Қорытпалы шойын: сорттары, қасиеттері және қолданылуы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Легирленген темір – домна пештерінде балқыту арқылы алынатын материал. Оның құрамында көміртегінің әртүрлі мөлшері болуы мүмкін. Бұл заттың сандық құрамына байланысты шойынның екі түрі бөлінеді. Біріншісі конверсия немесе ақ, екіншісі сұр немесе құю деп аталады.

Шойын түрлерінің сипаттамасы

Бірінші түрі – шойын. Бұл көміртегі цементит сияқты зат түрінде берілген материалдың атауы. Үзілісте оның ақ түсі бар, сондықтан оның атауы бар. Мұндай шойын жоғары қаттылықпен және сынғыштықпен ерекшеленеді. Машина жасау өте қиын. Бұл ретте барлық балқытылған шойынның 80%-ға жуығы ақ түсті. Бұл түрдегі материалдың негізгі мақсаты - болатқа қайта балқыту.

Сұр легирленген шойын – көміртегі иілгіш графит түрінде болатын металл. Үзілісте оның түсі сұр болып табылады, бұл оның атын да анықтады. Мұндай шойынның сынғыштығы мен қаттылығы ақ шойынға қарағанда аз, бірақ ол әлдеқайда жақсы өңделеді.

Осы түрдегі легирленген шойынның қасиеттері келесідей:

• Біріншіден, ол қысу жүктемелеріне өте жақсы қарсы тұрады.
• Екіншіден, бұл металл бетіндегі ақауларға сезімтал емес, сонымен қатар шаршау сәтсіздігіне жақсы қарсылық көрсетеді.

Алайда, құю легирленген шойынның соққыға төзімділігі өте әлсіз, сонымен қатар иілгіштігі төмен. Осы екі кемшіліктерге байланысты мұндай материалды құрылымдық мақсатта пайдалану өте қиын.

Сұр шойын сорттарының жалпы сипаттамасы

Бүгінгі таңда легирленген сұр шойынның мынадай сорттары бар: SCH 10, SCH 15, SCH 18, SCH 20 және басқалары. Таңбалаудағы SC әріптері оның сұр шойын екенін көрсетеді, ал келесі екі цифр металл созылған кезде төтеп бере алатын максималды жүктемені көрсетеді. Бұл жағдайда созылу күші МПа-мен өлшенеді.

Сұр шойын түрлері

Құйма легирленген шойынның бірнеше кіші түрлері бар. Солардың бірі иілгіш шойын болды. Бұл шартты атау сұрға қарағанда жұмсақ және тұтқырлығымен ерекшеленетін материалға берілді. Оны ақ шойыннан алыңыз. Мұны істеу үшін ұзақ уақытқа созылатын жасыту процедурасын қолданыңыз. Мұндағы белгілер шамамен бірдей, мысалы, КЧ 30-6, КЧ 33-8, КЧ 37-12. Әріптер бұл шойынның иілгіштігін көрсетеді, ал келесі екі сан созылу күшін анықтайды. Бірақ соңғы бір немесе екі цифрға келетін болсақ, олар максималды салыстырмалы ұзаруды сипаттайды, бұлпайызбен өлшенеді.

Құйма легирленген шойынның тағы бір түрі модификацияланған. Оны алу үшін сұр түске арнайы элементтерді қосу керек. Мұндай модификаторлар затты құю алдында қосылады. Қоспалар ретінде алюминий, кремний, кальций және т.б. Бұл қоспалар кристалдану орталықтарының санын айтарлықтай арттырады. Басқаша айтқанда, олар графиттің айтарлықтай азаюына ықпал етеді.

Осы қоспалардың арқасында арнайы легирленген шойын жоғары беріктік сипаттамаларымен, аз сынғыштығымен және жарықшақтарға төзімділігінің жоғарылауымен сипатталады. Бұл қорытпаның барлық ең жақсы сорттары осындай модификацияланған материалдан алынғанын айта кеткен жөн.

Қорытпаның түрлері

Қорытпа шойын нені білдіреді? Легірлеу - бұл материалдың құрамына оның сипаттамаларын жақсарта алатын әртүрлі қоспаларды енгізу операциясы. Шойын үшін титан, хром, ванадий және басқалары осындай қоспаларға айналды. Құрамға легирленген элементтерді енгізу беріктік, қаттылық, тозуға төзімділік, коррозияға төзімділік және басқалар сияқты сипаттамаларды арттыруы мүмкін.

Бүгінгі таңда шойындағы легирленген элементтердің мөлшеріне байланысты үш түрін ажыратуға болады:

1. Егер қоспалар жалпы массаның 2,5%-на дейінгі мөлшерде болса, бұл төмен легирленген шойын.
2. Орташа легірленген материалдар - бұл заттардың құрамы келесі диапазонда болатын материалдар2,5-10%.
3. Егер модификаторлардың жалпы мөлшері 10%-дан асса, соңғы түрі жоғары легирленген.

Легірлеуге, таңбалауға арналған заттар

ГОСТ бойынша легирленген шойынның құрамында белгілі бір аумақта қолдану үшін белгілі мөлшерде заттар болуы керек. Сонымен қатар, таңбалау да стандартты болып табылады. Мысалы, ChN15D7Kh – құрамында 15% никель, 7% мыс және шамамен 1% хром бар жоғары берік қорытпа. Көріп отырғаныңыздай, таңбалауда легирлеуші элементтер бір әріппен белгіленеді, одан кейін қоспаның сандық құрамын көрсететін сан қойылады. Дегенмен, хромнан кейінгідей фигураның болмауы да мүмкін. Бұл композициядағы заттың шамамен 1% екенін білдіреді.

Мұндай шойын өндіруге келетін болсақ, ол айтарлықтай арзан. Сонымен қатар, соңғы өнім жеткілікті жоғары өнімділік қасиеттеріне ие. Осы екі фактордың арқасында сипатталған материалдың көлемі үнемі артып келеді.

Қорытпаның түрлері

Композицияға кез келген заттың қосылуы қандай да бір ерекшелікті арттыратыны табиғи нәрсе. Сондықтан легирленген материалдардың бірнеше кластары ажыратылады.

Сонымен, шойын тозуға төзімді болуы мүмкін. Бұл топқа жататын материал оның беткі үйкеліс кезінде пайда болатын тозуға төзімділігінің жоғарылауымен сипатталады. Бұл санатқа үйкеліске қарсы және үйкеліске қарсы шойын кіреді. Олардың біріншісі өте төменүйкеліс коэффициенті. Осыған байланысты, аталған типтегі легирленген шойынның негізгі қолдану саласы сырғанау подшипниктері, оларға арналған төлкелер және ұқсас талаптары бар басқа бөлшектер сияқты бөлшектерді өндіру болып табылады.

Үйкеліс материалы, керісінше, айтарлықтай жоғары үйкеліс коэффициентімен сипатталады, сондықтан ол көбінесе әртүрлі механизмдерге, жабдықтарға және т.б. тежеу құрылғыларын өндіруде қолданылады.

Тот баспайтын шойын

Көптеген адамдар тот баспайтын болат деп аталатын металл бар екенін біледі. Шындығында, бұл өте дәл анықтама емес. Дәл осындай қорытпалар коррозияға төзімділігінің айтарлықтай жоғары болуымен ерекшеленеді. Аты аталған шойын кеме жасауда ең көп қолданылған. Егер легирлеуші элемент ретінде темірдің құрамына 12%-дан астам хром қосылса және көміртегі мөлшері барынша азайтылса, нәтижесінде мұндай қорытпа алынады.

ChNHT, ChN1KhMD, ChN15D7Kh2 оның ең көп тараған брендтеріне айналды. Олар агрессивті ортада да жоғары коррозияға төзімділігін сақтайтындығымен, кавитацияға жақсы төзімділігімен және бу-су ортасында тозуымен ерекшеленеді.

Шағын, бірақ әлі де өте танымал топ - ыстыққа төзімді шойын. Материалдың басты артықшылығы - оның тотығуы өте қиын, сонымен қатар жоғары температурада өзінің қасиеттерін жақсы сақтайды.

Мысты енгізу

Қазіруақыт өткен сайын мыс қосылған шойындарды жиі қолдана бастайды. Бұл қоспаны қорытпаға енгізу оның құю сапасын айтарлықтай жақсартады. Ең бастысы, бұл материалдың өтімділігіне әсер етеді. Бұған қоса, кеуектіліктің жарылуы және шөгу үрдісі айтарлықтай төмендейді.

0,5% Cu (мыс) қоспасы шойынды қабырғасының қалыңдығы 10-нан 25 мм-ге дейінгі бөліктерге құюға жарамды етеді. Болашақ элементтердің қабырғасының қалыңдығын арттыру қажет болса, онда мыстың сандық құрамын, сондай-ақ оның кешендерін арттыру қажет болады. Бұл жерде, егер қорытпаға сурьма немесе висмут сияқты элементтер енгізілсе, мыс қосудың әсерін арттыруға болатынын атап өткен жөн.

Көміртек эквиваленті арта түссе, мыстың графиттің кристалдануына әсері төмендейді. Шойынды мыспен легирлеу сонымен қатар беткі қабаттардағы ағартуды болдырмайды, сонымен қатар қаттылықты ортасына қарай айтарлықтай арттырады. Бұл цилиндр қаптамаларын, шойын блоктарының бастиектерін және басқа заттарды балқыту кезінде айтарлықтай байқалады.

Күрделі қорытпа шойын

Цилиндр төсемдерін құюға болатын шойынды ойдағыдай балқыту үшін әртүрлі ферроқорытпаларды ғана емес, сонымен қатар индукциялық пешті де пайдалану қажет. Мұндай бөлшектерді құю үшін IChKhN4, ChN1KhMD және ChNMSh маркалары және бірнеше басқа түрлері қолданылады. Олардың айрықша ерекшелігі - барлық бөліктер жұқа қабырғалы немесе массивті қалыпқа балқытылады.

Инеқұрылымы мен беріктігі жоғары материал

Тозуға төзімді топқа жататын сұр шойынның шағын сұрыпты құрылымы өткір материал болып табылады. Мұндай материалдағы допинг дәрежесі өте төмен. Ондағы кремний мен көміртегінің мөлшері де айтарлықтай төмен. Бұл жағдайда мыс, молибден, никель және кейбір басқа модификаторлар сияқты заттардың мөлшері қажетті қабырға қалыңдығына, сондай-ақ қолданылатын құю әдісіне байланысты артады.

Тағы бір сорт - беріктігі жоғары материал. Бұл түйінді графиттің құрамымен ерекшеленетін сұр шойынның шағын сорты. Мұндай құрылымды алу үшін қорытпаға магний, церий және висмутты енгізу қажет. Осы үш легирленген элементтердің қосылуы құйма материалының иілгіш графитін сфероидты графитке айналдырады. Бұл түр шойынның басқа түрлеріне қарағанда механикалық қасиеттерінің әлдеқайда жоғары болуымен ерекшеленеді. Бүгінгі күні осы санаттағы қорытпаның шамамен 10 түрлі сорттары шығарылады. Мұндай материалды иілгіш түрдің орнына кеме жасауда тамаша қолдануға болады. Ал иілгіш шойынның ең көп тараған түрі – магний (құрамында магнийдің көп мөлшері бар).