Metall va qotishmalarga termomexanik ishlov berish. Termomexanik ishlov berish Issiqlik bilan ishlov berishning maqsadi va turlari

22.11.2021

SP 16.13330.2011 Chelik konstruktsiyalar;SP 128.13330.2012 Alyuminiy konstruktsiyalar;

1. Umumiy ma’lumotlar

Metalllar, materiallar sifatida, qurilish uskunalari uchun qimmatli xususiyatlar majmuasiga ega - yuqori mustahkamlik, egiluvchanlik, payvandlanish, chidamlilik; termomexanik va kimyoviy ta'sirlar ostida qattiqlashish va boshqa xususiyatlarni yaxshilash qobiliyati.

Bu ularning qurilishda va texnologiyaning boshqa sohalarida keng qo'llanilishiga sababdir.

Sof shaklda metallar etarli darajada mustahkamlik, qattiqlik va yuqori egiluvchanlik tufayli kamdan-kam qo'llaniladi. Ular asosan uglerod kabi boshqa metallar va metall bo'lmaganlar bilan qotishma sifatida ishlatiladi.

Temir va uning qotishmalari (po'lat C2,14%, cho'yan C>2,14%) qora metallar, qolganlari (Be, Mg, Al, Ti) deyiladi., Cr, Mn, Ni, Cu, Zn va boshqalar) va ularning qotishmalari - rangli.

Qora metallar qurilishda eng ko'p qo'llaniladi.

Ularning narxi rangli bo'lganlarga qaraganda ancha past.

Shu bilan birga, ikkinchisi bir qator qimmatli xususiyatlarga ega - yuqori o'ziga xos kuch, egiluvchanlik, korroziyaga chidamlilik va dekorativ effekt, ularning qurilishda, birinchi navbatda, alyuminiydan tayyorlangan me'moriy va qurilish qismlari va inshootlarida qo'llash doirasini kengaytiradi.

Metalllarning tasnifi

Qora metallar ishlab chiqarish uchun xom ashyo temir rudalari bo'lib, oksid sinfidagi minerallar - magnetit (FeFeO), gematit (FeO), xromit (FeCrO) va boshqalar bilan ifodalanadi.

Rangli metallar ishlab chiqarish uchun boksitlar ishlatiladi; mis, nikel, rux va boshqalarning sulfidli va karbonatli rudalari.

2. Metalllarning atom-kristal tuzilishi

Qattiq holatdagi metallar va qotishmalar kristall jismlardir.

Ulardagi atomlar muntazam ravishda kristall panjaraning tugunlarida joylashgan bo'lib, taxminan 10 Gts chastotada tebranadi.

С вязь в металлах и сплавах электростатическая, обусловленная силами притяжения и отталкивания между положительно заряженными ионами (атомами) в узлах кристаллической решетки и коллективизированными электронами проводимости, плотность которых составляет 10-10 электронов в 1 см, что в десятки тысяч раз превышает содержание атомов и молекул havoda.

Metalllarning elektromagnit, optik, issiqlik va boshqa xossalari o'tkazuvchanlik elektronlarining o'ziga xos xususiyatlariga bog'liq.

Panjaradagi atomlar uning energiyasining minimaliga mos keladigan pozitsiyani egallashga moyil bo'lib, eng zich o'ramlarni - kub hajmli va yuz markazlashtirilgan va olti burchakli o'ramlarni hosil qiladi.

Kristal panjaralarning koordinatsion raqamlari (qadoqlash zichligi). a)kubik yuz markazlashtirilgan (K 12); b) tanaga yo'naltirilgan (K8);c) olti burchakli (K 12)

Qadoqlash zichligi koordinatsion raqam bilan tavsiflanadi, bu ma'lum bir atomdan teng va eng kichik masofada joylashgan qo'shni atomlar soni.

Bu raqam qanchalik baland bo'lsa, qadoqlash zichroq bo'ladi.

Tana markazlashtirilgan kubikli qadoqlash uchun u 8 (K8) ga teng; yuz markazlashtirilgan - 12 (K12); olti burchakli - shuningdek 12 (K12).

Panjaradagi eng yaqin atomlarning markazlari orasidagi masofa panjara davri deb ataladi.

Ko'pgina metallar uchun panjara davri 0,1-0,7 nm oralig'ida.

Ko'pgina metallar, haroratga qarab, kristall panjarada strukturaviy o'zgarishlarga uchraydi.

Shunday qilib, 910 ° C dan past va 1392 ° C dan yuqori haroratlarda temir 0,286 nm panjara davriga ega bo'lgan tanaga yo'naltirilgan atomlar to'plamiga ega va -Fe bilan belgilanadi; bu haroratlar oralig'ida temirning kristall panjarasi 0,364 nm periyodga ega bo'lgan yuzga markazlashtirilgan panjaraga qayta joylashadi va -Fe bilan belgilanadi.

Qayta kristallanish sovutish paytida issiqlikning chiqishi va isitish vaqtida so'rilishi bilan birga bo'ladi, bu gorizontal uchastkalar bo'ylab diagrammalarda qayd etiladi.

Dazmolni sovutish (isitish) egri chizig'i

Metall polikristal jismlar bo'lib, tartibsiz shakldagi ko'p sonli mayda kristallardan tashkil topgan.

Muntazam shakldagi kristallardan farqli o'laroq, ular kristallitlar yoki donalar deb ataladi.

Kristallitlar har xil yo'naltirilgan, shuning uchun metallarning xususiyatlari barcha yo'nalishlarda ko'proq yoki kamroq bir xil, ya'ni. polikristal jismlar izotropdir.

Biroq, kristallitlarning bir xil yo'nalishi uchun bunday xayoliy izotropiya kuzatilmaydi.

Metall va qotishmalarning kristall panjarasi ideal tuzilishdan uzoqdir.

U nuqsonlarni o'z ichiga oladi - vakansiyalar va dislokatsiyalar.

3. Temir va po’lat ishlab chiqarish asoslari

Quyma temir temir rudalari tarkibidagi tabiiy oksidlaridan temirni yuqori haroratda koks bilan qaytarishga asoslangan yuqori o'choq jarayoni jarayonida olingan.

Koks yonib, karbonat angidrid hosil qiladi.

Issiq koksdan o'tganda u uglerod oksidiga aylanadi, bu umumiy sxema bo'yicha o'choqning yuqori qismida temirni kamaytiradi: FeOFeOFeOFe.

Pechning pastki issiq qismiga tushganda, temir koks bilan aloqada eriydi va uni qisman eritib, quyma temirga aylanadi.

Tayyor cho'yan tarkibida taxminan 93% temir, 5% gacha uglerod va oz miqdordagi kremniy, marganets, fosfor, oltingugurt va gangadan quyma temirga o'tgan boshqa elementlarning aralashmalari mavjud.

Uglerod va aralashmalarning temir bilan bog'lanish miqdori va shakliga ko'ra, cho'yanlar turli xil xususiyatlarga ega, shu jumladan rang, shu xususiyatga ko'ra oq va kulrangga bo'linadi.

Chelik quyma temirdan uglerod va aralashmalarning bir qismini olib tashlash orqali olinadi. Po'lat ishlab chiqarishning uchta asosiy usuli mavjud: konvertor, o'choq va elektr eritish.

Konverter eritilgan temirni nok shaklidagi yirik konvertor idishlarida siqilgan havo bilan puflashga asoslangan.

Havo kislorodi kirlarni oksidlaydi, ularni cürufga aylantiradi; uglerod yonib ketadi.

Cho'yanda fosfor miqdori past bo'lgan konvertorlar kislotali refrakterlar bilan qoplangan, masalan, dinalar, tarkibi ko'paygan, asosiy, periklazali refrakterlar bilan.

Shunga ko'ra, ularda eritilgan po'lat an'anaviy ravishda Bessemer va Tomas po'latlari deb ataladi.

Konverter usuli yuqori mahsuldorlik bilan ajralib turadi, bu uning keng tarqalishiga olib keldi.

Uning kamchiliklari orasida metall chiqindilarining ko'payishi, cürufning ifloslanishi va po'lat sifatini yomonlashtiradigan havo pufakchalari mavjudligi kiradi.

Karbonat angidrid va suv bug'lari bilan birgalikda havo o'rniga kislorod portlashidan foydalanish konvertor po'latining sifatini sezilarli darajada yaxshilaydi.

Ochiq o'choq usuli maxsus pechlarda amalga oshiriladi, ularda cho'yan temir rudasi va metallolom (hurda) bilan birga eritiladi.

Nopoklarning yonishi o'choqqa kiruvchi havodan kislorod bilan birga yonuvchi gazlar va oksidlar tarkibidagi temir javhari tufayli sodir bo'ladi.

Po'latning tarkibi tartibga solishga yaxshi mos keladi, bu esa ochiq o'choq pechlarida muhim tuzilmalar uchun yuqori sifatli po'latlarni olish imkonini beradi.

Elektr eritish - kerakli xususiyatlarga ega yuqori sifatli po'latlarni olishning eng ilg'or usuli, ammo bu elektr energiyasini ko'paytirishni talab qiladi.

Uni etkazib berish usuliga ko'ra, elektr pechlari kamon va induksiyaga bo'linadi.

Ark pechlari metallurgiyada eng ko'p qo'llaniladi. Elektr pechlarida maxsus turdagi po'latlar - o'rta va yuqori qotishma, asbob, issiqlikka chidamli, magnit va boshqalar eritiladi.

4. Metalllarning mexanik xossalari

Mexanik xususiyatlar statik, dinamik va charchoq (chidamlilik) sinovlari natijalaridan aniqlanadi.

Statik sinovlar yukning sekin va silliq qo'llanilishi bilan tavsiflanadi. Ularning asosiylari: valentlik sinovlari, qattiqlik va sinish chidamliligi.

Uchun kuchlanish sinovlarihisoblangan uzunlikdagi standart namunalardan foydalaningI= 10 d va maydoni 11,3 LEKIN qayerda (d va LEKIN- mos ravishda, dumaloq, kvadrat yoki to'rtburchaklar kesimdagi uzun mahsulotlar namunasining diametri va tasavvurlar maydoni.

Sinovlar valentlik diagrammasini avtomatik yozib oladigan valentlik sinov mashinalarida amalga oshiriladi.

4-rasmda o'rta karbonli po'lat uchun bunday diagramma ko'rsatilgan.

Egri chiziq 1 shartli kuchlanishlar ta'sirida metallning harakatini tavsiflaydi =R/A va egri chiziq 2 - haqiqiy kuchlanishlar ta’sirida S=R/A, (qaerda LEKIN va LEKIN- mos ravishda, sinovdan oldin va yuklanishning har bir bosqichida nosozlikgacha bo'lgan namunaning ko'ndalang kesimi maydoni).

Odatda ular shartli kuchlanish diagrammasidan foydalanadilar, garchi egri chiziq ko'proq ob'ektiv bo'lsa2.

Metall kuchlanish diagrammasi: a) shartli (qattiq chiziqlar) va haqiqiy (chiziqli chiziqlar) kuchlanishlar uchun; / - elastik deformatsiya maydoni;// - bir xil plastmassa; /// - yoriqlar rivojlanish maydoni; b) shartli haqiqiy stresslar

Elastik chegara doimiy cho'zilish deformatsiyasi 0,05% dan oshmaydigan kuchlanish bilan belgilanadi.

Chiqish nuqtasi shartli chiqish nuqtasi bilan tavsiflanadi, bunda qoldiq deformatsiya 0,2% dan oshmaydi.

Jismoniy rentabellik kuchi yukni yanada oshirmasdan namuna deformatsiyalangan stressga mos keladi.

Chiziqni sinashda mo'rt bo'lgan materiallar uchun statik siqish sinovlari (quyma temir uchun), buralish sinovlari (qattiqlashtirilgan va konstruktiv po'latlar uchun) va bükme sinovlari (kulrang va egiluvchan temir quyma uchun) qo'llaniladi.

Qattiqlikmetallar ular ma'lum bir yuk ostida po'lat shar, olmos konus yoki piramidani bosish orqali sinovdan o'tkaziladi va hosil bo'lgan plastik deformatsiya (imprint) miqdori bilan baholanadi.

Amaldagi uchi turiga va baholash mezoniga qarab Brinell, Rokvell va Vikers qattiqligi ajralib turadi.

Qattiqlikni aniqlash sxemasi . a) Brinell bo'yicha; b) Rokvell bo'yicha; v) Vikersga ko'ra

Vickers qattiqligi HV 5, HV 10 va boshqalar bilan belgilanadi. Metall va qotishma qanchalik nozik va qattiqroq bo'lsa, sinov yuki shunchalik past bo'lishi kerak.

Kichik mahsulotlar va metallarning strukturaviy komponentlarining mikroqattiqligini aniqlash uchun Vikers usuli metallografik mikroskop bilan birgalikda qo'llaniladi.

Metalllarning sinish chidamliligi sinovi uch nuqtali egilishli standart tishli namunalarda amalga oshiriladi.

Usul metallda doimo mavjud bo'lgan har qanday kelib chiqadigan yoriq yoki yoriqga o'xshash nuqsonni boshlashdan ko'ra, metallning tarqalishiga chidamliligini baholashga imkon beradi.

Sinishi chidamliligi parametr bilan baholanadiTO,kuchlanish intensivligi faktorini yoki yoriq uchida kuchlanish kuchlanishlarining (MPa) mahalliy o'sishini ifodalaydi.

dinamik metallarning sinovlari o'zgaruvchan tsiklik yuklash orqali zarba egilishi uchun amalga oshiriladi. Ta'sirli egilish uchun metall namunalari o'lchamlari (1x1x5,5) 10 m, o'rtada kuchlanish kontsentratori (chechak) bilan sinovdan o'tkaziladi.

Sinov mayatnik zarbasini tekshirgichda amalga oshiriladi. Metallning zarba egilishiga chidamliligi zarba kuchi deb ataladi va belgilanadiKCU, KV va KST(qaerda KSzarba kuchining ramzi hisoblanadi vaU, V va T -kuchlanish konsentratorining turi va hajmi).

Metallning tsiklik yuklanishga chidamliligi metallning ma'lum miqdordagi aylanishlar davomida vayronagarchiliksiz bardosh bera oladigan maksimal kuchlanish bilan tavsiflanadi va chidamlilik chegarasi deb ataladi. Nosimmetrik va assimetrik yuklanish davrlarini qo'llang.

Stress konsentratorlari mavjudligida chidamlilik chegarasi keskin kamayadi.

5. Temir-uglerodli qotishmalarning kristallanishi va fazaviy tarkibi

Kristallanish faqat metall muvozanat haroratidan past darajada sovutilganda rivojlanadi.

Kristallanish jarayoni kristall yadrolarning (kristallanish markazlari) hosil bo'lishi bilan boshlanadi va ularning o'sishi bilan davom etadi.

Kristallanish shartlariga (sovutish tezligi, aralashmalarning turi va miqdori) qarab, 10 dan 10 nm gacha bo'lgan muntazam va tartibsiz shakldagi turli o'lchamdagi kristallar hosil bo'ladi.

Qotishmalarda holatiga qarab quyidagi fazalar ajratiladi: suyuq va qattiq eritmalar, kimyoviy va oraliq birikmalar (interstitsial fazalar, elektron birikmalar va boshqalar).

Faza - tizimning (metall yoki qotishma) bir xil tarkibi, tuzilishi, bir xil yig'ilish holatiga ega bo'lgan va tizimning qolgan qismidan ajratuvchi sirt bilan ajratilgan fizik va kimyoviy jihatdan bir hil qismi.

Shuning uchun suyuq metall bir fazali tizim bo'lib, ikki xil kristall aralashmasi yoki suyuq eritma va kristallarning bir vaqtning o'zida mavjudligi mos ravishda ikki va uch fazali tizimlardir.

Qotishmalarni hosil qiluvchi moddalar komponentlar deyiladi

Qattiq eritmalar - qotishma komponentlardan biri o'zining kristall panjarasini saqlab qoladigan fazalar, boshqa yoki boshqa komponentlarning atomlari birinchi komponentning (erituvchi) kristall panjarasida joylashgan bo'lib, uning o'lchamlarini (davrlarini) o'zgartiradi.

O'zgartirish va interstitsialning mustahkam echimlari mavjud.

Birinchi holda, erigan komponentning atomlari uning kristall panjarasi joylarida erituvchi atomlarining bir qismini almashtiradi; ikkinchisida, ular erituvchining kristall panjarasining oraliqlarida (bo'shliqlarida) va ulardan bo'sh joy ko'proq bo'lgan joylarda joylashgan.

O'rnini bosuvchi eritmalarda to'r davri erituvchi va erigan komponentning atom radiuslarining nisbatiga qarab ortishi yoki kamayishi mumkin; o'rnatish echimlarida - har doim ortib boring.

Interstitsial qattiq eritmalar faqat erigan komponent atomlarining diametrlari kichik bo'lgan hollarda paydo bo'ladi.

Masalan, temir, molibden, xrom, uglerod, azot va vodorodda eritilib, oraliq qattiq eritmalar hosil qilishi mumkin. Bunday eritmalar cheklangan konsentratsiyaga ega, chunki erituvchi panjaradagi teshiklar soni cheklangan.

6. Po'latning tuzilishi va xususiyatlarini o'zgartirish

Temir-uglerod qotishmalarining kristallanish va qayta qizdirish-sovutish jarayonida fazaviy o'zgarishlarni boshdan kechirish, termomexanik va kimyoviy ta'sirlar va modifikator aralashmalari ta'sirida struktura va xossalarini o'zgartirish xususiyati metallurgiyada kerakli xossalarga ega bo'lgan metallarni olish uchun keng qo'llaniladi.

Bino va inshootlarning po'lat va temir-beton konstruksiyalarini, texnologik asbob-uskunalar va mashinalarni (avtoklavlar, pechlar, tegirmonlar, turli maqsadlar uchun bosimli va bosimsiz quvurlar, qurilish mahsulotlarini ishlab chiqarish uchun metall qoliplar, qurilish mashinalari va boshqalar) ishlab chiqish va loyihalashda. , iqlimiy, texnologik va favqulodda ularning ish sharoitlarini hisobga olish kerak.

Past salbiy haroratlar sovuq mo'rtlik chegarasini, zarba kuchi va sinish chidamliligini pasaytiradi.

Ko'tarilgan harorat, masalan, yong'in paytida aniq namoyon bo'ladigan elastiklik modulini, valentlik quvvatini, oqish quvvatini pasaytiradi.

600 ° C da po'lat va 200 ° S da alyuminiy qotishmalari butunlay plastik holatga o'tadi va yuk ostida tuzilmalar barqarorligini yo'qotadi.

Shuning uchun himoyalanmagan metall konstruktsiyalar nisbatan kam yong'inga chidamliligiga ega.

Texnologik asbob-uskunalar - ishlab chiqarish jarayonida 20-200 ° C va undan yuqori harorat oralig'ida doimiy ravishda tsiklik isitish va sovutishga duchor bo'lgan qozonlar, quvurlar, avtoklavlar, metall qoliplar, shuningdek, temir-beton konstruktsiyalarni mustahkamlash, termal qarish va past haroratni boshdan kechiradi. -ko'pincha korroziya bilan kuchayadigan haroratni pasaytirish, bu ma'lum maqsadlar uchun po'lat navlarini tanlashda hisobga olinishi kerak.

Metallurgiyada ishlatiladigan po'latning tuzilishi va xususiyatlarini o'zgartirishning asosiy usullari:

Kristallanish markazlari bo'lgan refrakter birikmalar hosil qiluvchi moddalarni eritilgan metallga kiritish;

Ferrit va ostenitning kristall panjaralarining mustahkamligini oshiruvchi, uglerod va karbid ajralib chiqishining diffuziya jarayonlarini va dislokatsiyalar harakatini sekinlashtiradigan qotishma elementlarni joriy etish;

Po'latni termik va termomexanik ishlov berish.

Ular asosan sovutilgan po'latning donalarini maydalash, qoldiq stresslarni bartaraf etish va uning kimyoviy va fizik bir hilligini oshirishga qaratilgan.

Natijada, po'latning qattiqlashishi ortadi; qattiqlik, sovuq mo'rtlik chegarasi, temperli mo'rtlik, termal va deformatsiya qarish tendentsiyasi kamayadi, po'latning plastik xususiyatlari yaxshilanadi.

Ushbu usullarning o'ziga xos xususiyatlari quyida muhokama qilinadi.

Strukturaviy po'latlarga qotishma elementlar kiritiladi.

Karbid hosil qiluvchi elementlar bo'lib, ular bir vaqtning o'zida eritmaning kristallanishi paytida po'lat donalarining yadrolanishi va tozalanishini ta'minlaydigan modifikator qo'shimchalari bo'lib xizmat qiladi.

Qotishma po'lat navlarida qotishma elementlarning turi va tarkibi harflarning o'ng tomonidagi harflar va raqamlar bilan ko'rsatilgan.

Ular qotishma elementning taxminiy tarkibini (%) ko'rsatadi; raqamlarning yo'qligi 1,5% dan oshmasligini anglatadi.

Qotishtiruvchi elementlarning qabul qilingan belgilari: A - azot, B - niobiy, C - volfram, D - marganets, D - mis, E - selen, K - kobalt, H - nikel, M - molibden, P - fosfor, P - bor, C - kremniy, T - titan, F - vanadiy, X - xrom, C - sirkoniy, H - nodir tuproq, Yu - alyuminiy.

Ferrit va ostenitda eriydigan qotishma elementlar karbid fazasining don hajmini va zarralarini kamaytiradi.

Ular don chegaralari bo'ylab joylashgan bo'lib, ularning o'sishiga, uglerod va boshqa qotishma elementlarning tarqalishiga to'sqinlik qiladi va ostenitning o'ta sovutishga chidamliligini oshiradi.

Shuning uchun past qotishma po'latlar nozik taneli tuzilishga va yuqori sifat ko'rsatkichlariga ega.

Termik va termomexanik ishlov berish - bu strukturani o'zgartirish va po'lat xususiyatlarini yaxshilashning keng tarqalgan usullari.

Ularning quyidagi turlari mavjud: tavlanish, normalizatsiya, qattiqlash va temperlash. Yuvish gomogenizatsiya, qayta kristallanish va qoldiq kuchlanishlarni olib tashlash jarayonlarini o'z ichiga oladi.

Har xil tavlanish turlari uchun harorat diapazonlari: 1 - gomogenlashtirish; 2 - qattiqlikni kamaytirish uchun past haroratli qayta kristallanish tavlanishi (yuqori temperleme); 3 - stressni bartaraf etish uchun tavlanish (temperlash); 4 - fazali qayta kristallanish bilan to'liq tavlanish; 5, 6 - sub- va gipereutektoid po'latni normalizatsiya qilish; 7 - sferoidizatsiya; 8 - gipoevtekoid po'latning to'liq bo'lmagan tavlanishi

Kimyoviy tarkibni tenglashtirish, dendritik va intrakristal ajralishni kamaytirish uchun 1100-1200 ° S haroratda 15-20 soat davomida qotishma po'latdan yasalgan quymalar gomogenizatsiya qilinadi, bu bosim bilan ishlov berish jarayonida mo'rt sinishni, xususiyatlarning anizotropiyasini, floklarning shakllanishini va qo'pol taneli tuzilish.

Qayta kristallanish bilan tavlanish deformatsiyalangan metallni qayta kristallanish chegarasi haroratidan yuqori qizdirish, shu haroratda namlash va sovutish orqali qattiqlashishini bartaraf etish uchun ishlatiladi.

Sovuq va issiq (issiq) deformatsiyalar mavjud.

Sovuq qayta kristallanish chegarasidan past haroratda, issiq esa yuqorida amalga oshiriladi.

Sovuq deformatsiya paytida qayta kristallanish statik deb ataladi va issiq paytida - dinamik, qoldiq "issiq ishning qattiqlashishi" bilan tavsiflanadi, prokat isitishdan qotib qolish uchun foydalidir.

Qoldiq kuchlanishlarni olib tashlash uchun tavlanish bir necha soat davomida 550 ... 650 ° S da amalga oshiriladi. Kesish, to'g'rilash va hokazolardan so'ng payvandlangan mahsulotlarning egilishini oldini oladi.

Normalizatsiya uzoq mahsulotlarni isitishni ta'minlaydi - va gipereutektoid strukturali po'lat, qisqa ta'sir qilish va havoda sovutish.

Bu po'latning to'liq fazali qayta kristallanishiga olib keladi, ichki stresslarni engillashtiradi, egiluvchanlik va zarba kuchini oshiradi.

Havoda tezlashtirilgan sovutish past haroratlarda ostenitning parchalanishiga olib keladi.

Normalizatsiya past karbonli qurilish po'latlarining xususiyatlarini yaxshilash uchun keng qo'llaniladi, tavlanish o'rnini bosadi. O'rta uglerodli va qotishma po'latlar uchun u qayta kristallanish chegarasidan past haroratlarda yuqori temperatura bilan birlashtiriladi.

Söndürme va chiniqtirish po'latning mustahkamligi va plastik-yopishqoqlik xususiyatlarini yaxshilashni, sovuq mo'rtlik chegarasini va stress konsentratorlariga sezgirlikni kamaytirishni ta'minlaydi.

Qattiqlashuv po'latni isitish, uni po'lat to'liq ostenitlashguncha ushlab turish va ostenitning martensitga o'tishini ta'minlaydigan tezlikda sovutishdan iborat.

Shuning uchun martensitning kristall panjarasi strukturaviy xususiyatlar va martensitning solishtirma hajmining ostenitga nisbatan 4...4,25% ga oshishi tufayli kuchli buzilib, kuchlanishlarni boshdan kechiradi.

Martensit mo'rt, qattiq va kuchli. Shu bilan birga, etarlicha to'liq martensitik transformatsiya faqat o'ta sovutilgan ostenitning barqarorligi yuqori bo'lgan yuqori uglerodli va qotishma po'latlar uchun mumkin.

Kam uglerodli va past qotishma konstruktiv qurilish po'latlarida u kichikdir va shuning uchun söndürme paytida, hatto suv bilan tez sovutilganda ham, martensit yo hosil bo'lmaydi yoki beynit bilan birgalikda kamroq miqdorda hosil bo'ladi.

Past uglerodli qurilish po'latlarini (C0,25%) tez sovutish (prokat isitishdan söndürme) paytida ostenit parchalanadi va perlit-sorbit va troostit yoki kam uglerodli martensit va sementitning yuqori dispersli ferrit-sementit strukturasi hosil bo'ladi.

Ushbu tuzilish beynit deb ataladi.

Ostenitning pearlit hududida parchalanish mahsulotlari - sorbitol va proostit bilan solishtirganda mustahkamligi, qattiqligi va chidamliligi yuqori bo'lib, yuqori plastiklik, yopishqoqlik va pasaytirilgan sovuq sig'im chegarasini saqlab qoldi.

Po'latni prokat bilan isitishdan so'ndirish yo'li bilan qattiqlashishi prokat isitish vaqtida dinamik qayta kristallanishning to'liq bo'lmaganligi va beynitning deformatsiyalangan ostenitda hosil bo'lgan dislokatsiyalarning yuqori zichligini meros qilib olishi bilan bog'liq.

Ostenitik holatdagi po‘latning plastik deformatsiyasini söndürme va chiniqtirish bilan uyg‘unlash uning mustahkamligi, egiluvchanligi va pishiqligini sezilarli darajada oshirishi, qotishma po‘latni 300...400° da o‘rta haroratda chiniqtirish jarayonida kuzatiladigan mo‘rtlik tendentsiyasini yo‘qotishi mumkin. C.

Temperlash po'latni issiqlik bilan ishlov berishning yakuniy operatsiyasi bo'lib, undan keyin u kerakli xususiyatlarga ega bo'ladi.

U qattiqlashtirilgan po'latni isitish, uni ma'lum bir haroratda ushlab turish va ma'lum tezlikda sovutishdan iborat.

Temperlashning maqsadi ichki stresslar darajasini pasaytirish va halokatga chidamliligini oshirishdir.

Uning uchta turi mavjud: past haroratli (past) 250 ° S gacha qizdirish bilan; 350-500 ° S oralig'ida isitish bilan o'rta haroratli (o'rta) va 500-600 ° S haroratda isitish bilan yuqori haroratli (yuqori).

Uglerodli po'latning qarishi vaqt o'tishi bilan uning xususiyatlarining o'zgarishida mikro tuzilmada sezilarli o'zgarishsiz namoyon bo'ladi.

Quvvat va sovuq mo'rtlik chegarasi ortadi, plastiklik va zarba kuchi pasayadi.

Qarishning ikki turi mavjud - termal va deformatsion (mexanik).

Deformatsiya (mexanik) qarish plastik deformatsiyadan keyin qayta kristallanish chegarasidan past haroratda davom etadi.

Ushbu turdagi qarishning asosiy sababi, shuningdek, C va N atomlarining dislokatsiyalarda to'planishi bo'lib, bu ularning harakatiga to'sqinlik qiladi.

Quruvchilar temir-beton konstruksiyalarni ishlab chiqarish jarayonida elektrotermik kuchlanish usulida po'latning mo'rtligi va qarishi faktlariga duch kelishadi.

7. Cho'yan

Yuqorida aytib o'tilganidek, tarkibida 2,14% dan ortiq S bo'lgan temir-uglerodli qotishmalar quyma temir deb ataladi.

Cho'yan tarkibida evtektikaning mavjudligi uni faqat quyma qotishma sifatida ishlatishni belgilaydi. Cho'yandagi uglerod sementit va grafit shaklida yoki ikkalasi ham bo'lishi mumkin.

Tsementit sindirishga ochiq rang va xarakterli porlashni beradi; grafit - porlashsiz kulrang rang.

Barcha uglerod sementit shaklida bo'lgan quyma temir oq, sementit va erkin grafit shaklida esa kulrang deb ataladi.

Grafitning shakliga va uning hosil bo'lish sharoitiga qarab: kulrang, tugunli grafitli yuqori quvvatli va egiluvchan cho'yanlar mavjud.

Cho'yanning fazaviy tarkibi va xususiyatlariga undagi uglerod, kremniy va boshqa aralashmalar, shuningdek sovutish va tavlanish rejimi hal qiluvchi ta'sir ko'rsatadi.

Uglerod va kremniy tarkibining quyma temir tuzilishiga ta'siri (soyali maydon - eng keng tarqalgan cho'yanlar):

I - oq quyma temir maydoni; II - yarim quyma temir; III - marvaridli kulrang quyma temir; IV - ferrit-perlitli quyma temir; V - ferritli kulrang quyma temir;L - ledeburit; P - perlit; C - sementit; G - grafit; F - ferrit

Oq cho'yan yuqori qattiqlik va mustahkamlikka ega (HB 4000-5000 MPa), kesish orqali yomon qayta ishlanadi va mo'rt.

U po'lat yoki egiluvchan temirga aylantirish sifatida ishlatiladi.

Sovutilgan quyma temir sirt qatlamida oq quyma temirdan, yadroda esa kulrang quyma temirdan iborat tuzilishga ega bo'lib, undan tayyorlangan mahsulotlarga aşınma qarshiligi va chidamliligini oshiradi.

Oq cho'yanning taxminiy tarkibi: C=2,8-3,6%; Si=0,5-0,8%; Mn=0,4-0,6%.

Kulrang quyma temir Fe-Si-C qotishmasi bo'lib, unda Mn, P va S muqarrar aralashmalari mavjud.

Eng yaxshi xususiyatlar 2,4-3,8% C o'z ichiga olgan gipoevtektik quyma temirlar bo'lib, ularning bir qismi 0,7% gacha sementit shaklida bo'ladi.

Silikon quyma temirning grafitlanishiga hissa qo'shadi, marganets, aksincha, uni oldini oladi, lekin quyma temirning oqartirishga moyilligini oshiradi.

Oltingugurt - quyma temirning mexanik va quyma xususiyatlarini yomonlashtiradigan zararli nopoklik.

0,2-0,5% miqdorida fosfor grafitlanishga ta'sir qilmaydi, suyuqlikni oshiradi, lekin quyma temirning mo'rtligini oshiradi.

Cho'yanning mexanik va plastik xususiyatlari uning tuzilishi, asosan grafit komponenti bilan belgilanadi. Grafit qo'shimchalari qanchalik kam bo'lsa, qanchalik kichikroq, ko'proq tarvaqaylab ketgan va bir-biridan ajratilgan bo'lsa, quyma temir shunchalik kuchli va egiluvchan bo'ladi.

Quyma temirning metall asosining tuzilishi hipoeutektoid yoki evtekoid po'latdir, ya'ni. ferrit + pearlit yoki perlit. Eng katta quvvat, qattiqlik va aşınma qarshiligi taxminiy kompozitsiyaning metall bazasining pearlit tuzilishi bilan kulrang quyma temirga ega: C = 3,2-3,4%; Si - 1,4-2,2%; Mn=0,7-1,0%; P, S 0,15-0,2%.

Metall asos va grafit qo'shimchalari shaklining quyma temirning mexanik va texnologik xususiyatlariga ta'siri.

Turli konstruksiyali quyma temirlarning fizik-mexanik xossalari

Quyma temirning nomi	Quyma temir darajasi	Metall asosning tuzilishi	grafit shakli	Qattiqlik HB, MPa	Kuchlanish kuchi, MPa	Nisbiy kengaytma, %
Kulrang	MF-10; SCH-15		Katta va o'rta o'lchamdagi plitalar	1200-2400	100-150	-
Kulrang	MF-18; MF-21; MF-24; MF-25; MF-30; SCH-40	Perlit (sorbitol)	Kichik aylanadigan plitalar	2550-2900	180-400	-
Yuqori chidamli	VCh35-22; VCh40-15; VCh45-10	Ferritik va ferrit-perlitik	sharsimon	1400-1700; 1400-2020; 1400-2250;
	VCh50-8;	perlit	sharsimon	1530-2450;
	VCh60-3;			1920-2770;
	VCh70-2;			2280-3020;
	VCh80-2;			2480-3510;
	VCh100-2			2700-3600	1000
Egiluvchan	KCh30-6;	ferritik	xiralashgan	1630
	KCH33-8
	KCh35-10
	KCH37-12
	KCh50-4;	perlit	xiralashgan	2410-2690
	KCh56-4;
	KCh60-3;
	KCh63-2

Grafit qo'shimchalari kulrang quyma temirning kuchlanish kuchini keskin pasaytiradi, amalda uning siqilish kuchiga, egilish va qattiqligiga ta'sir qilmaydi; stressni kontsentratorlarga befarq qilish, ishlov berish qobiliyatini yaxshilash.

Kulrang quyma temir C - kulrang va H - quyma temir harflari bilan belgilanadi.

Ulardan keyingi raqamlar o'rtacha kuchlanish kuchini (kg / mm) ko'rsatadi.

Pearlitli cho'yanlarga SCH30-SCH35 modifikatsiyalangan cho'yan navlari kiradi, ular tarkibida modifikator qo'shimchalari - grafit, ferrosilikon, 0,3-0,8% miqdorida silikon kalsiy va boshqalar mavjud.

Ichki kuchlanishlarni bartaraf etish uchun quyma buyumlar 500-600 ° S haroratda tavlanadi, keyin esa sekin sovutiladi.

Modifikatsiya va tavlanish cho'yanning egiluvchanligi, pishiqligi va chidamliligini oshiradi

0,03-0,07% miqdorida magniyni eritishda kulrang quyma temirning kiritilishi bilan kristallanish jarayonida grafit qatlamli emas, balki sharsimon shaklga ega bo'ladi.

Bunday quyma temir quyma po'lat bilan solishtirish mumkin bo'lgan yuqori quvvatga ega, yaxshi quyish xususiyatlari va egiluvchanligi, ishlov berish qobiliyati va aşınma qarshiligiga ega.

Egiluvchan temir navlari harflar va raqamlar bilan belgilanadi.

Ikkinchisi kuchlanish kuchi (kg/mm) va nisbiy cho'zilish (%) degan ma'noni anglatadi.

Egiluvchan temir oq cho'yan quymalarini uzoq muddat qizdirish (tavlash) yo'li bilan olinadi.

Yuvish ledeburit (I bosqich), ostenit va sementit (II bosqich) to'liq parchalanishi va ferrit va grafit hosil bo'lguncha ularning har biriga ta'sir qilish bilan ikki bosqichda amalga oshiriladi.

Ikkinchisi, bu holda, quyma temirga yuqori egiluvchanlikni berib, yoriqlar shaklida ajralib turadi.

Uning sinishi baxmaldek qora rangda.

Sovutish tezlashtirilsa, egiluvchan quyma temir asosli perlitli asos bilan hosil bo'ladi, bu egiluvchanlikni pasaytiradi va sinishning engil (po'lat) ko'rinishini beradi. Uni yuqori quvvatli quyma temir bilan bir xil tarzda belgilang.

"Egiluvchan temir" atamasi shartli bo'lib, quyma temirning texnologik xususiyatlarini emas, balki plastmassani tavsiflaydi, chunki undan tayyorlangan mahsulotlar, boshqa quyma temirlar singari, zarb bilan emas, balki quyish orqali olinadi.

Qurilishda grafit qo'shimchalari bo'lgan barcha turdagi quyma temirlardan foydalaniladi.

Kulrang quyma temirlar statik yuk ostida ishlaydigan tuzilmalarda (ustunlar, poydevor plitalari, trusslar uchun taglik plitalari, nurlar, kanalizatsiya quvurlari, lyuklar, vanalar) ishlatiladi; высокопрочные и ковкие чугуны, обладающие повышенной прочностью, пластичностью и вязкостью, используют в конструкциях, подвергающихся динамической и вибрационной нагрузке и износу (полы промзданий, фундаменты тяжелого кузнечно-прессового оборудования, подферменные опоры железнодорожных и автодорожных мостов, тюбинги для крепления ответственных транспортных тоннелей под землей , tog'larda).

8. Rangli metallar

Rangli metallardan alyuminiy qurilishda eng ko'p qo'llaniladi, yuqori o'ziga xos mustahkamlik, egiluvchanlik, korroziyaga chidamlilik va iqtisodiy samaradorlikka ega.

Kumush, oltin, mis, rux, titan, magniy, qalay, qo'rg'oshin va boshqalar asosan qotishma qo'shimchalari va qotishma komponentlari sifatida ishlatiladi va shuning uchun qurilishda maxsus va cheklangan qo'llaniladi (maxsus shisha turlari, noyob buyumlar - Mamaev Kurgan yodgorligi Volgograd, Poklonnaya Gorada, Moskvada kosmosni zabt etish sharafiga obelisk va boshqalar, unda titan, mis va ularning qotishmalari keng qo'llaniladi; o'chirish va boshqarish klapanlari va sanitariya-tesisat va isitish moslamalari, binolarning elektr tizimlari. va tuzilmalar).

Sof shaklda rangli metallar, temir kabi, kam quvvat va qattiqlik tufayli kamdan-kam qo'llaniladi.

alyuminiy- kumush-oq metall, zichligi 2700 kg/m3 va erish nuqtasi 658 °C. Uning kristall panjarasi 0,40412 nm davriga ega bo'lgan yuz markazli kubdir.

Haqiqiy alyuminiy donalari, temir donalari kabi, blokli tuzilishga va shunga o'xshash nuqsonlarga ega - vakansiyalar, oraliq atomlar, dislokatsiyalar, donalar orasidagi past va yuqori burchakli chegaralar.

Quvvatning oshishi Mg, Mn, Cu, Si, Al, Zn qotishmalari, shuningdek, plastik deformatsiyalar (qattiq ish), qotib qolish va qarish orqali erishiladi. Barcha alyuminiy qotishmalari ishlangan va quymalarga bo'linadi.

Dovlangan qotishmalar, o'z navbatida, bo'linaditermal qotib qolgan va qotib qolmagan .

Issiqlik bilan qotib qolgan qotishmalarga Al-Mg-Si, Al-Cu-Mg, Al-Zn-Mg; termal qattiqlashtirilmagan - texnik alyuminiy va ikki komponentli qotishmalar Al-Mn va Al-Mg (maglia).

Mis- qotishmalarning asosiy qotishma qo'shilishi - duralumin, kuchini oshiradi, lekin alyuminiyning süneklik va korroziyaga qarshi xususiyatlarini pasaytiradi.

Marganets va magniy kuch va korroziyaga qarshi xususiyatlarni oshiradi; kremniy - suyuqlik va erituvchanlik, lekin plastiklikni yomonlashtiradi.

Sink, ayniqsa magniy bilan, kuchini oshiradi, lekin stress korroziyaga chidamliligini pasaytiradi.

Alyuminiy qotishmalarining xususiyatlarini yaxshilash uchun ular oz miqdorda xrom, vanadiy, titan, sirkoniy va boshqa elementlarni kiritadilar. Temir (0,3-0,7%) kiruvchi, ammo muqarrar nopoklikdir.

Qotishmalardagi tarkibiy qismlarning nisbati issiqlik bilan ishlov berish va qarish, yuqori quvvat, ishlov berish va korroziyaga chidamlilikdan keyin ularga erishish shartlari asosida tanlanadi.

Qotishmalar qotishma tarkibi va holatini tavsiflovchi alifbo va raqamli belgiga ega bo'lgan navlar bilan belgilanadi: M - tavlangan (yumshoq); H - sovuq ishlov berish; H2 - yarim qattiqlashtirilgan; T - qotib qolgan va tabiiy ravishda qarigan; T1 - qotib qolgan va sun'iy qarigan; T4 - to'liq qotib qolmagan va sun'iy qarigan.

Termik qotib qolgan qotishmalar uchun qattiq ishlaydigan va yarim qattiq ishlaydigan xarakterlidir; qattiqlashuv va qarish - termal qotib qolganlar uchun.

Texnik alyuminiy navlari: AD, AD1 (A - alyuminiy, D - duralumin tipidagi qotishma, 1 - alyuminiyning tozalik darajasini tavsiflaydi - 99,3%; AD markasida - 98,8 A1); yuqori quvvatli - B95, B96, zarb - AK6, AK8 (raqamlar qotishmadagi asosiy va qo'shimcha qotishma elementlarning umumiy tarkibini ko'rsatadi (%).

Termik qattiqlashtirilmagan alyuminiy qotishmalarining markalari: AD1M, AMtsM, AMg2M, AMg2N2 (M - yumshoq, Mts - marganets, Mg2 - qotishma tarkibidagi 2% magniy).

Alyuminiy qotishma markalarining raqamli belgilari: 1915, 1915T, M925, 1935T (birinchi raqam qotishma asosini bildiradi - alyuminiy; ikkinchisi - tarkibiy qismlarning tarkibi; 0 - savdo sof alyuminiy, 1 - Al-Cu-Mg, 3 - Al-Mg-Si, 4 - Al-Mn, 5- Al-Mg, 9 - Al-Mg-Zn; oxirgi ikkitasi uning guruhidagi qotishmaning seriya raqami).

Alyuminiy qotishmalarini issiqlik bilan ishlov berishning asosiy turlari tavlanish, qotib qolish va qarish (temperlash) hisoblanadi.

Yuvish fazali o'zgarishlarsiz sodir bo'ladi va stressni bartaraf etish, gomogenizatsiya, qayta kristallanish va tiklanish uchun ishlatiladi.

Ikkinchi holda, texnologik maqsadlar uchun zarur bo'lgan qotishmaning dastlabki fizik-mexanik xususiyatlarining tiklanishi, kuchning pasayishi, egiluvchanlik va zarba kuchining oshishi kuzatiladi.

9. Temir-beton konstruktsiyalar uchun po'lat armatura

Temir-beton konstruksiyalarni mustahkamlash uchun silliq va davriy profilning novda va simli armaturalari va past uglerodli va past qotishma po'latlardan yasalgan arqonlar, prokat isitish, sovuq yoki issiq deformatsiyadan so'nish orqali qotib qolgan arqonlar qo'llaniladi.

Bu talablar yuqori quvvatli novda (A-1V - AV1; At-1VC (K) - At-V1C (K) va boshqalar), sim (B-II, Vr-II) va arqon (K-) tomonidan ko'proq qondiriladi. 7, K-9) oldindan zo'riqtirilgan temir-beton konstruksiyalarni ishlab chiqarish uchun qo'llaniladigan mos ravishda 590-1410 MPa va nisbiy cho'zilish kuchi 8-14% bo'lgan armatura.

Shu bilan birga, konstruksiyalarning mustahkamligi va yorilishga chidamliligi 20-30% ga oshishi bilan bir qatorda, kuchlanishsiz A-I (A-240), A-II (A-300) ga nisbatan mustahkamlovchi po'lat iste'moli kamayadi. , A-III (A-400) , Vp-I.

Biroq, korroziya harakati nuqtai nazaridan, yuqori quvvatli, ayniqsa oldindan kuchlanishli armatura potentsial ravishda zaifroq.

Betondagi armaturaning korroziyaga chidamliligi, asosan, mustahkamligi, egiluvchanligi va uning sinish xususiyatining o'zgarishi, shuningdek korroziya shikastlanishining chuqurligi (mm / yil) yoki vazn yo'qotishi (g / m sutka yoki g / m s) bilan tavsiflanadi.

Termodinamik oksidlanish reaktsiyalariga moyil bo'lgan betondagi armaturaning passiv holati muhitning yuqori ishqoriyligi (pH12) va betonning etarlicha qalin (0,01-0,035 m) va zich himoya qatlami bilan ta'minlanadi.

Oksid-plyonka nazariyasiga ko'ra, oksidlovchi muhitda mustahkamlashning passiv holati metall yuzasida ingichka oksidli plyonka hosil bo'lishi tufayli yuzaga keladi.

Bunday plyonkaning shakllanishi uchun muvozanat potentsiali ijobiy va taxminan 0,63 V ni tashkil qiladi va faol holatda temir taxminan 0,4 V ni tashkil qiladi.

Metallning anod qismlarining polarizatsiyasi oksidli plyonka hosil bo'lish potentsialiga erishgandan so'ng, eritma oqimining zichligi keskin kamayadi va metall passiv holatga o'tadi.

Bu xarakterli potentsial Flade potensiali deb ataladi..

20 ± 5 ° S haroratda betonda mustahkamlashning passivatsiyasi nafaqat toza sirt bilan, balki zang bilan ham 32-36 soat ichida yakunlanadi.

Shu bilan birga, muhitning pH qiymati betonda armatura holatini noaniq tarzda tavsiflaydi; u asosan metallning erish potentsialini salbiy tomonga siljituvchi faollashtiruvchi ionlarning mavjudligi bilan belgilanadi; keyin metall faol holatga o'tadi.

Betondagi armaturaning elektrokimyoviy holatini faqat uning polarizatsiyasi bilan ob'ektiv baholash mumkin, ya'ni. elektrod potensiali va oqim zichligining o'zgarishi.

Barcha betonlar yuqori pH qiymati bilan tavsiflanmaydi.

Ishlab chiqarilgan paytdan boshlab faol mineral qo'shimchalar bilan avtoklavlangan, gips va betonlarda pH<12.

Bunday betonlarda armatura himoya qoplamasini talab qiladi.

Betonning karbonlangan himoya qatlamida (mustahkamlash joylashgan joyda), ayniqsa, yoriqlar bo'lgan joylarda mustahkamlovchi depassivatsiya ham sodir bo'lishi mumkin, bu himoya qatlamining qalinligi va zichligini belgilashda hisobga olinishi kerak, turiga, maqsadiga qarab. temir-beton konstruktsiyalarning ishlash shartlari va xizmat muddati.

Metall sirtining lokalizatsiya qilingan korroziyali shikastlanishlari stressni kontsentratorlarga o'xshash tarzda harakat qiladi.

Egiluvchan yumshoq po'latlarda, bu shikastlanishlar markazlari yaqinida, kuchlanishlarning qayta taqsimlanishi sodir bo'ladi, buning natijasida po'latlarning mexanik xususiyatlari deyarli o'zgarmaydi.

Silliq va davriy profildagi yuqori mustahkamlikdagi past egiluvchanlikdagi po‘latlarda, masalan, cho‘zilish kuchiga yaqin bo‘lgan V-II va Vr-II (va shu sababli anodik qutblanishga unchalik mos kelmaydigan), mahalliy korroziya. zarar zaif bo'shashtiruvchi stresslarning katta konsentratsiyasini keltirib chiqaradi va mo'rt sinish ehtimoli paydo bo'ladi.

Shuning uchun, oldindan zo'riqtirilgan konstruktsiyalar uchun tavsiya etilgan yuqori mustahkamlikdagi mustahkamlovchi po'latlar, qoida tariqasida, murakkab qotishma bo'lib, 600-650 ° S da termik va termomexanik ishlov berish, normalizatsiya va yuqori temperatsiyadan o'tgan.

Cr, Mn, Si, Cu, P, Al va boshqa qotishma qo'shimchalarning oz miqdorini armatura po'latiga termik va termomexanik ishlov berish bilan bir qatorda kiritish po'latlarning mexanik va korroziyaga qarshi xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilaydi.

10. Chelik konstruksiyalar

Po'lat konstruktsiyalarning asosiy konstruktiv shakllari va maqsadlari:sanoat binolari, jamoat binolarining ramkalari va katta oraliqli qoplamalari, ko'priklar va yo'l o'tkazgichlar, minoralar va ustunlar, vitrajlar, deraza va eshik plombalari, osma shiftlar va boshq.

Qurilish inshootlarining asosiy elementlari quyidagilardir:

Qalinligi 4-160 mm, uzunligi 6-12 m, kengligi 0,5-3,8 m, choyshab va rulon shaklida etkazib beriladigan po'lat plitalar qalinligi; yupqa issiq va sovuq haddelenmiş, rulonlarda qalinligi 4 mm gacha; keng javonli universal 6-60 mm qalinlikdagi ishlov berilgan, tekislangan qirralar bilan issiq haddelenmiş;

Profilli po'lat - burchaklar, kanallar, I-nurlar, tee, quvurlar va boshqalar, ulardan turli nosimmetrik qismlar yig'iladi, bu konstruktsiyalarning barqarorligi va iqtisodiy samaradorligini oshiradi;

Radio va televizor ustunlari uchun diametri 25-550 mm va devor qalinligi 2,5-75 mm bo'lgan issiq prokat choksiz dumaloq quvurlar;

Quvurlar dumaloq elektr payvandlangan, diametri 8-1620 mm va devor qalinligi 1-16 mm; tomonlari 60 dan 180 mm gacha va devor qalinligi 3 dan 8 mm gacha bo'lgan kvadrat va to'rtburchaklar kesim. Quvurlar engil tomlar, yarim yog'ochli devorlar, bog'lashlar, vitraylar qurilishida ishlatiladi;

Qalinligi 1-8 mm bo'lgan lenta yoki tasmadan sovuq shakllangan profillar Ularning asosiy qo'llanilishi - engil, iqtisodiy qurilish qoplamalari;

Turli maqsadlar uchun profillar - deraza, eshik va fonar romlari, kran relslari, galvanizli profil qoplamalari, po'lat arqonlar va osilgan va simli tomlar uchun yuqori mustahkam simlar, ko'priklar, ustunlar, oldindan zo'riqtirilgan tom konstruktsiyalari, quvurlar, tanklar va boshqalar.

Rolling profillarining asosiy turlari. a) po'lat plitalar; b) burchak profillari; c) kanal; d), e), f) turli xil raf kengligi bo'lgan I-nurlari; g) yupqa devorli I-nurlar va kanallar; h) choksiz va elektr payvandlangan quvurlar

Qalinligi 1 dan 8 mm gacha bo'lgan po'lat lenta yoki chiziqdan yasalgan sovuq shaklli profillar turlari. a) teng bo'lmagan va teng burchaklar; b) kanallar; c) ixtiyoriy qism

Birlikning shakli, o'lchamlari, massasi va tolerantliklarni ko'rsatadigan rulonli profillar ro'yxati assortiment deb ataladi.

Eng tejamkor va unda yupqa devorli profillar mavjud.

Zavodda birlamchi elementlardan ustunlar, kran va ko'prik to'sinlari, trusslar, to'sinlar, kamarlar, silindrsimon va son tomlari va boshqa tuzilmalarning bo'laklari ishlab chiqariladi, keyinchalik ular bloklarga kattalashtiriladi va qurilish maydonchasiga o'rnatiladi.

Metall konstruksiyalarni ishlab chiqarish va o'rnatish yuqori mahsuldorlikni va mahsulot sifatini va montajni ta'minlaydigan ixtisoslashtirilgan zavodlar va montaj tashkilotlari tomonidan amalga oshiriladi.

Metall konstruksiyalarning maqsadi va ish sharoitlariga, binolar va inshootlarning mas'uliyat darajasiga qarab, dizayndagi qishki tashqi havo haroratida sovuqqa chidamliligini hisobga olgan holda turli toifadagi po'latlardan foydalanish tavsiya etiladi.

Barcha turdagi tuzilmalar 4 guruhga bo'linadi, ular uchun talablar va shunga mos ravishda po'lat navlari birinchi guruhdan to'rtinchi guruhga kamayadi.

Va agar ularning dastlabki uchtasida asosiy tanqidiy tuzilmalar uchun, asosan, yaxshi payvandlangan va sovuqqa chidamli murakkab qotishma po'latlar tavsiya etilsa, to'rtinchi guruhda yordamchi tuzilmalar uchun - oddiy po'latlar VSt3sp (ps) (kp).

Poʻlatlarni oz miqdorda mis, fosfor, nikel, xrom bilan qotishma (masalan, birinchi va ikkinchi guruh poʻlatlari, 15G2AFDps, 10KhSND, 10KhNDP, 12GN2MFAYu va boshqalar) ularni atmosfera korroziyasidan himoya qilish uchun ayniqsa samaralidir.

Past qotishma po'latlarning amorf - FeUN dan tashkil topgan zich himoyalangan zang plyonkalarini hosil qilish qobiliyati kartinalar deb ataladigan narsalarni yaratishga olib keldi.

Ular atmosfera sharoitida ishlaydigan sanoat binolari, ko'priklar, tayanchlar va boshqa inshootlarning konstruktsiyalari uchun ishlatiladi. Kardenlar bo'yashni talab qilmaydi va tuzilmalarning butun xizmat muddati davomida korroziyaga uchramaydi. Filmning himoya xususiyatlari davriy namlash - quritish orqali yaxshilanadi.

Odatda karton tarkibi 0,09% C va P; 0,4% Mn va Cu; 0,8% Cr va 0,3% Ni.

11. Alyuminiy konstruksiyalar

Qurilishda alyuminiydan foydalanishning boshlanishi 1896 yilda Monrealdagi hayot binosiga alyuminiy kornişni va 1897-1903 yillarda Rimdagi ikkita diniy binoga alyuminiy tomni o'rnatishni ko'rib chiqish mumkin.

1933 yilda Pitsburgda (AQSh) shahar ko'prigini rekonstruksiya qilish jarayonida birinchi marta ko'prikning qatnov qismining podshipnik elementlari alyuminiy kanallar va lavhadan yasalgan bo'lib, ular 34 yil davomida muvaffaqiyatli ishlatilgan.

Maishiy qurilishda alyuminiy konstruktsiyalar birinchi marta 50-yillarning boshlarida "Shimoliy qutb" tadqiqot stantsiyasini jihozlashda va Kavkazdagi alpinistlar binosida ishlatilgan.

Chet elda alyuminiy ko'proq qo'llaniladi va qurilish sektori ushbu mamlakatlarda umumiy alyuminiy iste'molining 27% gacha foydalanadi.

Ularda alyuminiy qurilish konstruksiyalarini ishlab chiqarish quvvati yiliga 30-40 ming tonna bo‘lgan yirik ixtisoslashtirilgan zavodlarda jamlangan bo‘lib, ular turli sifatli mahsulotlar ishlab chiqarishni ta’minlaydi.

Ulardan eng samaralilari:tashqi devorlar panellari va ramkasiz turdagi qoplamalar, to'xtatilgan shiftlar, yig'iladigan va qatlamli konstruktsiyalar.

Iqtisodiy samaraning muhim qismi po'lat va temir-betondan yasalgan shunga o'xshash konstruktsiyalarga nisbatan alyuminiy konstruktsiyalarning korroziyaga chidamliligi va engilligi oshishi tufayli transport va ekspluatatsiya xarajatlarini kamaytirish hisobiga erishiladi.

Yuk ko'taruvchi konstruktsiyalarda alyuminiydan foydalanish iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiq emas, katta oraliqli qoplamalar va atrof-muhitning tajovuzkorligining kuchayishi holatlari bundan mustasno.

Bu alyuminiyning past elastiklik moduli bilan bog'liq, buning natijasida elementlarning kesimlari va tuzilmalarning o'lchamlarini kerakli qattiqlik va barqarorlikni ta'minlash uchun oshirish kerak.

Shu bilan birga, alyuminiyning mustahkamligi kam ishlatiladi.

Bunga qo'shimcha ravishda, alyuminiy po'lat bilan solishtirganda kamaytirilgan tsiklga chidamlilik va harorat qarshiligiga ega.

Ushbu kamchiliklarni (alyuminiyning yuqori plastik xususiyatlarini hisobga olgan holda) fazoviy tuzilmalarni, shu jumladan novda va osilgan tuzilmalarni yaratish, egilgan elementlar, shtamplash va gofrirovka qilingan plitalar yordamida bartaraf etish mumkin, ular bir vaqtning o'zida o'rab turganlar bilan birga yuk ko'taruvchi funktsiyalarni bajaradilar.

Metall plitalardan alyuminiy egilgan profillar. a) oddiy tayoqchalarni ochish; b) ochiq murakkab tayoqchalar; v) turli shakldagi gofrirovka qilingan gofrirovka qilingan choyshablar (1 - yivli; 2 - membrana; 3 - to'lqinli; 4 - qovurg'a; 5 - olukli); d), e) yopiq ko'p bo'shliqli profillar

Ekstrudirovka qilingan profillarning turlari. a) qattiq; b) ochiq; v) yarim ochiq; d) ichi bo'sh (yopiq); e) presslangan panellar; f) juftlashtirilgan profillarning qulflash ulanishlari; g) biriktiruvchi profilli ulanishlar

Alyuminiy oyna bloklari va vitrajlar yog'ochga qaraganda sezilarli iqtisodiy samara bermaydi, shu jumladan Uzoq Shimol sharoitida.

Shunga qaramay, ular eng yaxshi funktsional xususiyatlarga, tashqi ko'rinishga va yuqori chidamlilikka ega, bu esa ularni barcha turdagi qurilishlarda keng qo'llashning maqsadga muvofiqligini oldindan belgilab beradi.

Devor va qoplamalarning alyuminiy konstruktsiyalarini yopish ikki usulda amalga oshirilishi mumkin: to'liq zavod tayyorligi panellaridan yoki qurilish vaqtida izolyatsiyalangan yoki izolyatsiyalanmagan profilli yoki silliq plitalardan.

Ikkinchisi isitilmaydigan sanoat binolari va omborlarga tegishli.

Ikkala usul ham o'zlarining afzalliklari va kamchiliklariga ega.

Prefabrik panellarni o'rnatishning soddaligi va tezligi tekis yoki profilli lentalardan foydalanganda zavodni qayta taqsimlashning yo'qligiga qarshi. Ammo isitgichni o'rnatish yanada murakkablashadi.

Prefabrik qurilishda bo'g'inlarning, ayniqsa, profilli choyshablarning ishonchliligi muammosi mavjud; lenta bilan - katta oraliqlar uchun lentalarni o'rnatish va kuchlanish.

Mahalliy qurilishda birinchi panel usuli hozirgacha eng ko'p foydalanilgan.

Devor va tom panellari odatda ikkita yupqa, silliq yoki profilli alyuminiy plitalardan iborat bo'lib, ular orasidagi izolyatsiya mavjud.

Panelning konturi bo'ylab, ko'p hollarda, ramka yaratadigan qovurg'alar o'rnatiladi.

Alyuminiy plitalardan biri (odatda ichki) kontrplak, asbest-sement yoki plastmassa plitalar, sunta va tolali plitalar bilan almashtirilishi mumkin.

Isitgich sifatida texnologik jarayon davomida terilar orasiga ko'piklangan mineral jun plitalari, PSB, PVX, PSB-S ko'piklari va poliuretan ko'piklari ishlatiladi. Izolyatsiya alyuminiy plitalarga epoksi yoki kauchuk elim bilan yopishtirilgan va panelning ishlashiga kiritilgan. Panelning o'lchamlari 6x1,5x (0,05-0,15) m, 6,6x3x (0,05-0,2) m va undan ko'p.

Alyuminiy qoplamali plitalarning qalinligi 1-2,5 mm. Ularni ishlab chiqarish uchun alyuminiy qotishmalarining tavsiya etilgan navlari AMg2M, AMg2N2, AD31T 1(4-5), 1915 yil.

Chet elda yopishtirilgan uch qatlamli ramka va "Sendvich" tipidagi ramkasiz panellar oqimda alohida shakllarda yoki uzluksiz ravishda uzluksiz lenta shaklida tayyorlanadi, avtomatik chiziqning oxirida ma'lum bir mahsulotga kesiladi. hajmi.

Ob-havoga chidamliligini oshirish va tashqi ko'rinishini yaxshilash uchun alyuminiy plitalar anodlangan yoki turli rangdagi polimer birikmalari bilan bo'yalgan. Panellarning qattiqligi va sifatini yaxshilash uchun alyuminiy plitalar mexanik ravishda oldindan zo'riqlanadi.

Bu sizga panel ramkasining ishiga terini kiritish, qovurg'alar orasidagi masofani oshirish, choyshablarning to'lqinliligini yo'q qilish va izolyatsiya bilan yaxshiroq yopishtiruvchi aloqani ta'minlash imkonini beradi.

Sanoat qurilishida devorlar va qoplamalar uchun uzunlamasına va ko'ndalang profilli alyuminiy plitalar keng qo'llaniladi.

Choyshablarning uzunligi 10-30 m va undan ko'p, kengligi 0,58-1,6 m, qalinligi 0,3-1,62 mm.

Tom yopish uchun "Furral", Snap-rib, Zip-rib kabi ko'ndalang profilli choyshablar AQSh, Angliya, Germaniya, Shveytsariya va boshqa mamlakatlarda qurilish amaliyotida qo'llaniladi.

Ushbu tom uchun yumshoq alyuminiy qotishmasi AMts ishlatiladi.

Plitalar rulonlarda tashiladi. Qurilishda ular o'raladi va yog'och qutiga biriktiriladi.

"Furral" tipidagi choyshablarni yog'och qutiga mahkamlash. 1 - yog'och sandiq; 2 - "Furral" varaqlari; 3 - o'rnatish tasmasi

Plitalar izolyatsiyasi bilan gofrirovka qilingan plitalardan devor to'siqlarini izolyatsiyalash. 1 - gofrirovka qilingan plitalar; 2 - izolyatsiya

Ko'ndalang profilli choyshablarni ishlab chiqarish bo'yicha mahalliy tajriba chet el tajribasidan rulonli to'siqlarni, shu jumladan izolyatsiyani to'liq zavodga tayyorlashda farq qiladi.

Sanoat binolarini silliq oldindan zo'riqtirilgan alyuminiy plitalardan to'sib qo'yish ayniqsa samarali.

Ularning narxi profillilardan 20-30% kamroq, foydali maydon esa 25-35% ko'proq.

Bug 'to'sig'i vazifasini bajaradigan teksturali qatlamli ko'pikli izolyatsiyalash zavodda choyshablarga yopishtiriladi yoki ularni o'rnatish paytida choyshablar yuzasiga qo'llaniladi, masalan, Italiya va Yaponiyada ko'pikli poliuretan ko'pikli yoki qalinligi 6 -8 mm bo'lgan bitumga asoslangan ko'pikli kompozitsion.

Uch qatlamli rulonli panel tuzilishi: 1 - gofrirovka qilingan varaq (tashuvchi); 2 - elastik izolyatsiya; 3 - dekorativ varaq (ichki); a - gofrirovka qilingan varaqning uzunligi; b - panel kengligi; R - panelning egilish radiusi

Yig'iladigan alyuminiy konstruktsiyalar sanoat, turar-joy va jamoat binolari va borish qiyin bo'lgan hududlarda va Uzoq Shimolda havo orqali etkazib beriladigan shahar tipidagi aholi punktlarini qurish uchun ishlatiladi. An'anaviy materiallar va tuzilmalar bilan solishtirganda, binolarning massasi deyarli 20 barobarga, qurilish muddati 4 baravarga qisqaradi va 1 m2 foydali maydonning taxminiy qiymati 15-20% ga kamayadi. Prefabrik konstruksiyalarning aylanmasining oshishi bilan iqtisodiy samara sezilarli darajada oshadi.

Texnik-iqtisodiy ko'rsatkichlari va bajarilgan turli funktsiyalari (dekorativ va akustik, arxitektura rejalashtirish, ventilyatsiya, yoritish, sanitariya-gigiyenik va boshqalar) bo'yicha alyuminiydan yasalgan tok shiftlari gips, asbest tsement, mineral to'xtatilgan shiftlar bilan ijobiy taqqoslanadi. "Agmigran" kabi jun plitalari va boshqa materiallar

Ular engilroq, burishmaydi, chang hosil qilmaydi, ta'mirlashni talab qilmaydi, korroziyaga qarshi himoya vazifasini bajaradigan har qanday shakl va rang anodizatsiyasiga mos keladi.

Alyuminiy tanklar ikki xildan iborat: suyuq agressiv moddalarni (nordon yog'i va neft mahsulotlari, sirka, konsentrlangan nitrat va boshqa kislotalar) saqlash uchun; suyultirilgan gazlarni saqlash uchun.

Turli mamlakatlarda turli vaqtlarda qurilgan tanklar 500 m dan 3500 m gacha bo'lgan hajmga ega va yaxshi holatda.

AMg2M, AD31T, 1915, 1915T markali alyuminiydan tayyorlangan bosimli va bosimsiz quvurlar neft va gazni, oziq-ovqat va kimyo sanoatining yarim mahsulotlarini tashish, ohak va betonlarni haydash uchun ishlatiladi.

38-50 mm diametrli Duralumin quvurlari yig'iladigan iskala va iskala uchun ishlatiladi.

Odatda diametri 200 mm gacha bo'lgan choksiz va elektr payvandlangan quvurlar qo'llaniladi.

Tuproqlarga yotqizishda quvurlar bitum-kauchuk mastik va polimer materiallar bilan korroziyadan himoyalangan.

Qurilish amaliyotida kondensatsiya paytida po'latga nisbatan tajovuzkor bo'lgan oltingugurtli gazlarni olib tashlash uchun shamollatish va bacalarda alyuminiydan foydalanishning ijobiy misollari mavjud.

Alyuminiy konstruktsiyalar elementlarining ulanishlari amalga oshiriladi:

Sarflanmagan (volfram) va sarflanadigan elektrodlar yordamida argon-arqon elektr payvandlash;
- elektrokontaktli payvandlash (ingichka choyshablar uchun);

Qattiqlashtirilgan alyuminiy elementlar va turli qalinlikdagi qismlar uchun perchin o'rnatilgan. Issiq perchinlash paytida kuzatilgan bo'shliqlar va kristallararo korroziyaga yo'l qo'ymaslik uchun perchinlash sovuq holatda amalga oshiriladi;

Galvanizli va kadmiy bilan qoplangan murvatlar, vintlardek va qistirmalari bo'yicha;

Boltli ulanishlar, qulflar va qulflardagi elim ustida.

Haqiqiy termal kimyoviy-termik va termomexanik ishlov berishdan farqli o'laroq, termal ta'sirlardan tashqari, mos ravishda metallga kimyoviy va deformatsiya ta'sirini o'z ichiga oladi. Bu issiqlik bilan ishlov berish jarayonida struktura va xususiyatlardagi o'zgarishlarning umumiy rasmini murakkablashtiradi.

Kimyoviy-termik va termomexanik ishlov berish uchun uskunalar, qoida tariqasida, haqiqiy issiqlik bilan ishlov berishdan ko'ra murakkabroq. An'anaviy isitish moslamalariga qo'shimcha ravishda, masalan, boshqariladigan atmosferani yaratish uchun qurilmalar, plastik deformatsiyalar uchun uskunalar.

Quyida kimyoviy-termik va termomexanik ishlov berish jarayonida struktura va xossalarning o'zgarishining umumiy qonuniyatlarini va ularning navlarini ko'rib chiqamiz.

"Metallarga issiqlik bilan ishlov berish nazariyasi",
I.I. Novikov

HTMT paytida ostenit o'zining termodinamik barqarorligi sohasida deformatsiyalanadi va keyin martensit uchun so'ndiriladi (qarang: Qotishma po'latni qayta ishlashning rasm sxemasi). Söndürme so'ng, past temperleme amalga oshiriladi. An'anaviy issiqlik bilan ishlov berishning asosiy maqsadi deformatsiya (prokatli zarb) isitish - qattiqlashuv uchun maxsus isitishni istisno qilish va shu bilan iqtisodiy samarani olishdir. HTMT ning asosiy maqsadi mexanik xususiyatlarni yaxshilashdir...

ML Bernshteyn tomonidan qayta-qayta issiqlik bilan ishlov berish jarayonida kashf etilgan HTMT dan qotib qolishning merosxo'rlik ("qaytarilish") fenomeni katta qiziqish uyg'otadi. Ma'lum bo'lishicha, agar po'lat söndürme uchun isitish haroratida qisqa ta'sir qilish bilan qayta qotib qolsa yoki HTMT bilan qotib qolgan po'lat avval yuqori haroratga duchor bo'lsa, keyin esa qayta qotib qolsa, HTMT qotib qolishi saqlanib qoladi. Masalan, rejimga muvofiq HTMT dan keyin 37XH3A po'latning kuchlanish kuchi ...

1950-yillarning o'rtalaridan boshlab konstruksiya mustahkamligini oshirishning yangi usullarini izlash munosabati bilan po'latlarning TMT jarayonlari jadal o'rganildi. Past haroratli termomexanik ishlov berish (LTMT) LTMT davomida o'ta sovutilgan ostenit o'zining barqarorligi oshgan mintaqada deformatsiyalanadi, lekin qayta kristallanishning boshlanishi haroratidan past bo'ladi va keyin (martensitga aylanadi. Shundan so'ng, past temperleme amalga oshiriladi (emas) rasmda ko'rsatilgan).Qayta ishlash sxemasi ...

HTMT dan foydalanish quyidagi omillar bilan cheklanadi. Qotishma söndürme uchun isitish haroratining shunday tor diapazonida farq qilishi mumkin, shuning uchun issiq ish haroratini bunday tor chegaralarda (masalan, D16 duralumin uchun ± 5 ° C ichida) ushlab turish deyarli mumkin emas. Issiq deformatsiya uchun optimal harorat oralig'i söndürme uchun isitish uchun harorat oralig'idan sezilarli darajada past bo'lishi mumkin. Masalan, alyuminiy qotishmalarini bosganda ...

PTMT ning mohiyati shundan iboratki, qayta kristallanmagan holatda issiq deformatsiyadan so'ng olingan yarim tayyor mahsulot so'ndirish uchun qizdirilganda ham qayta kristallanmagan strukturani saqlab qoladi. PTMT HTMT dan issiqlik deformatsiyasi va söndürme uchun isitish operatsiyalari ajratilganligi bilan farq qiladi (qarang: Qarish qotishmalarining termomexanik ishlovi). PTMT alyuminiy qotishmalaridan yarim tayyor mahsulotlar ishlab chiqarish texnologiyasida keng qo'llaniladi. Oradan ancha vaqt o‘tdi...

HTMT da issiq deformatsiya, deformatsiyadan so'nish qizdirish va qarish amalga oshiriladi (qarigan qotishmalarga termomexanik ishlov berish sxemasi rasmiga qarang). Issiq deformatsiya jarayonida dislokatsiyalar zichligi oshadi va issiq qattiqlashuv sodir bo'ladi, bu dinamik poligonizatsiya va dinamik qayta kristallanishning rivojlanishi natijasida deformatsiyaning o'zi davomida qisman yoki to'liq olib tashlanishi mumkin. Stress-deformatsiya egri chizig'i oqim kuchlanishining ko'tarilish qismiga ega, ...

Rasmda qarish qotishmalarining TMT ning asosiy sxemalari ko'rsatilgan. Chiziqli chiziqlar plastik deformatsiyani ko'rsatadi. Qarish qotishmalarini termomexanik ishlov berish sxemalari Qarish qotishmalarini past haroratli termomexanik ishlov berish (LTMT) LTMT birinchi (30s) va sanoatda eng ko'p qo'llaniladigan termomexanik ishlovdir. LTMT ning asosiy maqsadi kuch xususiyatlarini oshirishdir. LTMT bilan qotishma birinchi navbatda an'anaviy qattiqlashuvga duchor bo'ladi, ...

Avval sovuq deformatsiyaning zonaning qarishiga ta'sirini ko'rib chiqaylik. Ko'rinib turibdiki, deformatsiya dislokatsiyalar zichligini va bo'sh ish o'rinlari kontsentratsiyasini oshirib, zonaning qarishini tezlashtirishi kerak. Lekin, birinchidan, zonalar dislokatsiyalarda emas, balki bir hil shaklda hosil bo'ladi, ikkinchidan, dislokatsiyalar bo'sh joyni yuvish uchun samarali joylardir. Juda kuchli plastik deformatsiya bo'sh ish o'rinlari kontsentratsiyasini (bo'sh ish o'rinlari sonining atomlar soniga nisbati) atigi 10-6 ga oshiradi, ...

LTMT qo'llanilishining samaradorligi qarish paytida qaysi qotib qolish fazasi chiqarilishi bilan belgilanadi. Shunday qilib, masalan, Al-Cu-Mg qotishmalari (qattiqlashtiruvchi - S fazasi) uchun sun'iy qarishdan oldin deformatsiyaning kiritilishidan qo'shimcha qattiqlashuv Al-Cu qotishmalariga (qattiqlashtiruvchi - th fazasi) qaraganda kattaroqdir. Sovuq deformatsiyadan keyin qarish uchun qizdirilganda, qayta kristallanish, qoida tariqasida, davom etmaydi, lekin ...

Metalllarga termomexanik ishlov berish deformatsiya, isitish va sovutish operatsiyalari majmui bo'lib, buning natijasida materialning yakuniy tuzilishi va xususiyatlarining shakllanishi zichlikning oshishi va plastik deformatsiya natijasida hosil bo'lgan struktura kamchiliklarini optimal taqsimlash sharoitida sodir bo'ladi.

Po'latni termomexanik qayta ishlash asosan uchta sxema bo'yicha amalga oshiriladi: yuqori haroratli (HTMT), past haroratli (LTMT) va dastlabki termomexanik ishlov berish (PTMT).

Asosiy fikr yuqori haroratli ishlov berish prokatdan so'ng prokat va sovutish rejimlarini tanlashdan iborat bo'lib, bu tayyor mahsulotda mayda va bir xil don hosil bo'lishini ta'minlaydi.

Past haroratli ishlov berish po'latni 1000..L 100 ° C gacha qizdirishdan, ostenitning metastabil holatidagi haroratgacha (400 ... 600 ° S) tez sovutishdan va bunda yuqori darajada (90% gacha va undan yuqori) deformatsiyadan iborat. harorat. Shundan so'ng martensit uchun söndürme va 100 ... 400 ° S haroratda chiniqtirish amalga oshiriladi. Natijada HTMT bilan solishtirganda kuchning sezilarli o'sishi, lekin past süneklik va zarba kuchi. Bu usul amalda faqat qotishma po'latlarga nisbatan qo'llaniladi.

Dastlabki termomexanik ishlov berish Texnologik jarayonning soddaligi bilan ajralib turadi: sovuq plastik deformatsiya (dislokatsiyalar zichligini oshiradi), qayta kristallanishdan oldin qizdirish (ferrit strukturasining poligonizatsiyasini ta'minlaydi), qattiqlashuv va temperatura.

19. Mis va mis asosidagi qotishmalar. Bronza va guruchni markalash. Sanitariya texnikasida mis asosidagi qotishmalardan foydalanish.

Mis- qizil (singanda pushti) rangli egiluvchan yopishqoq metall, juda nozik qatlamlarda yorug'likda yashil-ko'k ko'rinadi.

Olingan xususiyatlar tozaligiga bog'liq va nopoklik darajasi uning markasini belgilaydi: MOOk - kamida 99,99% mis, MOK - 99,97%, M1K - 99,95%, M2k - 99,93% mis, M harfidan keyin sinflar ( mis) tozalikning shartli sonini, keyin esa misni olishning harf usuli va shartlarini ko'rsating: k - katod; b - anoksik; p - deoksidlangan; f - fosfor bilan deoksidlangan. Mis va uning qotishmalarining mexanik va texnologik xususiyatlarini pasaytiradigan zararli aralashmalar qo'rg'oshin, vismut, oltingugurt va kisloroddir. Ularning mis tarkibidagi miqdori qat'iy cheklangan: vismut - 0,005% dan ko'p emas, qo'rg'oshin - 0,05% va boshqalar.

Mis og'ir rangli metallarga tegishli. Zichligi 8890 kg / m 3, erish nuqtasi 1083 ° S. Sof mis yuqori elektr va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega.

Mis yuqori egiluvchanlikka va mukammal sovuq va issiq ishlov berishga, yaxshi quyish xususiyatlariga va qoniqarli ishlov berishga ega. Misning mexanik xossalari nisbatan past: cho’zilish kuchi 150...200 MPa, nisbiy cho’zilish 15...25%.

Rux va boshqa elementlar bilan misning ikki yoki ko'p komponentli qotishmalari deyiladi guruchlar.

Guruch L (guruch) harfi bilan belgilanadi, undan keyin misning foizini ko'rsatadigan raqamlar. Misol uchun, guruch markasi L68 68% misni o'z ichiga oladi, qolgan qismi sinkdir. Agar guruch ko'p komponentli bo'lsa, u holda L harfidan keyin boshqa elementlarning belgisini qo'ying (A - alyuminiy, F - temir, H - nikel, K - kremniy, T - titan, Mts - marganets, O - qalay, C - qo'rg'oshin, C - sink va boshqalar) va ularning qotishmadagi o'rtacha foizini ko'rsatadigan raqamlar. To'qilgan va quyma guruchdagi harflar va raqamlarning tartibi boshqacha. Quyma guruchlarida qotishma komponentining o'rtacha tarkibi uning nomini bildiruvchi harfdan keyin darhol ko'rsatiladi.

Bronza- qalay, alyuminiy, qo'rg'oshin va boshqa elementlar bilan mis qotishmasi, ular orasida sink va nikel asosiy emas. Rux va nikel faqat bronzalarga qo'shimcha qotishma elementlar sifatida kiritilishi mumkin. Kimyoviy tarkibiga ko'ra bronzalar quyidagilarga bo'linadi qalaydan qalaysizgacha.

Bronza Br harflari bilan belgilanadi, undan keyin misdan tashqari tarkibidagi elementlarning alifbo va raqamli belgilari qo'yiladi. Bronzadagi elementlarning belgilanishi guruchni belgilash bilan bir xil. Sinfdagi misning mavjudligi ko'rsatilmaydi va uning tarkibi farq bilan belgilanadi. Bosim bilan qayta ishlangan bronzalarning navlarida qotishma elementlarning nomlari ularning konsentratsiyasining kamayishiga qarab, nav oxirida esa xuddi shu ketma-ketlikda ularning o'rtacha konsentratsiyasi ko'rsatiladi. Misol uchun, bronza markasi BroOTsS4-4-2,5 4% qalay va sink, 2,5% qo'rg'oshin, qolganlari mis o'z ichiga oladi. Quyma bronzalarining navlarida (GOST 613 va 493), qotishma elementning har bir belgilanishidan keyin uning tarkibi ko'rsatiladi. Agar quyma va bosim bilan ishlangan bronzalarning kompozitsiyalari bir-biriga mos kelsa, masalan, BrA9ZhZL.

20. Alyuminiy va alyuminiy asosidagi qotishmalar. Alyuminiy asosidagi qotishmalarni sanitariya texnikasida qo'llash.

alyuminiy zichligi 2,7 g/sm3, erish nuqtasi 660°C boʻlgan kumushsimon oq rangli yengil metalldir. Ko'pgina agressiv muhitda yuqori issiqlik va elektr o'tkazuvchanligi va yaxshi korroziyaga chidamliligi bilan ajralib turadi. Alyuminiy qanchalik toza bo'lsa, uning korroziyaga chidamliligi shunchalik yuqori bo'ladi.

Aralashmalarning tarkibiga ko'ra alyuminiy guruhlarga va navlarga bo'linadi: yuqori toza alyuminiy A999 - 99,999% alyuminiy, yuqori tozalik navlari: A995 - 99,995%, A99 - 99,99%, A97 - 99,97%, A95 - 99,95% alyuminiy. nopoklik tarkibi OD5 ... 1,0% bo'lgan soflik: A85, A8, A7, A6, A5, AO. Masalan, A85 markasi metall tarkibida 99,85% alyuminiy, AO darajasi esa 99% alyuminiy borligini bildiradi. Texnik zarb qilingan alyuminiy ADO va AD1 deb etiketlanadi. Fe, Si, Cu, Mn, Zn va boshqalar alyuminiyda aralashmalar sifatida bo'lishi mumkin.

Texnik asosda barcha alyuminiy qotishmalari bo'linadi 2 sinf:

Quyma va deformatsiyalanmaydigan.

Duralumin alyuminiy, mis va magniyga asoslangan ushbu guruhning eng keng tarqalgan qotishmalari. Duralyuminlar yuqori quvvat va egiluvchanlikning kombinatsiyasi bilan ajralib turadi, ular issiq va sovuq holatlarda yaxshi deformatsiyalanadi.

Siluminlar- bu alyuminiy tarkibidagi kremniy (4 ... 13% va ba'zi navlarda 23% gacha) va boshqa ba'zi elementlarga asoslangan quyma qotishmalar guruhining umumiy nomi. Siluminlar yuqori quyish xususiyatlariga ega, etarlicha yuqori quvvatga ega, korroziyaga chidamliligini oshiradi va kesish orqali yaxshi qayta ishlanadi.

Nazorat ishi

Materialshunoslik

Mavzu bo'yicha: "Metallar va qotishmalarni issiqlik bilan ishlov berish"

Izhevsk

1.Kirish

2. Issiqlik bilan ishlov berishning maqsadi va turlari

4. Qattiqlashuv

6. Qarish

7. Sovuqni davolash

8. Termomexanik ishlov berish

9. Kimyoviy-termik ishlov berishning maqsadi va turlari

10. Rangli metall qotishmalarini issiqlik bilan ishlov berish

11. Xulosa

12. Adabiyot

Kirish

Issiqlik bilan ishlov berish mashina qismlari va metall buyumlar ishlab chiqarishning turli bosqichlarida qo'llaniladi. Ba'zi hollarda, bu bosim, kesish orqali qotishmalarning ishlov berish qobiliyatini yaxshilashga xizmat qiladigan oraliq operatsiya bo'lishi mumkin, boshqalarida - bu mahsulotlarning mexanik, fizik va ekspluatatsion xususiyatlarining zarur ko'rsatkichlari to'plamini ta'minlaydigan yakuniy operatsiya. tayyor mahsulotlar. Yarim tayyor mahsulotlar strukturani yaxshilash, qattiqlikni kamaytirish (ishlov berish qobiliyatini yaxshilash) va qismlarga - ularga ma'lum talab qilinadigan xususiyatlarni (qattiqlik, aşınma qarshilik, kuch va boshqalar) berish uchun issiqlik bilan ishlov beriladi.

Issiqlik bilan ishlov berish natijasida qotishmalarning xossalari keng doirada o'zgarishi mumkin. Dastlabki holatga nisbatan issiqlik bilan ishlov berishdan keyin mexanik xususiyatlarni sezilarli darajada oshirish imkoniyati ruxsat etilgan kuchlanishlarni oshirish, mashinalar va mexanizmlarning o'lchamlari va og'irligini kamaytirish, mahsulotlarning ishonchliligi va xizmat qilish muddatini oshirish imkonini beradi. Issiqlik bilan ishlov berish natijasida xususiyatlarni yaxshilash oddiy kompozitsiyalarning qotishmalaridan foydalanishga imkon beradi va shuning uchun arzonroqdir. Qotishmalar, shuningdek, ba'zi yangi xususiyatlarga ega bo'ladi, shu sababli ularni qo'llash doirasi kengayib bormoqda.

Issiqlik bilan ishlov berishning maqsadi va turlari

Termik (issiqlik) ishlov berish - bu jarayon bo'lib, uning mohiyati mahsulotlarni ma'lum rejimlarda isitish va sovutish bo'lib, natijada kimyoviy tarkibi o'zgarmagan holda materialning tuzilishi, fazaviy tarkibi, mexanik va fizik xususiyatlari o'zgaradi.

Metalllarga issiqlik bilan ishlov berishdan maqsad kerakli qattiqlikni olish, metallar va qotishmalarning mustahkamlik xususiyatlarini yaxshilashdir. Issiqlik bilan ishlov berish termal, termomexanik va kimyoviy-termikga bo'linadi. Issiqlik bilan ishlov berish - faqat termal ta'sir, termomexanik - termal ta'sir va plastik deformatsiyaning kombinatsiyasi, kimyoviy-termik - termal va kimyoviy ta'sirlarning kombinatsiyasi. Issiqlik bilan ishlov berish, uni qo'llash natijasida olingan struktura holatiga qarab, tavlanishga (birinchi va ikkinchi turdagi), qattiqlashishga va temperaturaga bo'linadi.

Yuvish

Yuvish - issiqlik bilan ishlov berish, bu metallni ma'lum bir haroratgacha qizdirish, ta'sir qilish va keyinchalik o'choq bilan birga juda sekin sovutishdan iborat. Ular kesish orqali metallarni qayta ishlashni yaxshilash, qattiqlikni kamaytirish, donador tuzilishga ega bo'lish, shuningdek stressni engillashtirish uchun ishlatiladi, oldingi operatsiyalar (ishlov berish) paytida metallga kiritilgan barcha turdagi bir xilliklarni qisman (yoki to'liq) yo'q qiladi. , bosim bilan ishlov berish, quyish, payvandlash), po'lat strukturasini yaxshilaydi.

Birinchi turdagi tavlanish. Bu tavlanishdir, bunda fazali o'zgarishlar sodir bo'lmaydi va agar ular sodir bo'lsa, ular mo'ljallangan maqsadda ko'zda tutilgan yakuniy natijalarga ta'sir qilmaydi. Birinchi turdagi tavlanishning quyidagi turlari mavjud: gomogenizatsiya va qayta kristallanish.

Gomogenlash- bu kimyoviy tarkibni tenglashtirish uchun 950ºS (odatda 1100-1200ºS) dan yuqori haroratda uzoq vaqt ta'sir qilish bilan tavlanishdir.

Qayta kristallanish- bu qattiqlashuvni bartaraf etish va ma'lum bir don hajmini olish uchun qayta kristallanishning boshlanishi haroratidan yuqori haroratda qotib qolgan po'latni tavlanishi.

Ikkinchi turdagi tavlanish. Bu tavlanishdir, bunda fazaviy o'zgarishlar uning maqsadini aniqlaydi. Quyidagi turlar ajratiladi: to'liq, to'liq bo'lmagan, diffuziya, izotermik, yorug'lik, normallashtirilgan (normalizatsiya), sferoidizatsiya (donali perlit uchun).

To'liq yumshatish po'latni kritik nuqtadan 30-50 ° C yuqori qizdirish orqali ishlab chiqariladi, bu haroratda ushlab turiladi va asta-sekin 400-500 ° C gacha uglerodli po'latlar uchun soatiga 200 ° C, past qotishmali po'latlar uchun soatiga 100 ° C tezlikda soviydi. va yuqori qotishma po'latlar uchun soatiga 50 °C. Yuvishdan keyin po'lat strukturasi muvozanatli va barqaror.

Qisman tavlanish Po'latni transformatsiyalar oralig'idagi haroratlardan biriga qizdirish, ushlab turish va sekin sovutish orqali ishlab chiqariladi. Tugallanmagan tavlanish ichki kuchlanishlarni kamaytirish, qattiqlikni pasaytirish va ishlov berish qobiliyatini yaxshilash uchun ishlatiladi.

Diffuziya bilan tavlanish. Metall 1100-1200ºS haroratgacha isitiladi, chunki bu holda kimyoviy tarkibni tenglashtirish uchun zarur bo'lgan diffuziya jarayonlari to'liqroq davom etadi.

Izotermik tavlanish quyidagicha: po'lat isitiladi va keyin tez sovutiladi (ko'pincha boshqa o'choqqa o'tkazish orqali) kritik darajadan 50-100ºC past haroratgacha. Asosan qotishma po'latlar uchun ishlatiladi. Iqtisodiy, an'anaviy tavlanishning davomiyligi (13 - 15) soat va izotermik tavlanish (4 - 6) soat

Sferoidlashtiruvchi tavlanish (granüler perlit uchun) po'latni kritik haroratdan 20 - 30 ° C ga qizdirishdan, bu haroratda ushlab turishdan va sekin sovutishdan iborat.

yorqin tavlanish himoya atmosferalardan foydalangan holda yoki qisman vakuumli pechlarda to'liq yoki to'liq bo'lmagan tavlanish rejimlari bo'yicha amalga oshiriladi. Metall sirtni oksidlanish va dekarburizatsiyadan himoya qilish uchun ishlatiladi.

Normalizatsiya- metallni kritik nuqtadan (30-50) ºS haroratgacha qizdirishdan va keyinchalik havoda sovutishdan iborat. Normalizatsiya maqsadi po'latning tarkibiga qarab farq qiladi. Yuvish o'rniga past karbonli po'latlar normallashtiriladi. O'rta karbonli po'latlar uchun söndürme va yuqori temperleme o'rniga normalizatsiya qo'llaniladi. Sementit tarmog'ini yo'q qilish uchun yuqori uglerodli po'latlar normalizatsiya qilinadi. Qotishma po'latlarning strukturasini to'g'rilash uchun tavlanish o'rniga normalizatsiya, keyin yuqori temperatsiya qo'llaniladi. Normalizatsiya tavlanishdan ko'ra ancha tejamkor operatsiya hisoblanadi, chunki u o'choq bilan birga sovutishni talab qilmaydi.

qattiqlashuv

qattiqlashuv- bu muvozanat bo'lmagan strukturani olish uchun tegmaslik haroratga, ta'sirga va keyinchalik tez sovutishga qizdirish.

Qattiqlashuv natijasida po'latning mustahkamligi va qattiqligi oshadi va egiluvchanligi pasayadi. Qattiqlashuv paytida asosiy parametrlar isitish harorati va sovutish tezligidir. Kritik söndürme tezligi - bu strukturaning shakllanishini ta'minlaydigan sovutish tezligi - martensit yoki martensit va qoldiq ostenit.

Qismning shakliga, po'lat naviga va kerakli xususiyatlar to'plamiga qarab, turli xil qattiqlashuv usullari qo'llaniladi.

Bitta sovutgichda qattiqlashish. Qism qattiqlashuv haroratiga qadar isitiladi va bitta sovutgichda (suv, moy) sovutiladi.

Ikki muhitda qattiqlashish (intervalgacha qattiqlashish)- bu qattiqlashuv bo'lib, unda qism ketma-ket ikki muhitda sovutiladi: birinchi vosita sovutish suvi (suv), ikkinchisi havo yoki moy.

bosqichli qattiqlashuv. Qattiqlashuv haroratiga qadar qizdirilgan qism eritilgan tuzlarda sovutiladi, haroratni butun qism bo'ylab tenglashtirish uchun zarur bo'lgan vaqt davomida ushlab turilgandan so'ng, qism havoda sovutiladi, bu esa qattiqlashuv kuchlanishlarini kamaytirishga yordam beradi.

Izotermik qattiqlashuv xuddi pog'onali kabi, u ikkita sovutish muhitida ishlab chiqariladi. Issiq muhitning harorati (tuz, nitrat yoki gidroksidi vannalar) har xil: bu po'latning kimyoviy tarkibiga bog'liq, lekin u har doim ma'lum bir po'lat uchun martensitik transformatsiya nuqtasidan 20-100 ° S yuqori bo'ladi. Xona haroratiga yakuniy sovutish havoda amalga oshiriladi. Izotermik qotish yuqori qotishma po'latlardan yasalgan qismlar uchun keng qo'llaniladi. Izotermik qotib qolgandan so'ng, po'lat yuqori mustahkamlik xususiyatlarini oladi, ya'ni yuqori chidamlilik bilan mustahkamlik kombinatsiyasi.

O'z-o'zidan jilovlash asbobsozlik sanoatida keng qo'llaniladi. Jarayon shundan iboratki, qismlar to'liq sovutilgunga qadar emas, balki sovutish muhitida saqlanadi, lekin ma'lum bir vaqtda ular qismning yadrosida ma'lum miqdorda issiqlikni tejash uchun undan chiqariladi, buning natijasida keyingi temperlash amalga oshiriladi.

Dam olish

Dam olish po'lat - issiqlik bilan ishlov berishning yakuniy operatsiyasi bo'lib, u strukturani va, natijada, po'latning xususiyatlarini tashkil qiladi. Temperlash po'latni har xil haroratgacha qizdirishdan iborat (temirlash turiga qarab, lekin har doim kritik nuqtadan past), bu haroratda ushlab turish va turli tezliklarda sovutish. Temperlashning maqsadi qattiqlashuv jarayonida paydo bo'ladigan ichki stresslarni bartaraf etish va kerakli strukturani olishdir.

Qattiqlashtirilgan qismning isitish haroratiga qarab, uch xil temperleme mavjud: yuqori, o'rta va past.

yuqori dam olish 350-600 ° C dan yuqori isitish haroratida ishlab chiqarilgan, lekin kritik nuqtadan past; bunday temperleme konstruktiv po'latlar uchun ishlatiladi.

O'rtacha dam olish 350 - 500 ° S isitish haroratida ishlab chiqariladi; bunday chiniqtirish bahor va bahor po'latlari uchun keng qo'llaniladi.

past ta'til 150-250 ° S haroratda ishlab chiqariladi. Qattiqlashgandan keyin qismning qattiqligi deyarli o'zgarmaydi; Yuqori qattiqlik va aşınma qarshilik talab qilinadigan uglerodli va qotishma asboblar po'latlari uchun past temperleme qo'llaniladi.

Temperatsiyani nazorat qilish qismning yuzasida paydo bo'ladigan temperli ranglar tomonidan amalga oshiriladi.

Qarish

Qarish qotishmalarning mikro tuzilishida sezilarli o'zgarishsiz xossalarini o'zgartirish jarayonidir. Qarishning ikki turi mavjud: termal va deformatsiya.

Termal qarish uglerodning temirdagi eruvchanligining haroratga qarab o'zgarishi natijasida sodir bo'ladi.

Agar qattiqlik, egiluvchanlik va quvvatning o'zgarishi xona haroratida sodir bo'lsa, unda bunday qarish deyiladi tabiiy.

Agar jarayon yuqori haroratda davom etsa, u holda qarish deyiladi sun'iy.

Deformatsiya (mexanik) qarish sovuq plastik deformatsiyadan keyin davom etadi.

Sovuqni davolash

Qattiqlashtirilgan po'latning saqlanib qolgan ostenitini martensitga aylantirish orqali po'latning qattiqligini oshirish uchun yangi turdagi issiqlik bilan ishlov berish. Bu po'latni quyi martensit nuqtasi haroratiga sovutish orqali amalga oshiriladi.

Yuzaki qotish usullari

yuzasi qotib qolgan issiqlik bilan ishlov berish jarayoni deb ataladi, bu po'latning sirt qatlamini kritik haroratdan yuqori haroratgacha qizdirish va sirt qatlamida martensit strukturasini olish uchun keyingi sovutishdir.

Quyidagi turlar mavjud: induksion qattiqlashuv; elektrolitda o'chirish, yuqori chastotali oqimlar (HFC) bilan isitish orqali o'chirish, olovli isitish bilan o'chirish.

induksion qattiqlashuv fizik hodisaga asoslangan bo'lib, uning mohiyati yuqori chastotali elektr tokining o'tkazgichdan o'tib, uning atrofida elektromagnit maydon hosil qilishida yotadi. Bu sohada joylashgan qismning yuzasida girdob oqimlari paydo bo'lib, metallning yuqori haroratgacha qizishiga olib keladi. Bu fazali o'zgarishlarni amalga oshirishga imkon beradi.

Isitish usuliga qarab, induksion qotish uch turga bo'linadi:

butun sirtni bir vaqtning o'zida isitish va qattiqlashishi (kichik qismlar uchun ishlatiladi);

alohida qismlarni ketma-ket isitish va qattiqlashtirish (krankshaftlar va shunga o'xshash qismlar uchun ishlatiladi);

uzluksiz-ketma-ket isitish va harakat bilan qattiqlashish (uzun qismlar uchun ishlatiladi).

Gaz alangasining qattiqlashishi. Olovni qattiqlashtirish jarayoni qismning sirtini kislorod-atsetilen, kislorod-yoqilg'i yoki kislorod-kerosin alangasi bilan qattiqlashuv haroratiga qadar tez qizdirishdan, keyin suv yoki emulsiya bilan sovutishdan iborat.

Elektrolitlarda qotib qolish. Elektrolitda qotib qolish jarayoni quyidagicha: qotib qoladigan qism elektrolit (5-10% kalslangan tuz eritmasi) solingan vannaga tushiriladi va undan 220-250 V kuchlanishli tok o`tkaziladi.Natijada. qismi yuqori haroratgacha isitiladi. Qism bir xil elektrolitda (oqim o'chirilgandan keyin) yoki maxsus qattiqlashtiruvchi idishda sovutiladi.

Termomexanik ishlov berish

Termomexanik ishlov berish (T.M.O.) - bu metallar va qotishmalarni mustahkamlashning yangi usuli bo'lib, etarli plastiklikni saqlab, plastik deformatsiyani va qattiqlashtiruvchi issiqlik bilan ishlov berishni (söndürme va chiniqtirish) uyg'unlashtiradi. Termomexanik ishlov berishning uchta asosiy usuli mavjud.

Past haroratli termomexanik ishlov berish (L.T.M.O) bosqichma-bosqich chiniqtirishga asoslanadi, ya'ni po'latning plastik deformatsiyasi ostenitning nisbiy barqarorligi temperaturalarida amalga oshiriladi, so'ngra qotib va chiniqtiriladi.

Bir vaqtning o'zida yuqori haroratli termomexanik ishlov berish (H.T.M.O). plastik deformatsiya ostenit barqarorligi haroratida amalga oshiriladi, so'ngra söndürme va temperleme amalga oshiriladi.

Dastlabki termomexanik ishlov berish (P.T.M.O) bu holda deformatsiya N.T.M.O va V.T.M.O haroratlarida yoki 20ºS haroratda amalga oshirilishi mumkin. Bundan tashqari, odatdagi issiqlik bilan ishlov berish amalga oshiriladi: qattiqlashuv va temperatura.

Metallning texnik xususiyatlarini o'zgartirish uchun siz uning asosida qotishma yaratishingiz va unga boshqa komponentlarni qo'shishingiz mumkin. Biroq, metall mahsulotning parametrlarini o'zgartirishning yana bir usuli bor - metall issiqlik bilan ishlov berish. Uning yordami bilan siz materialning tuzilishiga ta'sir qilishingiz va uning xususiyatlarini o'zgartirishingiz mumkin.

Metallni issiqlik bilan ishlov berish - bu qismdan qoldiq kuchlanishni olib tashlash, materialning ichki tuzilishini o'zgartirish va ish faoliyatini yaxshilash imkonini beruvchi bir qator jarayonlar. Issiqlikdan keyin metallning kimyoviy tarkibi o'zgarmaydi. Ishlov beriladigan qismning bir xil qizdirilishi bilan material strukturasining don hajmi o'zgaradi.

Hikoya

Metallni issiqlik bilan ishlov berish texnologiyasi qadim zamonlardan beri insoniyatga ma'lum. O'rta asrlarda temirchilar qilich uchun blankalarni suv bilan isitib, sovutdilar. 19-asrga kelib, inson quyma temirni qayta ishlashni o'rgandi. Temirchi metallni muz bilan to'la idishga solib, ustiga shakar solib qo'ydi. Keyinchalik, bir xil isitish jarayoni boshlanadi, 20 soat davom etadi. Shundan so'ng, quyma temir ignabargli zarb qilish mumkin edi.

19-asr oʻrtalarida rus metallurgi D.K.Chernov metall qizdirilganda uning parametrlari oʻzgarishini hujjatlashtirgan. Bu olimdan ilm-materialshunoslik paydo bo'ldi.

Issiqlik bilan ishlov berish nima uchun?

Metalldan tayyorlangan asbob-uskunalar va aloqa birliklari uchun qismlar ko'pincha jiddiy stressga duchor bo'ladi. Bosimga duchor bo'lishdan tashqari, ular tanqidiy haroratga duchor bo'lishlari mumkin. Bunday sharoitlarga bardosh berish uchun material aşınmaya bardoshli, ishonchli va bardoshli bo'lishi kerak.

Sotib olingan metall konstruktsiyalar har doim ham uzoq vaqt davomida yuklarga bardosh bera olmaydi. Ularni uzoqroq saqlash uchun metallurgiya ustalari issiqlik bilan ishlov berishdan foydalanadilar. Isitish paytida va undan keyin metallning kimyoviy tarkibi bir xil bo'lib qoladi, ammo xarakteristikalar o'zgaradi. Issiqlik bilan ishlov berish jarayoni materialning korroziyaga chidamliligini, aşınma qarshiligini va mustahkamligini oshiradi.

Issiqlik bilan ishlov berishning afzalliklari

Uzoq muddatli foydalanish uchun tuzilmalarni ishlab chiqarish haqida gap ketganda, metall blankalarni issiqlik bilan ishlov berish majburiy jarayondir. Ushbu texnologiya bir qator afzalliklarga ega:

Metallning aşınma qarshiligini oshirish.
Tayyor qismlar uzoqroq davom etadi, nuqsonli blankalar soni kamayadi.
Korroziya jarayonlariga qarshilikni yaxshilaydi.

Issiqlik bilan ishlov berishdan so'ng metall konstruktsiyalar og'ir yuklarga bardosh beradi, ularning xizmat muddati oshadi.

Po'latni issiqlik bilan ishlov berish turlari

Metallurgiyada po'latni qayta ishlashning uch turi qo'llaniladi: texnik, termomexanik va kimyoviy-termik. Taqdim etilgan issiqlik bilan ishlov berish usullarining har biri alohida muhokama qilinishi kerak.

Yuvish

Metallni texnik qayta ishlashning o'zgarishi yoki boshqa bosqichi. Bu jarayon metall ish qismini ma'lum bir haroratgacha bir xilda isitishni va keyinchalik uni tabiiy ravishda sovutishni nazarda tutadi. Yuvishdan keyin metallning ichki kuchlanishi va uning bir xilligi yo'qoladi. Materiallar issiqlik bilan yumshaydi. Keyinchalik qayta ishlash osonroq.

Tozalashning ikki turi mavjud:

Birinchi tur. Metalldagi kristall panjarada biroz o'zgarish mavjud.
Ikkinchi tur. Materialning tuzilishidagi fazali o'zgarishlar boshlanadi. To'liq metall tavlanish deb ham ataladi.

Ushbu jarayon davomida harorat oralig'i 25 dan 1200 darajagacha.

qattiqlashuv

Texnik ishlov berishning yana bir bosqichi. Metallni qattiqlashtirish ishlov beriladigan qismning mustahkamligini oshirish va uning egiluvchanligini kamaytirish uchun amalga oshiriladi. Mahsulot kritik haroratgacha isitiladi, so'ngra turli suyuqliklar bilan vannaga botirib, tezda sovutiladi. Qattiqlashuv turlari:

ikki bosqichli sovutish. Dastlab, ish qismi suv bilan 300 gradusgacha sovutiladi. Shundan so'ng, qism moy bilan to'ldirilgan hammomga joylashtiriladi.
Bitta suyuqlikdan foydalanish. Kichik qismlarga ishlov berilsa, yog 'ishlatiladi. Katta ish qismlari suv bilan sovutiladi.
Qadamli. Isitishdan keyin ish qismi erigan tuzlarda sovutiladi. Shundan so'ng, u to'liq sovib ketguncha toza havoda yotqiziladi.

Qattiqlashuvning izotermik turini ham ajratish mumkin. Bu bosqichma-bosqich o'xshaydi, lekin eritilgan tuzlarda ishlov beriladigan qismni ushlab turish vaqti o'zgaradi.

Termomexanik ishlov berish

Bu po'latlarni issiqlik bilan ishlov berishning odatiy usuli. Bu jarayonda bosimli uskunalar, isitish elementlari va sovutish tanklari qo'llaniladi. Turli xil haroratlarda ish qismi isitiladi, keyin plastik deformatsiya paydo bo'ladi.

Dam olish

Bu po'latni texnik issiqlik bilan ishlov berishning yakuniy bosqichidir. Bu jarayon qattiqlashgandan keyin amalga oshiriladi. Metallning viskozitesi ortadi, ichki stress chiqariladi. Material yanada bardoshli bo'ladi. Turli haroratlarda amalga oshirilishi mumkin. Bu jarayonning o'zini o'zgartiradi.

Kriogenik ishlov berish

Issiqlik bilan ishlov berish va kriyojenik ta'sir o'rtasidagi asosiy farq shundaki, ikkinchisi ish qismini sovutishni nazarda tutadi. Ushbu protsedura oxirida qismlar kuchliroq bo'ladi, haroratni talab qilmaydi, yaxshi maydalanadi va parlatiladi.

Sovutish vositalari bilan o'zaro aloqada bo'lganda, harorat minus 195 darajaga tushadi. Sovutish tezligi materialga qarab farq qilishi mumkin. Mahsulotni kerakli haroratga sovutish uchun sovuq hosil qiluvchi protsessor ishlatiladi. Ish qismi bir tekis sovutiladi va kamerada ma'lum vaqt qoladi. Shundan so'ng, u tashqariga chiqariladi va o'z-o'zidan xona haroratiga qadar isishi uchun ruxsat etiladi.

Kimyoviy-termik ishlov berish

Issiqlik bilan ishlov berishning yana bir turi, unda ishlov beriladigan qism isitiladi va turli xil kimyoviy elementlarga ta'sir qiladi. Ish qismining yuzasi tozalanadi va kimyoviy birikmalar bilan qoplanadi. Bu jarayon qotib qolishdan oldin amalga oshiriladi.

Usta mahsulot yuzasini azot bilan to'yintirishi mumkin. Buning uchun ular 650 darajaga qadar isitiladi. Isitilganda ish qismi kriyojenik muhitda bo'lishi kerak.

Rangli qotishmalarni issiqlik bilan ishlov berish

Metalllarga issiqlik bilan ishlov berishning taqdim etilgan turlari har xil turdagi qotishmalar va rangli metallar uchun mos emas. Masalan, mis bilan ishlaganda qayta kristallanish tavlanishi amalga oshiriladi. Bronza 550 gradusgacha qiziydi. Ular guruch bilan 200 daraja haroratda ishlaydi. Alyuminiy dastlab qattiqlashadi, keyin tavlanadi va qariydi.

Metallni issiqlik bilan ishlov berish sanoat uskunalari, mashinalar, samolyotlar, kemalar va boshqa asbob-uskunalar uchun tuzilmalar va qismlarni ishlab chiqarish va undan keyingi foydalanishda zaruriy jarayon hisoblanadi. Materiallar kuchliroq, bardoshli va korroziya jarayonlariga chidamli bo'ladi. Jarayonni tanlash ishlatiladigan metall yoki qotishmaga bog'liq.