Լիացումներում տարրերի դերը և դրանց ավելացման հերթականությունը

Ձուլակտորների արտադրության գործընթացում քիմիական տարրերի անհրաժեշտ սահմանների հասնելու համար անհրաժեշտ է ավելացնել համաձուլվածքային տարրեր։ Յուրաքանչյուր տարրի ձուլակտորին ավելացված քանակը, ավելացման ժամանակը և հերթականությունը ազդում են ձուլակտորի որակի վրա։ Մենք փորձում ենք վերլուծել մի քանի տարածված տարրեր.

Ե. Յուրաքանչյուր տարրի դերը և ավելացման սկզբունքը

(1) Ածխածին (C)

Գործառույթ.

Մատրիցի ամրապնդում. C-ն պողպատի հիմնական լուծույթում ամրապնդող տարրն է, որը երկաթի հետ առաջացնում է ցեմենտիտ (Fe₃C), ինչը բարձրացնում է կարծրությունն ու ամրությունը։

Սառեցման վերահսկում. Բարձր ածխածնի պարունակությունը նվազեցնում է հալված պողպատի հոսունությունը և մեծացնում սեղմման շատրվանման հակվածությունը:

Ավելացման սկզբունքը. Պարունակությունը պետք է հարմարեցվի նպատակային ցուցանիշներին (սովորաբար կարգավորվում է 0,15–0,3 % սահմաններում ցածր համաձուլվածքային պողպատում)։

Շատ բարձր պարունակության ռիսկը. Երբ C > 0,5 %, պողպատի ճկունությունը նկատելիորեն նվազում է, իսկ եռակցվելու հատկությունները՝ վատանում։

(2) Սիլիցիում (Si)

Գործառույթ.

Դեօքսիդացնող միջոց. Նախընտրաբար ռեակցիայի մեջ է մտնում թթվածնի հետ՝ առաջացնելով SiO₂, որը մաքրում է հալված պողպատը։

Լուծույթում ամրապնդում. լուծվում է ֆերիտում՝ մեծացնելով ամրությունը (յուրաքանչյուր 0,1 % Si-ի ավելացումը մեծացնում է ձգման ամրությունը մոտավորապես 4 ՄՊա-ով)։

Ավելացման սկզբունքը. ավելացվում է հալման վերջնական փուլում (վերականգնման շրջանում), որպեսզի խուսափվի օքսիդացման կորուստից (օրինակ՝ ֆերրոսիլիցիումի համաձուլվածք)։

Շատ բարձր պարունակության ռիսկը. պարունակությունը կարգավորվում է 0,2–0,5 % սահմաններում, իսկ շատ բարձր արժեքները նվազեցնում են ճկունությունը։

(3) Մանգան (Mn)

Գործառույթ.

Դեօքսիդացում և դեսուլֆուրացում. Mn-ը ռեակցիայի մեջ է մտնում O-ի հետ՝ առաջացնելով MnO (դեօքսիդացում), և S-ի հետ՝ առաջացնելով MnS (դեսուլֆուրացում)։

Բարձրացնում է մարտենսիտային հարդացման կարողությունը. դանդաղեցնում է պերլիտի ձևավորման պրոցեսը և բարելավում մարտենսիտի հարդացման հատկությունները։

Ավելացման սկզբունքը. օքսիդացման շրջանում ավելացնել խմբերով (դեօքսիդացում + դեսուլֆուրացում), իսկ վերականգնման շրջանում՝ այն դեպքում, երբ այրվում է:

Չափազանց բարձր պարունակության ռիսկը. պարունակությունը վերահսկվում է 0,8–1,5 % սահմաններում. չափազանց բարձր արժեքը հեշտությամբ կարող է հանգեցնել ժամանակավոր մածուցիկության:

(4) Ֆոսֆոր (P)

Գործառույթ.

Վնասակար տարրեր. լուծվում են ֆերիտում, նվազեցնում պլաստիկությունն ու ամրությունը (սառը մածուցիկության միտում):

Պինդ լուծույթի ամրապնդում. ֆոսֆորի հետքային քանակները կարող են բարելավել ամրությունը, սակայն քանակը պետք է խիստ վերահսկվի: Միջին հաճախականության վառարանում արտադրության ընթացքում այն ավելացնելը չի առաջարկվում:

Վերահսկման սկզբունքը. հնարավորինս ընտրել ցածր ֆոսֆորային հումքային նյութեր (օրինակ՝ մետաղական մնացորդներ) և հալման ընթացքում խուսափել լրացուցիչ ավելացումից:

Չափազանց բարձր քանակի ռիսկը. պարունակությունը պետք է լինի 0,035 %-ից ցածր (բարձրորակ պողպատի համար՝ 0,025 %-ից ցածր):

(5) Ծծումբ (S)

Գործառույթ.

Վնասակար տարրեր. երկաթի հետ առաջացնում են FeS, ինչը բերում է տաք մածուցիկության (բարձր ջերմաստիճանում մշակման ժամանակ ճեղքվելու) առաջացմանը:

Ներառման վերահսկում. պետք է միացվի Mn-ի հետ՝ MnS առաջացնելու (վնասի նվազեցման) համար։

Վերահսկման սկզբունքը. ծծումբի հեռացումը Mn ավելացնելով (Mn:S հարաբերությունը խորհուրդ է տրվում 2:1–3:1 լինել)։

Ավելցուկային քանակի ռիսկը. պարունակությունը պետք է լինի 0,035 %-ից պակաս (հատուկ պողպատի դեպքում՝ 0,02 %-ից պակաս)։

(6) Քրոմ (Cr)

Գործառույթ.

Բարձրացնում է մագնացման կարողությունը. դանդաղեցնում է աուստենիտի քայքայումը և մեծացնում մարտենսիտի կարծրությունը։

Կոռոզիայի դիմացկունություն. առաջացնում է խիտ Cr₂O₃ օքսիդային թաղանթ (օրինակ՝ չժանգոտվող պողպատ)։

Մասնիկների մանրացում. ճնշում է աուստենիտի մասնիկների աճը։

Ավելացման սկզբունքը. ավելացվում է հալման փուլում (բարձր հալման ջերմաստիճան և բարձր ջերմաստիճանում լուծվելու անհրաժեշտություն)։ Պարունակությունը սովորաբար 0,5–2,0 % է (կարգավորվում է՝ կախված կոռոզիայի կամ մաշվելու դիմացկունության պահանջներից)։ դիմացկունության պահանջներից)։

(7) Մոլիբդեն (Mo)

Գործառույթ.

Հատիկների մանրացում. ճնշում է ավստենիտային հատիկների խոշորացումը և բարելավում է ճկունությունը:

Բարձր ջերմաստիճանում կայունություն. բարելավում է կարմիր կարծրությունը և քրեպի դիմացկունությունը:

Պինդ լուծույթի ամրապնդում. ամրապնդում է մատրիցի ամրությունը:

Ավելացման սկզբունք. ավելացվում է հալման փուլում (Cr-ի նման), որպեսզի խուսափվի բարձր ջերմաստիճանում թռչելու երևույթից: Պարունակությունը սովորաբար 0,1–0,3 % է (բարձր մոլիբդենային պողպատների համար՝ ավելի բարձր):

iI. Տարրերի միջև փոխազդեցություն

(1) C-ի և Si/Mn-ի սիներգետիկ ազդեցություն

Դեօքսիդացման հավասարակշռություն. Si-ն առաջինը կատարում է դեօքսիդացումը, Mn-ը օգնում է սուլֆուրացման գործընթացին, սակայն չափից շատ Si-ն կարող է ճնշել Mn-ի սուլֆուրացման ազդեցությունը:

Փուլային վերափոխման ազդեցություն. երբ C-ի պարունակությունը բարձր է, Mn-ը կարող է դանդաղեցնել պերլիտի վերափոխումը, ինչը հանգեցնում է մնացորդային ավստենիտի աճի:

(2) Cr-ի և Mo-ի լ допլեմենտար ազդեցություն

Մարմնավորման կարողության գերադասատվություն. Cr-ն ու Mo-ն միասին բարելավում են մարմնավորման կարողությունը, ինչը հարմար է բարձր ամրության պողպատի համար (օրինակ՝ HSLA):

Կոռոզիայի դիմացկունության սիներգետիկ ազդեցություն. Cr-ն ապահովում է պասիվացման թաղանթ, իսկ Mo-ն բարձրացնում է փոսիկների դիմացկունությունը (օրինակ՝ չժանգոտվող պողպատում Cr-Mo համադրությունը)։

(3) P և S տարրերի սիներգետիկ վնասակար ազդեցություն

Ցածր ջերմաստիճանում մետաղի մեխանիկական մեծ մաքրությունը. P-ն սրում է սառը մեխանիկական մեծ մաքրությունը, իսկ S-ն՝ տաք մեխանիկական մեծ մաքրությունը։ Ռիսկը պետք է նվազեցվի Mn-ի և գործընթացի վերահսկման միջոցով։

iII. Միջին հաճախականության վառարանի հալման գործընթացի հարմարեցվածություն

(1) Ավելացման հաջորդականության օպտիմալացում

Հալման շրջան. Ավելացնել բարձր հալման ջերմաստիճան ունեցող տարրեր, ինչպես օրինակ՝ Cr և Mo, որպեսզի ապահովվի դրանց լրիվ լուծվելը։

Օքսիդացման շրջան. Մասնակի ավելացնել Mn (դեօքսիդացում + դեսուլֆուրացում)։ Բարձր պահանջներ ներկայացնող արտադրանքների համար կարելի է օգտագործել թթվածնի փչման տեխնոլոգիան, սակայն թթվածնի փչման քանակը պետք է վերահսկվի՝ խուսափելու համար չափից շատ օքսիդացումից։

Վերականգնման շրջան. Ավելացնել Si (վերջնական դեօքսիդացում) և լրացուցիչ Mn (եթե այն վառվել է)։