifa za kimwili na kemikali na muundo wa miundo midogo. Kwa kutumia metali ambazo ni sugu kwa athari za uharibifu za kutu, kulingana na mali zao, tunaweza kuchukua faida ya yote yasiyoweza kuepukika.faida za teknolojia ya kisasa.