טרום- eutectoid פלדה: מבנה, תכונות, ייצור ויישום

השימוש בפלדות פחמן בהרחבההוא נפוץ בענף הבנייה. קבוצה של ברזל שנקרא טכני יש יתרונות רבים הקובעים את הביצועים המוגברים של מוצרים מוגמרים ומבנים. יחד עם המאפיינים האופטימלי של כוח התנגדות לעומסים, סגסוגות כאלה גם תכונות דינמיות גמישות. בפרט, פלדה טרום eutectoid, אשר גם יש אחוז ניכר של תערובות פחמן, מוערך משיכות גבוהה שלה. אבל זה לא כל היתרונות של סוג זה של ברזל גבוהה כוח.

מידע כללי על סגסוגת

מאפיין ייחודי של פלדה היא נוכחות במבנה של זיהומים מסוממים מיוחדים ופחמן. למעשה, התוכן של פחמן נקבע על ידי סגסוגת טרום eutectoid. כאן חשוב להבחין בין eutectoid קלאסית כמו גם פלדה lebedebury, אשר יש הרבה במשותף עם מגוון המתואר של ברזל טכני. אם ניקח בחשבון את המעמד המבני של פלדה, סגסוגת טרום eutectoid יתייחסו eutectoids, אבל המכיל ferrites מסוממים perlites. ההבדל העיקרי בין hypereutectoid הוא רמת פחמן, אשר מתחת 0.8%. מעבר למדד זה מאפשר לנו להפנות פלדה לדרגה גבוהה eutectoids. במובנים מסוימים, ההפך של pre-eutectoid הוא פלדה hypereutectoid, אשר מכיל גם זיהומים משניים של carbides בנוסף perlite. לכן, ישנם שני גורמים עיקריים המאפשרים לבודד את סגסוגות טרום eutectoidal מהקבוצה הכללית של eutectoids. ראשית, זהו תוכן קטן יחסית של פחמן, ושנית, היא קבוצה מיוחדת של זיהומים, הבסיס של אשר הוא פריט.

ייצור טכנולוגיה

תהליך הייצור הכלליטרום eutectoid פלדה דומה לייצור של סגסוגות אחרות. כלומר, אותן טכניקות משמשות, אבל בתצורות אחרות. תשומת לב מיוחדת מוקדשת לזרם טרום-אקטואידי בחלקו של המבנה הספציפי. לשם כך, הטכנולוגיה של הבטחת הפירוק של austenite על רקע של קירור מעורב. בתורו, austenite היא תערובת משולבת הכוללת פרית אותו פרלייט. על ידי התאמת עוצמת החימום והקירור, יכולים הטכנאים לשלוט על הפיזור של התוסף הזה, אשר בסופו של דבר משפיע על היווצרות של תכונות מבצעיות שונות של החומר.

עם זאת, מחוון הפחמן המסופק על ידיperlite, נשאר באותה רמה. למרות חישול הבאים יכול לתקן את היווצרות של מיקרו, התוכן פחמן יהיה בתוך 0.8%. שלב חובה בתהליך היווצרות של מבנה הפלדה הוא הנורמליזציה. הליך זה נדרש אופטימיזציה אופטימלית של דגנים של austenite אותו. במילים אחרות, החלקיקים של פרית ו perlite מופחתים לגדלים אופטימליים, אשר משפר עוד יותר את התכונות הטכניות והפיזיות של פלדה. זהו תהליך מורכב, שבו הרבה תלוי באיכות של הרגולציה חימום. אם משטר הטמפרטורה חרג, אז ההשפעה הפוכה עשוי להיות מסופק - עלייה של דגנים austenite.

חישול פלדה

זה נהוג להשתמש במספר שיטותחישול. הטכניקות של חישול שלם ובלתי שלם הן שונות ביסודן. במקרה הראשון, חימום אינטנסיבי של austenite לטמפרטורה קריטית מתרחשת, ולאחר מכן הקירור הוא מנורמל. הנה, austenite מתפוררת. ככלל, חישול שלם של פלדות מבוצעת במצב 700-800 מעלות צלזיוס. טיפול תרמי ברמה זו רק מפעיל את התהליכים של ריקבון של אלמנטים פרית. קצב הקירור יכול גם להיות מותאם, למשל, צוות תחזוקה יכול לשלוט על הדלת של המצלמה על ידי סגירת או לפתוח אותו. המודלים החדשים ביותר של תנורים איזותרמיים במצב אוטומטי יכולים לבצע קירור איטי בהתאם לתוכנית שצוין.

לגבי חישול לא שלם, הוא מיוצרכאשר מחומם עם טמפרטורה מעל 800 ° C. עם זאת, ישנן מגבלות חמורות על זמן החזקת ההשפעה הטמפרטורה הקריטית. מסיבה זו, חישול חסר מתרחשת, וכתוצאה מכך פרית אינו נעלם. כתוצאה מכך, חסרונות רבים במבנה החומר העתידי אינם מתבטלים. למה אנחנו צריכים חישול כזה של פלדות אם זה לא לשפר את התכונות הגופניות? למעשה, זהו טיפול בחום לא שלם המאפשר לשמור על מבנה רך. החומר הסופי לא יידרש בכל תחום של יישום טיפוסי עבור פלדות פחמן ככזה, אבל זה יאפשר machinish בקלות. רך טרום eutectoid סגסוגת ניתן לחתוך ללא כל קשיים והוא זול לעשות בתהליך הייצור.

נורמליזציה של סגסוגת

לאחר הירי,טיפול בחום. לבודד את הפעילות של נורמליזציה וחימום. בשני המקרים זה שאלה של פעולה תרמית על לחומר, שבו הטמפרטורה יכולה לחרוג 1000 ° C. אבל בפני עצמו נורמליזציה doevtektoidnyh החלו להתרחש לאחר השלמת טיפול בחום. בשלב זה מתחיל קירור עדיין תנאי אוויר שבו חשיפה מתרחשת להשלים היווצרות austenite בסדר. כלומר, חימום הוא סוג של פעולת הכנה לפני הבאת סגסוגת למצב מנורמל. אם אנחנו מדברים על שינויים מבניים ספציפיים, לרוב הם באים לידי ביטוי בירידה בגודל של פרית ו פרליטית, כמו גם להגדיל קשיות שלהם. תכונות כוח של חלקיקים להגדיל במונחים לעומת מאפיינים דומים שהושגו על ידי הליכים חישול.

לאחר נורמליזציה, אחרתחימום עם חשיפה ארוכה. את workpiece אז הוא מקורר, ואת הצעד הזה יכול להתבצע בדרכים שונות. פלדה טרום eutectoid הסופי מתקבל גם באוויר או בתנור איטי-קירור. כפי מראה בפועל, סגסוגת באיכות הגבוהה ביותר נוצרת באמצעות הטכנולוגיה המלאה של הנורמליזציה.

השפעת הטמפרטורה על מבנה הסגסוגת

הפרעות טמפרטורה בתהליך היווצרותהמבנה של פלדה מתחיל ברגע שבו המסה ferritic-cementite מומרת austenite. במילים אחרות, פרלייט עובר למצב של תערובת פונקציונלית, אשר באופן חלקי הופך את הבסיס להיווצרות של חוזק גבוה פלדה. בשלב הבא של פעולה תרמית, פלדה מוקשה להיפטר עודף פריט. כפי שכבר צוין, לא תמיד להיפטר ממנו לחלוטין, כמו במקרה של חישול חלקי. אבל הקלאסית מראש eutectoid סגסוגת עדיין מציע לחסל את רכיב austenite זה. בשלב הבא, אופטימיזציה של ההרכב הקיים כבר מתרחש עם ציפייה של יצירת מבנה מותאם. כלומר, יש ירידה של חלקיקי סגסוגת עם רכישת תכונות כוח מוגבר.

שינוי איזותרמי עם supercooledתערובת של austenites יכול להתבצע במצבים שונים ורמת הטמפרטורה היא רק אחד הפרמטרים נשלט על ידי הטכנאי. מרווחי השיא של פעולה תרמית, קצב הקירור, וכו 'גם להשתנות בהתאם למצב הנרמול שנבחרה, פלדה מוקשה עם כמה מאפיינים טכניים ופיזיים מתקבל. גם בשלב זה ניתן לקבוע מאפיינים תפעוליים ספציפיים. דוגמה חיה היא סגסוגת עם מבנה רך, שהושג לצורך עיבוד יעיל נוסף. אבל ברוב המקרים היצרנים מכוונים כלפי הצרכים של משתמש הקצה ואת הדרישות שלו על התכונות הבסיסיות הטכניות והתפעוליות של המתכת.

מבנה של פלדה

מצב הנורמליזציה בטמפרטורה של 700° C גורם להיווצרות של מבנה שבו הבסיס יהיה גרגרי ferrites ו perlites. אגב, פלדות hypereutectoid במקום פרית יש cementite במבנה. בטמפרטורת החדר, כמות הפרית עודף הוא ציין גם במצב הרגיל, אם כי חלק זה ממוזער עם הגדלת פחמן. חשוב להדגיש כי מבנה הפלדה במידה מועטה תלוי בתכולת הפחמן. זה כמעט אינו משפיע על ההתנהגות של המרכיבים העיקריים בתהליך חימום אותו כמעט כל זה מרוכז פרלייט. למעשה, perlite, והוא יכול לקבוע את רמת התוכן פחמן - ככלל, זה סכום משמעותי.

ניואנס מבני נוסף מעניין. העובדה היא כי חלקיקי perlite ו perite יש את כוח הכבידה זהה. משמעות הדבר היא כי על ידי מספר אחד של רכיבים אלה מסה הכולל, אתה יכול לגלות מה השטח הכולל שנכבשו על ידי זה. לפיכך, משטחים של microsections נלמדים. בהתאם למצב שבו פלדה טרום eutectoid היה מחומם, פרמטרים חלקיים של חלקיקים austenite נוצרים. אבל זה קורה כמעט בפורמט יחיד עם היווצרות של ערכים ייחודיים - זה עניין אחר כי גבולות על אינדיקטורים שונים להישאר סטנדרטיים.

מאפיינים של פלדה טרום-אקטואידית

מתכת זו שייכת לפחמן נמוךפלדה, ולכן ביצועים מיוחדים ממנו לא צריך לחכות. די לומר כי במאפיינים כוח סגסוגת זו מאבדת באופן משמעותי את האלקטואידים. זאת בשל הבדלים במבנה. העובדה היא שקדם טרום eutectoid של פלדה עם התוכן של פריטים עודף הוא נחות כוח כדי analites שיש cementite במערך מבניים. חלקית מסיבה זו, הטכנולוגים ממליצים על שימוש בסגסוגות עבור תעשיית הבנייה, בייצור אשר המבצע ירי עם העקירה של ferrites היה הבין ביותר.

אם אנחנו מדברים על יוצא דופן חיוביהמאפיינים של חומר זה, הם מורכבים פלסטיות, התנגדות לתהליכים ביולוגיים טבעיים של הרס, וכו 'יחד עם זאת, התקשות של פלדות pre-eutectoid יכול להוסיף מתכת ועוד מספר תכונות נוספות. לדוגמה, זה יכול להיות יציבות תרמית מוגברת, וחוסר נטייה לתהליכי קורוזיה, כמו גם מגוון רחב של תכונות מגן הטמון סגסוגות פחמן נמוכה קונבנציונאלי.

יישומים

למרות ירידה מסוימת בכוחנכסים, בשל החברות של המתכת על סוג של פלדות פרית, חומר זה מופץ בתחומים שונים. לדוגמה, בתעשיית ההנדסה, נעשה שימוש בחלקים של פלדות טרום-אוטוטקטיות. דבר נוסף הוא כי ציונים גבוהים של סגסוגות משמשים, בהם ייצור של טכנולוגיות מתקדמות של צלייה ונורמליזציה שימשו. כמו כן, המבנה של פלדה טרום eutectoid עם תוכן מופחת של פריט מאפשר שימוש מתכת בייצור של מבנים הבניין. יתר על כן, הערך הזולה של כמה מותגים של פלדה מסוג זה מאפשר לך לצפות חיסכון משמעותי. לפעמים בייצור חומרי בניין מודולים פלדה אינו דורש כוח מוגבר, אבל זה דורש עמידות וחוסן. במקרים כאלה, הצדיק את השימוש מראש allututoid סגסוגות.

הפקה

ייצור, הכנה ושחרורמפעלים רבים עוסקים מתכת pre-eutectoid ברוסיה. לדוגמה, Ural-Non מתכות ברזלי (UZTSM) מייצרת מספר סוגים של פלדה מסוג זה, המציע קבוצות שונות של תכונות טכניות ופיזיות לצרכן. המפעל פלדה אוראל מייצרת פלדות פרית, הכוללים רכיבים באיכות גבוהה alloyed. בנוסף, שינויים מיוחדים של סגסוגות זמינים בטווח, כולל טמפרטורה גבוהה, גבוהה כרום מתכות נירוסטה.

בין היצרנים הגדולים ביותר ניתן לזהות והמפעל "Metalloinvest". היכולות של החברה לייצר פלדות מבניות עם מבנה מראש eutectoid, המיועד לשימוש בבנייה. נכון לעכשיו, המפעל steelmaking של החברה פועלת על פי סטנדרטים חדשים, המאפשר לשפר את נקודת התורפה של סגסוגות פרית - מדד כוח. בפרט, הטכנאים של החברה עובדים על הגדלת גורם עוצמת המתח, על אופטימיזציה של קשיחות ההתנגדות עייפות של החומר. זה מאפשר לנו להציע סגסוגות של מטרה אוניברסלית כמעט.

מסקנה

ישנם מספר טכני ותפעוליהמאפיינים של מתכות תעשייתיות ובנייה, הנחשבים בסיסיים ומשתפרים באופן קבוע. עם זאת, כמו מבנים ותהליכים טכנולוגיים להיות מורכבים יותר, דרישות חדשות להתעורר עבור בסיס האלמנט. במובן זה, פלדה טרום-אוטקטידית מתגלה בבירור, שבה מתרכזות תכונות ביצוע שונות. השימוש במתכת זו מוצדק לא במקרים שבהם יש צורך בחלק עם מספר מדדים אולטרה, אך במצבים שבהם נדרשים מרכיבים מיוחדים לא טיפוסיים של תכונות שונות. במקרה זה, המתכת מציגה דוגמה לשילוב של גמישות ופלסטיות עם התנגדות השפעה אופטימלית ואת התכונות המגן הבסיסיות המאפיינות את רוב סגסוגות הפחמן.