Եռակցման մետաղալարում պարունակվող մետաղական տարրերի ազդեցությունը եռակցման որակի վրա

Si, Mn, S, P, Cr, Al, Ti, Mo, V և այլ համաձուլվածքներ պարունակող մետաղալարերի եռակցման համար: Այս համաձուլվածքի տարրերի ազդեցությունը եռակցման աշխատանքի վրա նկարագրված է ստորև.

Սիլիկոն (Si)

Սիլիցիումը եռակցման մետաղալարերի մեջ ամենից հաճախ օգտագործվող դեօքսիդացնող տարրն է, այն կարող է կանխել երկաթի միացումը օքսիդացման հետ և կարող է նվազեցնել FeO-ն հալված ավազանում: Այնուամենայնիվ, եթե սիլիցիումի դեօքսիդացումն օգտագործվում է միայնակ, ստացված SiO2-ն ունի բարձր հալման կետ (մոտ 1710°C), իսկ արդյունքում առաջացող մասնիկները փոքր են, ինչը դժվարացնում է հալած ավազանից դուրս գալը, ինչը կարող է հեշտությամբ առաջացնել խարամներ եռակցման մետաղ.

Մանգան (Mn)

Մանգանի ազդեցությունը նման է սիլիցիումի ազդեցությանը, սակայն դրա դեօքսիդացման ունակությունը մի փոքր ավելի վատ է, քան սիլիցիումինը: Միայն մանգանի դեօքսիդացման միջոցով առաջացած MnO-ն ունի ավելի մեծ խտություն (15,11 գ/սմ3), և հեշտ չէ լողալ հալած ավազանից: Եռակցման մետաղալարի մեջ պարունակվող մանգանը, բացի դեօքսիդացումից, կարող է նաև միանալ ծծմբի հետ՝ ձևավորելով մանգանի սուլֆիդ (MnS) և հեռացվել (ծծմբազրկում), այնպես որ կարող է նվազեցնել ծծմբի հետևանքով առաջացած տաք ճաքերի միտումը: Քանի որ սիլիցիումը և մանգանը օգտագործվում են միայնակ դօքսիդացման համար, դժվար է հեռացնել օքսիդացված արտադրանքը: Հետևաբար, ներկայումս հիմնականում օգտագործվում է սիլիցիում-մանգան համատեղ դեօքսիդացումը, որպեսզի առաջացած SiO2-ը և MnO-ը կարող են բաղադրվել սիլիկատների (MnO·SiO2): MnO·SiO2-ն ունի ցածր հալման կետ (մոտ 1270°C) և ցածր խտություն (մոտ 3,6 գ/սմ3), և կարող է խտանալ խարամի մեծ կտորների մեջ և դուրս լողալ հալված ավազանում՝ լավ դեօքսիդացման էֆեկտի հասնելու համար: Մանգանը նաև պողպատի համաձուլման կարևոր տարր է և կարծրացման կարևոր տարր, որը մեծ ազդեցություն ունի եռակցման մետաղի ամրության վրա: Երբ Mn-ի պարունակությունը 0,05%-ից պակաս է, եռակցման մետաղի ամրությունը շատ բարձր է. երբ Mn-ի պարունակությունը 3%-ից ավելի է, այն շատ փխրուն է. երբ Mn-ի պարունակությունը 0,6-1,8% է, եռակցման մետաղն ունի ավելի բարձր ամրություն և ամրություն:

Ծծումբ (S)

Ծծումբը հաճախ առկա է պողպատի մեջ երկաթի սուլֆիդի տեսքով և բաշխվում է հացահատիկի սահմաններում ցանցի տեսքով՝ այդպիսով զգալիորեն նվազեցնելով պողպատի ամրությունը: Երկաթի գումարած երկաթի սուլֆիդի էվեկտիկական ջերմաստիճանը ցածր է (985°C): Հետևաբար, տաք աշխատանքի ժամանակ, քանի որ մշակման մեկնարկի ջերմաստիճանը հիմնականում 1150-1200°C է, իսկ երկաթի և երկաթի սուլֆիդի էվեկտիկան հալվել է, որի արդյունքում մշակման ընթացքում առաջացել է ճեղքվածք, այս երևույթը այսպես կոչված «ծծմբի տաք փխրունություն» է։ . Ծծմբի այս հատկությունը հանգեցնում է նրան, որ պողպատը եռակցման ժամանակ տաք ճեղքեր է առաջացնում: Հետեւաբար, պողպատում ծծմբի պարունակությունը հիմնականում խիստ վերահսկվում է: Սովորական ածխածնային պողպատի, բարձրորակ ածխածնային պողպատի և առաջադեմ բարձրորակ պողպատի հիմնական տարբերությունը ծծմբի և ֆոսֆորի քանակի մեջ է: Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, մանգանն ունի ծծմբազրկման ազդեցություն, քանի որ մանգանը կարող է ձևավորել մանգանի սուլֆիդ (MnS) բարձր հալման կետով (1600 ° C) ծծմբի հետ, որը բաշխվում է հացահատիկի մեջ հատիկավոր ձևով: Տաք աշխատանքի ընթացքում մանգանի սուլֆիդը բավականաչափ պլաստիկություն ունի՝ այդպիսով վերացնելով ծծմբի վնասակար ազդեցությունը։ Ուստի ձեռնտու է պողպատում որոշակի քանակությամբ մանգան պահպանելը:

Ֆոսֆոր (P)

Ֆոսֆորը կարող է ամբողջությամբ լուծվել պողպատի ֆերիտի մեջ: Նրա ամրապնդող ազդեցությունը պողպատի վրա զիջում է միայն ածխածնին, ինչը մեծացնում է պողպատի ամրությունն ու կարծրությունը: Ֆոսֆորը կարող է բարելավել պողպատի կոռոզիոն դիմադրությունը, մինչդեռ պլաստիկությունն ու ամրությունը զգալիորեն նվազում են: Հատկապես ցածր ջերմաստիճանի դեպքում ազդեցությունն ավելի լուրջ է, ինչը կոչվում է ֆոսֆորի սառը ծնկի հակում։ Հետևաբար, դա անբարենպաստ է եռակցման համար և մեծացնում է պողպատի ճաքերի զգայունությունը: Որպես անմաքրություն, պողպատի մեջ ֆոսֆորի պարունակությունը նույնպես պետք է սահմանափակվի:

Chromium (Cr)

Քրոմը կարող է մեծացնել պողպատի ամրությունն ու կարծրությունը՝ չնվազեցնելով պլաստիկությունն ու ամրությունը: Քրոմն ունի ուժեղ կոռոզիոն դիմադրություն և թթվային դիմադրություն, ուստի ավստենիտիկ չժանգոտվող պողպատը սովորաբար պարունակում է ավելի շատ քրոմ (ավելի քան 13%): Chromium-ն ունի նաև ուժեղ օքսիդացման և ջերմակայունություն: Հետևաբար, քրոմը լայնորեն օգտագործվում է նաև ջերմակայուն պողպատում, ինչպիսիք են 12CrMo, 15CrMo 5CrMo և այլն: Պողպատը պարունակում է որոշակի քանակությամբ քրոմ [7]։ Քրոմը ավստենիտիկ պողպատի կարևոր բաղադրիչ տարր է և պարարտացնող տարր, որը կարող է բարելավել օքսիդացման դիմադրությունը և մեխանիկական հատկությունները լեգիրված պողպատում բարձր ջերմաստիճանում: Աուստենիտիկ չժանգոտվող պողպատում, երբ քրոմի և նիկելի ընդհանուր քանակությունը 40% է, երբ Cr/Ni = 1, կա տաք ճեղքման միտում; երբ Cr/Ni = 2.7, տաք ճեղքման միտում չկա: Հետևաբար, երբ Cr/Ni = 2,2-ից մինչև 2,3 ընդհանուր 18-8 պողպատ, քրոմը հեշտ է արտադրել կարբիդներ լեգիրված պողպատում, ինչը վատացնում է լեգիրված պողպատի ջերմահաղորդումը, իսկ քրոմի օքսիդը հեշտ է արտադրվում, ինչը դժվարացնում է եռակցումը:

Ալյումին (AI)

Ալյումինը ուժեղ դեօքսիդացնող տարրերից մեկն է, ուստի ալյումինի օգտագործումը որպես դեօքսիդացնող նյութ կարող է ոչ միայն արտադրել ավելի քիչ FeO, այլև հեշտությամբ նվազեցնել FeO-ն, արդյունավետորեն արգելակել CO գազի քիմիական ռեակցիան, որն առաջանում է հալած ավազանում և բարելավել CO-ին դիմակայելու ունակությունը: ծակոտիները. Բացի այդ, ալյումինը կարող է նաև միավորվել ազոտի հետ՝ ամրացնելու ազոտը, ուստի այն կարող է նաև նվազեցնել ազոտի ծակոտիները: Այնուամենայնիվ, ալյումինի դեօքսիդացման դեպքում ստացված Al2O3-ն ունի բարձր հալման կետ (մոտ 2050 ° C) և առկա է հալած ավազանում պինդ վիճակում, ինչը, ամենայն հավանականությամբ, կառաջացնի խարամի ընդգրկում եռակցման մեջ: Միևնույն ժամանակ, ալյումին պարունակող եռակցման մետաղալարը հեշտ է ցայտել, և ալյումինի բարձր պարունակությունը կնվազեցնի եռակցման մետաղի ջերմային ճեղքման դիմադրությունը, ուստի եռակցման մետաղալարում ալյումինի պարունակությունը պետք է խստորեն վերահսկվի և չպետք է չափազանց լինի: շատ. Եթե ​​եռակցման մետաղալարում ալյումինի պարունակությունը պատշաճ կերպով վերահսկվի, ապա եռակցման մետաղի կարծրությունը, զիջման կետը և առաձգական ուժը մի փոքր կբարելավվեն:

Տիտանի (Ti)

Տիտանը նաև ուժեղ դեօքսիդացնող տարր է և կարող է նաև սինթեզել TiN-ը ազոտի հետ՝ ազոտը ամրացնելու և եռակցման մետաղի ազոտի ծակոտիներին դիմակայելու կարողությունը բարելավելու համար: Եթե ​​եռակցման կառուցվածքում Ti և B (բոր) պարունակությունը համապատասխան է, եռակցման կառուցվածքը կարող է զտվել:

Մոլիբդեն (Mo)

Լեգիրված պողպատի մոլիբդենը կարող է բարելավել պողպատի ամրությունն ու կարծրությունը, զտել հատիկները, կանխել փխրունությունը և գերտաքացման միտումը, բարելավել բարձր ջերմաստիճանի ուժը, սողացող ուժը և դիմացկուն ուժը, և երբ մոլիբդենի պարունակությունը 0,6%-ից պակաս է, այն կարող է բարելավել պլաստիկությունը, նվազեցնում է։ ճեղքման միտում և բարելավում է ազդեցության ամրությունը: Մոլիբդենը հակված է խթանելու գրաֆիտիզացիան: Հետևաբար, ընդհանուր մոլիբդեն պարունակող ջերմակայուն պողպատը, ինչպիսիք են 16Mo, 12CrMo, 15CrMo և այլն, պարունակում է մոտ 0,5% մոլիբդեն: Երբ լեգիրված պողպատում մոլիբդենի պարունակությունը կազմում է 0,6-1,0%, մոլիբդենը կնվազեցնի լեգիրված պողպատի պլաստիկությունն ու ամրությունը և կբարձրացնի լեգիրված պողպատի մարման միտումը:

Վանադիում (V)

Վանադիումը կարող է մեծացնել պողպատի ամրությունը, զտել հատիկները, նվազեցնել հացահատիկի աճի միտումը և բարելավել կարծրությունը: Վանադիումը համեմատաբար ուժեղ կարբիդ ձևավորող տարր է, և առաջացած կարբիդները կայուն են 650 °C-ից ցածր: Ժամանակի կարծրացման ազդեցություն: Վանադիումի կարբիդներն ունեն բարձր ջերմաստիճանի կայունություն, ինչը կարող է բարելավել պողպատի բարձր ջերմաստիճանի կարծրությունը: Վանադիումը կարող է փոխել կարբիդների բաշխումը պողպատում, սակայն վանադիումի միջոցով հեշտ է ձևավորվել հրակայուն օքսիդներ, ինչը մեծացնում է գազի եռակցման և գազի կտրման դժվարությունը: Ընդհանրապես, երբ եռակցման կարի մեջ վանադիումի պարունակությունը կազմում է մոտ 0,11%, այն կարող է դեր խաղալ ազոտի ամրագրման գործում՝ անբարենպաստը վերածելով բարենպաստի: