перлит феррит цементит

Осы үш сөзді естігенде ең алдымен институтта жаттаған классикалық Fe-C диаграммасы еске түседі. Бірақ іс жүзінде бәрі әлдеқайда күрделі және қызықты болып шығады. Көптеген адамдар, әсіресе металдармен жұмыс істей бастағандар, олар құрылымдарды түсіндім деп ойлайды - бұл олар бәрін түсінеді. Шын мәнінде, мінез-құлықперлит, саны және таралуыферрит, пішіні және дисперсиясыцементит- бұл микроскоптағы сурет емес, біз станокта, өңдеу кезінде, ең бастысы - дайын өнімнің жұмысында сезінетін болаттың нақты қасиеттерінің кілті. Дәл осы практикалық нюанстар оқулықтарда сирек жазылады, мен олар туралы ой қозғағым келеді.

Теориядан семинарға дейін: қиындықтар қайдан басталады

Мысалы, сорбит немесе троостит алу үшін жасытуды алайық. Теорияда - белгілі бір жылдамдықпен салқындатыңыз, қажетті дисперсияны алыңызцементитжылыперлит. Іс жүзінде бәрі нәтижеге байланысты: пештің дәлдігі (және олар кейде «тыныс алады?»), және дайындаманың орналасуы, тіпті оның көлденең қимасы. Ескі зауыттардың бірінде олар біліктердің партиясында тұрақты қаттылыққа қол жеткізуге тырысқаны есімде. Диаграмма бір нәрсені айтады, бірақ метал басқаша әрекет етеді - бастапқы дайындаманың гетерогенділігіне, сегрегацияға байланысты. Нәтижесінде өзегінде артық ферриті бар ірі перлит, ал шеттерінде дерлік троостит бар. Жарайды, егер бұл жауапсыз деталь болса, бірақ олай болмаса ше?

Дәл осындай біркелкіліктер үлкен өлшемді немесе құйылған бұйымдармен жұмыс істегенде жиі кездеседі. Мұнда феррит жай ғана жұмсақ фаза емес, проблемалардың көрсеткіші. Оның бұрынғы аустенит дәнінің шекарасы бойындағы желісі жарықшақтың дайын жолына айналуы мүмкін. Мұнымен күресу тұтас өнер және ол термиялық өңдеуден емес, балқыту мен құюдан басталады.

Балқыту туралы айтатын болсақ. Сайтты көргендеLONGI корпорациясы (https://www.ljmagnet.ru), сіз масштабты түсінесіз. 1993 жылдан бері жыл сайын мыңдаған жабдықты шығаратын тау-кен жабдықтарының ең ірі өндірушісіне айналған компания металлдағы бақыланбайтын құрылымдарды жай ғана көтере алмайды. Олардың өнімдері – ұсатқыштар, сепараторлар, диірмендер – соққы жүктемелері мен абразивті тозу жағдайында жұмыс істейді. МұндацементитҚаттылықты тасымалдаушы жай ғана емес, қалай дұрыс «кіріктірілген» болуы керек? матрицаға салыңыз, әйтпесе карбид торы бірінші ауыр жүктемеде бөлікті жыртады.

Цементит: дос немесе жау?

Цементит туралы ұзақ айтуға болады. Жиі дәнекерлеуде демонизацияланады - олар суық жарықтарға әкеледі дейді. Бұл шындық, бірақ шындықтың бір бөлігі ғана. Дұрыс термиялық өңдеуден өткен аспаптық болатта немесе ақ шойында бұл тозуға төзімділіктің негізі болып табылады. Мұның бәрі морфологияға қатысты. Үлкен, ұзартылған, ине тәрізді карбидтер кернеуді концентраторлар болып табылады. Ал кішігірім, сфероидталған, біркелкі таралғандар матрицаны күшейтеді. Соңғысына қол жеткізу тривиальды емес міндет.

Диірмен төсеу материалын ауыстырудың бір жобасы бойынша қызықты жағдай болды. Біз дисперсті цементитке баса назар аудара отырып, жоғары хромды шойыннан легирленген болатқа көштік. Олар төзімділіктің артуына үміттенді. Бірақ алғашқы сынақтардан кейін ресурс төмендеді. Талдау шынықтыру кезінде көлденең қиманың әсері ескерілмейтінін көрсетті. Массивті элементтерде салқындату жеткілікті жылдам болмады, цементит дисперсті түрде емес, шекаралар бойымен өрескел желі түрінде тұндыра алды. Бізде нәзіктік бар. Біз бүкіл технологиялық циклды қайта қарап, қатайту алдында сатылы жасытуды енгізуге тура келді. Қымбат, ұзақ, бірақ басқа жол жоқ.

Бұл тәжірибе ірі өндірушілердің философиясына жақсы сәйкес келеді, мұнда килограмм емес, тоннаж және сенімділік маңызды. Атап өткенLONGI корпорациясы, ауданы 140 000 м2 және 60%-дан астамы жоғары білімді адамдар құрайтын ұжым осындай қиындықтарға тап болған шығар. Тау-кен жабдығын әзірлеу және өндіру әрқашан қаттылық, қаттылық және өндірістік қабілеттілік арасындағы ымыра болып табылады. Ал мұнда әрбір фазаның рөлін терең түсінбей, соның ішіндецементит, жете алмаймын.

Феррит: тыныш, бірақ маңызды кезең

Ферритпен бұл керісінше. Ол жиі бағаланбайды, жай ғана жұмсақ және пластикалық компонент деп саналады. Бірақ дәнекерленген конструкциялар үшін төмен көміртекті болаттарда бұл негіз болып табылады. Оның мөлшері мен тазалығы (аралық атомдардың болмауы) тұтқырлықты және суық сынғыштыққа төзімділікті анықтайды. Бұл әсіресе солтүстікте немесе теңіз қайраңдарында жұмыс істейтін жабдық үшін өте маңызды.

Менде экскаватор шелегі үшін металды бағалау тәжірибесі болды. Болат химия тұрғысынан қолайлы болып көрінді, бірақ -40 ° C температурада KCU соққыға төзімділігі «қалқыды»? партиядан партияға. Металлография мәселенің феррит екенін көрсетті. Бір партияда тең осьті түйіршіктер, екіншісінде ұзартылған, деформацияланған, домалаудан кейінгі дислокацияның тығыздығы жоғары, олар босаңсуға үлгермеген. Және бұл бірдей көрінетін қалыпқа келтіру режимдерімен. Прокаттың соңындағы температураның небәрі 20-30 градусқа айырмашылығы осындай таралуды бергені белгілі болды.

Мұндай нәзіктіктер қазірдің өзінде металл ғылымының ең жоғары пилотаждары болып табылады. Ал LONGI сияқты кәсіпорынның жылына 4000 бірлік техника шығаратынын көргенде түсінесіз: оларда тек химияда ғана емес, макро- және микроқұрылымда да қатаң кіріс бақылауы болуы керек. Өйткені бүкіл қондырғының қызмет ету мерзімі экранның рамасының немесе уатқыш корпусының құрылымдық болатындағы ферриттің біркелкі таралуына байланысты.

Перлит: бөлшектер барлық айырмашылықты жасайтын классикалық

Перлит көміртекті болаттардың белгісі болып табылады. Ең көп зерттелген құрылым болып көрінеді. Бірақ мұнда да тәжірибе түзетулер жасайды. Пластина аралық қашықтық жай ғана сан емес. Бұл өңдеуге тікелей әсер етеді. Жұқа тақтайшалы перлит жақсы жұмыс қабілеттілігін береді, бірақ кескішті «жабып тастауы» мүмкін. Үлкен табақ - керісінше, құрал тозуының жоғарылауына әкеледі.

Мыңдаған шығаратын тау-кен жабдықтарының бөлшектері үшін бұл экономика мәселесі. Кейінгі механикалық өңдеу үшін термиялық өңдеу шарттарын оңтайландыру нақты үнемдеу болып табылады. Перлиттің дисперсиясы төзімділік шегін анықтайтынын айтпағанда. Ал циклдік жүктемелерде жұмыс істейтін бөлшектер үшін (біліктер, осьтер, тісті дөңгелектер) бұл негізгі параметр болып табылады.

Бір қызығы, кейде таза перлиттік құрылымнан алыстаған жөн. Феррит пен перлит матрицасына бейнит немесе мартенситтің аз мөлшерін қосу (күрделі легирленген болаттар деп аталады) беріктік пен қаттылықтың бірегей комбинациясын жасай алады. Бірақ бұл қазірдің өзінде қымбат және технологиялық тұрғыдан қиын. LONGI сияқты жаппай өндіріс үшін классикалық құрылымдарды терең оңтайландыру жолы барлық кезеңдерді бақылау арқылы жүреді: балқыту мен құюдан бастап соңғы термиялық өңдеуге дейін.

Қорытындының орнына: материалдың тарихы ретіндегі құрылым

Ақыр соңында, мен не айтқым келеді. Перлит, феррит, цементит микроскоппен қарағанда үш түрлі сурет емес. Бұл болаттың басынан өткеннің шежіресі: оның қалай балқытылғаны, құйылғаны, соғылғаны, қалай суытылғаны. Әрбір құрылым оқиғаның өз бөлігін айтады. Ал инженер-металлургтің немесе технологтың міндеті - бұл оқиғаны оқып қана қоймай, өңдеудің әрбір кезеңі соңғы қасиеттерде қалай жауап беретінін болжа отырып, оны жазуды үйрену.

Металлмен жұмыс істеу әрқашан диалог болып табылады. Сіз оған температура мен деформация шарттарын бересіз және ол өзінің құрылымымен жауап береді. Идеал шешімдер жоқ, нақты тапсырма үшін оңтайлы шешімдер бар. Фушун зауытында жоғары қуатты магниттік сепаратор жасау немесе карьердегі шөмішті жөндеу болсын, фазалар мен қасиеттер арасындағы бұл байланысты түсіну маңызды болып қала береді. Іргетас, онсыз кез келген, тіпті ең озық технология, темір үйіндіге айналады.

Сондықтан, келесі жолы осы таныс атауларды көргенде, күй диаграммасының ұяшықтары туралы емес, металл сенімді бөлікке айналу үшін қиын жолды ойлау керек. Ал бұл жолда қаншалықты бізге, технологтарға байланысты.