Төмөр, ангилал, найрлага, шинж чанар, шошгололт, хэрэглэх хэлбэр

Өнөөдөр, хүний амь нас, төмөр хэрэглэж байх байсан нь бараг хэн ч хүрээ. Энэ материал нь удаан хугацаанд хүн төрөлхтөнд мэдэгдэж байгаа болон практик асуудал гэж маш сайн нэр хүндийг эдэлж байна. Төмөр цутгамалаас - эд анги, цуглаан, механизм маш их тооны үндэс, зарим тохиолдолд бүр ч өөрийгөө хангалттай бүтээгдэхүүн, түүнд ногдуулсан үүргийг гүйцэтгэх чадвартай. Тиймээс энэ зүйлд бид энэ төмрийн нэгдэл маш ойрхон анхаарал хандуулах болно. Мөн цутгамал төмөр, тэдгээрийн физик, химийн шинж чанар нь олон төрлийн юу олж мэд.

тодорхойлолт

Төмөр - энэ үнэхээр төмөр, нүүрс өвөрмөц хайлш юм нь 90 гаруй% Fe, С - 6.67-аас дээш% биш, харин 2.14% -аас бага. Мөн нүүрс cementite, эсвэл бал хэлбэрээр төмөр байж болох юм.

Нүүрстөрөгчийн хайлшин хангалттай өндөр хатуулаг өгдөг, харин тэр үед, хатуулаг болон ductility бууруулдаг. Үүнтэй холбогдуулан, төмрийн хэврэг материал юм. Мөн цутгамал төмөр тодорхой брэндүүд тодорхой шинж чанар нь нэгдэл өгөх боломжтой тусгай нэмэлт, нэмнэ. никель, хром, ванади, хөнгөн цагааны: Хайлшны элемент байж болно үүрэг байна. Төмөр нягтрал индекс метр куб 7200 кг байдаг. бид дүгнэж болох вэ эхлэн цутгамал төмөр жин гэж - жижиг гэж нэрлэдэг байж чадахгүй байгаа нь зураг.

түүхэн мэдээлэл

Гахайн төмрийн урт хүн нь мэдэгдэж байна. Зургаа дахь зууны МЭӨ-ны өдрийн хайлш эхний дурдсан.

Хятадад эртний үед, төмөр нэлээд бага хайлах температур нь авсан. Европт, төмөр тэд эхний тэсэлгээний зуух хэрэглэж эхэлсэн үед 14-р зууны орчим авч эхэлсэн байна. Тэр үед нь цутгамал төмөр зэвсэг, байлдааны галт хэрэгсэл, барилгын эд анги үйлдвэрлэл явсан.

ОХУ-ын нутаг дэвсгэр дээр нь гахайн төмрийн үйлдвэрлэл 16-р зуунд идэвхтэй зарчим, дараа нь хурдацтай тэлж. гахайн төмөр үйлдвэрлэлийн хувьд дахин Петра би Rossiyskaya эзэнт гүрэн онд Гэсэн хэдий ч аль хэдийн зуун жил дахин зах зээл дээр байр сууриа авч эхэлсэн, дэлхийн бүх үндэстнийг зайлсхийх боломжтой байсан өнгөт төмөрлөг байна.

Төмөр хийц Дундад зууны эрин урлагийн бүтээлийг нь төрөл бүрийн үүсгэхэд ашиглагддаг байсан. Тухайлбал, 10-р зуунд Хятадын эзэн нь арслан, жин нь 100 тонн давсан нь үнэхээр өвөрмөц зураг хаягдах. Герман дахь 15-р зууны оноос эхлэн, дараа нь бусад улс оронд, цутгамал төмөр өргөн түгээх хүлээн авсан байна. Энэ нь хашаа, шарагч, парк уран баримал, цэцэрлэгийн тавилга, булшнуудын хийсэн байна.

18-р зууны сүүлийн жилүүдэд ОХУ-ын архитектурын оролцож буй аль болох их ширэм. А 19-р зууны, ерөнхий, "төмөр нас" гэж нэрлэдэг хайлш маш идэвхтэй архитектур ашиглаж байгаа болохоор байна.

онцлог

Цутгамал төмөр олон төрөл байдаг, гэхдээ металл нэгдэл дундаж хайлах температур 1200 орчим хэмээр байна. Энэ зураг ган хайлуулах шаардлагатай харьцуулахад 250-300 градус бага байна. Энэ ялгаа нь харьцангуй өндөр нүүрстөрөгчийн агуулга, молекулын түвшинд төмрийн атом нь түүний ойр дотно харилцаатай-аас доошгүй хүргэдэг холбоотой байдаг.

хайлуулах, цутгамал төмөр агуулагдах нүүрстөрөгчийн дараагийн талсжих үед бүрэн төмөр молекул сүлжээ руу нэвтрэх цаг биш бөгөөд учир нь төмөр эцэст нь олж авсан нь маш хэврэг байдаг. Энэ утгаараа, энэ нь тогтмол динамик ачаалал байгаа тохиолдолд хамаарахгүй. Гэвч энэ нь тэдгээр хэсгүүдэд хүч чадлын төлөө өндөр шаардлага байгаа нь их юм байна.

үйлдвэрлэлийн технологи

Мэдээж цутгамал төмөр бүх төрлийн тэсэлгээний зууханд үйлдвэрлэсэн. Ер нь хайлах үйл явц - ноцтой материал хөрөнгө оруулалт шаарддаг, харин хөдөлмөр үйл ажиллагаа. төмрийн нэг тонн кокс, ус бараг нэг тонн нь ойролцоогоор 550 кг шаарддаг. зууханд цэнэгтэй шилжилт хүдрийн төмрийн агуулга хамаарах болно. Ихэнх тохиолдолд хүдэр, ямар төмөр 70% багагүй байна ашигласан. Энэ нь ашиглах нь эдийн засгийн ашиггүй байх болно оноос хойш элемент нь бага агууламж, хүсээгүй юм.

үйлдвэрлэлийн эхний үе шат

төмөр хайлуулах газар дараах байдлаар авдаг. Голчлон зууханд хүдэр, урсах ба зуухны босоо амны дотор хүссэн температурыг хадгалахын тулд үйлчлэх коксжих нүүрсний агуулга дүүрэн байна. Үүнээс гадна, эдгээр бүтээгдэхүүн төмөр бууруулах зэрэг химийн урвал оролцох идэвхтэй шатаж буй үйл явцад байдаг.

зуухны хөлөг онгоцонд зэрэгцээ онд катализатор үйлчилж урсгал. Энэ нь төмөр шуурхай суллахыг хувь нэмэр оруулдаг бөгөөд энэ нь илүү хурдан чулуу хайлж тусалдаг.

Энэ нь зуух руу ачаалах өмнө хүдрийн тусгай өмнөх ногдуулдаг гэдгийг анхаарах нь чухал юм. Түүний буталсан бутлах үйлдвэр (нарийн тоосонцор хурдан хайлж). Дараа энэ нь метал агуулж байхгүй бол хэсгүүдийг арилгах угааж байна. Дараа нь түүхий эд, улмаар хүхэр болон бусад гадаад элемент Чухам хэний арилгасан шохойжуулсан.

үйлдвэрлэлийн хоёр дахь үе шат

Ачаалал ба зуухны үйл ажиллагааны бэлэн тусгай шатаагч дамжуулан байгалийн хий хооллож байна. Кокс түүхий эд материалыг халаана. Энэ нь хүчилтөрөгчтэй хослуулсан ба исэл бүрдүүлдэг нүүрс гаргадаг. Энэ исэл дараа нь хүдрээс төмөр бууруулах оролцдог. химийн урвал хурд зууханд хийн хэмжээ нэмэгдсэн нь буурдаг гэсэн бөгөөд энэ нь тодорхой харьцаа хүрдэг мөн үүнээс бүрмөсөн зогссон үед анхаарна уу.

Илүүдэл нүүрс хайлах нэвтэрч, улмаар Нэвтрүүлэг бүрдүүлэх, төмөр бүхий нэгдэл багтана. Эдгээр бүх элементүүд, хайлж гадаргуу дээр, эцэст нь устгаж байдаг байна. Энэ нь хог шаар гэж нэрлэдэг. Энэ нь мөн бусад материалыг үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно. Энэ аргаар гарган авсан төмөр хэлбэр хийц болон гахайн гэж нэрлэдэг.

ялгаа

төмрийн хайлш орчин үеийн ангилал нь дараах төрлийн руу өгөгдлийг хувааж багтана:

• Цагаан.
• Хагас сэтгэлтэй.
• Саарал, хар саарал хуудас бал.
• Өндөр бат spheroidal бал.
• Хуурамчаар үйлдэх.

-ын тусад нь төрөл бүрийн авч үзье.

цагаан ширэм

Тиймээс бараг бүх нүүрс химийн хязгаар юм төмрийн нэг гэж нэрлэдэг. инженер, энэ хайлш, маш дандаа биш хэрэглэгддэг бөгөөд энэ нь хэцүү, гэхдээ маш хэврэг байдаг юм. Тэрээр мөн өөр өөр хэрчих хэрэгслийг машинаар чадахгүй байгаа байх, улмаар ямар нэгэн эмчилгээ хийх шаардлагагүй хэсгээс тарина ашиглаж байна. Цутгамал төмөр энэ төрлийн боломжийг олгодог боловч зүлгүүрийн дугуй нунтаглах. Цагаан төмөр энгийн болон doped аль аль нь байж болно хаягдах. Энэ гагнуур энэ нь түүнчлэн улмаас гагнуурын цэг байгуулах бүтцийн nonuniformity хөргөх буюу халаах явцад янз бүрийн хугарал үүсэх хамт зэрэг хүндрэл үүсгэдэг.

Цагаан цутгамал индүү түр зуурын хөргөх явцад улмаас хайлсан хайлшийг анхан шатны талсжих өмсөж үйлдвэрлэсэн. Ихэнх тохиолдолд тэд хуурай үрэлтийн нөхцөлд (жишээ нь, тоормос) дор ажиллаж ашиглаж, эсвэл өндөр хувцас эсэргүүцэл, дулааны эсэргүүцэл (өнхрөх бүхий эд анги үйлдвэрлэх байна тээрэм).

Дашрамд хэлэхэд, цагаан ширэм улмаас Ер нь өөрийн нэрийг авсан нь түүний завсарлага төрх - гэрэл болор, гэрэлтсэн гадаргуу. төмөр бүтэц ledeburite, pearlite болон cementite хоёрдогч олонлог юм. Төмөр допингийн өртөж байгаа бол, дараа нь энэ troostite pearlite, austenite эсвэл martensite болгон хувиргав.

хагас цутгамал төмөр

Бид металл хайлш энэ зүйлийг дурьдаж байсан бол цутгамал индүү ангилал дутуу байх болно.

бүтэц хэлсэн төмрийн карбид болон eutectic бал нийтлэг хослол нь. бал, перлит, Ledebur: Ер нь, бүрэн гүйцэд бүтэц дараах байдалтай байна. цутгамал төмөр эмчилгээ болон хайлшийн халаах өртөж бол austenite, martensite болон acicular troostite үүсэх хүргэж болно.

Энэ төрлийн төмөр биш харин эмзэг, тийм болохоор түүний хэрэглээ маш хязгаарлагдмал байдаг. болор бүтэц харанхуй болон гэрлийн газар нь хослол - хайлш маш их ижил нэр тийм Учир нь завсарлага гэж нэрлэдэг.

хамгийн түгээмэл инженерийн материал

ГОСТ 1412-85 Саарал, хар саарал төмрийн түүний бүтэц орчим 3.5% нүүрстөрөгч,% 1.9 2.5 цахиур, 0.3% фосфор, 0.12% -аас бага хүхэр хүртэл, 0.8% манган хүртэл агуулдаг хаясан.

Энэ нь бал цутгамал төмөр хавтан хэлбэртэй байна. Энэ нь тусгайлсан өөрчлөлтийг шаарддаггүй.

Бал хавтан ихэд саарал ширэм, учир нь үйлдэл сулруулж, маш бага байгаа нь онцлог юм байна хатуулаг , бараг ямар ч уртсалт (Me тоо 0.5%) байна.

Саарал, хар саарал ширэм сайн эмчилж байгаа. хайлш бүтэц дараах байдалтай байж болно:

• Ферритийг-бал.
• Ферритийг-перлит, бал.
• Перлит, бал.

Шахалтын саарал цутгамал төмөр хурцадмал байдал хавьгүй илүү юм. Энэ нь бас маш сайн гагнаж байх юм, гэхдээ энэ нь урьдчилан халаах шаарддаг бөгөөд цахиур болон нүүрстөрөгч нь өндөр агууламж бүхий тусгай цутгамал төмөр цөм ашиглах шаардлагатай дүүргэгч материал гэж. гагнуурын бүсэд цайруулах төмөр тохиолдож болно, учир нь гагнуурын урьдчилан халаах ямар ч хэцүү байдаг.

Энэ нь цахилгаан ачаалал (дамар, углааш, хүрээ) байхгүй үйл ажиллагаа явуулж байгаа саарал төмөр эд ангийг үйлдвэрлэдэг.

СЯ 25-52: төмөр томилох зарчмын дагуу явагддаг. зураг суналтын бат бэх (МПа буюу кгс / ^мм2-д), дугаар 52 - - хором гулзайлтын нь суналтын бат хоёр захидал энэ саарал цутгамал төмөр, 25 дугаар юм гэдгийг харуулж байна.

Өндөр даацын цутгамал төмөр

Зангилаат төмрийн түүний бусад "ах дүү" гэж энэ нь бөмбөрцөг хэлбэртэй Графит агуулсан үндсээрээ ялгаатай. Энэ нь тодорхой өөрчлөгчид (Mg, Ce) -ийн хайлсан хайлшийг руу нэвтрүүлэх замаар олж авсан байна. graphitic оруулахгүй, тэдний шугаман хэмжээс тоо өөр өөр байж болно.

Ямар сайн spheroidal бал? бага энэ хэлбэр нь металл суурь, эргээд pearlite, феррит, эсвэл pearlite-ферритийг байж болно сулруулж байгаа нь.

дулааны эмчилгээ болон хайлшийн төмрийн суурь болох needled-troostite байх martensitic, аустенитийн ашиглах замаар.

Марк хатан төмөр харилцан адилгүй байдаг боловч ерөнхийдөө тийм нэрлэсэн байна: ЭМС-40-5. хатан төмрийн тоо 40 - - суналтын бат бэх (кгс / ^мм2) -ийн ^{үзүүлэлт,} 5 дугаар - харьцангуй суналт хувиар илэрхийлсэн Энэ нь RF-ийн таахад хялбар байдаг.

хатан төмрийн

хатан цутгамал төмөр бүтэц нь найдваргүй, эсвэл бөмбөрцөг хэлбэртэй бал агуулсан болохыг нь бүрдэнэ. Энэ тохиолдолд, хайрс бал өөр тархалтыг болон Авсаархан, энэ нь эргээд цутгамал төмөр механик шинж чанарт шууд нөлөө үзүүлдэг байж болно.

салбарын хатан төмрийн ихэнхдээ илүү их уян хатан байдлаар нь феррит суурь хийсэн байна.

Гадаад өнгө байдал ан цавын феррит хатан цутгамал төмөр, хар хилэн харагдах юм. Дээд бүтцэд перлит хэмжээ, хөнгөн kink болно.

Ер нь, хатан цутгамал төмөр 800-950 градус Цельсийн-ийн температурт халааж зуух урт тэмүүлэн улмаас цагаан төмөр цутгамал авсан байна.

Европ болон АНУ: Одоогийн байдлаар хатан төмөр үйлдвэрлэх хоёр арга байдаг.

АНУ-ын арга нь 800-850 градусын температурт элс languor хайлш юм. Энэ үйл явцын үед бал цэвэр төмөр тариа хооронд зайлуулж байна. Үүний үр дүнд, төмөр зуурамтгай чанар нь олж авчээ.

төмрийн хүдрийн сунжирч төмөр хийц Европын аргын байна. Энэ тохиолдолд температур-ий 850-950 градус Цельсийн юм. Нүүрстөрөгчийн улмаар гадаргын давхарга зөөлөн, цутгамалаас болдог decarburizing, төмрийн хүдэр ордог. Төмөр хатан болж, үндсэн эмзэг авч үлдсэн юм.

хатан төмөр тэмдэглэл: 40-6 CN, CN - мэдээж юм , уян цутгамал төмөр, 40 - суналтын бат үзүүлэлт; 6 - суналт%.

Бусад үзүүлэлтүүд

бат бэх төмөр тусгаарлах хувьд дараах ангиллыг хэрэглэдэг байна:

• Хэвийн чадал: 20 кг / мм ^{2 Rm.}
• Нэмэгдсэн хүч чадал: Rm = 20 - 38 кг / мм ^2.
• Их хүч чадал: Rm 40 кг / мм ² буюу түүнээс дээш =.

хатан төмөр нь хуваагдаж байна:

• Nonplastic - суналтыг 1% -иас бага.
• Maloplastichnyh - 1% -аас 5% байна.
• Хуванцар - 5% -аас 10% байна.
• Нэмэгдсэн ductility - 10-аас дээш%.

Эцэст нь хэлэхэд, мөн ямар ч төмөр шинж чанар нь маш чухал нөлөө үзүүлж байсан ч хэлбэр, цэнэгийн шинж чанартай болохыг анхаарна итгэлтэй байх нь таалагддаг.