Katika uzalishaji wa chuma, madini ya kisasa hutumia kiasi kikubwa cha uchafu na viongeza. Uwiano na kiasi cha vipengele vya aloi, kama viungio pia huitwa, kwa kawaida ni siri ya biashara ya kampuni ya metallurgiska.
Kaboni - sehemu muhimu ya chuma chochote, kwani chuma ni alloy ya kaboni na chuma. Asilimia ya kaboni huamua mali ya mitambo ya chuma. Kwa kuongezeka kwa maudhui ya kaboni katika muundo wa chuma, ugumu, nguvu na elasticity ya chuma huongezeka, lakini ductility na upinzani wa athari hupungua, na uwezo wa kufanya kazi na weldability huharibika.
Silikoni - maudhui yake yasiyo na maana katika utungaji wa chuma haina athari maalum juu ya mali zake. Kwa kuongezeka kwa maudhui ya silicon, mali ya elastic, upenyezaji wa magnetic, upinzani wa kutu na upinzani wa oxidation katika joto la juu huboreshwa kwa kiasi kikubwa.
Manganese - iliyomo katika chuma cha kaboni kwa kiasi kidogo na haina athari maalum juu ya mali zake. Hata hivyo, huunda kiwanja kigumu na chuma, ambacho huongeza ugumu na nguvu ya chuma, wakati kiasi fulani hupunguza ductility yake. Manganese hufunga salfa kwenye kiwanja cha MnS, kuzuia uundaji wa kiwanja hatari cha FeS. Kwa kuongeza, manganese huondoa oksidi ya chuma. Chuma kilicho na kiasi kikubwa cha manganese hupata ugumu mkubwa na upinzani wa kuvaa.
Sulfuri
- ni uchafu unaodhuru katika utungaji wa chuma, ambapo hupatikana hasa katika mfumo wa FeS. Kiwanja hiki hutoa brittleness ya chuma kwa joto la juu - brittleness nyekundu. Sulfuri huongeza abrasion ya chuma, inapunguza upinzani wa uchovu na inapunguza upinzani wa kutu.
Katika chuma cha kaboni, maudhui ya sulfuri inaruhusiwa sio zaidi ya 0.07%.
Fosforasi - pia ni uchafu unaodhuru katika muundo wa chuma. Inaunda kiwanja cha Fe 3 P na chuma. Fuwele za kiwanja hiki ni tete sana, kwa sababu ambayo chuma huwa brittle sana wakati wa baridi - brittleness baridi. Athari mbaya ya fosforasi hutamkwa zaidi kwa maudhui ya juu ya kaboni.
Vipengele vya aloi katika chuma na athari zao kwa mali:
Alumini - chuma, muundo ambao huongezewa na kipengele hiki, hupata kuongezeka kwa upinzani wa joto na upinzani wa kiwango.
Silikoni - huongeza elasticity, upinzani wa asidi, na upinzani wa kiwango cha chuma.
Manganese - huongeza ugumu, upinzani wa kuvaa, upinzani wa mizigo ya athari bila kupunguza ductility.
Shaba - inaboresha mali sugu ya kutu ya chuma.
Chromium - huongeza ugumu na nguvu za chuma, hupunguza ductility kidogo, na huongeza upinzani wa kutu. Maudhui ya kiasi kikubwa cha chromium katika muundo wa chuma huwapa mali ya pua.
Nickel - kama chromium, inatoa upinzani wa kutu ya chuma, na pia huongeza nguvu na ductility.
Tungsten - kuwa sehemu ya chuma, huunda misombo ya kemikali ngumu sana - carbides, ambayo huongeza kwa kasi ugumu na ugumu nyekundu. Tungsten huzuia chuma kupanua wakati inapokanzwa na husaidia kuondoa brittleness wakati wa kuwasha.
Vanadium - huongeza ugumu na nguvu ya chuma, huongeza wiani wa chuma. Vanadium ni wakala mzuri wa deoxidizing.
Kobalti - huongeza upinzani wa joto, mali ya magnetic, huongeza upinzani kwa mizigo ya mshtuko.
Molybdenum - huongeza upinzani nyekundu, elasticity, nguvu ya kuvuta, inaboresha mali ya kupambana na kutu ya chuma na upinzani wa oxidation kwa joto la juu.
Titanium - huongeza nguvu na wiani wa chuma, ni deoxidizer nzuri, inaboresha machinability na huongeza upinzani wa kutu.
Kila kitu kilichosemwa hapo juu kuhusu athari za uchafuzi wa anga kwa watu, wanyamapori na mimea inaweza kuthibitishwa na mifano kadhaa. Kama inavyojulikana, baadhi ya viwanda vya kusafisha mafuta vya Marekani na biashara hutumia mafuta yenye salfa nyingi kama mafuta. Katika moja ya majimbo ambayo viwanda na biashara kama hizo ziko, uchunguzi wa kina wa matibabu ya idadi ya watu ulifanyika. Matokeo ya uchunguzi yalionyesha kuwa watu ambao walilalamika kwa harufu mbaya walikuwa na matukio mbalimbali ya uchungu kwa ujumla: maumivu ya kichwa, usingizi, kukosa hewa, hasira ya njia ya juu ya kupumua. Matukio haya yote yalitokea mara kwa mara kuhusiana na kuingia kwa uchafu unaodhuru kwenye angahewa. Matukio yote yaliyoelezwa mara nyingi yalisababisha kuongezeka kwa uchovu, kupungua kwa utendaji na matatizo ya kazi ya mfumo wa neva. Wakati wa kukagua hali ya kiafya ya wanafunzi wachanga 1322 (Taasisi ya Jumla na Usafi wa Kijamii ya Chuo cha Sayansi ya Tiba cha USSR), wanaoishi katika eneo la uzalishaji kutoka kwa mmea wa nguvu wa mafuta, watoto wengi wenye afya nzuri walionekana kuwa na fibrotic ya awali. mabadiliko katika mapafu, na watoto wenyewe walilalamika kwa maumivu ya kichwa ya mara kwa mara, udhaifu wa jumla, kuwasha kwa utando wa macho, uchovu, nk. Malalamiko kama hayo yalikuwa miongoni mwa watu wanaoishi katika eneo la kiwanda cha viscose huko Belarusi, ambapo kulikuwa na malalamiko kama hayo. ilikuwa uchafuzi wa hewa na disulfidi kaboni na dioksidi sulfuri.
Athari mbaya ya uchafuzi wa anga kwa ng'ombe inaweza kuhukumiwa na ukweli wafuatayo, ulioandikwa karibu na moja ya viwanda vya Ujerumani Magharibi: kundi kubwa la ng'ombe ambalo lilikuwa la wakazi wa kijiji cha kiwanda liliharibiwa kabisa. Aidha, wakazi wa kijiji hiki walibainisha kupungua kwa kasi kwa idadi ya nyuki, kifo cha aina fulani za wanyama wa mwitu na uharibifu wa mimea hata umbali wa kilomita 5 kutoka kwenye mmea. Jukumu lisilo na shaka katika hili lilichezwa na uchafuzi wa hewa na dioksidi ya sulfuri na vumbi vyenye arseniki, oksidi ya chuma, antimoni, nk. Kuna ripoti nyingi za kifo cha taji na uharibifu wa majani kwenye miti karibu na mimea ya kemikali. Madhara mabaya ya uchafuzi wa anga pia ni pamoja na kuzorota kwa hali ya maisha ya idadi ya watu: kutokana na harufu mbaya, wengi wananyimwa fursa ya kufungua madirisha na uingizaji hewa wa majengo, na mapambo ya nje ya majengo yanachafuliwa na soti na soti. Baadhi ya uzalishaji wa viwandani una athari ya uharibifu kwenye paa la chuma la majengo ya makazi na ya umma.
Uangalifu hasa unapaswa kulipwa kwa ukweli kwamba baadhi ya bidhaa za kansa zinapatikana katika lami ya makaa ya mawe na vumbi. Dutu hizi hujilimbikiza kwenye majivu na chembe za soti zinazoingia hewa ya anga kwa namna ya gesi za flue. Hii inapaswa kukumbukwa, kwa kuwa baadhi ya aina za mafuta yenye misombo ya kansa huzalisha kiasi kikubwa sana cha gesi za flue wakati zinachomwa vibaya. Vyanzo vya uchafuzi wa hewa kama hiyo katika miji vinaweza pia kuwa simiti ya lami, kuezekea, kuhisi paa na biashara ya kunereka ya slate. Takwimu za kulinganisha juu ya kuenea kwa saratani ya mapafu kati ya wakazi wa maeneo mbalimbali ya watu wameonyesha kuwa ugonjwa huu mara nyingi huathiri watu wanaoishi kwa muda mrefu katika miji ya viwanda, bonde la hewa ambalo lina sifa ya maudhui ya kiasi kikubwa cha uchafuzi wa anga.
Hatimaye, vumbi na moshi katika hewa ya maeneo yenye wakazi hupunguza uwazi wa anga, na kusababisha kupungua kwa mwanga wa jumla na, muhimu zaidi, husababisha kudhoofika kwa kiasi kikubwa cha ukubwa wa sehemu ya ultraviolet ya mionzi ya jua. Vipimo vya taa iliyotawanyika katika eneo la viwanda la Moscow na umbali wa kilomita 8-10 kutoka katikati iligundua kuwa ndani ya jiji, kuangaza ni 40-50% chini. Ikilinganishwa na eneo jirani, nguvu ya mionzi ya jua huko Paris ni 25-30% ya chini, huko Baltimore - kwa 50%, na Berlin - kwa 67%.
Tuma kazi yako nzuri katika msingi wa maarifa ni rahisi. Tumia fomu iliyo hapa chini
Wanafunzi, wanafunzi waliohitimu, wanasayansi wachanga wanaotumia msingi wa maarifa katika masomo na kazi zao watakushukuru sana.
Iliyotumwa kwenye http://www.allbest.ru
Utangulizi
Sayansi ya nyenzo ni sayansi ambayo inasoma muundo, njia za uzalishaji, mali ya kimwili, kemikali na mitambo, mbinu za usindikaji wa joto na kemikali-mafuta ya vifaa, pamoja na madhumuni yao.
Misingi ya sayansi hii iliwekwa katika miaka ya 30 ya karne ya 19, wakati uelewa wa jumla wa muundo wa metali na aloi ulitengenezwa, mbinu za viwanda za kuzalisha chuma na misingi ya matibabu ya joto ilitengenezwa. Tangu wakati huo, madini imeanza kuwa muhimu zaidi katika kutatua masuala ya kufaa kwa metali kwa madhumuni fulani, uzalishaji wa aloi na mali fulani, kuwapa mali muhimu kwa kutumia matibabu ya joto na kemikali-mafuta, nk.
Misingi ya nadharia na teknolojia ya msingi ya kisayansi ya matibabu ya joto ya chuma iliwekwa katika kazi za D.K. Chernov (1839-1921) juu ya metallografia ya chuma na chuma, ambayo ilishinda kutambuliwa kimataifa. Pia aliendeleza nadharia ya fuwele, aliunda mojawapo ya mbinu za ugumu zinazoendelea zaidi - isothermal, na akaonyesha faida za crystallization chini ya shinikizo na akitoa centrifugal.
Ugunduzi mkubwa zaidi wa karne ya 19. ikawa sheria ya upimaji ya D.I. Mendeleev (1834-1907), ambayo inafanya uwezekano wa kuanzisha uhusiano kati ya mali, muundo na muundo wa metali na kutabiri mabadiliko katika mali ya fizikia na mitambo. Mafanikio zaidi katika metallurgy yanaunganishwa bila usawa na majina ya wanasayansi wa Soviet N. A. Minkevich, S. S. Steinberg, N. T. Gudtsov, N. S. Kurnakov, A. A. Baykov, A. A. Bochvar, G. V. Kurdyumov na wengine wengi.
Hivi sasa, plastiki na vifaa vingine visivyo vya metali hutumiwa sana katika uchumi wa kitaifa, uumbaji ambao ukawa shukrani iwezekanavyo kwa kazi ya A. M. Butlerov juu ya nadharia ya muundo wa kemikali wa misombo ya kikaboni; S. V. Lebedev, ambaye alithibitisha uzalishaji wa viwanda wa mpira wa sintetiki; V. A. Kargin, ambaye alifanya masomo ya miundo ya vifaa vya polymer, na wengine.
Vifaa mbalimbali hutumiwa katika ujenzi wa meli, idadi ambayo inakua kila mwaka.
Nyenzo huchaguliwa kulingana na mahitaji ya chombo, muundo au sehemu (nguvu ya mitambo, uimara, ufanisi, kuegemea, nk). Shukrani kwa chaguo sahihi, unaweza kuongeza uaminifu na uimara wa chombo, kuongeza kasi yake na uwezo wa mzigo, kupunguza uzito, kupunguza gharama za uendeshaji, kupunguza gharama na kuongeza tija ya kazi wakati wa ujenzi.
Sayansi ya vifaa vya mastering itasaidia kutatua suala la kufaa kwa nyenzo kwa madhumuni fulani.
Katika muktadha wa maendeleo ya kisayansi na kiteknolojia, maendeleo ya
nyanja zake za kufafanua za sayansi, teknolojia na uzalishaji. Kwa kweli hakuna tawi la uhandisi wa mitambo, utengenezaji wa chombo na ujenzi ambao kulehemu na kukata metali hazitumiwi. Kwa msaada wa kulehemu, viungo vya kudumu vya karibu metali zote na aloi za unene mbalimbali hupatikana - kutoka kwa mia ya millimeter hadi mita kadhaa.
Ushawishi wa uchafu mbaya wa sulfuri, fosforasi na inclusions zisizo za metali juu ya ubora wa chuma.
Chuma ni aloi ya chuma na kaboni, ambapo maudhui ya kaboni ni hadi 2.14%. Chuma daima huwa na vitu vingine - uchafu unaoingia kwenye aloi kutoka kwa misombo ya asili na kutoka kwa chuma chakavu wakati wa mchakato wa deoxidation: manganese, silicon, sulfuri, fosforasi, nickel, shaba, chromium, arseniki na wengine.
Uchafu katika chuma umegawanywa katika kudumu, random na madhara. Ubora wa chuma unatambuliwa na maudhui ya uchafu unaodhuru.
Uchafu kuu wa madhara ni sulfuri na fosforasi. "Sulfuri na fosforasi ndio maadui wakuu ambao metallurgists wa metali ya feri wanapaswa kushughulikia" (A.A. Baikov).
Uchafu mbaya pia ni pamoja na inclusions zisizo za metali - gesi (nitrojeni, oksijeni, hidrojeni), isipokuwa arseniki, zipo katika vyuma vyote. Uchafu huu ni hatari kwa sababu kuongezeka kwa yaliyomo hupunguza upinzani wa bidhaa zilizovingirwa kwa fractures za asili tofauti; uchafu huu una athari mbaya kwa mali ya vyuma vinavyoendeshwa kwa joto la chini. Moja ya kazi muhimu ya madini ya kisasa ni kupunguza maudhui yao kwa kiwango cha chini cha kuridhisha.
Sulfuri (S) huingia chuma kutoka chuma cha kutupwa (kutoka majivu na ore).
S - 0.035 - 0.06% (0.018% S - chuma cha ubora). Sulfuri haiyeyuki katika chuma; hutengeneza kiwanja cha FeS na chuma. Kiwanja hiki huunda eutectic yenye kiwango cha chini cha kuyeyuka na chuma na kiwango cha kuyeyuka - Tm = 988? C.
Uwepo wa eutectic husababisha brittleness nyekundu, i.e. brittleness kwa joto la juu. Inapokanzwa hadi 1000-1200 C, eutectic, iko kando ya mipaka ya nafaka, huyeyuka na wakati wa deformation (OMD), machozi na nyufa huonekana kwenye chuma. Sulfuri huunda nayo
Euthemctic ( Kigiriki yutektos -- kuyeyuka kwa urahisi) -- mfumo wa kioevu ( suluhisho au kuyeyuka), ambayo kwa shinikizo fulani iko katika usawa na awamu imara, idadi ambayo ni sawa na idadi ya vipengele vya mfumo.
Kwa hiyo, wakati tupu za chuma zinapokanzwa kwa deformation ya plastiki, chuma huwa brittle. Wakati wa deformation ya plastiki ya moto, workpiece
inaharibiwa. Jambo hili linaitwa nyekundu brittleness. Njia moja
Ili kupunguza ushawishi wa sulfuri ni kuanzishwa kwa manganese. Inclusions hizi ni plastiki na hazisababishi brittleness nyekundu.
Sulfuri hutolewa kutoka kwa chuma kwa kutumia manganese. Manganese ina mshikamano mkubwa zaidi wa salfa kuliko chuma, na huunda kiwanja cha MnS chenye kiwango cha juu cha kuyeyuka Tmelt = 1620? C:
FeS + Mn > MnS + Fe.
Sulfuri na misombo yake kwenye chumba na joto la chini husaidia kupunguza ugumu wa athari ya chuma, kwani uharibifu wa chuma hutokea pamoja na inclusions za sulfidi (kwa hiyo, ugumu wa athari wa chuma (KCU) hupungua) (Mchoro 5).
Mchoro 5. Athari ya sulfuri kwenye mali ya ductile ya chuma
Sulfuri pia hupunguza plastiki - d, w%.
Ujumuishaji wa sulfuri huharibu weldability na upinzani wa kutu. Sulfuri huwezesha machinability.
Fosforasi (P) iko katika kiwango cha 0.025-0.045% P. Inaingia chuma wakati wa mchakato wa uzalishaji kutoka kwa ore, mafuta, na fluxes.
Phosphorus inachukua nafasi maalum kati ya vipengele vingine, uwepo wa ambayo huathiri vibaya ubora wa chuma. Kwa upande mmoja, fosforasi ni kipengele cha alloying ambacho huimarisha sana ferrite na huongeza upinzani wa kutu wa bidhaa zilizovingirwa chini ya hali ya anga; kwa upande mwingine, maudhui yaliyoongezeka ya fosforasi katika chuma husababisha kuonekana kwa brittleness, kupungua kwa nguvu ya athari na upinzani wa fracture ya brittle, pamoja na ongezeko la tabia ya kuunda nyufa za fuwele wakati wa kulehemu.
Kuyeyuka katika ferrite, fosforasi hupotosha sana kimiani na huongeza mipaka ya nguvu na maji, lakini hupunguza ductility na ushupavu. Athari kali ya kuimarisha fosforasi inaelezewa na ukweli kwamba katika ferrite inachukua nafasi ya atomi za chuma, na kwa kuwa atomi yake ni kubwa kuliko atomi za chuma, hii inasababisha uimarishaji mkubwa, lakini pia kwa ebrittlement. Kwa kuongezea, fosforasi huzuia utelezi wa kupita kiasi, na hivyo kuongeza tabia ya kuteleza kwa ndege ndogo, wakati idadi ya ndege zinazoteleza hupungua, haswa kwa kupungua kwa joto, na tabia ya chuma kwenye twinning pia huongezeka.
Fosforasi zaidi katika chuma, ni muhimu zaidi kupungua kwa mnato.
Fosforasi huongeza kwa kiasi kikubwa kizingiti cha brittleness ya baridi.
Kila 0.01% P huongeza kizingiti cha baridi cha brittleness ya chuma kwa 20 - 25? C (kwa kaboni, kila 0.1% ina athari sawa).
Fosforasi ina tabia ya juu ya kutenganisha (heterogeneity ya usambazaji). Fosforasi hujilimbikiza kwenye tabaka za kati za ingot, kando ya mipaka ya nafaka, hupunguza sana nguvu ya athari.
Fosforasi (P) - huimarisha vifungo vya covalent (brittle) na kudhoofisha zile za metali. Wakati joto linapungua, udhaifu wa chuma huongezeka (brittleness baridi) (Mchoro 6). Fosforasi hufanya chuma iwe rahisi kufanya kazi na zana za kukata (kuunda brittleness). Uwepo wa pamoja wa fosforasi na shaba (P + Cu) katika chuma huongeza upinzani wa kutu.
Mchoro 6. Madhara ya fosforasi kwenye kukatika kwa baridi kwa chuma (0.2% C, 1% Mn)
Uchafu uliofichwa:
Hili ndilo jina linalopewa gesi zilizopo katika chuma - nitrojeni, oksijeni, hidrojeni - kutokana na ugumu wa kuamua wingi wao. Gesi huingia kwenye chuma wakati wa kuyeyusha kwake.
Katika chuma ngumu wanaweza kuwapo, ama kufuta katika ferrite au kutengeneza kiwanja cha kemikali (nitrides, oksidi). Gesi pia inaweza kuwa katika hali ya bure katika discontinuities mbalimbali.
Hata kwa kiasi kidogo sana, nitrojeni, oksijeni na hidrojeni huharibu sana mali ya plastiki ya chuma. Maudhui yao katika chuma yanaruhusiwa
0.2 - 0.4%. Kama matokeo ya uokoaji wa chuma, yaliyomo hupungua na mali huboresha.
Oksijeni (O2): hutengeneza oksidi zisizo na metali za inclusions - FeO, MnO, Al2O3, SiO2.
Nitrojeni (N2): hutengeneza nitridi - Fe4N, Fe2N, AlN.
Oksijeni na nitrojeni katika fomu ya bure ziko katika cavities, nyufa, nk inclusions hizi kwa kiasi kikubwa kupunguza nguvu ya athari, kuongeza kizingiti cha brittleness baridi na kupunguza ductility, huku kuongeza nguvu ya chuma (Mchoro 7).
Mchoro 7. Athari ya uchafu wa unganishi wa oksijeni (a) na nitrojeni (b) kwenye sifa za mnato za chuma.
Hidrojeni (H2): Wakati wa kuganda, baadhi ya hidrojeni katika hali ya atomiki hubakia katika chuma. Wakati hidrojeni ya atomiki inabadilika kuwa hidrojeni ya molekuli, shinikizo huongezeka hadi MPa 150, na kutengeneza unyogovu wa ellipsoidal - flakes, ambayo ni kasoro isiyoweza kurekebishwa. Makundi ya mifugo huchangia ugumu mkubwa wa chuma.
Hydrojeni inaweza kuondolewa kwa sehemu kutoka kwa safu ya uso kwa joto hadi 150-180 C, bora katika utupu wa ~ 10-2 - 10-3 mm. rt. Sanaa. au inapokanzwa hadi 800 C na kushikilia, majani ya hidrojeni na chuma safi bado.
Usindikaji wa chuma na slag ya synthetic
Teknolojia hiyo hutumiwa katika tanuu za uwezo mkubwa na uwezo wa tani 60-200 katika warsha ambazo zina tanuru maalum ya kuyeyusha slag ya synthetic. Usindikaji wa chuma na slag ya syntetisk ni kama ifuatavyo. Kabla ya kutolewa chuma kutoka kwa kitengo cha kuyeyuka, 3 ... 5% ya uzito wa chuma hutiwa ndani ya ladle ya kutupa ya slag ya kioevu iliyo na 55% CaO, 42% Al2O3, hadi 3% SiO2 na 1% FeO. Hadi 25% ya chuma cha kutupwa, chokaa (1.5-3.5%) na ore ya chuma (2-3%) huongezwa kwa kujaza. Baada ya kuyeyuka, umwagaji husafishwa na oksijeni. Slag ya oxidation hutolewa, ferromanganese huongezwa kwa chuma, kuhesabu kikomo cha chini cha maudhui ya manganese katika chuma kinachoyeyushwa, na ferrosilicon kwa kiwango cha kuanzisha silicon 0.15-0.20%. Ifuatayo, kiasi kidogo (~ 1% kwa uzito wa chuma) cha slag ya calcareous huongezwa kwa kuongeza chokaa, fireclay, na fluorspar. Hakuna kipindi cha uokoaji kama hicho; badala yake, kumaliza kwa muda mfupi (~ 30 min) hufanywa, wakati ambao chuma huletwa kwa joto na muundo maalum kwa kuanzisha viungio muhimu vya aloi. Uondoaji wa oksidi wa slag haufanyiki.
Kabla ya kutolewa kwa chuma, 80-90% ya slag hutolewa kutoka tanuru. Kisha, chuma hutolewa kwenye ladle na slag ya synthetic iliyotiwa ndani yake, ambayo inahakikisha uboreshaji wa chuma kutoka kwa inclusions za sulfuri na zisizo za metali. Wakati wa kugonga, ferrosilicon na, ikiwa ni lazima, ferrotitanium na ferrovanadium huletwa kwenye ladle. Kawaida, slag ya chokaa-alumina ya synthetic (~ 55% CaO na 45% Al2O3) hutumiwa, ambayo hutiwa ndani ya ladle kwa kiasi cha 4-6%.
Kisha chuma kilichochomwa hutolewa kwenye ladle kutoka kwa urefu wa juu iwezekanavyo na ndege yenye nguvu. Kama matokeo ya mchanganyiko mkubwa wa chuma na slag, uso wa mwingiliano wao huongezeka mamia ya nyakati ikilinganishwa na ile inayopatikana kwenye tanuru. Kwa hivyo, michakato ya kusafisha imeharakishwa sana na hauitaji tena 1.5 ... masaa 2, kama kawaida kwenye tanuru, lakini takriban kama inavyohitajika ili kuyeyuka.
Steel iliyosafishwa na slag ya synthetic ina maudhui ya chini ya inclusions ya oksijeni, sulfuri na yasiyo ya metali, ambayo hutoa kwa ductility ya juu na ugumu.
Remeltings ya kusafisha ni pamoja na: electroslag, vacuum-arc, plasma-arc, elektroni-boriti, nk.
2. Kulingana na mchoro wa sehemu (Mchoro 7), kuendeleza mchoro wa akitoa na maelekezo ya mfano na foundry, kutoa michoro ya mfano, sanduku msingi na kusanyiko akitoa mold (sectional mtazamo). Eleza mlolongo wa kutengeneza mold kwa kutumia njia ya ukingo wa mkono.
Sehemu ya nyenzo - chuma 45L
Aina ya utoaji wa kutupa GOST 977-75.
Badala ya chuma: 35L, 55L, 50L, 40L.
akitoa chuma cha mchanganyiko wa ukingo
Jedwali 1 - Muundo wa kemikali wa chuma 45L
|
Vipengele kuu na vidokezo |
||||
|
Alama katika daraja la chuma |
Uteuzi wa kipengele kulingana na jedwali la upimaji |
Muundo katika nyenzo % |
||
|
Vipengele vingine |
||||
|
manganese |
||||
|
Sio zaidi ya 0.3 |
||||
|
Sio zaidi ya 0.3 |
||||
|
Sio zaidi ya 0.3 |
||||
|
Sio zaidi ya 0.045 |
||||
|
Sio zaidi ya 0.04 |
usindikaji wa workpiece ya chuma kwa shinikizo kwa kushinikiza kati ya safu zinazozunguka za kinu kinachozunguka ili kupunguza sehemu ya msalaba wa ingot au workpiece na kuwapa sura inayotaka. Katika makampuni ya biashara ya metallurgiska hufanyika katika hatua mbili. Kwanza, ingots huwashwa na kuvingirwa kwenye mills ya crimping kwenye billet. Vipimo na sura ya workpiece hutegemea kusudi lake: kwa karatasi ya rolling na chuma strip, workpieces mstatili na upana wa 400-2500 mm na unene wa 75-600 mm, inayoitwa slabs, hutumiwa; kwa chuma cha hali ya juu - tupu za sehemu za mraba zenye ukubwa kutoka 600-5,600 mm hadi 400-5,400 mm, na kwa bomba zilizovingirishwa - sehemu ya pande zote na kipenyo cha 80--350 mm. Kisha billet inayotokana imevingirwa kwenye bidhaa za chuma za kibiashara katika aina tatu kuu za mills: karatasi, sehemu na bomba. Karatasi za chuma zilizo na unene wa mm 4 hadi 50 na sahani zilizo na unene wa hadi 350 mm zimevingirishwa kwenye sahani au vinu vya silaha, na karatasi zilizo na unene kutoka 1.2 hadi 20 mm zimevingirishwa kwenye kinu zinazoendelea, kutoka mahali zinapotoka. fomu ya vipande virefu (zaidi ya 500 m) ambavyo vinajeruhiwa kwenye safu. Karatasi chini ya 1.5-3 mm nene zimevingirwa katika hali ya baridi. Kusonga kwa chuma cha hali ya juu hufanywa na inapokanzwa hadi 1100-1250 ° C kwa mlolongo katika hatua kadhaa ili kuleta hatua kwa hatua sehemu ya msalaba ya kazi ya awali karibu na sehemu ya msalaba wa wasifu uliomalizika. Usambazaji wa bomba kawaida hufanywa katika hali ya moto na inajumuisha shughuli kuu tatu. Operesheni ya kwanza (kutoboa) ni malezi ya shimo kwenye kiboreshaji cha kazi au ingot; matokeo ni bomba nene-ukuta inayoitwa sleeve. Operesheni hiyo inafanywa kwa kinachojulikana. kutoboa screw rolling Mills. Operesheni ya pili (rolling) ni kupanua sleeve na kupunguza unene wa ukuta wake; inafanywa kwa mill mbalimbali ya rolling: kuendelea, Hija, screw rolling, nk Operesheni ya tatu ni calibration (au kupunguza) ya mabomba baada ya rolling; kutekelezwa kwenye vinu vya urekebishaji. Ili kupunguza unene wa ukuta na kipenyo cha bomba, pata mali ya juu ya mitambo, uso wa laini na vipimo sahihi, baada ya kuvingirwa kwa moto, mabomba yanapigwa baridi kwenye mills maalum. Baada ya rolling kukamilika, bidhaa zinazozalishwa hukatwa vipande vipande vya urefu uliohitajika na kufanyiwa matibabu ya joto, kwa mfano. annealing (ikiwa ni lazima), na kuangalia ubora wao.
Kutoka kwa ser. Karne ya 20 Usambazaji wa bili za chuma hubadilishwa na utupaji unaoendelea (kutupwa) kwenye mashine maalum za kutupa. Shukrani kwa matumizi ya kuendelea kwa chuma, slabs na blooms huondolewa, ubora wa bidhaa zilizovingirishwa huboreshwa, na hasara zinazohusiana na usindikaji wa ingots, kufikia 15-20%, huondolewa.
Kulingana na mchoro wa sehemu ya kumaliza (Mchoro 21), tengeneza mchoro wa mchakato wa kiteknolojia wa uzalishaji wake kwa kutumia njia ya kutengeneza moto ya kufa kwa kutumia nyundo ya hewa ya mvuke. Wakati wa kufanya kazi unapaswa:
1) kuelezea kiini cha mchakato wa kutengeneza moto wa kufa na kuonyesha upeo wa matumizi yake;
2) kuteka mchoro wa nyundo na kuelezea uendeshaji wake;
3) kuanzisha kiwango cha joto kwa kukanyaga na njia ya kupokanzwa workpiece;
4) chora mchoro wa kughushi na kuamua misa yake;
5) kuorodhesha taka zote za kiteknolojia, kuamua kiasi na urefu wa workpiece ya awali;
6) chagua mabadiliko ya kukanyaga na upe mchoro wa chombo,
7) orodhesha shughuli za mchakato wa kiteknolojia muhimu kupata ughushi huu,
8) kuelezea utaratibu wa mchakato wa kukanyaga
1. Kutengeneza moto kwa moto ni mchakato wa deformation ya moto ambayo mtiririko wa chuma ni mdogo kwenye cavity ya mkondo wa kufa.
Mtiririko wa chuma hutokea kama matokeo ya nguvu ya chombo cha mashine kwa njia ya kufa kwenye workpiece. Kwa njia yoyote ya kutengeneza moto wa kufa, chombo ni muhuri. Muhuri daima huwa na sehemu mbili au zaidi. Nyuso ambazo sehemu za kufa hugusana huitwa ndege za kutengana. Kwenye ndege za kuagana kuna mashimo, ambayo ni kama alama ya uundaji wa siku zijazo, ambayo huitwa mito. Workpiece inapokanzwa kwa hali ya plastiki huwekwa kwenye mkondo wakati stamp imefunguliwa. Wakati sehemu za kufa zinakuja pamoja, chuma cha workpiece huanza kutiririka, kujaza mkondo na kuchukua sura ya kughushi. Forgings zinazozalishwa na kughushi moto zina umbo la sehemu iliyokamilishwa na posho ndogo kwenye nyuso za kutengenezwa. Utengenezaji moto wa kufa ni faida katika mazingira ya uzalishaji mkubwa na wa wingi na huzalishwa katika maduka ya kughushi. Njia hii hutumiwa sana kutengeneza viunzi vya maumbo anuwai yenye uzito wa kilo 0.5 hadi 350, na kwa vifaa maalum inawezekana kutengeneza viunzi vyenye uzito hadi tani 1.
Faida za kutengeneza vitambaa vya moto ni kama ifuatavyo.
usawa na usahihi wa kughushi,
utendaji wa juu,
uwezekano wa kuzalisha forgings ya Configuration tata.
Hasara kuu ya mchakato ni gharama kubwa ya muhuri. Kwa kutengeneza moto wa kufa kwa moto inawezekana kuzalisha uzushi kutoka kwa metali zote na aloi ambazo zina ductility katika hali ya moto.
Njia hizi huzalisha bidhaa zilizofanywa kwa chuma, plastiki na vifaa vingine vya maumbo na ukubwa tofauti na viwango tofauti vya usahihi wa dimensional, sifa za mitambo na nyingine na ubora wa uso. Kwa hivyo, uzalishaji wa kughushi na upigaji chapa hutumiwa sana katika uhandisi wa mitambo na utengenezaji wa zana, katika utengenezaji wa bidhaa za watumiaji na sekta zingine za uchumi wa kitaifa. Kuzalisha bidhaa kwa kughushi na kupiga chapa hufanya iwezekanavyo kuleta sura ya awali ya workpiece karibu iwezekanavyo kwa sura na vipimo vya sehemu ya kumaliza na hivyo kupunguza au kuondoa kabisa shughuli za gharama kubwa na kupoteza chuma kwenye chips.
2. Aina kuu za nyundo za kughushi zinaendeshwa - mvuke-hewa na nyumatiki.
Aina kuu ya nyundo ni nyundo za kupiga mvuke-hewa. Katika nyundo za kaimu moja (Mchoro 9), mvuke (hewa iliyoshinikizwa) hutumikia tu kuinua sehemu zinazoanguka kwenye nafasi ya juu. Kiharusi cha kufanya kazi (kiharusi cha chini) kinafanywa katika nyundo hizi tu chini ya ushawishi wa uzito wa sehemu zinazoanguka.
Mchele. 9. Mchoro wa nyundo ya hewa ya mvuke-kaimu moja: 1 - shimo kwa kifungu cha hewa, 2 - silinda ya kufanya kazi, pistoni, 3 - fimbo, 4 - kike, 5 - mshambuliaji wa juu (stamp), 7 - mshambuliaji wa chini (stamp) , 8 -- pedi ya muhuri, 9 -- chabot
Mchele. 10. Mchoro wa nyundo ya hewa ya mvuke inayofanya kazi mara mbili:
1 - pistoni, 2 - fimbo, 3 - mwanamke, 4 - pini ya kurusha ya juu (stamp), 5 - pini ya chini ya kurusha (stamp). 6 -- shabot
Katika nyundo za kaimu mbili (Mchoro 10), mvuke au hewa iliyoshinikizwa sio tu kuinua sehemu kwa nafasi ya juu, lakini pia inasisitiza kwenye pistoni kutoka juu wakati wa kiharusi cha kufanya kazi. Kwa hivyo, huongeza nguvu ya athari, kuharakisha sehemu zinazoanguka kwa kasi ya juu.
Katika nyundo za kaimu moja, mzunguko wa kazi huanza na usambazaji wa mvuke au hewa iliyoshinikizwa kutoka kwenye mstari kwenye cavity ya chini ya silinda ya kazi 2 (tazama Mchoro 9). Ikiigiza bastola 3, kibeba nishati huilazimisha kusonga juu. Imeunganishwa na pistoni 3 ni fimbo 4, hadi mwisho wa chini ambao kichwa cha 5 kinaunganishwa. Mshambulizi wa juu 6 amewekwa juu ya kichwa 5. Kwa hiyo, wakati mvuke au hewa iliyoshinikizwa inapoanzishwa, sehemu zote zinazoanguka hupanda juu.
Karibu na kifuniko cha juu kando ya mzunguko wa silinda kuna mashimo L ambayo hewa iliyo juu ya pistoni hutoka kwenye anga.
Wakati pistoni 3, ikiinuka juu, kufikia mashimo 1 na kuwazuia, nafasi iliyofungwa inaonekana juu ya pistoni. Kwa kiharusi zaidi cha juu cha pistoni, hewa katika nafasi hii itasisitizwa. Kwa hivyo, mto wa hewa huundwa, ambayo inahakikisha kuvunja laini ya pistoni katika nafasi ya juu.
Wakati mwanamke anapanda urefu wa kutosha, utaratibu wa usambazaji wa mvuke huacha kusambaza nishati kwa silinda na hewa kutoka chini ya pistoni hutolewa kwenye anga. Shinikizo katika silinda hupungua kwa kasi. Chini ya ushawishi wa uzito wao wenyewe, sehemu zinazohamia huanguka chini na mshambuliaji 6 hupiga workpiece, ambayo huwekwa kwenye mshambuliaji wa chini 7 (stamp). Imewekwa kwenye pedi 8 iliyolala kwenye slab 9.
Nyundo za kaimu moja zina muundo rahisi na zinaaminika katika uendeshaji. Walakini, wana shida: matumizi ya nishati ni ya juu, ni ngumu kudhibiti kasi ya harakati ya nyundo, na kwa hivyo nguvu ya pigo; mwishowe, kutoa pigo la nguvu sawa na ile ya nyundo inayofanya kazi mara mbili. , wingi wa sehemu zinazohamia za nyundo moja-kaimu lazima iwe kubwa zaidi. Kwa hiyo, nyundo za kaimu moja hivi karibuni zimebadilishwa na nyundo za juu zaidi za kutenda mara mbili. Nyundo ya hewa. Muundo wa kawaida wa nyundo kama hiyo unaonyeshwa kwenye mchoro ufuatao. Katika sura ya kutupwa 10 kuna mitungi miwili - compressor 9 na kufanya kazi 5, cavities ambayo huwasiliana kwa njia ya spools 7 na 6. Piston 8 ya silinda ya compressor huhamishwa kwa kuunganisha fimbo 14 kutoka crank 15, kuzungushwa na motor umeme 13 kupitia gia. 11 na 12 (sanduku la gia). Wakati pistoni inaposogea kwenye silinda ya kujazia, hewa inabanwa kwa njia mbadala katika mashimo yake ya juu na ya chini. Hewa, iliyoshinikizwa hadi 0.2-0.3 MN/m, unapopiga kanyagio au kushughulikia inayofungua spools 7 na 6, huingia kupitia kwao kwenye silinda ya kazi 5. Hapa hufanya kazi kwenye pistoni 4 ya silinda ya kazi. Pistoni 4, iliyofanywa kwa kipande kimoja na fimbo kubwa, ni wakati huo huo kichwa cha nyundo, ambacho mshambuliaji wa juu wa 3 amefungwa. Matokeo yake, sehemu zinazoanguka 3 na 4 mara kwa mara huhamia juu na chini na kupiga workpiece iliyowekwa kwenye mshambuliaji wa chini wa 2, ambao umewekwa kwa kasi kwenye nyundo kubwa 1. Kulingana na nafasi ya udhibiti, nyundo inaweza kutoa pigo moja na moja kwa moja ya nishati iliyodhibitiwa, kufanya kazi kwa kasi isiyo na kazi, kushinikiza kwa nguvu kughushi kwa mshambuliaji wa chini na. shika nyundo iliyosimamishwa.
Nyundo za nyumatiki hutumiwa kwa kutengeneza vifuniko vidogo (hadi takriban kilo 20) na hutengenezwa kwa wingi wa sehemu zinazoanguka za kilo 50-1000.
Mchoro wa nyundo ya nyumatiki.
3. Wakati wa deformation ya moto, ductility ya chuma ni ya juu na upinzani wa deformation ni chini, hivyo ni akiongozana na gharama ya chini ya nishati. Kupokanzwa kwa chuma wakati wa OMD huathiri ubora na gharama ya bidhaa. Mahitaji ya kimsingi ya kupokanzwa: inahitajika kupasha joto kipengee cha kazi pamoja na sehemu yake ya msalaba na urefu kwa joto linalofaa kwa wakati mdogo na upotezaji mdogo wa chuma kwa kiwango na matumizi ya mafuta ya kiuchumi. Inapokanzwa isiyofaa husababisha kasoro mbalimbali: nyufa, decarburization, kuongezeka kwa oxidation, overheating na kuchomwa moto.
Kupokanzwa kwa polepole hupunguza tija na huongeza oxidation na decarburization ya uso wa workpiece. Wakati overheated (inapokanzwa juu ya muda mojawapo OMD), ukuaji wa nafaka hutokea, ambayo inapunguza mali mitambo. Inasahihishwa kwa uwekaji wa kawaida kwa kupasha joto hadi kiwango cha juu zaidi, kushikilia na kisha kupoa polepole na tanuru. Katika kesi ya kuchomwa moto, i.e. inapokanzwa kwa joto karibu na kiwango cha kuyeyuka, mipaka ya nafaka inayeyuka na nyufa huonekana, ambayo ni kasoro isiyoweza kurekebishwa.
Kila chuma na aloi ina safu yake maalum ya joto kwa matibabu ya shinikizo la moto, ambayo huchaguliwa kutoka kwa meza kulingana na daraja la alloy. Kwa hivyo, kwa mfano, kwa vyuma vya kaboni, joto la mwanzo wa deformation ya moto huchaguliwa kulingana na mchoro wa awamu ya chuma-saruji saa 100 - 200 ° C chini ya kiwango cha kuyeyuka cha chuma cha muundo fulani wa kemikali, na joto la mwisho wa deformation inachukuliwa kuwa 50 - 100 °C juu ya joto la recrystallization.
Kabla ya matibabu ya shinikizo, billets na ingots ni joto katika forges au tanuru. Tanuru hutofautiana na tanuru za kupokanzwa kwa ukubwa wao mdogo; huwashwa na makaa ya mawe, coke au mafuta ya mafuta; chuma huwashwa ndani yao kwa kuwasiliana moja kwa moja na mafuta. Zinatumika kupasha joto vifaa vidogo vya kazi wakati wa kutengeneza mikono. Tanuru za vifaa vya kupokanzwa hugawanywa katika moto na umeme, na kwa mujibu wa usambazaji wa joto - ndani ya chumba na methodical. Katika tanuu za chumba - tanuu za kupokanzwa mara kwa mara - hali ya joto ni sawa katika nafasi nzima ya kazi. Tanuu za mbinu na joto la kuongezeka kwa mara kwa mara la nafasi ya kazi kutoka mahali pa upakiaji wa vifaa vya kazi hadi mahali pa upakiaji wao ni tanuu zinazoendelea.
Sifa za mitambo kwa T=20 °C kwa 45L
Mali ya kimwili kwa 45L
|
W/(m deg) |
J/(kg deg) |
||||||
Mali ya kiteknolojia kwa 45L
Foundry na mali ya kiteknolojia kwa 45L
Muundo wa kemikali katika % kwa 45L
Chuma cha kawaida cha kutupwa hutumiwa kwa ajili ya uzalishaji wa muafaka, gia na rims, diski za kuvunja, kuunganisha, casings, magurudumu ya barabara, sprockets, nk. - sehemu zinazohitaji kuongezeka kwa nguvu na upinzani wa kuvaa juu na kufanya kazi chini ya mizigo ya tuli na ya nguvu.
Vigumu kulehemu - kupata viungo vya ubora wa juu, shughuli za ziada zinahitajika: inapokanzwa hadi 200-300 ° C wakati wa kulehemu, matibabu ya joto baada ya kulehemu - annealing.
Mbadala: 35L, 55L, 50L, 40L
Mali ya mitambo katika sehemu hadi 100 mm (GOST 977-75)
Jedwali 26 Kiwango cha kuyeyuka na kumwaga kwa aloi za kutupwa
Ili kupata castings ya hali ya juu, ukungu hujazwa
kufuata mahitaji fulani, viashiria ambavyo ni:
a) kuyeyuka kwa joto;
b) muda wa kujaza mold;
c) asili ya kuyeyuka inayoingia kwenye mold;
d) kiwango cha kujaza bakuli la sprue na kuyeyuka;
e) urefu wa ndege;
f) kujaza kwa wakati wa mold; kuzuia slag na inclusions zisizo za metali kutoka kwenye mold.
Joto la kumwaga kuyeyuka kwenye mold imedhamiriwa hasa na muundo wa castings. Unene wa ukuta mdogo na ukubwa wa vipimo vya jumla vya kutupwa, joto la juu la kuyeyuka lililomwagika linapaswa kuwa. Ili kupunguza shrinkage, castings kubwa hutiwa na kuyeyuka kwa joto la chini.
3. Kanuni za umoja za kusawazisha uandikishaji na mifumo ya kutua
Mfumo wa uvumilivu na kutua ni seti ya safu ya uvumilivu na kutua, iliyojengwa kwa asili kwa msingi wa uzoefu, utafiti wa kinadharia na majaribio na kurasimishwa kwa njia ya viwango.
Mfumo huo umeundwa kuchagua kiwango cha chini cha lazima, lakini cha kutosha kwa mazoezi, chaguzi za uvumilivu na miunganisho ya kawaida ya sehemu za mashine, inafanya uwezekano wa kusawazisha zana na viwango vya kukata, kuwezesha muundo, uzalishaji na mafanikio ya kubadilishana bidhaa na zao. sehemu, na pia inaboresha ubora wao.
Hivi sasa, nchi nyingi duniani zinatumia mifumo ya kustahimili ISO na mifumo ya kutua. Mifumo ya ISO iliundwa ili kuunganisha ustahimilivu wa kitaifa na mifumo inayofaa ili kuwezesha miunganisho ya kiufundi ya kimataifa katika tasnia ya ufundi chuma. Ujumuishaji wa mapendekezo ya kimataifa ya ISO katika viwango vya kitaifa hutengeneza hali ya kuhakikisha ubadilishanaji wa sehemu zinazofanana, vipengele na bidhaa zinazotengenezwa katika nchi mbalimbali. Umoja wa Kisovyeti ulijiunga na ISO mwaka wa 1977, na kisha kubadili mfumo wa umoja wa uvumilivu na kutua (USDP) na sheria za msingi za kubadilishana, ambazo zinategemea viwango na mapendekezo ya ISO.
Viwango vya kimsingi vya kubadilishana ni pamoja na mifumo ya ustahimilivu na utoshelevu wa sehemu za silinda, koni, funguo, nyuzi, gia, n.k. Mifumo ya uvumilivu na ufaafu ya ISO na ESDP ya sehemu za kawaida za mashine inategemea kanuni za muundo wa kawaida, zikiwemo:
mfumo wa malezi ya kutua na aina za interfaces;
mfumo wa kupotoka kuu;
viwango vya usahihi;
kitengo cha uvumilivu;
mashamba yaliyopendekezwa ya uvumilivu na kutua;
safu na vipindi vya ukubwa wa majina;
joto la kawaida.
Mfumo wa kuunda inafaa na aina za wenzi hutoa inafaa katika mfumo wa shimo (SA) na kwenye mfumo wa shimoni (SV).
Fittings katika mfumo wa shimo ni fittings ambayo mapungufu mbalimbali na mvutano hupatikana kwa kuunganisha shafts tofauti na shimo kuu (Mchoro 3.1, a).
Fitments katika mfumo wa shimoni inafaa ambayo mapungufu mbalimbali na kuingiliwa hupatikana kwa kuunganisha mashimo mbalimbali kwenye shimoni kuu (Mchoro 3.1, b).
Mchele. 3.1. Mifano ya eneo la mashamba ya uvumilivu kwa kutua: a - katika mfumo wa shimo; b - katika mfumo wa shimoni
Kwa wote wanaofaa katika mfumo wa shimo, kupotoka kwa chini ya shimo EI = 0, yaani kikomo cha chini cha uwanja wa uvumilivu wa shimo kuu, daima inafanana na mstari wa sifuri. Kwa wote wanaofaa katika mfumo wa shimoni, kupotoka kwa juu ya shimoni kuu ni es = 0, yaani, kikomo cha juu cha uvumilivu wa shimoni daima hupatana na mstari wa sifuri.
Shamba la uvumilivu la shimo kuu limewekwa juu, shamba la uvumilivu wa shimoni kuu limewekwa chini kutoka kwenye mstari wa sifuri, yaani, kwenye nyenzo za sehemu.
Mfumo wa kupotoka kuu ni mfululizo wa kupotoka kuu za shafts katika SA na mashimo katika SV, iliyoteuliwa kwa mtiririko huo na herufi ndogo na kubwa za alfabeti ya Kilatini, kwa mfano a, b, ..., zb, zc; A, B, …, ZB, ZC.
Thamani ya kupotoka kuu imedhamiriwa na barua inayolingana na inategemea saizi ya majina.
Katika mifumo ya uvumilivu na inafaa ya aina tofauti za sehemu, idadi tofauti ya kupotoka kuu imeanzishwa; idadi kubwa zaidi yao iko katika mfumo wa uvumilivu na usawa wa sehemu laini za silinda.
Viwango vya usahihi vinaweza kuitwa tofauti: alama za usahihi - kwa sehemu laini, digrii za usahihi - kwa sehemu zilizopigwa na gia, au madarasa ya usahihi - kwa fani za rolling, lakini kwa hali yoyote huamua kiwango kinachohitajika cha usahihi wa sehemu za kufanya kazi zao. Viwango vya usahihi vinaonyeshwa, kama sheria, na nambari za Kiarabu; idadi ndogo, kiwango cha juu cha usahihi, i.e. kwa usahihi zaidi maelezo.
Kitengo cha uvumilivu ni utegemezi wa uvumilivu kwa ukubwa wa majina, ambayo ni kipimo cha usahihi, kinachoonyesha ushawishi wa mambo ya teknolojia, kubuni na metrological. Vitengo vya uvumilivu katika mifumo ya uvumilivu na inafaa huanzishwa kwa misingi ya masomo ya usahihi wa machining ya sehemu. Thamani ya uvumilivu inaweza kuhesabiwa kwa kutumia formula T = a·i, ambapo a ni idadi ya vitengo vya uvumilivu, kulingana na kiwango cha usahihi (ubora au shahada ya usahihi); i - kitengo cha uvumilivu.
Sehemu za ustahimilivu zinazopendelewa ni seti ya sehemu za uvumilivu zilizochaguliwa kati ya zile zinazotumiwa mara nyingi katika utengenezaji wa bidhaa na inafaa au aina za wenzi kutoka kwao. Sehemu hizi za ustahimilivu na zinazofaa zinajumuisha mfululizo wa zile zinazopendekezwa na zinazopendekezwa na zinapaswa kutumiwa kimsingi wakati wa kuunda bidhaa.
Safu na vipindi vya ukubwa wa majina huzingatia ushawishi wa sababu ya kiwango juu ya thamani ya kitengo cha uvumilivu. Ndani ya aina moja ya ukubwa, utegemezi wa kitengo cha uvumilivu kwenye ukubwa wa majina ni mara kwa mara. Kwa mfano, katika mfumo wa uvumilivu na usawa wa sehemu laini kwa ukubwa wa ukubwa kutoka 1 hadi 500 mm, kitengo cha uvumilivu ni sawa; kwa ukubwa wa ukubwa zaidi ya 500 hadi 3150 mm, kitengo cha uvumilivu ni i = 0.004D + 2.1.
Ili kuunda safu za uvumilivu, kila safu ya saizi, kwa upande wake, imegawanywa katika vipindi kadhaa. Kwa kuwa haiwezekani kiuchumi kugawa uvumilivu kwa kila saizi ya kawaida kwa saizi zote pamoja katika muda mmoja, maadili ya uvumilivu yanachukuliwa kuwa sawa. Katika fomula za vitengo vya uvumilivu katika mifumo ya ISO na ESDP, maana ya kijiometri ya vipimo vilivyokithiri vya kila muda hubadilishwa kuwa vipimo.
Vipimo vinasambazwa kwa vipindi ili uvumilivu uliohesabiwa kutoka kwa viwango vilivyokithiri katika kila muda hutofautiane na uvumilivu uliohesabiwa kutoka kwa thamani ya wastani ya kipenyo katika muda sawa na si zaidi ya 5-8%.
Joto la kawaida ambalo uvumilivu na upotovu ulioanzishwa na viwango umeamua ni kudhani kuwa + 20 ° C (GOST 9249-59). Joto hili ni karibu na joto la majengo ya kazi ya majengo ya viwanda. Urekebishaji na udhibitisho wa vipimo vyote vya mstari na angular na vyombo vya kupimia, pamoja na vipimo sahihi, vinapaswa kufanywa kwa joto la kawaida, kupotoka kutoka kwake haipaswi kuzidi maadili yanayoruhusiwa yaliyomo katika GOST 8.050-73 (Mfumo wa Kipimo cha Jimbo. )
Joto la sehemu na chombo cha kupimia wakati wa udhibiti lazima iwe sawa, ambayo inaweza kupatikana kwa kuweka pamoja sehemu na chombo cha kupimia chini ya hali sawa (kwa mfano, kwenye sahani ya chuma iliyopigwa). Ikiwa hali ya joto ya hewa katika chumba cha uzalishaji, sehemu iliyodhibitiwa na chombo cha kupimia imeimarishwa na sawa na 20 ° C, hakuna hitilafu ya kipimo cha joto kwa tofauti yoyote katika coefficients ya joto ya upanuzi wa mstari. Hivyo, ili kuondoa makosa ya joto, ni muhimu kudumisha hali ya joto ya kawaida katika majengo ya maabara ya kipimo, chombo, maduka ya mitambo na mkutano.
Iliyotumwa kwenye www.allbest.
...Nyaraka zinazofanana
Vickers vipimo vya ugumu na kurekodi: faida na hasara ya njia. Tabia za kulinganisha za njia za kutupwa kwa chuma. Ukuzaji wa mchoro wa kutupwa na maagizo ya mfano na msingi. Teknolojia, vifaa na wigo wa kughushi wazi.
mtihani, umeongezwa 01/20/2012
Vyuma vya kaboni kama bidhaa kuu za madini ya feri, sifa za muundo wao na vifaa. Ushawishi wa mkusanyiko wa kaboni, silicon na manganese, sulfuri na fosforasi katika aloi juu ya mali ya chuma. Jukumu la nitrojeni, oksijeni na hidrojeni, uchafu katika aloi.
mtihani, umeongezwa 08/17/2009
Ushawishi wa inclusions zisizo za metali juu ya kuaminika na uimara wa mashine na taratibu. Uainishaji wa inclusions zisizo za metali. Ushawishi wa kusafisha remelts juu ya uchafuzi wa chuma. Vipengele vya msingi vya metallografia vya inclusions zisizo za metali.
kazi ya vitendo, imeongezwa 01/23/2012
Vipimo vya kikomo, uvumilivu, kuingiliwa au vibali. Ujenzi wa michoro ya uwanja wa uvumilivu. Aina na mfumo wa upandaji. Uamuzi wa uvumilivu na inafaa kwa vipengele laini vya sehemu kulingana na OST, kulingana na ESDP CMEA. Kuingilia kati inafaa katika mfumo wa shimo. Uvumilivu wa kifafa wa mpito.
mtihani, umeongezwa 02/26/2014
Hesabu na uteuzi wa kutua kwa fani zinazozunguka. Uteuzi wa kutua kwa kuunganisha node na hesabu yao. Ujenzi wa mashamba ya uvumilivu na mahesabu ya ukubwa wa caliber ya kufanya kazi. Uamuzi na uteuzi wa kibali na kuingilia kati inafaa. Uhesabuji wa mnyororo wa mwelekeo kwa kutumia mbinu ya uwezekano.
kazi ya kozi, imeongezwa 10/09/2011
Uteuzi wa nyenzo za sehemu, maelezo ya mchoro na tathmini ya utengenezaji wa muundo. Ukuzaji wa mchakato wa kiteknolojia wa kutengeneza viunzi vya chuma kwa kutupwa kwenye ukungu wa mchanga wa wakati mmoja. Usahihi wa kutupa na uamuzi wa uvumilivu juu ya vipimo vyake, ukingo wa mteremko.
kazi ya kozi, imeongezwa 02/26/2015
Makala ya uteuzi wa uvumilivu na inafaa kwa viungo vya laini vya silinda, uteuzi wa mashamba ya uvumilivu kwa sehemu za kuunganisha na fani zinazozunguka. Uteuzi wa uvumilivu na inafaa kwa viungo vya keyed na splined. Uhesabuji wa uvumilivu wa dimensional kwa mnyororo fulani wa dimensional.
kazi ya kozi, imeongezwa 05/31/2010
Kuhesabu na uteuzi wa inafaa kwa viungo laini vya silinda. Njia ya mlinganisho, hesabu inayofaa ya kuingilia kati. Kuchagua uvumilivu na inafaa kwa miunganisho tata. Mahitaji ya usahihi wa vipimo, sura, eneo na ukali wa uso kwenye kuchora kazi.
muhtasari, imeongezwa 04/22/2013
Kuamua viungo vya sehemu na kuchora mnyororo wa mwelekeo. Uhesabuji wa minyororo ya dimensional kwa kutumia njia ya kiwango cha juu zaidi: njia ya uvumilivu sawa na ubora sawa. Mbinu ya kubadilishana ya kikundi. Uthibitishaji wa uvumilivu unaohitajika kwa fani.
kazi ya kozi, imeongezwa 09/24/2013
Kusoma sifa za viunganisho anuwai vya sehemu: kwa kuingiliwa, na kibali. Mbinu za kufanya mahesabu kwa miundo ya kuzaa, kuchagua viwango muhimu vya uvumilivu na inafaa kwa utengenezaji sahihi zaidi wa sehemu. Kufanya udhibiti wa ukubwa.
Manganese, silicon, alumini, sulfuri na fosforasi rejea uchafu wa kudumu. Alumini, pamoja na manganese na silikoni, hutumiwa kama deoksidishaji na kwa hivyo huwa daima kwa kiasi kidogo katika vyuma vilivyotolewa. Ores ya chuma, pamoja na mafuta na fluxes, daima huwa na kiasi fulani cha fosforasi na sulfuri, ambayo hubakia katika chuma cha kutupwa, na kisha kupita ndani. chuma.
Naitrojeni kuitwa siri uchafu - huingia chuma hasa kutoka hewa.
KWA nasibu uchafu ni pamoja na shaba, arseniki, bati, zinki, antimoni, risasi na vipengele vingine. Wanaishia kwenye chuma na malipo - na ores kutoka kwa amana anuwai, na pia kutoka kwa chakavu cha chuma.
Uchafu wote - wa kudumu, uliofichwa na wa ajali - hauepukiki kwa viwango tofauti kutokana na teknolojia ya uzalishaji wa chuma. Kwa hivyo, chuma kidogo huwa na uchafu huu ndani ya mipaka ifuatayo: 0.3-0.7% ya manganese; silicon 0.2-0.4%; 0.01-0.02% alumini; 0.01-0.05% fosforasi, 0.01-0.04% sulfuri, 0.-0.2% ya shaba. Kwa kiasi hiki, vipengele hivi vinazingatiwa kama uchafu, na kwa kiasi kikubwa, ambacho huongezwa kwa makusudi kwa chuma, tayari huzingatiwa vipengele vya alloying.
Ushawishi wa fosforasi kwenye mali ya chuma
Fosforasi (P) hutenganisha wakati wa kuimarisha chuma, lakini kwa kiasi kidogo kuliko kaboni na sulfuri. Fosforasi huyeyuka kwenye ferrite na kwa hivyo huongeza nguvu ya vyuma. Kadiri maudhui ya fosforasi katika vyuma yanavyoongezeka, udugu na ukakamavu wao hupungua na tabia ya kubadilika kwa baridi huongezeka.
Umumunyifu wa fosforasi kwa joto la juu hufikia 1.2%. Kwa kupungua kwa joto, umumunyifu wa fosforasi katika chuma hupungua kwa kasi hadi 0.02-0.03%. Kiasi hiki cha fosforasi ni kawaida kwa vyuma, yaani, fosforasi yote kawaida huyeyushwa ndani.
Fosforasi ina tabia dhabiti ya kutenganisha mipaka ya nafaka, na kusababisha kuvunjika kwa hasira katika vyuma vya aloi, hasa katika manganese, chromium, magnesiamu-silicon, chromium-nickel na vyuma vya chromium-manganese. Fosforasi, kwa kuongeza, huongeza ugumu wa vyuma na, kama silicon, hupunguza kasi ya mtengano wa martensite katika vyuma.
Kuongezeka kwa maudhui ya fosforasi mara nyingi hubainishwa katika vyuma vya aloi ya chini ili kuboresha uchakataji wao, hasa uchakataji otomatiki.
Katika vyuma vya miundo ya aloi ya chini na maudhui ya kaboni ya karibu 0.1%, fosforasi huongeza nguvu na upinzani dhidi ya kutu ya anga.
Katika vyuma vya austenitic chromium-nickel, nyongeza za fosforasi husaidia kuongeza nguvu ya mavuno. Katika vioksidishaji vikali, kuwepo kwa fosforasi katika chuma cha pua cha austenitic kunaweza kusababisha kutu ya mpaka wa nafaka. Hii ni kutokana na uzushi wa mgawanyo wa fosforasi na.
Ushawishi wa sulfuri kwenye mali ya chuma
Sulfuri haiyeyuki katika chuma, kwa hivyo kiasi chochote chake hutengeneza sulfidi ya chuma FeS na chuma. Sulfidi hii ni sehemu ya eutectic, ambayo huundwa kwa 988 ° C.
Kuongezeka kwa maudhui ya salfa katika vyuma husababisha kumeuka kwao nyekundu kwa sababu ya eutectics ya sulfidi yenye kuyeyuka kidogo ambayo hutokea kwenye mipaka ya nafaka. Uzushi nyekundu udhaifu hutokea kwa joto la 800 ° C, yaani, kwa joto nyekundu chuma cha moto.
Sulfuri ina athari mbaya kwa udugu, ugumu, weldability na ubora wa uso wa vyuma (hasa katika vyuma vyenye kaboni duni na manganese).
Sulfuri ina tabia kubwa sana ya kujitenga kwenye mipaka ya nafaka. Hii inasababisha kupungua kwa ductility ya vyuma katika hali ya moto. Hata hivyo, 0.08 hadi 0.33% sulfuri huongezwa kwa makusudi kwa vyuma kwa ajili ya machining moja kwa moja. Inajulikana kuwa uwepo wa sulfuri huongeza nguvu ya uchovu wa vyuma vya kuzaa.
Uwepo wa manganese katika chuma hupunguza athari mbaya za sulfuri. Katika chuma kioevu, mmenyuko wa malezi ya sulfidi ya manganese hutokea. Sulfidi hii inayeyuka saa 1620 ° C - kwa joto la juu zaidi kuliko joto la kazi ya moto ya vyuma. Sulfidi za manganese ni plastiki kwenye joto la usindikaji wa moto wa vyuma (800-1200 ° C) na kwa hiyo huharibika kwa urahisi.
Ushawishi wa alumini kwenye mali ya chuma
Alumini (Al) hutumiwa sana kwa deoxidation ya chuma kioevu, pamoja na uboreshaji wa nafaka wa ingots za chuma. Madhara mabaya ya alumini ni pamoja na ukweli kwamba inakuza graphitization ya vyuma. Ingawa alumini mara nyingi huchukuliwa kuwa uchafu, pia hutumiwa kikamilifu kama kipengele cha alloying. Kwa sababu alumini huunda nitridi dhabiti na nitrojeni, kwa kawaida ni aloi katika vyuma vya nitridi. Alumini huongeza upinzani wa vyuma kwa kuongeza, na kwa hiyo huongezwa kwa vyuma na aloi zinazostahimili joto. Katika vyuma visivyo na pua vinavyoimarisha utawanyiko, alumini hutumiwa kama kipengele cha aloi ambacho huharakisha mmenyuko wa mvua ya mtawanyiko. Alumini huongeza upinzani wa kutu wa vyuma vya chini vya kaboni. Kati ya vipengele vyote vya aloi, alumini ndiyo yenye ufanisi zaidi katika kudhibiti ukuaji wa nafaka wakati wa kupokanzwa chuma kwa ugumu.
Ushawishi wa nitrojeni kwenye mali ya chuma
Madhara ya nitrojeni (N) ni kwamba mijumuisho mikubwa isiyo ya metali inayounda - nitridi - inazidisha sifa za chuma. Mali nzuri ya nitrojeni ni kwamba ina uwezo wa kupanua eneo la austenitic. Nitrojeni hutulia na kuchukua nafasi ya nikeli kwa sehemu katika vyuma vya austenitic. Vipengele vya kutengeneza nitridi vanadium, niobium na titani huongezwa kwa vyuma vya aloi ya chini. Wakati wa kudhibitiwa na kazi ya moto na baridi, huunda nitridi nzuri na carbonitrides, ambayo huongeza kwa kiasi kikubwa nguvu ya chuma.
Ushawishi wa shaba juu ya mali ya chuma
Copper (Cu) ina tabia ya wastani ya kutenganisha. Madhara mabaya ya shaba ni pamoja na kupungua kwa brittleness baridi ya chuma. Kwa maudhui ya shaba yaliyoongezeka, inathiri vibaya ubora wa uso wa chuma wakati wa usindikaji wa moto. Hata hivyo, kwa maudhui ya zaidi ya 0.20% ya shaba huongeza upinzani wake kwa kutu ya anga, pamoja na mali ya nguvu ya aloi na aloi za chini. Shaba kwa kiasi kikubwa zaidi ya 1% huongeza upinzani wa chuma cha pua cha austenitic kwa asidi ya sulfuriki na hidrokloriki, pamoja na upinzani wao dhidi ya kutu.
Ushawishi wa bati kwenye mali ya chuma
Bati (Sn) tayari ina madhara kwa vyuma kwa kiasi kidogo. Ina tabia kubwa sana ya kujitenga kwa mipaka ya nafaka na kusababisha brittleness ya hasira katika vyuma vya alloy. Bati ina athari mbaya juu ya ubora wa uso wa ingots zinazoendelea kutupwa, na pia inaweza kupunguza ductility ya moto ya vyuma katika eneo la austenitic-ferritic la mchoro wa awamu.
Ushawishi wa antimoni kwenye mali ya chuma
Antimoni (Sb) ina mwelekeo mkubwa wa kutenganisha wakati wa uimarishaji wa chuma na kwa hiyo inadhuru kwa ubora wa uso wa ingo za chuma zinazoendelea kutupwa. Katika hali dhabiti ya chuma, antimoni hutenganisha kwa urahisi kwenye mipaka ya nafaka na kusababisha kuharibika kwa hasira katika vyuma vya aloi.
Vyanzo:
Matibabu ya Joto la Chuma: Metallurgy na Teknolojia, ed. G. E. Totten, 2006.
Gulyaev A.P. Sayansi ya Metal, 1986.
Vyuma daima huwa na uchafu, ambao umegawanywa katika vikundi vinne. 1. Uchafu wa kudumu: silicon, manganese, sulfuri, fosforasi.
Manganese na silicon huletwa wakati wa mchakato wa kutengeneza chuma kwa ajili ya kuondoa oksijeni; ni uchafu wa kiteknolojia.
Maudhui ya manganese hayazidi 0,5…0,8 %. Manganese huongeza nguvu bila kupunguza ductility, na kwa kasi inapunguza brittleness nyekundu ya chuma unaosababishwa na ushawishi wa sulfuri. Inasaidia kupunguza maudhui ya sulfidi ya chuma FeS, kwa kuwa huunda kiwanja cha sulfidi ya manganese na sulfuri MnS. Chembe za sulfidi za manganese ziko katika mfumo wa inclusions tofauti, ambazo zimeharibika na zinaonekana kuinuliwa kando ya mwelekeo wa kusonga.
Kwa kuwa iko karibu na nafaka, huongeza joto la mpito kwa hali ya brittle, husababisha brittleness baridi, hupunguza kazi ya uenezi wa ufa, huongeza maudhui ya fosforasi kwa kila mmoja. 0,01 % huongeza kizingiti cha brittleness baridi kwa 20…25 o C.
Fosforasi ina tabia ya kujitenga, kwa hiyo katikati ya ingot, maeneo ya mtu binafsi yana viscosity iliyopunguzwa kwa kasi.
Kwa vyuma vingine inawezekana kuongeza maudhui ya fosforasi kwa 0,10…0,15 %, ili kuboresha machinability.
S- ductility, weldability na upinzani kutu kupungua. P-hupotosha kimiani ya kioo.
Maudhui ya sulfuri katika vyuma ni 0,025…0,06 %. Sulfuri ni uchafu unaodhuru unaoingia kwenye chuma kutoka kwa chuma cha kutupwa. Wakati wa kuingiliana na chuma, huunda kiwanja cha kemikali - sulfidi ya sulfuri FeS, ambayo, kwa upande wake, huunda eutectic yenye kiwango cha chini na chuma na kiwango cha kuyeyuka 988 o C. Inapokanzwa kwa ajili ya rolling au forging, eutectic kuyeyuka na vifungo kati ya nafaka ni kuvunjwa. Wakati wa deformation, machozi na nyufa hutokea katika maeneo ya eutectic, na workpiece huharibiwa - jambo la kushangaza. brittleness nyekundu.
Nyekundu brittleness - kuongezeka kwa brittleness kwa joto la juu
Sulfuri hupunguza mali ya mitambo, hasa ugumu na ductility
(δ na ψ), pamoja na kikomo cha uvumilivu. Inadhoofisha weldability na upinzani kutu.
2. Uchafu uliofichwa- gesi (nitrojeni, oksijeni, hidrojeni) - ingiza chuma wakati wa kuyeyusha.
Nitrojeni na oksijeni hupatikana katika chuma katika mfumo wa inclusions brittle zisizo za metali: oksidi ( FeO, SiO 2, Al 2 O 3 nitridi ( Fe2N), kwa namna ya suluhisho imara au katika hali ya bure, iko katika kasoro (cavities, nyufa).
Uchafu wa ndani (nitrojeni N, oksijeni KUHUSU) kuongeza kizingiti cha brittleness baridi na kupunguza upinzani dhidi ya fracture brittle. Inclusions zisizo za metali (oksidi, nitridi), kuwa concentrators ya dhiki, inaweza kupunguza kwa kiasi kikubwa kikomo cha uvumilivu na mnato.
Hidrojeni iliyoyeyushwa katika chuma ni hatari sana, kwani inatia chuma kwa kiasi kikubwa. Inasababisha kuundwa kwa floken.
Floken- nyufa nyembamba za umbo la mviringo au la mviringo, zenye kuonekana kwa madoa kwenye fracture - flakes za silvery.
Metali iliyo na flakes haiwezi kutumika katika tasnia; wakati wa kulehemu, nyufa baridi huunda kwenye chuma kilichowekwa na msingi.
Ikiwa hidrojeni iko kwenye safu ya uso, huondolewa kama matokeo ya joto 150…180 , bora katika utupu ~ 10 -2 ... 10 -3 mm Hg. Sanaa.
Vacuuming hutumiwa kuondoa uchafu uliofichwa.
3. Uchafu maalum- huletwa maalum katika chuma ili kupata mali maalum. Uchafu huitwa vipengele vya alloying, na vyuma huitwa chuma cha alloyed.
Chuma kilichofanya kazi kwa baridi
Waya na karatasi nyembamba hutumiwa sana katika kaya. Aina hizi za bidhaa zinazalishwa katika metallurgy kwa rolling na kuchora baridi. Kutokana na matibabu haya, chuma huimarishwa kutokana na jambo linaloitwa ugumu wa baridi. Kutokana na joto la kawaida, ugumu hauondolewa. Aina hii ya usindikaji inaitwa ugumu wa baridi.
Ugumu wa baridi wa chuma hutegemea sana kiwango cha ugumu wa kazi na maudhui ya kaboni (Mchoro 7).
Maadili ya rekodi ya σв yalipatikana kwa compression ya hadi 90% katika 1.2% ya chuma C na waya ∅ ya 0.1 mm.
Ugumu ni mchakato usioepukika wa deformation yoyote ya plastiki. Ugumu (ugumu) unafuatana na ongezeko la nguvu na ugumu na kupungua kwa kiasi kikubwa kwa ductility.
Kwa hiyo, baada ya kuchora au kuchora baridi, karatasi, njia, na mabomba ni baridi-kazi.
Mara nyingi hii ni mabadiliko ya taka katika mali. Wakati mwingine haifai. Kwa mfano, huwezi kufanya embossing kwenye karatasi ya shaba iliyofanya kazi baridi - itavunjika. Ni muhimu kuondoa ugumu kwa matibabu ya joto (annealing).
Inapakia...