مقاوم در برابر حرارت آلیاژها. فولادهای ویژه و آلیاژهای. تولید و استفاده از آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت

صنعت مدرن را نمی توان بدون مواد مانند فولاد تصور می کرد. با آن، ما مواجه تقریبا در هر نوبت. با مقدمه را به ساختار آن عناصر شیمیایی مختلف به طور قابل توجهی می تواند به بهبود خواص مکانیکی و عملکرد.

فولاد است

فولاد به نام آلیاژ است که کربن و آهن تشکیل شده است. همچنین، چنین آلیاژ (عکس زیر دفع) ممکن است دیگر عناصر ناخالصی های شیمیایی دارد.

چندین ایالت ساختاری مجزا می باشد. اگر محتوای کربن است که در داخل 0،025-0،8٪، داده فولاد طرفدار eutectoid نامیده می شود و در پرلیت ساختار و فریت خود داشته باشند. اگر فولاد hypereutectoid، ممکن است به رعایت پرلیت و سمنتیت فاز. یکی از ویژگی های ساختار فریت شکل پذیری بزرگ است. سمنتیت همچنین دارای سختی قابل توجه است. پرلیت هر دو مرحله قبلی تشکیل می دهد. این می تواند یک شکل گرانول (با لحاظ نمودن دانه های فریت است سمنتیت که یک شکل دایره ای چیده) و یک صفحه دارند (هر دو فاز دارند فرم از صفحات). اگر فولاد در بالای دمایی که در آن رخ می دهد پلی مورف گرم می شود، پس از آن تغییرات ساختار به آستنیت. این فاز دارای شکل پذیری بالا. اگر محتوای کربن بیش از 2.14٪، مانند مواد و آلیاژهای آهن نامیده می شوند.

انواع فولاد

بسته به ترکیب فولاد ممکن است فولاد کربن و آلیاژ. محتوای کربن کمتر از 0.25٪ مشخصه فولاد کم کربن. اگر مقدار 0.55٪ می رسد، پس ما می توانیم در مورد متوسط آلیاژ صحبت کنید. فولاد، که در ترکیب آن بیش از 0.6٪ کربن، به نام کربن بالا. در صورتی که به عنوان یک ترکیب تولید، فن آوری شامل مقدمه ای از عناصر شیمیایی خاص، این آلیاژ فولاد نامیده می شود. معرفی اجزای مختلف به طور قابل توجهی تغییر خواص آن است. اگر مقدار آنها کمتر از 4٪، آلیاژ در برابر کم آلیاژ است. Srednelegirovannoj و از بالای فولاد آلیاژی است به ترتیب به 11 درصد و بیش از 12٪ ناخالصی. بسته به جایی که در زمینه آلیاژهای فولاد استفاده می شود، آنها تخصیص چنین انواع: ابزاری، فولاد آلیاژی و ویژه و آلیاژهای.

تکنولوژی ساخت

فرآیند فولاد سازی بسیار وقت گیر است. این شامل چند مرحله است. اول از همه، شما نیاز مواد اولیه - سنگ آهن. مرحله اول شامل حرارت دادن به یک دمای خاص. هنگامی که این اتفاق می افتد فرآیندهای اکسیداتیو. در مرحله دوم که درجه حرارت بسیار بالاتر است. فرآیندهای اکسیداسیون کربن شدید تر است. ممکن غنی سازی اکسیژن اضافی از آلیاژ. ناخالصی های ناخواسته به سرباره حذف شده است. گام بعدی این است به حذف اکسیژن از فولاد به کارگردانی چرا که آن را به طور قابل توجهی کاهش می دهد خواص مکانیکی. این نفوذ را می توان یا انجام روش رسوب. اگر روند deoxidation رخ نمی دهد، فولاد نتیجه است که به نام جوش. آلیاژ ساکت و آرام می کند گازهای منتشر می کنند نیست، اکسیژن به طور کامل حذف. در بین نیمه کشته فولاد. تولید آلیاژهای آهن در کوره فولاد سازی دهان، کوره های القایی، کوره های اکسیژن اساسی رخ می دهد.

آلیاژی از فولاد

به منظور به دست آوردن خواص خاصی از فولاد، ترکیب آن است ناخالصی خاص اداره می شود. مزایای اصلی مانند آلیاژ است مقاومت در برابر تغییر شکل های مختلف، اجزای قابل اعتماد و دیگر اعضای ساختاری افزایش قابل توجهی بهبود یافته. رفع درصد ترک و نقص دیگر را کاهش می دهد. اغلب، چنین روش اشباع استفاده عناصر مختلف به انتقال مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی. اما برخی از اشکالاتی وجود دارد. آنها نیاز به پردازش های اضافی، به احتمال زیاد وقوع ترک های مویی. علاوه بر این، هزینه های مواد افزایش می دهد. عناصر آلیاژی شایع ترین - کروم، نیکل، تنگستن، مولیبدن و کبالت. زمینه خود را از نرم افزار بسیار بالا است. این مهندسی، و ساخت انواع قطعات خطوط لوله، نیروگاه های برق، هواپیما و بیشتر.

مفهوم مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر حرارت

مقاومت در برابر حرارت مدت به معنای توانایی فلز یا آلیاژ برای حفظ تمام ویژگی های آن در هنگام کار در دمای بالا. در چنین محیطی آن است که اغلب خوردگی گاز مشاهده شده است. بنابراین، مواد باید مقاومت در برابر عمل خود را در اختیار، این است که به گرما مقاوم در برابر. بنابراین، از ویژگی های آلیاژها در دمای زیاد استفاده می شود باید شامل هر دو این مفاهیم. فقط اگر چنین فولاد برای قطعات، ابزار و دیگر عناصر ساختاری ارائه عمر مورد نیاز است.

ویژگی های فولاد مقاوم در برابر

در مواردی که درجه حرارت ارزش بالا می رسد، آن نیاز به استفاده از آلیاژهای که نمی خواهد سقوط و مقاومت در برابر تغییر شکل. در این مورد، مقاوم در برابر حرارت آلیاژها. درجه حرارت عامل برای چنین مواد - بالاتر از 500 درجه سانتی گراد یک نکته مهم توصیف فولاد مشابه حد تحمل بالا، انعطاف پذیری، که برای یک مدت طولانی و همچنین مقاومت در برابر آرامش را حفظ است. تعدادی از قطعات قادر به میزان قابل توجهی افزایش مقاومت در برابر دمای بالا وجود دارد: کبالت، تنگستن، مولیبدن. و جزء واجب کروم است. او بسیار تحت تاثیر قرار نمی قدرت، آن را به مقاومت در برابر پوسته پوسته شدن را افزایش می دهد. کروم نیز مانع از فرآیندهای خوردگی. ویژگی مهم دیگر از آلیاژهای از این نوع - یک خزش آرام.

طبقه بندی فولادهای مقاوم به حرارت از ساختار

مقاوم در برابر حرارت و مقاوم در برابر حرارت آلیاژهای کلاس فریتی، مارتنزیتی، آستنیتی و یک feritno ساختار مارتنزیتی. اولین دسته به حدود 30٪ کروم تشکیل شده است. پس از درمان خاص ساختار دانه ریز تبدیل می شود. اگر درجه حرارت بیش از 850ºS، دانه را افزایش می دهد، و از جمله مواد مقاوم در برابر حرارت شکننده می شوند. نمرات مارتنزیتی است که با محتوای کروم از 4٪ تا 12٪. نیکل همچنین ممکن است در مقادیر جزئی، تنگستن و عناصر دیگر. از آنها تولید قطعات توربین، سوپاپ در خودرو است. انواع استیل که در ساختار آن یک مارتنزیت و فریت، مناسب برای عملیات در دمای ثابت بالا و بهره برداری طولانی مدت است. محتوای کروم 14٪ می رسد. آستنیت است با معرفی یک حرارت مقاوم در برابر آلیاژهای نیکل به دست آمده. فولاد با ساختار مشابه دارند بسیاری از مارک های.

آلیاژهای پایه نیکل

نیکل است که تعدادی از خواص مفید باشد. او یک اثر مثبت بر قابلیت ماشینکاری فولاد (هر دو سرد و گرم) است. در صورتی که آیتم یا ابزار طراحی شده برای کار در محیط های خشن، ناخالصی از این عنصر به طور قابل توجهی در برابر خوردگی را افزایش می دهد مقاومت. مواد پایه نیکل مقاوم در برابر گرما به گروه های زیر تقسیم شده است: مقاوم در برابر خود مقاوم در برابر حرارت و گرما. در حالت دوم نیز باید حداقل ویژگی های مقاوم در برابر حرارت دارند. درجه حرارت عامل رسیدن 1200 درجه سانتی گراد علاوه بر این کروم و یا تیتانیوم اداره می شود. مشخص از فولاد و آلیاژ نیکل، یک مقدار کمی از ناخالصی هایی مانند باریم، منیزیم، بور، بنابراین، مرز دانه بیشتر تقویت می شود. آلیاژهای دیرگداز از این نوع در قالب جعلی در دسترس هستند، نورد. این نیز جزئیات تاقچه بیرون پنجره امکان پذیر است. محوطه اصلی نرم افزار - عناصر تولید توربین گاز. آلیاژهای پایه نیکل مقاوم در برابر حرارت یک ترکیب و تا 30٪ کروم است. آنها نسبتا خوب به مهر زنی، جوش هستند. علاوه بر این، مقاومت پوسته پوسته شدن بالا است. این باعث می شود این امکان را به استفاده از آنها در سیستم خط لوله گاز.

مقاوم در برابر حرارت فولاد، آلیاژ تیتانیوم

تیتانیوم در مقدار کمی (0.3٪) معرفی شده است. در این مورد آن باعث افزایش قدرت آلیاژ. اگر محتوای آن است، بطور قابل توجهی بالاتر، برخی از بدتر خواص مکانیکی (سختی، استحکام). اما پذیری از افزایش دهد. این امر موجب تسهیل پردازش از فولاد است. هنگامی که تیتانیوم با دیگر اجزای اداره میزان قابل توجهی بهبود و دماهای بالا. در صورتی که نیاز به کار در یک محیط جنگی (به خصوص در مورد زمانی که ساخت و ساز شامل جوش) وجود دارد، عنصر آلیاژی شیمیایی داده ضروری است.

آلیاژهای کبالت

مقدار زیادی از کبالت (تا 80٪) مورد استفاده برای تولید مواد مانند آلیاژهای دیرگداز و آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت، از آن است که به ندرت در شکل خالص خود استفاده می شود. دولت آن شکل پذیری و مقاومت در برابر در دماهای بالا را بهبود می بخشد. و بالاتر از آن است، بالاتر از مقدار کبالت ثبت شده در این آلیاژ است. در برخی از تمبر محتوای آن 30٪ می رسد. یکی دیگر از ویژگی های مشخصه از این فولاد - بهبود خواص مغناطیسی. با این حال، با توجه به هزینه های بالای کبالت، استفاده از آن محدود است.

تاثیر مولیبدن در آلیاژهای دیرگداز

عنصر شیمیایی فعال به طور قابل توجهی قدرت از مواد در دمای بالا تاثیر می گذارد. به خصوص موثر استفاده از آن همراه با سایر عناصر است. این طور قابل توجهی افزایش سختی فولاد (در حال حاضر در محتوای 0.3٪). استحکام کششی نیز افزایش می دهد. یکی دیگر از ویژگی های مثبت که دیرگداز مولیبدن دوپ - یک درجه بیشتر از مقاومت در برابر فرآیندهای اکسیداتیو. مولیبدن به اصلاح دانه ها کمک می کند. نقطه ضعف دشواری جوشکاری است.

دیگر فولادهای ویژه و آلیاژهای

برای انجام وظایف خاص نیاز به مواد که دارای خواص خاص است. بنابراین، ما می توانیم در مورد استفاده از آلیاژهای خاص، که می تواند هر دو آلیاژ و کربن صحبت کنید. مجموعه نهایی از ویژگی های مورد نیاز است با توجه به این واقعیت است که ساخت آلیاژهای و پردازش آنها است از فن آوری ویژه به دست آمده. یکی دیگر از آلیاژ و فولادهای ویژه به ساختاری و ابزاری تقسیم می شود. از جمله مشکلات اصلی برای این نوع از مواد به شرح زیر است: مقاومت در برابر خوردگی و سایش فرآیندها، توانایی کار در یک محیط خصمانه، افزایش ویژگی های مکانیکی. این رده در فولاد مقاوم در برابر آلیاژهای با درجه حرارت بالا کار و فولاد برودتی است که می تواند مقاومت در برابر تا -296ºS.

فولاد ابزار

برای ساخت ابزار مورد استفاده در تولید فولاد ابزار خاص است. با توجه به این واقعیت است که شرایط کار از مواد مختلف نیز به صورت جداگانه انتخاب شده است. از آنجا که ابزار مورد نیاز هستند و نه بالا و ویژگی های آلیاژهای برای تولید را به عنوان مناسب: آنها باید از ناخالصی های خارجی باشد، اجزاء فرایند deoxidation است که به خوبی یک ساختار همگن انجام شده، و. برای اندازه گیری و ابزار آن مهم است که عملکرد پایدار و مقاومت در برابر سایش. صحبت از ابزار برش، که آنها در دمای بالا (گرمایش لبه رخ می دهد)، اصطکاک و تغییر شکل ثابت به کار گیرند. بنابراین، برای آنها بسیار مهم است که برای حفظ سختی اولیه هنگامی که حرارت داده. نوع دیگری از فولاد ابزار - سرعت بالا است. در واقع، آن است که با تنگستن آلیاژ می شود. سختی است که در دمای حدود 600 درجه سانتی گراد نگهداری نیز وجود دارد میرند فولاد. آنها برای تغییر شکل سرد و گرم طراحی شده است.

محدوده آلیاژهای لنزهای استفاده های ویژه

صنایع که با استفاده از آلیاژهای با ویژگی های خاص تنظیم شده است. از آنجا که از کیفیت برتر، آنها در مهندسی، ساخت و ساز، صنعت نفت ضروری است. مقاوم در برابر حرارت و مقاوم در برابر حرارت آلیاژها در ساخت قطعات توربین، یدکی خودرو استفاده می شود. انواع استیل که دارای ویژگی های ضد زنگ بالا، برای تولید لوله ها، کاربراتور سوزن، دیسک، عناصر مختلف صنایع شیمیایی ضروری است. ریل راه آهن، سطل، حمل و نقل کاترپیلار - پایه و اساس کلیه این فولادهای مقاوم در برابر سایش هستند. در تولید انبوه از پیچ و مهره، پیچ و موارد مشابه مورد استفاده قرار گیرد آلیاژهای دستگاه. چشمه باید به اندازه کافی انعطاف پذیر و با دوام باشد. بنابراین، مواد برای آنها فولاد بهار است. به منظور بهبود این کیفیت آن است که بیشتر با کروم، مولیبدن آلیاژ می شود. همه آلیاژهای خاص و فولاد آلیاژی با مجموعه ای از ویژگی های خاص می تواند هزینه های قطعات که در آن قبلا مورد استفاده قرار فلزات غیر آهنی را کاهش دهد.