Isıya dayanıklı alaşımlar. Özel çelikler ve alaşımlar. Üretim ve ısıya dirençli alaşımların kullanımı

Modern sanayi, örneğin çelik gibi bir malzeme olmadan hayal edilemez. Bununla beraber, neredeyse her dönüş karşı karşıya kalırlar. yapısı içine dahil çeşitli kimyasal elementler önemli mekanik ve performans özelliklerini geliştirebilir.

çelik nedir

Çelik karbon ve demirden oluşan bir alaşım olarak adlandırılır. Ayrıca, bu tür bir alaşım (verilmedi altına yerleştirilmiş) diğer saf olmayan kimyasal elementler olabilir.

Çeşitli farklı yapısal belirtir. Karbon içeriği 0,025-0,8% içinde ise, veri ön-ötektik çelik denilen ve yapıları, perlit ve ferrit sahiptir. hiperötektoid çelik ise, perlit ve sementit faz gözlemlemek mümkündür. Ferrit yapı bir özelliği geniş bir süneklik. Sementit da önemli bir sertliğe sahiptir. Perlit, önceki fazın her ikisi de oluşturur. Bu ve bir tabak (dairesel bir biçime sahiptir sementit düzenlenmiştir ferrit taneciklerinin eklenmesi ile) bir granül şeklinde olabilir (her iki faz plakaların formu vardır). Çelik polimorfları gerçekleştiği sıcaklığın üzerinde ısıtıldığı, daha sonra yapı değişiklikleri ostenite. Bu aşama, yüksek yumuşaklığa sahiptir. Karbon içeriği% 2.14 aşarsa, bu malzemeler, alaşımlar ve demir olarak adlandırılır.

çelik türleri

çelik bileşimine bağlı olarak karbon çeliği ve alaşım olabilir. 0.25% 'den daha az karbon içeriği, karakterize düşük karbonlu çelik. miktarı% 0.55 ulaşırsa, o zaman orta alaşımlı bahsedebiliriz. Bileşiminde fazla% 0.6 karbon atomuna sahip çelikler, yüksek karbon adlandırılan. bir füzyon olarak üretilmesi durumunda, teknoloji belirli kimyasal elementlerin giriş, adı verilen bu alaşım çelik içerir. çeşitli bileşenlerin tanıtımı belirgin özelliklerini değiştirmektedir. bunların miktarı% 4'den daha az, düşük alaşımlı alaşım ise. Srednelegirovannoj ve yüksek alaşımlı çelik , sırasıyla% 11 ve% 12'den fazla yabancı maddeleri yer alır. enstrümantal, yapısal ve özel çeliklerin ve alaşımlar: çelik alaşımların alanında kullanılan yere bağlı olarak, bu tür tiplerini tahsis eder.

imalat teknolojisi

Çelik-verme süreci oldukça zaman alıcıdır. Birkaç aşamaları içerir. demir cevheri - Her şeyden önce, sen hammadde gerekir. İlk aşamada, belirli bir sıcaklığa ısıtılmasını içerir. Tüm bu oksidatif süreçlerini oluşur. İkinci aşamada sıcaklık çok daha yüksek olur. Karbon oksidasyon süreçlerini daha yoğundur. alaşımın Muhtemel ek oksijen takviyesi. İstenmeyen yabancı maddeler cürufa kaldırılır. önemli ölçüde mekanik özelliklerini azaltır, çünkü bir sonraki adım çelikten oksijen uzaklaştırılması ile ilgilidir. Bu difüzyon gerçekleştirilebilir veya yöntemi çökeltme edilebilir. deoksidasyon işlemi gerçekleşmezse, ortaya çıkan çelik kaynama denir. gaz yaymaz sessiz alaşım, oksijen tamamen kaldırılır. arasında olarak yarı öldürülen çelik. üretimi demir alaşımları ocak, indüksiyon fırınlarında, temel oksijen fırını içinde meydana gelir.

çelik alaşım

çelik bazı özelliklerini elde etmek için, bileşimi, özel katkı maddelerini uygulanır. Böyle bir alaşımın temel avantajlar da çeşitli deformasyonlar, güvenilir bileşenleri ve diğer yapısal artar direnç geliştirilir. Su ile soğutma, çatlaklar ya da başka kusurlar yüzdesini düşürmektedir. Çoğu zaman, satürasyon bu tür bir yöntem, kimyasal aşınmaya karşı direnç kazandırmak için farklı elementler kullanılır. Ancak bazı dezavantajları vardır. Bunlar ek işlem, kılcal çatlakların oluşma olasılığı yüksek gerektirir. Buna ek olarak, malzemenin maliyetini arttırır. En yaygın alaşım elementleri - krom, nikel, tungsten, molibden ve kobalt oksitleri içerir. Uygulama alanları, oldukça yüksektir. Bu mühendislik ve boru hatları, enerji santralleri, uçak ve daha ayrıntıları üretimi.

ısı direnci ve ısı direnci kavramı

terimi, ısı direnci yüksek sıcaklıklarda çalıştırırken tüm özelliklerini korumak için metal veya alaşım yeteneğini ifade eder. Böyle bir ortamda, genellikle gaz korozyon görülmektedir. Bu nedenle, malzemenin harekete direnç sahip olmalıdır, bu ısıya dayanıklı olmaktır. Bu nedenle, alaşımların özelliklerinin bu iki kavrama içermelidir büyük sıcaklık kullanılır. Böyle çelikler parça, araç ve diğer yapısal elemanlar için gerekli ömrü sağlamak koşuluyla.

ısıya dayanıklı çelik Özellikler

sıcaklık, yüksek değerlere ulaştığında durumlarda, çökme ve deformasyona karşı değil alaşımların kullanımını gerektirir. Bu durumda, ısıya dayanıklı bir alaşımları. 500 ° C üzerinde - bu tür malzemeler için çalışma sıcaklığı Benzer çelik karakterize önemli bir nokta, uzun bir süre gibi gevşetme direnci için muhafaza edilen bir yüksek dayanıklılık limiti, plastisite vardır. Kobalt, tungsten, molibden: oldukça yüksek sıcaklıklara karşı direncini artırmak edebilen bileşenleri vardır. Ve zorunlu bileşen krom olduğunu. O kadar çok o ölçekleme karşı direnci artırır, güç etkilemez. Krom da aşınma sürecini engeller. Bu tip alaşımlar bir başka önemli özelliği - yavaş bir sürüngen.

Sınıflandırma ısıya dirençli çelikler yapının

Isıya dayanıklı ve ısıya dayanıklı alaşımlar ferritik sınıfı, martenzitik, östenitik ve martensitik yapının feritno vardır. ilk olarak yaklaşık% 30 krom oluşmaktadır. özel tedavi ince taneli yapı haline gelir. Isıtma sıcaklığı 850ºS, tane artar ve bu ısıya dayanıklı malzeme aşarsa kırılgan hale gelir. % 4 ila% 12 arasında bir krom içeriği ile karakterize Martensitik sınıflarda. Nikel de küçük miktarlarda, tungsten ve diğer elemanlar bulunabilir. bunları türbin parçalarının üretimi, araç içinde valfler. martensit ve ferrit yapısında olan çelikler, sürekli yüksek sıcaklıklarda ve uzun dönem işletim işletim için uygun. Krom içeriği% 14 ulaşır. Östenit ısıya dayanıklı bir nikel alaşımları sokulması ile elde edilir. Benzer bir yapıya sahip çelik birçok marka var.

Nikel bazlı alaşımlar

Nikel yararlı özellikleri, bir dizi bulunmaktadır. O (sıcak ve soğuk) çelik işlenebilirlik üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir. tasarlanmış öğe veya alet sert ortamlarda çalışmak, bu elementin doping anlamlı korozyona direncini arttırır. Isıya dayanıklı nikel tabanlı malzemeler aşağıdaki gruplara ayrılır: ısıya dayanıklı ve ısı kendisi dayanıklıdır. Son olarak adı geçen en az ısıya dayanıklı özelliklere sahip olmalıdır. Çalışma sıcaklıkları 1200 ° C'ye gelmesine Buna ek olarak krom ya da titan tatbik. Karakteristik olarak, alaşımlı çelik , nikel ile, bu nedenle, daha fazla tanecik sınırları takviye edilmiştir, bu baryum, magnezyum, bor gibi yabancı maddelerin küçük bir miktar. Bu tip süper alaşımlar dövme formunda mevcuttur, devirdi. Ayrıca olası cezir detay. Uygulamanın ana alanı - üretim elemanları , gaz türbinlerinin. Isıya dayanıklı nikel bazlı alaşımlar,% 30'a kadar krom yönelik bir kompozisyon ve var. Bunlar, kaynak damgalama iyi oldukça vardır. Buna ek olarak, ölçekleme direnci yüksektir. Bu sayede doğal gaz boru hattı sisteminde bunları kullanmak mümkün kılar.

Isı dayanıklı çelik, titanyum alaşımı

Titanyum, az miktarda (% 0.3) içinde sokulur. Bu durumda, bu alaşım gücünü arttırır. içeriği önemli ölçüde daha yüksek olması durumunda, bazı mekanik özellikleri (sertlik, mukavemet) bozulabilir. Ama artış plastisite. Bu çeliğin işlenmesini kolaylaştırır. Diğer bileşenlerle birlikte titanyum uygulandığında önemli ölçüde yüksek sıcaklık özelliklerini geliştirebilir. (Inşaat kaynak içerdiğinde özellikle durumunda) düşmanca bir ortamda çalışmak için ihtiyaç varsa, alaşım elementidir kimyasal veri garanti edilir.

kobalt alaşımları

nadiren saf formda kullanılır, çünkü (% 80'e kadar), kobalt büyük bir miktarı, süper-alaşımlar ve ısıya dayanıklı alaşımlar gibi malzemeleri üretmek için kullanılır. Bu uygulama, yüksek sıcaklıklarda süneklik de dirençlidir. alaşımda dahil kobalt miktarı daha yüksek olduğunu ve daha yüksek. Bazı damga olarak içeriği% 30 ulaşır. Bu çeliklerin diğer özelliği - manyetik özelliklerinin iyileştirilmesi. Ancak, kobalt yüksek maliyetine, kullanımı oldukça sınırlıdır.

süper alaşımlar üzerinde molibden etkisi

Aktif kimyasal element önemli ölçüde yüksek sıcaklıklarda malzemenin mukavemetini etkiler. Özellikle etkili kullanımı için diğer elemanları ile bir aradadır. Bu belirgin bir şekilde (daha önce% 0.3 bir oranda) çelikten sertliğini artırır. Gerilme mukavemeti de artar. molibden katkılı süper alaşımlarda sahip olduğu bir başka olumlu özelliği - oksidatif işlemlere direncin daha fazla derecesi. Molibden tanecik küçültme katkıda bulunur. dezavantaj kaynak zorluğudur.

Diğer özel çelikler ve alaşımlar

Belirli görevleri belirli özelliklere sahip malzeme gerektiren gerçekleştirmek için. Böylece, alaşımlı ve karbon ikisi de olabilir özel alaşımların kullanılması, bahsedebiliriz. Gerekli özellikleri nihai grubu bağlı alaşımları ve bunların işlenmesi imalatı özel teknoloji olmasından elde edilir. Başka bir özel alaşımlar ve çelikler yapısal ve enstrümantal ayrılır. Mekanik özellikler, korozyona direnç ve işlemler, düşmanca bir ortamda çalışma yeteneği aşınma: malzemelerin bu tip temel sorunları arasında şunlar bulunmaktadır. Bu kategoride -296ºS kadar dayanabilen bir yüksek çalışma sıcaklığı ve kriyojenik çelik ısıya dayanıklı çelik ve alaşımları vardır.

Alet çelik

özel alet çeliği üretiminde kullanılan araçların üretimi için. Aslında nedeniyle farklı malzemelerden çalışma koşulları ayrı ayrı da seçili olduğundan. araçlar oldukça yüksek gereksinimleri ve uygun şekilde bunların üretim alaşımların özelliklerinin olduğu:, dış yabancı maddelerden arındırılmış olmalıdır, deoksidasyon işleminin inklüzyonlar de gerçekleştirilir ve homojen bir yapı olup. ölçme cihazı için, kararlı bir performans ve aşınmaya karşı çok önemlidir. yükseltilen sıcaklıklarda (kenar oluşturarak ısınma meydana), sabit bir sürtünme ve deformasyon çalışmasına göre, kesme aletleri konuşma. Bu nedenle, onlar için ısındığında birincil sertlik tutmak çok önemlidir. takım çelikleri, başka tür - yüksek hız. Temelde, tungsten ile alaşımları yapılır. Sertlik yaklaşık 600 ° C'lik bir sıcaklıkta muhafaza edilir Orada da çelikleri ölmektedir. Onlar sıcak hem de soğuk deformasyon için tasarlanmıştır.

Kapsam özel amaçlı alaşımlar

özel karakteristiklere sahip kristalografik sanayi ayarlayın. Çünkü üstün kalite, onlar mühendislik, inşaat, petrol endüstrisinde vazgeçilmezdir. Isıya dayanıklı ve ısıya dayanıklı alaşımlar arabalar için türbin, parçaların parçaların üretiminde kullanılır. yüksek korozyon önleyici özelliklere sahip Çelikler, borular, karbüratör iğne, diskler, kimya sanayi çeşitli malzemelerin yapımında vazgeçilmezdir. demiryolu, kova, tırtıl taşıma için raylar - bu esas aşınmaya dayanıklı çeliklerdir. cıvata, vida ve otomat alaşımlar kullanılan benzer öğelerin seri üretim olarak. Yaylar yeterli elastik ve dayanıklı olması gerekir. Bu nedenle, bunların malzeme yay çeliktir. Bu kalitesini artırmak amacıyla ayrıca krom, molibden ile alaşım yapılmaktadır. Belirli özellikleri setiyle olan tüm özel alaşımlar ve çeliklerin, daha önce demir dışı metaller kullanılan parçaların maliyetini düşürebilir.