Legure toplinski otpornog. Specijalni čelici i legure. Proizvodnja i uporaba legure otporne na toplinu

Moderna industrija ne može se zamisliti bez materijala poput čelika. Uz to, mi smo suočeni gotovo svakom koraku. Do uvođenja u svojoj strukturi razni kemijski elementi mogu značajno poboljšati mehanička i uporabna svojstva.

Video: Univerzalni alati za rezanje - bušilice EcoCut strane tvrtke CERATIZIT AUSTRIJA

Što je čelik

Čelik zove legure koja se sastoji od ugljika i željeza. Također, takva legura (foto stavlja ispod) mogu imati i druge nečistoće kemijske elemente.

Nekoliko različitih strukturnih stanja. Ako je sadržaj ugljika u 0,025-0,8%, podaci nazivaju pro-eutectoid čelika i imaju u svojoj strukturi perlita i ferita. Ako hypereutectoid čelika, moguće je promatrati perlita i cementita fazu. Značajka feritne strukture je velika duktilnost. Cementita također ima značajnu čvrstoću. Perlit formiraju oba prethodne faze. To može imati oblik (u granulama putem uključivanja zrna ferita su raspoređeni cementita koji imaju kružni oblik) i ploča (obje faze imaju oblik ploča). Ako čelik se grije iznad temperature na kojoj se pojavljuju polimorfe, potom promjena strukture u austenit. Ova faza ima visoku duktilnost. Ako je sadržaj ugljika veći od 2,14%, takvi materijali i legure nazivaju željeza.

vrste čelika

Ovisno o sastavu čelika može biti ugljični čelik i legure. Sadržaj ugljika manji od 0,25% karakteriziran niske ugljičnog čelika. Ako je iznos doseže 0,55%, onda možemo govoriti o srednjem legure. Čelik, koji u svom sastavu više od 0,6% ugljika, nazivaju visoke ugljik. Ako to se proizvodi kao fuzija, tehnologija uključuje uvođenje specifičnih kemijskih elemenata, ovo legirani čelik zove. Uvođenje različitih komponenti značajno mijenja svoja svojstva. Ako je njihov iznos je manji od 4%, nisko legiranih legure. srednelegirovannoj i visoko legirani čelik Ima odnosno za 11% i više od 12% nečistoća. Ovisno o tome gdje na području čeličnih legura koriste, oni izdvojiti takve vrste: instrumentalne, strukturne i posebne čelika i legura.

tehnologija proizvodnje

Proces čelika odluka je dosta vremena. To uključuje nekoliko faza. Prije svega, morate sirovine - željezne rude. Prva faza obuhvaća zagrijavanje do određene temperature. Kada se to dogodi oksidacijske procese. U drugom koraku je temperatura postaje mnogo veći. Ugljični oksidacijski postupci su intenzivniji. Mogući dodatni obogaćivanje kisikom legure. Neželjene nečistoće se uklanjaju na trosku. Sljedeći korak se odnosi na uklanjanje kisika iz čelika, jer značajno smanjuje mehaničkih svojstava. To difuzija može provesti ili metodu taloženje. Ako proces oksidacijski ne dogodi, rezultirajući čelik naziva vrenja. Tiho legura ne emitira plinove, kisik je potpuno uklonjen. Između polu-ubijeni čelik. proizvodnja legure željeza nastaje u srcu, indukcijskih peći, osnovno peći kisika.

slitine čelika

Kako bi se dobila određena svojstva čelika, njegov sastav se daje posebne nečistoće. Glavne prednosti takvog legure je poboljšana otpornost na razne deformacije, pouzdanost komponenti i drugih konstruktivnih elemenata značajno povećava. Nakon gašenja smanjuje postotak pukotina i drugih oštećenja. Često, takav postupak zasićenosti koriste različite elemente da daju otpornost na kemijske korozije. No, postoje neke nedostatke. Oni zahtijevaju dodatnu obradu, visoku vjerojatnost pojave pukotina. Osim toga, to povećava troškove materijala. Najčešće elemente slitine - krom, nikal, volfram, molibden i kobalt. Njihovo područje primjene je vrlo visoka. To inženjering i izrada detalja cjevovoda, elektrana, aviona i još mnogo toga.

Koncept otpornost na toplinu i toplinu

Pojam otpornost na toplinu se misli na sposobnost metala ili legure za održavanje sve njegove osobine kod rada na visokim temperaturama. U takvom okruženju često se promatra plina koroziju. Dakle, materijal mora posjedovati otpornost na svog djelovanja, odnosno da bude otporan na toplinu. Dakle, karakteristike legure se koriste u velikoj temperaturi trebaju uključivati ​​oba ova koncepta. Samo ako takvi čelici pružiti potrebnu vijek trajanja dijelova, alata i drugih strukturnih elemenata.

Značajke čelika toplinski otporne

U slučajevima kada je temperatura doseže visoke vrijednosti, što zahtijeva uporabu slitina koja neće propasti i otporan na deformacije. U tom slučaju, otpornu na toplinu legure. Rad temperature za takve materijale - iznad 500º-C. Važna točka koja opisuje sličnu čelika je visoka dinamička izdržljivost, plastičnost, koji se održava za dugo vremena, kao i otpornost na opuštanje. Postoji nekoliko komponenti koje mogu značajno povećati otpornost na visoke temperature: kobalt, volfram, molibden. I obavezno komponenta je krom. On ne toliko utjecati na snagu, povećava otpornost na skaliranje. Chrome također sprečava procesa korozije. Još jedna važna karakteristika legura ovog tipa - sporo puzanje.

Klasifikacija toplina čelika otporne strukture

Toplinski otporna i toplinski otpornog legure feritnih klase, martenzitska, austenitnih i martenzitsku strukture feritno. Prvi se sastoji od oko 30% kroma. Nakon poseban tretman postaje fine strukture zrna. Ako je temperatura zagrijavanja prelazi 850º-C, a zrna se povećava, a takvi materijali toplinski otpornog postaju krhki. Martenzitsku razreda karakterizirani sadržajem kroma od 4% do 12%. Nikal također mogu biti prisutne u malim količinama, volframa i drugih elemenata. Od njih proizvoditi dijelove turbina, ventili u vozilu. Čelici koji imaju u svojoj strukturi martenzita i ferita, pogodan za rad u stalnim visokim temperaturama i dugotrajan rad. Sadržaj kroma dosegne 14%. Austenit se dobiti uvođenjem otporan na toplinu nikal legure. Čelik sa sličnom strukturom imaju mnogo brandova.

Nikal legure na bazi

Nikal ima niz korisnih svojstava. On ima pozitivan učinak na obradivosti čelika (i tople i hladne). Ako je predmet ili alat dizajniran za rad u teškim uvjetima, doping ovog elementa značajno povećava otpornost na koroziju. Toplinski otporne nikal-bazni materijali su odvojene u slijedeće skupine: otporan na toplinu i otporan na toplinu i sam. Potonji također trebaju imati najmanje svojstva toplinske otpornosti. Radne temperature doseći 1200º-C. Dodatno primijeniti krom ili titan. karakteristično, čelik, legirani nikal, ima malu količinu nečistoća, kao što su magnezij, barij, bor, stoga, više žitarica granice su ojačane. Superalloys ove vrste su dostupne u obliku krivotvorene, valjane. Također je moguće detalje oseka. Glavno područje primjene - proizvodnja elemenata plinske turbine. Toplinski otporna na nikal-baznih legure imaju sastav i do 30% kroma. Oni su prilično dobro štancanje, zavarivanje. Osim toga, otpor skaliranje je visoka. To omogućuje da ih koriste u sustavu plinovoda.

Toplinski otpornog čelika, legure titana

Titan se uvodi u malim količinama (0,3%). U ovom slučaju to povećava čvrstoću legure. Ako je njegov sadržaj je znatno veći, neki pokvariti mehanička svojstva (tvrdoća, čvrstoća). No, plastičnost povećanje. To olakšava obradu čelika. Kada se primjenjuje titan zajedno s drugim komponentama može značajno poboljšati svojstva visoke temperature. Ako postoji potreba za rad u neprijateljskom okruženju (naročito u slučaju kada gradnja uključuje zavarivanje), legiranje element koji kemijski podaci je zajamčen.

Video: Walter BLAXX M3024 - kraj mlin sa 7-sided pločice

kobalta i legure

Velika količina kobalt (do 80%), se koristi za proizvodnju takve materijale, kao i toplinu superalloys legure, jer se rijetko koristi u čistom obliku. Njegova administracija povećava duktilnost kao i otpornost prema visokim temperaturama. I više, to je veća količina kobalta uključene u leguri. U nekim pečatom njegov sadržaj doseže 30%. Još jedna značajka ovih čelika - poboljšanje magnetskih svojstava. Međutim, zbog visoke cijene kobalta, njegova uporaba je prilično ograničen.

Video: Video predavanja željezo-ugljik legure. Obojenih metala i njihovih legura

Utjecaj molibden na superalloys

Aktivno kemijski element značajno utječe na snagu materijala pri visokim temperaturama. Posebno učinkovit je njegova uporaba zajedno s drugim elementima. To značajno povećava tvrdoću čelika (već pri udjelu od 0,3%). Vlačna čvrstoća također povećava. Još jedna pozitivna osobina koja imaju superalloys poboljšanih molibden - veći stupanj otpornosti na oksidativnih procesa. Molibden doprinosi finoće zrna. Nedostatak je nemogućnost zavarivanja.

Video: VZTO | Lijev | Fassonnoe lijevanje

Ostali posebni čelika i legura

Za obavljanje određene zadaće zahtijevaju materijale koji imaju određena svojstva. Dakle, možemo govoriti o upotrebi specijalnih legura, koja može biti i legirani i ugljen. Završni set potrebnih osobina postiže se zbog činjenice da je proizvodnja legura i njihova obrada je u posebnom tehnologijom. Još jedna posebna legure i čelika su podijeljeni u strukturalni i instrumentalna. Među glavnim problemima za ovu vrstu materijala su: otpornost na koroziju i trošenje procesa, sposobnost za rad u neprijateljskom okruženju, povećana mehanička svojstva. U ovoj kategoriji se čelika otporne na toplinu i legure s visokim radnoj temperaturi i pri niskim čelika koji može izdržati do -296º-C.

alatnog čelika

Za proizvodnju alata koji se koriste u proizvodnji posebnog alatnog čelika. S obzirom na činjenicu da su radni uvjeti različitih materijala također se biraju pojedinačno. Budući da su instrumenti su vrlo visoki zahtjevi i svojstva slitina za njihovu proizvodnju, kako je prikladno: oni moraju biti slobodni od vanjskih nečistoća, uključenja procesa dezoksidacije dobro se provodi, a homogena struktura. Za mjerne instrumente, važno je da imaju stabilne performanse i odoljeti trošenje. Govoreći reznog alata, da oni djeluju na povišenim temperaturama (pojavljuje rub grijanje), stalno trenja i deformacije. Dakle, za njih je vrlo važno zadržati primarnu čvrstoću kada grije. Druga vrsta alatnog čelika - brzi. U osnovi, to je legirani s volframom. Tvrdoća se održava dok se ne postigne temperatura od oko 600º-C. Tu su i umrijeti čelika. Oni su dizajnirani za oba toplom i hladnom deformacijom.

Područje primjene legura posebne namjene

Industrije koje koriste legure sa specijalnim svojstvima postavili. Zbog svoje vrhunske kvalitete, oni su neophodni u inženjering, izgradnju, naftnoj industriji. Toplinski otporna i toplinski otpornog legure se koriste u proizvodnji dijelova turbine, dijelovi za automobile. Čelici koji imaju visoku korozije značajke su neophodni za proizvodnju cijevi, rasplinjača igle, diskova, različitih elemenata kemijskoj industriji. Tračnice za željezničke pruge, kante, gusjenica prijevoza - osnova za sve to su otporan na habanje čelici. U masovnu proizvodnju vijaka, vijaka i sličnih predmeta koji se koriste automat legure. Izvori moraju biti dovoljno elastična i izdržljiva. Dakle, materijal za njih je proljeće čelika. U cilju poboljšanja tu kvalitetu dalje se legirani sa krom, molibden. Sve posebne legure i čelika skup specifičnih karakteristika može smanjiti troškove dijelova gdje su ranije korišteni obojene metale.