Előadások az anyagtudomány és TCM - előadás
8.doc előadás
№8 előadás
Hatása a szén és az acélban elkerülhetetlen szennyezés tulajdonságok.
Acél - diformiruemy ötvözet vas szén (2,1%), és más elemeket.
Steel - a legfontosabb termék az acélipar, amely az anyagi alapot a szinte minden iparágban. Ahhoz, hogy a legfontosabb anyag a modern technológia számos intézkedést, amely ahhoz vezet, hogy a nagyszámú acélok, amelyek különböznek összetételét és szerkezetét. tulajdonságait. Polimorfizmus inherens jellemző vas és acél.
A hatás a szén tulajdonságainak acélok.
Szobahőmérsékleten a szerkezetét az acél áll ferrit és cementit jelenlévő részecskék akár különálló zárványok (ún szerkezet-mentes ferrit és cementitet), vagy mint egy finom mechanikus keverékét, úgynevezett perlit. Általános információk a hőmérséklet és a koncentráció határait létezésének fázisok (ferrit, cementit, perlit és ausztenites) ad az ötvözet állapotdiagram Vas - szén. Ebben az esetben a szén és más komponensek és szennyeződések Steel változik a helyzet a kritikus pont a hőmérsékleti skála.
A ferrit jellemzi viszonylag kis szilárdságú és keménységű, de nagyobb a képlékenység és a szívósság. Cementitet törékeny, de nagyon erős és tartós. Perlit értékes kombinációja az erő, keménység, alakíthatóság, szívósság.
Ábra. 8.1. A hatás a szén mechanikai tulajdonságait az acél-paraméter
Hatása az állandó szennyeződések tulajdonságait acélok.
Margot-Heff szükséges elegyhez olyan mennyiségű 0,5. 0,8% a termelés különböző acélok. Ezt használják dezoxidálóanyag és desulfurata acél.
Mangán kiküszöböli káros hatást zárványok-oxid-Lez (FeO → Fe Mn MnO), és segít biztosítani a sűrű öntvényből nélküli gázbuborékok. Eltérően más deoxidizers (alumínium és szilícium) mangán, kölcsönhatásban ce raj, meggátolja a vas-szulfidokat, rose-szám-előrehaladás, amely az oka a
acél rideggé megmunkálás során; mangán csökkenti a törékenység az acél (Crunch-csont magas tempera-fordulóban).
Szilícium-acél során deoxidaláshoz is kiküszöböli a káros hatása-Ing a vas-oxid (Fe Si → 2FeO SiO2), SPO-sobstvuya megszerzése tömör rudak. Szilícium javítja a folyáshatár az acél. Co-holding szilícium uglero-kianit acélok, mint szennyezések nem állandó előnézet gyűrődések 0,35. 0,40%.
Kén is káros szennyező alkotnak vas-szulfid FeS; A közelmúltban, dolgozó tiszta vas, ob képez alacsony olvadáspontú eutektikus, amelynek olvadáspontja 988 ° C-on Ez eutektikus található a megszilárdulás folyamán az acél, általában együtt a szemcsehatár és hevítve ° C 1000. 1200 megolvasztunk, deformációt okozó és repedések az acél-diszkontinuitások. Ez a jelenség nazyvayutkrasnolomkostyu.
A mangán jelenléte az acél csillapítja a káros hatása a kén, a mangán az olvadt acélban reakcióba lép FeS és ob képez szulfidot MnS mangán (Mn Fes -> Fe MnS). SEQ-CIÓ olvadási hőmérséklete 1620 ° C, ami jóval meghaladja a hőkezelés hőmérséklet-acél. Mangánszulfidok műanyag deformálódik és hőkezelt, hogy található a deformációs irányba. A kéntartalmú acél lenni 0,035. 0,06%. Kén egyetlen pozitív tényező az, hogy enyhíti a TH-chaet feldolgozás acél vágás (megmunkálás acél megfelel a GOST 1414-87 megengedett 0,06. 0,30% S).
Mangán gátolja grafitizációs eljárást, és növeli a képességét, vas-szén megőrzése formájában cementit karbidok kialakítására. 1. A vas tartalmaz 1,5% Mn.
Foszfor növeli a fluiditását a vas-máció révén terner eutektikus olvadó Fez F-FezS-FE7. amelynek olvadáspontja 950 ° C-on Megszilárdulása után foszfit eutektikus növeli a keménység és kopásállóság a vas. Foszfor vasat tartalmaz legfeljebb 0,5%.
Továbbá elkerülhetetlen szennyezés beadottvas különleges adalékanyag-bizonyos tulajdonságait öntöttvas. Néha öntöttvasból smelted Kohóban ércekből tartalmazó krómot, nikkelt és más ötvöző összetevőkkel. Ezek vasaló nevezzük prirodnolegirovannymi. A hatása az ötvözőelemek tulajdonságai rendőrök-vas döntően arányuk szén. Grafitoobrazuyuschie elemek léteznek előállítási eljárás jól kezelt öntöttvas, és a karbidképző-követelés hűtött öntöttvas, engedélyező rossz al-feldolgozó szerszám.
* A besorolás és címkézés az acél.
A modern kohászat acél olvasztották főként vas és acél fémhulladék.
* A kémiai összetétele acél oszlik szén és ötvözött.
Szénacél együtt Fe és C tartalmazza Mn (0,1-1,0%), és Si (maximum 0,4%), és a szennyező anyagok - S és P; Ezek az elemek tartoznak Acél kapcsolatban a gyártási technológia (főleg azért, mert a nyersanyag). Attól függően, hogy a tartalom acél különböztetjük meg:
- alacsony szén-dioxid (0,25% C),
- közepes (0,25-0,6% C) és
- magas szén (nagyobb, mint 0,6% C) C
A készítmény ötvözött acél, továbbá a ezek a komponensek, amelyek t. N. ötvöző elemek (Cr, Ni, Mo, W, V, T1, Nb, Zr, Co és mtsai.), amelyeket szándékosan vezetünk be C., hogy javítsa a feldolgozás és a teljesítmény, illetve kölcsönöz különleges tulajdonságokkal; ötvöző elemek is szolgálhat Mn (egy tartalma több, mint 1%), és Si (több mint 0,8%).
^ Adalékolásával szinten (.. R e a teljes tartalmának ötvözőelemek) különböztetünk meg:
- alacsonyan ötvözött (kevesebb, mint 2,5%),
- srednelegirovannye (2,5-10%), és
- magasan ötvözött (10%) acél.
Adalékú S. gyakran nevezik által a fő komponens rendelkezik (például volfrám, króm, króm-molibdén, hromomargantsevonikelevaya, hromonikelemolibdenovanadievaya).
^ Egyeztetés lett osztva a következő csoportok:
- acél speciális tulajdonságokkal.
Szerkezeti acél gyártásához használt épületszerkezetek, gépek és mechanizmusok alkatrészei, a hajó és a karosszéria, kazán, stb termékek. C. Strukturális lehetnek szén (0,7% C) és adalékolt (fő ötvöző elemek - Cr és Ni). Szerkezeti SA utalhat annak közvetlen célja (kazán, szeleprugó acélipar, hajógyártás, fegyver, lőszer, páncél, stb
^ Szerszámacélok használnak a gyártók vágó, maró, ütések, stb calibers. Cutter, shock-lyukasztó és mérési eszközök. Acélok e csoport lehet szén (tipikusan 0,8-1,3% C) vagy adalékolt (főleg Cr, Mn, Si, W, Mo, V). Között szerszámacélok elterjedt nagy sebességű acél.
^ Szokás a minőségi acélból van osztva:
0,16% P), az érték - nem több, mint 0,035% az egyes ilyen elemek nagy - nem több, mint 0,025%, különösen előnyösen kevesebb vysokokachestvennyh- 0,015% S.
Kén csökkenti a mechanikai tulajdonságait acél, az oka törékenység, azaz törékenység meleg, hideg ridegség növeli a foszfor - .. Fragility alacsony hőmérsékleten.
^ Az a fém jellegétől A formában való megszilárdulását különböztethető:
fém kristályosodási viselkedést miatt ennek mértékét a dezoxidáló. Több teljesen távolítani az acél oxigén, a csendesebb áramlik megszilárdulási folyamat; maloraskislennoy amikor öntés a penész gyors szénmonoxid buborékok - acél, mint a „forr”. Kiegyensúlyozott acél közbenső forráspontja között, nyugodt acélok. Mindegyik fémek vannak előnyei és hátrányai; választott technológia dezoxidáló és acélöntésre határozza meg a célját és a műszaki és gazdasági mutatók a termelés.
* Jelölés acélok.
Egységes globális címkézési rendszerek váltak nem létezik. Sokat tettek, hogy egyesítse a szimbólumok különböző minőségű acél, ami megmutatkozik az állami szabványok és műszaki körülmények között.
^ Bélyeg szénacél közönséges minőségű jelölt betűk és számok Cm (SR, az ST1, ST2 stb).
^ Killed acél néha járulékosan meghatározó betűkkel - CN kiegyensúlyozott acél - ps forráspontú -kp (például StZsp, St5ps, 08kp).
betűvel jelölt A (A12, AZ0 stb) ^ acélok,
Rendeltetése mark néhány ötvözött acélok betűket jelezve a feladat a acélt (például, SHH9 - golyóscsapágy acél 0,9-1,2% Cr; EG - elektromos acélból készült 3% Si). Steel, múló ipari tesztek, gyakran betűvel jelölt EI vagy EP (Plant "Electrostal", CI (üzem "DSS"), vagy GI (Zlatouszt növény) a megfelelő számú next (EI268).
Az osztályozás és tulajdonságait öntöttvas.
Nyersvas termelt nagyolvasztó van osztva.
- nyersvas. az átváltáshoz acél, és a
- öntöttvas. szolgáló egyik fő összetevője a tétel vasöntödék.
Akár 70-es években. 20. Kohóban néha megolvadt r. n. tükör vas (10-25% Mn), alkalmazni, mint a dezoxidáló szer az acélgyártásban és a speciális típusú öntöttvas. Amikor használt vas olvasztása vasércek tartalmazó Cr, N i. I T et al. Ötvözőelemek kapott t. N. priordnolegirovannye vasalók. A termelés öntvények vasöntödékben öntöttvas megoszlanak - mértékétől függően grafitosodottsági okozza a típusú törésre. - a szürke - fehér és fele (vagy fehérített);
alakjától függően grafit zárványok - öntöttvas:
* Szürkeöntvény - a legelterjedtebb formája C (mérnöki, víz, épület építés) - a befogadás grafit lemez alakú. A részleteket a tipikus szürke Ch kevéssé érzékeny a befolyása a külső feszültségkoncentrációk ciklikus be- és nagyobb abszorpciós együtthatója rezgés alkatrészek (2-4-szor nagyobb, mint az acél). Egy fontos szerkezeti jellemzője szürke Ch - magasabb, mint az acél, az arány a folyáshatár a szakítószilárdsága. A grafit jelenlétében javítja a kenési feltételek súrlódás, ami növeli a súrlódási tulajdonságok öntöttvas.
Tulajdonságok öntöttvas függ a fém alapszerkezet, alakja, mérete, mennyisége és jellege a eloszlásának grafit zárványok. A perlites szürke Ch magas szilárdsági tulajdonságokkal és használják a hengerek, hüvelyek, stb .. Laden motoralkatrészek, gép ágyak stb A kevésbé kritikus részeket használható szürke Ch ferrites-perlites fém szubsztrátum.
Fehér öntöttvas ötvözet, amelyben a felesleges szén, amely nem a szilárd oldatban a vas jelen kötött állapotban formájában vaskarbidok Fe3 C (cementit) vagy r. N. speciális karbidok (az ötvözött öntöttvas). Kristályosítása fehér vas bekövetkezik
metastabil rendszer képződését cementit és a perlit. Fehér C., mert az alacsony mechanikai tulajdonságok és ridegség korlátozott felhasználása részei egyszerű konfigurációs, dolgozó feltételek a magas kopást. Ötvözés fehér Ch karbidképző elemek (Cr, W, Mo és mások.) Növeli a kopásállóságot.
* Félvas tartalmaz néhány, a szén szabad állapotban formájában grafit egy részét - a kötött formában karbidok. Ezt használják a súrlódó anyag, olyan körülmények száraz súrlódás (fékbetétek) és előállítására fokozott kopásállóság az alkatrészek (gördülő, papír, tekercsek, liszt).
Ez az úgynevezett gömbgrafitos vasöntvény készült fehér C. és vetjük alá graphitizing ezt követő nemesítés kapott cementit elbontjuk, és a kapott grafit veszi a pehely. Gömbgrafitos C. van egy jobb csillapítás kapacitás, mint egy acél, és kevésbé bemetszésérzékenység, működik kielégítően alacsony hőmérsékleten. C. A mechanikai tulajdonságok határozzák alakítható fém alapszerkezet, mennyisége és tömörségi fok grafit zárványok. Alakítható fém szubsztrátum W típusától függően a hőkezelés lehet ferrites, ferrites-perlites és perlitnoi. A legmagasabb tulajdonságok formálható Ch amelynek mátrix szerkezete szemcsés perlit; akkor lehet cserélni egy öntött vagy kovácsolt acél. Azokban az esetekben, ahol fokozott alakíthatóság köteles alkalmazni ferrit képlékeny C.
Ahhoz, hogy fokozza a folyamat a grafitizáció a hőkezelés során a gömbgrafitos öntöttvas módosított Te, In, Mg és mások. Elements.
Lágyvas használják elsősorban az autóiparban, tractor-, mezőgazdasági gép. A tendencia (különösen az autóiparban) a képlékeny csere Ch nagy szilárdságú gömbgrafitos növelése érdekében az erejét az öntvények, időtartamának csökkentése a munka ciklus és egyszerűsíti a gyártási technológiát.
* Lágyvas. azzal jellemezve hogy a gömbölyű vagy közel hozzá képeznek grafit nyert módosításával a folyadék
vas dópoló anyagok Mg, Ce, Y, Ca, és mások. elemek (önmagában vagy ötvözetek). Scharovidny grafit kisebb mértékben
gyengíti a fém mátrixban. ami hirtelen megnő a mechanikai tulajdonságok öntöttvas egy perlites vagy tisztán bainites szerkezetű, így azok tulajdonságait, hogy a tulajdonságait szénacélok. Pusztán ferrites mátrixot (öntött és hőkezelt állapotban) van az emelkedett plaszticitás. Nagy Ch jó casting és jellemzőik (folyékonyság, lineáris zsugorodás, megmunkálhatóság), de értelmesen koncentráljuk térfogati zsugorodás megközelíti az acél. Ilyen Ch helyettesíti acél öntött és kovácsolt darabok (főtengelyek motorok, kompresszorok stb), valamint a részleteket a hagyományos képlékeny vagy szürke Ch
^ Gömbgrafitos öntöttvas, a befogadás t. N. vermikulyarnogo_grafit.
>>