Pirms eutektoīdā tērauda: struktūra, īpašības, ražošana un pielietošana

Oglekļa tēraudu izmantošana ir plaši izplatīta būvniecībā un rūpniecībā. Tā sauktā tehniskā dzelzs grupai ir daudz priekšrocību, kas nosaka gatavo izstrādājumu un konstrukciju lielāku veiktspēju. Līdz ar optimālajām izturības un izturības īpašībām slodzēm, arī šiem sakausējumiem ir elastīgas dinamiskās īpašības. Jo īpaši eutektoīdais tērauds, kam ir arī ievērojams oglekļa saturošu maisījumu procentuālais daudzums, ir novērtēts tā augstās plakuma dēļ. Bet tas nav ne visas šāda veida augstas stiprības dzelzs priekšrocības.

Vispārīga informācija par sakausējumu

Tērauda īpašība ir īpašu leģētu piemaisījumu un oglekļa klātbūtne. Patiesībā oglekļa saturu nosaka eutektods sakausējums. Šeit ir svarīgi atšķirt klasisko eutektoīdu, kā arī lebedebury tēraudu, kuriem ir daudz kopīgas ar aprakstīto dažādu tehnisko dzelzi. Ja mēs uzskatām, ka tērauda konstrukciju klase, pirmseutektogēnais sakausējums attiecas uz eutektoīdiem, bet satur leģētus ferītus un perlītus. Galvenā atšķirība no hipereutēktoīdiem ir oglekļa līmenis, kas ir mazāks par 0,8%. Pārsniedzot šo rādītāju, mēs varam norādīt tēraudu par pilnvērtīgiem eutektodiem. Savā ziņā preētektoīda pretstats ir hipereutektoīds tērauds, kas papildus perlīta satur arī sekundārus karbīdu piemaisījumus. Tādējādi ir divi galvenie faktori, kas ļauj izolēt priekš eutektodalvas sakausējumus no vispārējās eutektoīdu grupas. Pirmkārt, tas ir salīdzinoši neliels oglekļa saturs, un, otrkārt, tas ir īpašs piemaisījumu komplekts, kura pamats ir ferīts.

Ražošanas tehnoloģija

Pirms eutektokola tērauda ražošanas tehnoloģiskais process ir līdzīgs kā citu sakausējumu tehnoloģiskais process. Tas nozīmē, ka tiek izmantotas tādas pašas metodes, bet citās konfigurācijās. Īpaša uzmanība tiek pievērsta eutektokola tēraudam, lai iegūtu tā specifisko struktūru. Lai to izdarītu, ir iesaistīta tehnoloģija austenīta sadalīšanās nodrošināšanai pret dzesēšanas fona. Savukārt austenīts ir apvienots maisījums, kas ietver to pašu ferītu un perliītu. Pielāgojot apkures un dzesēšanas intensitāti, tehnologi var kontrolēt šīs piedevas izkliedi, kas galu galā ietekmē noteiktu materiāla ekspluatācijas īpašību veidošanos.

Tomēr oglekļa indekss, ko nodrošina perlīts, saglabājas tādā pašā līmenī. Kaut arī pēc atdalīšanas var izlabot mikrostruktūras veidošanos, oglekļa saturs būs 0,8%. Obligātais stadions tērauda konstrukcijas veidošanās procesā ir normalizācija. Šī procedūra ir vajadzīga tā paša austenīta graudu daļējai optimizācijai. Citiem vārdiem sakot, ferīta un perlēta daļiņas ir samazinātas līdz optimālajiem izmēriem, kas vēl vairāk uzlabo tērauda tehniskās un fizikālās īpašības. Tas ir sarežģīts process, kas lielā mērā ir atkarīgs no apkures regulēšanas kvalitātes. Ja temperatūras režīms tiek pārsniegts, var nodrošināt pretēju efektu - austenīta graudu palielināšanos.

Tērauda atkaulošana

Prakse ir vairāku rūdīšanas metožu izmantošana. Pilnīgas un nepilnīgas atkausēšanas metodes ir pilnīgi atšķirīgas. Pirmajā gadījumā notiek austenīta intensīva karsēšana uz kritisko temperatūru, pēc tam dzesēšana normalizējas. Šeit austenīts sadalās. Parasti pilnu tēraudu atdalīšanu veic 700-800 ° C režīmā. Termiskā apstrāde šajā līmenī vienkārši aktivizē ferīta elementu sabrukšanas procesus. Dzesēšanas ātrums ir arī regulējams, piemēram, apkopes personāls var kontrolēt kameras durvis, aizverot vai atverot to. Automātiskajā režīmā jaunākie izotermisko krāsniņu modeļi var veikt lēnu dzesēšanu atbilstoši norādītajai programmai.

Attiecībā uz nepilnīgu atdevi, tas tiek ražots, kad to silda ar temperatūru virs 800 ° C. Tomēr kritiskās temperatūras ietekmes aiztures laikam ir nopietni ierobežojumi. Šā iemesla dēļ rodas nepilnīgs atkaulinājums, kā rezultātā ferīta nezūd. Līdz ar to daudzi trūkumi nākotnes materiāla struktūrā nav novērsti. Kāpēc mums vajadzīgs šāds tēraudu atdalīšana, ja tas neuzlabo fiziskās īpašības? Faktiski tā ir nepilnīga termiskā apstrāde, kas ļauj saglabāt mīksto struktūru. Galīgais materiāls var nebūt vajadzīgs katrā oglekļa tērauda tipam raksturīgā piemērošanas sfērā, bet tas ļaus viegli apstrādāt. Mīkstais priekš eutektoīdu sakausējums var tikt sagriezts bez jebkādām grūtībām un ir lētāks ražošanas procesā.

Sakausējuma normalizēšana

Pēc šaušanas notiek virkne procedūru termiskās apstrādes uzlabošanai. Atdaliet normalizācijas un apkures operācijas. Abos gadījumos tas ir siltuma iedarbība uz sagatavi, kurā temperatūra var pārsniegt 1000 ° C. Bet pats par sevi pirms eutektokātisko tēraudu normalizēšana notiek pēc termiskās apstrādes pabeigšanas. Šajā posmā dzesēšana sākas mierīgā gaisā, kurā novecošana notiek, līdz pilnīgi izveidojas smalkais austenīts. Tas nozīmē, ka apkure ir sava veida sagatavošanas darbība, pirms sakausējums tiek normalizēts. Ja mēs runājam par specifiskām strukturālām izmaiņām, tad visbiežāk tās izpaužas, samazinot ferīta un perlēta izmērus, kā arī palielinot to cietību. Daļiņu izturības īpašības palielinās, salīdzinot ar līdzīgām īpašībām, kas iegūtas ar atkausēšanas metodēm.

Pēc normalizēšanas var turpināties vēl viena apsildes procedūra ar ilgu ekspozīciju. Pēc tam tukšs tiek atdzesēts, un šo soli var veikt dažādos veidos. Pēdējais eutektoīdais tērauds tiek iegūts vai nu gaisā, vai arī lēnā dzesēšanas krāsnī. Kā liecina prakse, vislabākās kvalitātes sakausējums tiek veidots, izmantojot pilnīgu normalizācijas tehnoloģiju.

Temperatūras ietekme uz sakausējuma struktūru

Temperatūras iejaukšanās tērauda struktūras veidošanās procesā sākas ar ferīta cementita masas pārveidošanas austenīta momentu. Citiem vārdiem sakot, perlēts pārveidojas par funkcionālas maisījuma stāvokli, kas daļēji kļūst par pamatu augstas stiprības tērauda veidošanai. Nākamajā siltuma iedarbības posmā no karstā tērauda atbrīvojas liekā ferīta. Kā jau minēts, ne vienmēr pilnībā atbrīvojoties no tā, kā tas ir gadījumā ar nepilnīgu atkaulošanu. Bet klasiskais priekš eutektoīdu sakausējums joprojām norāda uz šī austenīta komponenta likvidēšanu. Nākamajā posmā esošās kompozīcijas optimizācija jau notiek, cerot uz optimizētas struktūras veidošanos. Tas nozīmē, ka sakausējuma daļiņas samazinās, iegūstot paaugstinātas izturības īpašības.

Izotermisko transformāciju ar atdzesētu austenīta maisījumu var veikt dažādos režīmos, un temperatūras līmenis ir tikai viens no parametriem, kurus kontrolē tehnologs. Arī termiskās ietekmes pīķu intervāli, dzesēšanas ātrums uc atšķiras. Atkarībā no izvēlētā normalizācijas režīma tiek iegūts sacietināts tērauds ar dažām tehniskām un fiziskām īpašībām. Šajā posmā ir iespējams arī noteikt īpašas ekspluatācijas īpašības. Spilgts piemērs ir sakausējums ar mīkstu struktūru, kas iegūts efektīvas tālākai apstrādei. Bet visbiežāk ražotāji joprojām ir orientēti uz gala lietotāja vajadzībām un viņa prasībām attiecībā uz metāla pamata tehniskajām un ekspluatācijas īpašībām.

Tērauda konstrukcija

Normālizācija temperatūrā 700 ° C izraisa struktūras veidošanos, kuras pamatā būs ferītu un perlētu graudi. Starp citu, horizontālajiem tēraudiem ferīta vietā ir cementite. Parastā stāvoklī ir redzams arī liekā ferīta saturs istabas temperatūrā, lai gan šī daļa tiek samazināta līdz ar oglekļa palielināšanos. Ir svarīgi uzsvērt, ka tērauda struktūra nelielā mērā ir atkarīga no oglekļa satura. Tas praktiski neietekmē galveno komponentu uzvedību tajā pašā apkures procesā un gandrīz viss ir koncentrēts perlīta. Patiesībā, perlīts, un jūs varat noteikt oglekļa maisījuma satura līmeni - parasti tas ir nenozīmīgs daudzums.

Vēl viens strukturāls nianss ir interesants. Fakts ir tāds, ka perlīta un ferīta daļiņām ir vienāds īpatnējais svars. Tas nozīmē, ka, ņemot vērā viena no šīm sastāvdaļām kopējā masu skaitā, jūs varat uzzināt, kāda ir tā kopējā platība. Tādējādi tiek pētītas mikrosekciju virsmas. Atkarībā no režīma, kurā pirms eutektoīda tērauda uzsildīšanas, veidojas austenīta daļiņu frakcionēti parametri. Bet tas notiek gandrīz individuālā formātā, veidojot unikālas vērtības - tas ir vēl viens jautājums, ka ierobežojumi dažādiem rādītājiem paliek standarti.

Priekš eutektoīdā tērauda īpašības

Šis metāls pieder zema oglekļa satura tēraudam, tādēļ nav vērts gaidīt īpašas veiktspējas īpašības. Pietiek tikai teikt, ka stiprības īpašībās šis sakausējums būtiski zaudē eutektoīdus. Tas ir saistīts ar struktūras atšķirībām. Fakts ir tāds, ka tērauda priekš eutektoīdā klase ar ferītu frakciju saturu ir zemāka izturība pret analogiem, kuru sastāvā ir cementite. Daļēji šī iemesla dēļ tehnologi iesaka izmantot sakausējumus būvniecības nozarei, kuras ražošanā maksimāli tika realizēta ugunsgrēka darbība ar ferītu izvadīšanu.

Ja mēs runājam par šī materiāla pozitīvām ārkārtējām īpašībām, tās sastāv no plastika, izturības pret dabiskajiem bioloģiskajiem iznīcināšanas procesiem utt. Līdz ar to arī pirms eutektoīda tēraudu dzesēšana var pievienot vairākas papildu īpašības metālam. Piemēram, to var palielināt siltuma stabilitāte un korozijas procesu nosliešanās trūkums, kā arī dažādas aizsardzības īpašības, kas raksturīgas tradicionālajiem zemu oglekļa oksīda sakausējumiem.

Pieteikumi

Neskatoties uz dažu izturības īpašību samazināšanos sakarā ar metāla piederību ferīta tēraudu klasei, šis materiāls ir izplatīts dažādās jomās. Piemēram, inženierzinātnēs tiek izmantotas detaļas, kas izgatavotas no eutektokola tēraudiem. Vēl viena lieta ir tāda, ka tiek izmantotas augstas pakāpes sakausējumi, kuru ražošanā izmantotas modernās apdedzināšanas un normalizācijas tehnoloģijas. Arī pirmseutektoīdā tērauda struktūra ar samazinātu ferīta saturu ļauj izmantot metālu būvkonstrukciju ražošanā. Turklāt šāda veida tērauda marku pieņemamā vērtība ļauj sagaidīt ievērojamus ietaupījumus. Dažreiz celtniecības materiālu un tērauda moduļu ražošanā nav nepieciešama paaugstināta izturība, bet tā prasa izturību un izturību. Šādos gadījumos attaisnoja pirms eutektoīda sakausējumu lietošanu.

Ražošana

Daudzi uzņēmumi ir iesaistīti Krievijas preeutektoīdu metāla ražošanā, sagatavošanā un ražošanā. Piemēram, Ural krāsaino metālu rūpnīca (UZTSM) ražo vairākus šāda veida tērauda veidus, piedāvājot patērētājiem dažādas tehniskās un fizikālās īpašības. Uralas tērauda rūpnīca ražo ferīta tēlus, kuros ietilpst augstas kvalitātes leģēti komponenti. Papildus tam ir pieejamas īpašas sakausējumu modifikācijas, tostarp augstas temperatūras, augsta hroma un nerūsējošā metāla.

Starp lielākajiem ražotājiem var identificēt un uzņēmums "Metalloinvest". Šīs firmas jaudas ražo strukturālos tēraudus ar preeutektodisku struktūru, kas paredzētas izmantošanai būvniecībā. Šobrīd uzņēmuma tērauda rūpnīca darbojas saskaņā ar jauniem standartiem, kas ļauj uzlabot ferīta sakausējumu vājo vietu - izturības indeksu. Konkrēti, uzņēmuma tehnologi strādā pie sprieguma intensitātes koeficienta palielināšanas, materiāla stingruma un materiāla izturības optimizēšanai. Tas dod iespēju piedāvāt gandrīz universālu sakausējumu.

Secinājums

Ir vairākas rūpniecisko un būvniecības metālu tehniskās un ekspluatācijas īpašības, kuras tiek uzskatītas par pamatprasmēm un regulāri uzlabotas. Tomēr, tā kā struktūras un tehnoloģiskie procesi kļūst sarežģītāki, elementu bāzei rodas jaunas prasības. Šajā ziņā skaidri izpaužas preeutektoīds tērauds, kurā koncentrējas dažādas veiktspējas īpašības. Šī metāla izmantošana ir attaisnojama nevis gadījumos, kad nepieciešama daļa ar vairākiem augstajiem indeksiem, bet situācijās, kad ir nepieciešami īpaši netipiski dažādu īpašību komplekti. Šajā gadījumā metāls parāda elastīguma un plastika kombinācijas piemēru ar optimālu triecienizturību un pamata aizsargierīces, kas raksturīgas vairumam oglekļa sakausējumu.