ფოლადი: შემადგენლობა, თვისებები, ტიპები და გამოყენება. უჟანგავი ფოლადის შემადგენლობა

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

ბევრმა იცის, რომ ფოლადი არის პროდუქტი, რომელიც მიიღება სხვა ელემენტების დნობის პროცესში. Მაგრამ რა? რა არის ფოლადში? დღეს ეს ნივთიერება წარმოადგენს რკინის დეფორმირებადი შენადნობას ნახშირბადთან (მისი რაოდენობაა 2,14%), ისევე როგორც სხვა ელემენტების მცირე ნაწილი.

ზოგადი ინფორმაცია

აღსანიშნავია, რომ ფოლადი არის შენადნობი, რომელსაც შეიცავს ზუსტად 2,14%-მდე ნახშირბადი. შენადნობას, რომელიც შეიცავს 2,14%-ზე მეტ ნახშირბადს, უკვე უწოდებენ თუჯს.

ცნობილია, რომ ნახშირბადოვანი და ჩვეულებრივი ფოლადის შემადგენლობა არ არის იგივე. თუ ჩვეულებრივი სუბსტრატი შეიცავს ნახშირბადს და სხვა შენადნობის (გაუმჯობესების) კომპონენტებს, მაშინ ნახშირბადოვან პროდუქტში არ არის შენადნობის ელემენტები. თუ ვსაუბრობთ შენადნობის ფოლადზე, მაშინ მისი შემადგენლობა გაცილებით მდიდარია. ამ მასალის მუშაობის გაუმჯობესების მიზნით მის შემადგენლობას ემატება ისეთი ელემენტები, როგორიცაა Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti და ა.შ. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ამ ნივთიერების საუკეთესო თვისებებია. უზრუნველყოფილია ზუსტად შენადნობის კომპლექსების დამატებით და არა ერთი ან ორი ნივთიერების.

კლასიფიკაცია

დახარჯვაჩვენს მიერ განხილული მასალის კლასიფიკაცია შეიძლება დაფუძნდეს რამდენიმე ინდიკატორზე:

• პირველი მაჩვენებელი არის ფოლადის ქიმიური შემადგენლობა.
• მეორე არის მიკროსტრუქტურა, რომელიც ასევე ძალიან მნიშვნელოვანია.
• რა თქმა უნდა, ფოლადები განსხვავდება ხარისხით და წარმოების მეთოდით.
• ასევე, ფოლადის თითოეულ ტიპს აქვს საკუთარი გამოყენება.

უფრო დეტალურად, შემადგენლობა შეიძლება განვიხილოთ ქიმიური შემადგენლობის მაგალითის გამოყენებით. ამის საფუძველზე განასხვავებენ კიდევ ორ ტიპს - ეს არის შენადნობი და ნახშირბადოვანი ფოლადი.

ნახშირბადოვან ფოლადებს შორის არის სამი ჯიში, რომელთა ძირითადი განსხვავება ნახშირბადის რაოდენობრივი შემცველობაა. თუ ნივთიერება შეიცავს 0,3%-ზე ნაკლებ ნახშირბადს, მაშინ იგი კლასიფიცირდება როგორც დაბალი ნახშირბადის შემცველობა. ამ ნივთიერების შემცველობა რეგიონში 0,3%-დან 0,7%-მდე აქცევს საბოლოო პროდუქტს საშუალო ნახშირბადოვანი ფოლადების კატეგორიაში. თუ შენადნობი შეიცავს 0,7%-ზე მეტ ნახშირბადს, მაშინ ფოლადი კლასიფიცირდება როგორც მაღალი ნახშირბადის შემცველობა.

შენადნობი ფოლადების შემთხვევაში, ყველაფერი დაახლოებით იგივეა. თუ მასალის შემადგენლობა შეიცავს 2,5%-ზე ნაკლებ შენადნობ ელემენტებს, მაშინ იგი ითვლება დაბალშენადნობად, 2,5%-დან 10%-მდე - საშუალო შენადნობის, ხოლო 10%-დან და ზევით - მაღალი შენადნობით.

მიკროსტრუქტურა

ფოლადის მიკროსტრუქტურა განსხვავდება მისი მდგომარეობის მიხედვით. თუ შენადნობი ადუღდება, მაშინ მისი სტრუქტურა დაიყოფა კარბიდად, ფერიტად, აუსტენიტად და ა.შ. ნივთიერების ნორმალიზებული მიკროსტრუქტურით, პროდუქტი შეიძლება იყოს პერლიტური, მარტენზიტური ან ავსტენიტური.

ფოლადის შემადგენლობა და თვისებები განსაზღვრავს, მიეკუთვნება თუ არა პროდუქტი ამ სამი კლასიდან ერთ-ერთს. ყველაზე ნაკლებად შენადნობი და ნახშირბადოვანი ფოლადები არის პერლიტის კლასი, საშუალო ფოლადები მარტენზიტია და შენადნობი ელემენტების ან ნახშირბადის მაღალი შემცველობა მათ ასტენიტური ფოლადების კატეგორიაში გადააქვს.

წარმოება და ხარისხი

მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ შენადნობი, როგორიცაა ფოლადი, შეიძლება შეიცავდეს უარყოფით ელემენტებს, რომელთა მაღალი შემცველობა აუარესებს პროდუქტის მუშაობას. ეს ნივთიერებები მოიცავს გოგირდს და ფოსფორს. ამ ორი ელემენტის შემცველობიდან გამომდინარე, ფოლადის შემადგენლობა და ტიპები იყოფა შემდეგ ოთხ კატეგორიად:

• კერძო ფოლადი. ეს არის ჩვეულებრივი ხარისხის შენადნობი, რომელიც შეიცავს 0,06%-მდე გოგირდს და 0,07%-მდე ფოსფორს.
• ხარისხი. ზემოაღნიშნული ნივთიერებების შემცველობა ამ ფოლადებში მცირდება 0,04% გოგირდამდე და 0,035% ფოსფორამდე.
• მაღალი ხარისხი. შეიცავს მხოლოდ 0,025%-მდე გოგირდს და ფოსფორს.
• უმაღლესი ხარისხის შენადნობი ენიჭება, თუ გოგირდის პროცენტი არ არის 0,015-ზე მეტი, ხოლო ფოსფორის არაუმეტეს 0,025%..

თუ ვსაუბრობთ ჩვეულებრივი შენადნობის წარმოების პროცესზე, მაშინ ყველაზე ხშირად იგი მიიღება ღია ღუმელში ან ბესმეროვის, თომას გადამყვანებში. ეს პროდუქტი შეედინება მსხვილ ინგოტებში. მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ ფოლადის შემადგენლობა, მისი სტრუქტურა, ასევე მისი ხარისხის მახასიათებლები და თვისებები განისაზღვრება ზუსტად მისი დამზადების მეთოდით.

მაღალი ხარისხის ფოლადი ასევე გამოიყენებაღია კერის ღუმელებს, თუმცა დნობის პროცესი უფრო მკაცრია ხარისხიანი პროდუქტის მისაღებად.

მაღალი ხარისხის ფოლადების დნობა ხორციელდება მხოლოდ ელექტროღუმელებში. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ამ ტიპის სამრეწველო აღჭურვილობის გამოყენება უზრუნველყოფს არამეტალური დანამატების თითქმის მინიმალურ შემცველობას, ანუ ამცირებს გოგირდის და ფოსფორის პროცენტს.

განსაკუთრებით მაღალი ხარისხის შენადნობის მისაღებად მიმართავენ ელექტროწიდების ხელახალი დნობის მეთოდს. ამ პროდუქტის წარმოება შესაძლებელია მხოლოდ ელექტრო ღუმელებში. წარმოების პროცესის დასრულების შემდეგ, ეს ფოლადები ყოველთვის მიიღება მხოლოდ შენადნობით.

შენადნობების ტიპები განაცხადის მიხედვით

ბუნებრივია, ფოლადის შემადგენლობის ცვლილება დიდ გავლენას ახდენს ამ მასალის მუშაობაზე, რაც ნიშნავს, რომ იცვლება მისი გამოყენების ფარგლებიც. არსებობს სტრუქტურული ფოლადები, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას მშენებლობაში, ცივი ფორმირებაში, კორპუსის გამკვრივებაში, ზომიერად, მაღალი სიმტკიცით და ა.შ.

თუ ვსაუბრობთ სამშენებლო ფოლადებზე, მაშინ ისინი ყველაზე ხშირად მოიცავს საშუალო ნახშირბადის, ისევე როგორც დაბალი შენადნობის შენადნობებს. ვინაიდან ისინი ძირითადად გამოიყენება შენობების მშენებლობისთვის, მათთვის ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია კარგი შედუღება. გარსაცმით გამაგრებული ფოლადი ყველაზე ხშირად გამოიყენება სხვადასხვა ნაწილებისთვის, რომელთა ძირითადი დანიშნულებაა ზედაპირის ცვეთა და დინამიური დატვირთვის პირობებში მუშაობა.

სხვა ფოლადები

სხვა ტიპის ფოლადებს შეიძლება მივაკუთვნოთ გაუმჯობესებული. ამ ტიპის შენადნობი გამოიყენება მხოლოდ თერმული დამუშავების შემდეგ. შენადნობი ექვემდებარება მაღალ ტემპერატურას ჩაქრობის მიზნით და შემდეგ ექვემდებარება წრთობას ნებისმიერ გარემოში.

მაღალი სიმტკიცის ფოლადების ტიპს მიეკუთვნება ისეთებიც, რომლებშიც ქიმიური შემადგენლობის შერჩევის შემდეგ, ასევე თერმული დამუშავების შემდეგ, სიმტკიცე აღწევს თითქმის მაქსიმუმს, ანუ დაახლოებით ორჯერ აღემატება ჩვეულებრივს. ამ პროდუქტის ტიპი.

შეიძლება გამოიყოს საგაზაფხულო ფოლადებიც. ეს არის შენადნობი, რომელმაც თავისი წარმოების შედეგად მიიღო საუკეთესო თვისებები ელასტიურობის ლიმიტის, დატვირთვის წინააღმდეგობისა და დაღლილობის თვალსაზრისით.

უჟანგავი ფოლადის შემადგენლობა

უჟანგავი ფოლადი არის შენადნობის ტიპი. მისი მთავარი თვისებაა მაღალი კოროზიის წინააღმდეგობა, რაც მიიღწევა შენადნობის შემადგენლობაში ისეთი ელემენტის დამატებით, როგორიცაა ქრომი. ზოგიერთ შემთხვევაში ქრომის ნაცვლად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნიკელი, ვანადიუმი ან მანგანუმი. აღსანიშნავია, რომ მასალის დნობით და მასში საჭირო ელემენტების დამატებით, მას შეუძლია შეიძინოს უჟანგავი ფოლადის სამი კლასის თვისებები.

ამ ტიპის შენადნობების შემადგენლობა, რა თქმა უნდა, განსხვავებულია. უმარტივესი არის ჩვეულებრივი შენადნობები გაზრდილი კოროზიის წინააღმდეგობით 08 X 13 და 12 X 13. ამ კოროზიისადმი მდგრადი შენადნობის შემდეგი ორი ტიპი უნდა ჰქონდეს მაღალი წინააღმდეგობა არა მხოლოდ ნორმალურ, არამედ ამაღლებულ ტემპერატურაზე.