Цагаан ширэм: шинж чанар, хэрэглээ, бүтэц, онцлог

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Анх цутгамал төмрийн технологийг 10-р зуунд Хятадад эзэмшиж, улмаар дэлхийн бусад оронд өргөн тархсан. Цутгамал төмрийн үндэс нь нүүрстөрөгч болон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй төмрийн хайлш юм. Онцлог шинж чанар нь цутгамал төмрийн найрлагад цементит хэлбэрээр 2% -иас илүү нүүрстөрөгч агуулагддаг бөгөөд энэ нь бусад металлд байдаггүй. Энэхүү хайлшийн томоохон төлөөлөгч нь механик инженерчлэлд эд анги үйлдвэрлэх, үйлдвэрлэл болон өдөр тутмын амьдралд хэрэглэгддэг цагаан ширэм юм.

Гадаад төрх

Хайлш нь цагаан өнгөтэй, өвөрмөц металл гялбаатай. Цагаан цутгамал төмрийн бүтэц нь нарийн ширхэгтэй.

Properties

Бусад металлуудтай харьцуулахад төмөр-нүүрстөрөгчийн хайлш нь дараах шинж чанар, шинж чанартай:

• өндөр хэврэгшил;
• хатуулаг нэмэгдсэн;
• өндөр эсэргүүцэл;
• бага цутгах шинж чанарууд;
• засварлах чадвар бага;
• халуунд тэсвэртэй;
• их агшилт (2% хүртэл) ба хэв муу дүүргэх;
• цохилтод тэсвэртэй;
• элэгдэлд тэсвэртэй.

Металлын масс нь давсны болон азотын хүчилд зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг. Хэрэв бүтцэд чөлөөт карбид байгаа бол цутгамал төмрийг хүхрийн хүчилд оруулахад зэврэлт үүснэ.

Нүүрстөрөгчийн бага хувийг агуулсан цагаан ширэм нь өндөр температурт илүү тэсвэртэй хайлш гэж тооцогддог. Өндөр температурт өртөх үед механик хүч чадал, бат бөх чанар нэмэгддэг тул цутгамал дотор ан цав үүсэх нь багасдаг.

Бүтэц

Төмөр нүүрстөрөгчийн хайлш нь гангаас хямд гэж тооцогддог. Цагаан цутгамал төмрийн найрлагад төмөр, нүүрстөрөгч агуулагддаг бөгөөд тэдгээр нь химийн холбоотой төлөвт байдаг. Төмрийн хатуу уусмалд байхгүй илүүдэл нүүрстөрөгч нь хосолсон төлөвт төмрийн карбид (цементит), хайлштай ширэмд тусгай карбидын хэлбэрээр агуулагддаг.

Үзсэн тоо

Цагаан ширмэн дэх нүүрстөрөгчийн агууламжаас хамааран дараах төрлүүдэд хуваагдана:

1. Hyotectic нь 2.14% -аас 4.3% нүүрстөрөгч агуулдаг бөгөөд бүрэн хөргөсний дараа перлит, хоёрдогч цементит, ледебуритийн бүтцийг олж авдаг.
2. Эвтектик нь 4.3%-ийн нүүрстөрөгч агуулсан ба перлитийн хар мөхлөгөөр таслагдсан цайвар дэвсгэр цементит хэлбэртэй бүтэцтэй.
3. Hyotectic-ийн найрлагад 4.3%-6.67% нүүрстөрөгч агуулагддаг.

Програм

Дээрх шинж чанарууд дээр үндэслэн,цагаан цутгамал төмрийг дулааны болон механик аргаар боловсруулах дадлага хийх нь утгагүй гэж дүгнэж болно. Хайлш нь үндсэн хэрэглээгээ зөвхөн цутгамал хэлбэрээр олсон. Иймээс цагаан цутгамал төмрийг цутгах бүх нөхцлийг хангасан тохиолдолд л хамгийн сайн шинж чанарыг олж авдаг. Гадаргуугийн өндөр хатуулагтай байх ёстой их хэмжээний бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх шаардлагатай бол энэхүү боловсруулалтын аргыг идэвхтэй ашигладаг.

Үүнээс гадна цагаан цутгамал төмрийг зөөлрүүлж, уян хатан цутгамал төмрийг гаргаж авдаг бөгөөд тэдгээр нь нимгэн ханатай цутгамал цутгахад хэрэглэгддэг, жишээлбэл:

• машины эд анги;
• хөдөө аж ахуйн бүтээгдэхүүн;
• трактор, комбайн гэх мэт эд анги.

Хайлш нь хавиргатай эсвэл гөлгөр гадаргуутай хавтан хийхэд хэрэглэгддэг ба ган, саарал төмрийн үйлдвэрлэлд идэвхтэй ашиглагддаг.

Хөдөө аж ахуйд цагаан ширэмийг бүтцийн металл болгон ашиглах нь нэлээд хязгаарлагдмал. Ихэнхдээ төмрийн нүүрстөрөгчийн хайлшийг гидравлик машин, элс шидэгч болон зүлгүүрийн элэгдэл ихэссэн нөхцөлд ажиллах боломжтой бусад механизмын эд анги үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

хөргөсөн ширэм

Энэ хайлш нь цагаан цутгамал төмрийн төрөлд тооцогддог. Төмөр нүүрстөрөгчийн хайлшийн гадаргууг хурдан хөргөх замаар 12-30 мм-ийн хүйтэнд хүрэх боломжтой. Материалын бүтэц: гадаргуугийн хэсэг нь цагаан, саарал өнгийн цутгамал төмрөөр хийгдсэн. Дугуй, тээрэмд зориулсан бөмбөлөг, өнхрөх өнхрүүлгийг угсарсан ийм материалаар хийдэгхуудас металл боловсруулах машин.

Хайлшны хайлшийн элементүүд

Цагаан цутгамал төмрийн найрлагад тусгайлан нэвтрүүлсэн хайлшийн бодисууд нь элэгдэлд тэсвэртэй, бат бөх, зэврэлт, халуунд тэсвэртэй болгодог. Нэмсэн бодисын хэмжээнээс хамааран эдгээр төрлийн цутгамал төмрийг ялгадаг:

• бага хайлштай хайлш (2.5% хүртэл туслах бодис);
• дунд хайлштай (2.5%-аас 10%);
• өндөр хайлштай (10%-иас дээш).

Хайлшны элементүүдийг хайлшинд нэмж болно:

• chrome;
• хүхэр;
• никель;
• зэс;
• молибден;
• титан;
• ванади,
• цахиур;
• хөнгөн цагаан;
• манган.

Хайлшсан цагаан цутгамал төмрийн шинж чанар сайжирч, ихэвчлэн турбин, ир, тээрэм, цемент болон ердийн зуухны эд анги, шахуургын машин ир гэх мэтийг цутгахад ашигладаг. Төмөр нүүрстөрөгчийн хайлшийг хоёр зууханд боловсруулдаг. материалыг тодорхой химийн найрлагад хүргэх боломжтой:

• бумны дотор;
• цахилгаан зууханд.

Цагаан цутгамал төмрөөр хийсэн цутгамал нь шаардлагатай хэмжээсийг тогтворжуулах, дотоод стрессийг арилгах зорилгоор зууханд шатаадаг. Хатаах температур 850 градус хүртэл өсөх боломжтой. Халаах, хөргөх процессыг аажмаар хийх ёстой.

Цагаан цутгамал төмрийн хольцтой тэмдэглэгээ эсвэл тэмдэглэгээH үсгээр эхэлдэг. Хайлшны найрлагад ямар хайлшийн элементүүд тохирохыг тэмдэглэгээний дараагийн үсгээр тодорхойлж болно. Нэр нь цагаан цутгамал төмрөөр тохирох нэмэлт бодисын хувийг харуулсан тоонуудыг агуулж болно. Хэрэв тэмдэглэгээнд Ш гэсэн тэмдэглэгээ байгаа бол энэ нь хайлшийн бүтцэд бөмбөрцөг хэлбэртэй бал чулуу агуулагдаж байна гэсэн үг.

Устгах төрлүүд

Үйлдвэрт цагаан ширэм үүсгэхийн тулд хайлшийг хурдан хөргөх аргыг хэрэглэдэг. Өнөөдөр нүүрстөрөгчийн хайлшаар баяжуулах дараах үндсэн төрлүүдийг идэвхтэй ашиглаж байна:

• зөөлрүүлэх анилалтыг голчлон цутгамал төмрийн найрлага дахь ферритийг нэмэгдүүлэхэд ашигладаг;
• дотоод стрессийг тайлж, фазын өөрчлөлтийг багасгахын тулд аннеаци хийх;
• графитжуулж зөөлрүүлж, уян хатан ширэм үүсгэдэг;
• 850-960 градусын температурт хэвийн байдалд оруулснаар бал чулуу, перлит үүсэхээс гадна элэгдэлд тэсвэртэй, бат бөх чанар нэмэгддэг.

Нэмэлт мэдээлэл

Өнөөдрийн байдлаар нүүрстөрөгчийн хайлшийн элэгдэлд тэсвэртэй байдал болон хатуулаг хооронд шууд хамаарал байхгүй нь батлагдсан. Зөвхөн бүтэц, тухайлбал карбид ба фосфидын ердийн тор хэлбэрээр эсвэл нэгэн төрлийн оруулга хэлбэрээр байрлуулсаны ачаар элэгдэлд тэсвэртэй байдал нэмэгддэг.

Цагаан цутгамал төмрийн бат бөх чанар нь нүүрстөрөгчийн хэмжээнээс хамгийн ихээр нөлөөлдөг бөгөөд хатуулаг нь карбидаас хамаардаг. Хамгийн их хүч чадал, хатуулаг нь эдгээр цутгамал төмөр юммартенсит бүтэцтэй.