სითბოგამძლეობა და სითბოს წინააღმდეგობა ფოლადების მნიშვნელოვანი მახასიათებლებია

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

სითბოგამძლეობა და სითბოს წინააღმდეგობა ძალიან მნიშვნელოვანი მახასიათებლებია. ზოგიერთი მექანიკური საინჟინრო პროდუქტი მუშაობს ძალიან რთულ პირობებში მაღალ ტემპერატურაზე. ჩვეულებრივი სტრუქტურული ფოლადები, როდესაც თბება, მკვეთრად ცვლის მათ მექანიკურ და ფიზიკურ თვისებებს, იწყებენ აქტიურად ჟანგვას და ქმნიან მასშტაბებს, რაც სრულიად მიუღებელია და ქმნის მთელი შეკრების უკმარისობის საფრთხეს და შესაძლოა სერიოზულ ავარიას. ამაღლებულ ტემპერატურაზე სამუშაოდ, მასალების ინჟინრებმა, მეტალურგების დახმარებით, შექმნეს რამდენიმე სპეციალური ფოლადი და შენადნობები. ეს სტატია იძლევა მათ მოკლე აღწერას.

თბოგამძლე ფოლადები

ბევრი ადამიანი აიგივებს სითბოს წინააღმდეგობის კონცეფციას ისეთ კონცეფციასთან, როგორიცაა სითბოს წინააღმდეგობა. არავითარ შემთხვევაში არ უნდა გაკეთდეს ეს. სითბოს წინააღმდეგობას ასევე უწოდებენ წითელ მტვრევადობას. და ეს კონცეფცია ნიშნავს ლითონის (ან შენადნობის) შენარჩუნების უნარსმაღალი მექანიკური თვისებები მაღალ ტემპერატურაზე მუშაობისას. ანუ, ასეთი ლითონი, წითელ ნათებამდე გაცხელების დროსაც კი (ეს დამახასიათებელია 550 ° C-ზე მაღალი ტემპერატურისთვის), არ იძაბება და არ შეინარჩუნებს საკმარის სიმტკიცეს.

მარტივად რომ ვთქვათ, სითბოს წინააღმდეგობა არის მასალის უნარი შეინარჩუნოს ეფექტურობა მაღალ ტემპერატურაზე გაცხელებისას. ჩვეულებრივი სტრუქტურული ფოლადები, თუნდაც მცირე გაცხელებით, ხდება დრეკადი, რაც გამორიცხავს მათ გამოყენებას მაღალ ტემპერატურაზე მომუშავე პროდუქციის წარმოებისთვის.

სხვადასხვა კლასის ლითონებსა და შენადნობებს აქვთ განსხვავებული სითბოს წინააღმდეგობა. ეს მაჩვენებელი დამოკიდებულია მასალის ქიმიურ შემადგენლობაზე. სითბოს წინააღმდეგობის ტესტები შეიძლება ჩატარდეს დიდი ხნის განმავლობაში. მაგრამ ყველაზე ხშირად, ღუმელში გაცხელებული ნიმუშები, რომლებიც გაცხელებულია გარკვეულ ტემპერატურაზე, ტესტირება ხდება ხანმოკლე პერიოდის განმავლობაში.

თბოგამძლე ფოლადები

სითბომედეგობა, სითბოს წინააღმდეგობისგან განსხვავებით, არის მასალების უნარი გაუძლოს კოროზიის პროცესების განვითარებას მაღალ ტემპერატურაზე მუშაობისას. ჩვეულებრივი ფოლადები, თუ ექვემდებარებიან სითბოს (თერმული დამუშავების გარდა დამცავ ატმოსფეროში ან ვაკუუმში), იწყებენ დაჟანგვას. გარდა ამისა, ხანგრძლივი გაცხელებით, ნახშირბადი პროდუქტის ზედაპირზე იწყებს წვას. შედეგად, ზედაპირი ამოიწურება ნახშირბადისგან, რაც იწვევს ზედაპირზე მექანიკური თვისებების (პირველ რიგში სიხისტის) მკვეთრ ცვლილებას. აცვიათ წინააღმდეგობის წვეთები. ისეთ ნეგატიურ განვითარებას იღებსფენომენი, როგორც მოძალადე. ფოლადების ამ ჯგუფს შეუძლია მუშაობა დაახლოებით 550 °C ტემპერატურაზე.

ფოლადის სითბოს წინააღმდეგობის გაზრდის მიზნით, მისი დნობა შენადნობს სილიციუმს, ალუმინს და ქრომს. ზოგჯერ საკმარისია ნაწილის ზედაპირის სითბოს წინააღმდეგობის გაზრდა. ამ შემთხვევაში, სილიკონიზაციას ან ალუმინს (ზედაპირის ფენის გაჯერება სილიციუმის ან ალუმინის ატომებით, შესაბამისად) მიმართავენ ფხვნილ გარემოში.

მაღალი დნობის წერტილის მასალები

განსაკუთრებით მაღალ ტემპერატურაზე მუშაობისას, განხილული მასალების გამოყენება შეუძლებელია, რადგან 2000 ° C ტემპერატურაზე, იწყება დნობა (თხევადი ფაზა გამოიყოფა). ამ მიზნებისათვის გამოიყენება ცეცხლგამძლე ლითონები: ვოლფრამი, ნიობიუმი, ვანადიუმი, ცირკონიუმი და ა.შ. ეს მასალები საკმაოდ ძვირია, მაგრამ ინჟინერებმა ჯერ კიდევ ვერ იპოვეს მათთვის ღირსეული ალტერნატივა.

ქრომის და ნიკელის შენადნობების დახასიათება

შენადნობები მაღალი თბოგამძლეობით დიდი მოთხოვნაა ენერგეტიკაში (ორთქლის ტურბინების პირები, თვითმფრინავის ძრავების ნაწილები და ა.შ.). უფრო მეტიც, ასეთი მასალების საჭიროება მუდმივად იზრდება. უფრო მეტიც, წარმოება მოითხოვს მეცნიერებს, მიიღონ უფრო და უფრო მოწინავე მასალები, რომლებსაც შეუძლიათ შეინარჩუნონ თავიანთი მოქმედება ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე. ამიტომ, მუდმივად მიმდინარეობს მუშაობა სითბოს წინააღმდეგობის გაზრდის მიზნით. ამაში ხელს უწყობს ნიკელი, უფრო სწორად ამ ელემენტის შენადნობი ფოლადი.

ყველა სითბოს მდგრადი ფოლადიშენადნობია ნიკელთან (არანაკლებ 65%). Chrome აუცილებელია. ამ ელემენტის შემცველობა არ უნდა იყოს 14%-ზე ნაკლები. წინააღმდეგ შემთხვევაში ლითონის ზედაპირი ინტენსიურად დაიჟანგება.

ფოლადები დამატებით არის შენადნირებული ალუმინის, ვანადიუმის და სხვა ცეცხლგამძლე ელემენტებით. მაგალითად, ალუმინი ოთახის ტემპერატურაზეც კი დაფარულია თხელი ოქსიდის ფირით, რომელიც ხელს უშლის კოროზიის ღრმად შეღწევას მეტალში. ანუ არ ყალიბდება მასშტაბი.