Chuma: muundo, sifa, aina na matumizi. Muundo wa chuma cha pua

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

Watu wengi wanajua kuwa chuma ni bidhaa inayopatikana katika mchakato wa kuyeyusha vipengele vingine. Lakini nini? Ni nini kwenye chuma? Leo, dutu hii ni aloi inayoweza kuharibika ya chuma na kaboni (kiasi chake ni 2.14%), pamoja na sehemu ndogo ya vipengele vingine.

Maelezo ya jumla

Inafaa kukumbuka kuwa chuma ni aloi ambayo ina hadi 2, 14% ya kaboni katika muundo wake. Aloi iliyo na zaidi ya 2.14% ya kaboni tayari inaitwa chuma cha kutupwa.

Inajulikana kuwa muundo wa chuma cha kaboni na chuma cha kawaida sio sawa. Ikiwa substrate ya kawaida inajumuisha kaboni na vipengele vingine vya alloying (kuboresha), basi hakuna vipengele vya alloying katika bidhaa za kaboni. Ikiwa tunazungumzia juu ya chuma cha alloy, basi muundo wake ni tajiri zaidi. Ili kuboresha utendaji wa nyenzo hii, vipengele kama vile Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti, nk huongezwa kwa utungaji wake. Ni muhimu kutambua kwamba mali bora ya dutu hii ni zinazotolewa kwa usahihi kwa kuongeza mchanganyiko wa aloi, sio dutu moja au mbili.

Ainisho

Tumiauainishaji wa nyenzo tunazozingatia unaweza kutegemea viashirio kadhaa:

• Kiashiria cha kwanza ni muundo wa kemikali wa chuma.
• Ya pili ni muundo mdogo, ambao pia ni muhimu sana.
• Bila shaka, vyuma hutofautiana katika ubora na mbinu ya uzalishaji.
• Pia, kila aina ya chuma ina matumizi yake.

Kwa undani zaidi, muundo unaweza kuzingatiwa kwa kutumia mfano wa muundo wa kemikali. Kwa msingi huu, aina mbili zaidi zinajulikana - hizi ni aloi na vyuma vya kaboni.

Kati ya vyuma vya kaboni, kuna aina tatu, tofauti kuu ambayo ni kiasi cha maudhui ya kaboni. Ikiwa dutu hii ina chini ya 0.3% ya kaboni, basi inaainishwa kama kaboni ya chini. Maudhui ya dutu hii katika kanda kutoka 0.3% hadi 0.7% hutafsiri bidhaa ya mwisho katika jamii ya vyuma vya kati vya kaboni. Ikiwa aloi ina zaidi ya 0.7% ya kaboni, basi chuma huainishwa kama kaboni nyingi.

Kwa vyuma vya aloi, mambo ni sawa. Ikiwa muundo wa nyenzo una chini ya 2.5% ya vipengele vya aloi, basi inachukuliwa kuwa ya chini, kutoka 2.5% hadi 10% - alloyed kati, na kutoka 10% na zaidi - high-alloyed.

Muundo mdogo

Muundo mdogo wa chuma hutofautiana kulingana na hali yake. Ikiwa alloy ni annealed, basi muundo wake utagawanywa katika carbudi, ferritic, austenitic, na kadhalika. Kwa muundo mdogo wa dutu hii, bidhaa inaweza kuwa lulu, martensitic au austenitic.

Muundo na sifa za chuma huamua ikiwa bidhaa ni ya mojawapo ya aina hizi tatu. Vyuma vya chini kabisa vya aloi na kaboni ni darasa la lulu, za kati ni za martensitic, na maudhui ya juu ya vipengele vya aloi au kaboni hutafsiri katika aina ya vyuma vya austenitic.

Uzalishaji na ubora

Ni muhimu kutambua kwamba aloi kama vile chuma inaweza kujumuisha vipengele hasi, maudhui yake ya juu ambayo hudhuru utendaji wa bidhaa. Dutu hizi ni pamoja na sulfuri na fosforasi. Kulingana na yaliyomo katika vipengele hivi viwili, muundo na aina za chuma zimegawanywa katika makundi manne yafuatayo:

• Chuma cha kibinafsi. Hii ni aloi ya ubora wa kawaida, iliyo na hadi 0.06% ya salfa na hadi 0.07% fosforasi.
• Ubora. Maudhui ya dutu zilizo hapo juu katika vyuma hivi yamepunguzwa hadi 0.04% salfa na 0.035% fosforasi.
• Ubora wa juu. Ina hadi 0.025% pekee ya salfa na fosforasi.
• Aloi ya ubora wa juu zaidi imetolewa ikiwa asilimia ya salfa si zaidi ya 0.015, na fosforasi si zaidi ya 0.025%.

Ikiwa tunazungumza juu ya mchakato wa utengenezaji wa aloi ya kawaida, basi mara nyingi hupatikana katika tanuu za wazi au katika Bessmerov, vibadilishaji vya Thomas. Bidhaa hii hutiwa ndani ya ingots kubwa. Ni muhimu kuelewa kwamba muundo wa chuma, muundo wake, pamoja na sifa zake za ubora na mali zimedhamiriwa kwa usahihi na njia ya utengenezaji wake.

Ili kupata chuma cha ubora wa juu pia hutumikatanuru wazi, hata hivyo, mchakato wa kuyeyusha ni mgumu zaidi ili kupata bidhaa bora.

Uyeyushaji wa vyuma vya ubora wa juu hufanywa tu katika vinu vya umeme. Hii ni kutokana na ukweli kwamba matumizi ya aina hii ya vifaa vya viwandani huhakikisha kiasi cha chini kabisa cha viambajengo visivyo vya metali, yaani, inapunguza asilimia ya salfa na fosforasi.

Ili kupata aloi ya ubora wa juu hasa, wao hutumia mbinu ya kuyeyusha tena slagi za elektroni. Uzalishaji wa bidhaa hii inawezekana tu katika tanuu za umeme. Baada ya mwisho wa mchakato wa utengenezaji, vyuma hivi daima hupatikana kwa aloi pekee.

Aina za aloi kwa matumizi

Kwa kawaida, mabadiliko katika muundo wa chuma huathiri sana utendakazi wa nyenzo hii, ambayo ina maana kwamba upeo wa matumizi yake pia unabadilika. Kuna vyuma vya miundo ambavyo vinaweza kutumika katika ujenzi, uundaji wa baridi, ugumu wa kesi, joto kali, nguvu ya juu, na kadhalika.

Tukizungumza kuhusu vyuma vya ujenzi, basi mara nyingi hujumuisha kaboni ya wastani, aloi za aloi ya chini. Kwa kuwa hutumiwa hasa kwa ajili ya ujenzi wa majengo, sifa muhimu zaidi kwao ni weldability nzuri. Chuma kigumu kigumu mara nyingi hutumika kwa sehemu mbalimbali, lengo kuu ikiwa ni kufanya kazi chini ya hali ya uchakavu wa uso na upakiaji unaobadilika.

Vyuma vingine

Kwa aina zingine za chuma zinaweza kuhusishwa kuwa zimeboreshwa. Aina hii ya alloy hutumiwa tu baada ya matibabu ya joto. Aloi inakabiliwa na halijoto ya juu kwa ajili ya kuzimika, na kisha kukabiliwa na hali ya joto katika mazingira yoyote.

Aina ya vyuma vya nguvu ya juu ni pamoja na zile ambazo, baada ya kuchagua muundo wa kemikali, na pia baada ya kufanyiwa matibabu ya joto, nguvu hufikia karibu upeo wa juu, yaani, takriban mara mbili ya ile ya kawaida. aina ya bidhaa hii.

Vyuma vya masika pia vinaweza kutofautishwa. Hii ni aloi ambayo, kama matokeo ya uzalishaji wake, imepata sifa bora zaidi katika suala la kikomo cha elastic, upinzani wa mzigo, na uchovu.

Muundo wa chuma cha pua

Chuma cha pua ni aina ya aloi. Sifa yake kuu ni upinzani mkubwa wa kutu, ambayo hupatikana kwa kuongeza kipengee kama vile chromium kwenye muundo wa aloi. Katika hali zingine nikeli, vanadium au manganese inaweza kutumika badala ya chromium. Inafaa kumbuka kuwa kwa kuyeyusha nyenzo na kuongeza vitu muhimu kwake, inaweza kupata sifa za moja ya daraja tatu za chuma cha pua.

Muundo wa aina hizi za aloi, bila shaka, ni tofauti. Rahisi zaidi ni aloi za kawaida zilizo na upinzani ulioongezeka wa kutu 08 X 13 na 12 X 13. Aina mbili zifuatazo za aloi hii inayostahimili kutu inapaswa kuwa na upinzani wa juu sio tu kwa kawaida, lakini pia kwa joto la juu.