Боз чоюнда кеңири колдонулган элементтердин ролу
1.Carbon жана кремний: Көмүртек жана кремний graphitization күчтүү өбөлгө элементтери болуп саналат. Көмүртек эквиваленти боз чоюндун металлографиялык түзүлүшүнө жана механикалык касиеттерине алардын таасирин көрсөтүү үчүн колдонулушу мүмкүн. Көмүртек эквивалентинин көбөйүшү графиттин кабыкчаларынын одоно болуп, санынын көбөйүшүнө жана бекемдигинин жана катуулугунун төмөндөшүнө алып келет. Тескерисинче, көмүртектин эквивалентин азайтуу графиттердин санын азайтып, графитти тазалоого жана алгачкы аустенит дендриттеринин санын көбөйтүүгө, ошону менен боз чоюндун механикалык касиеттерин жакшыртат. Бирок, көмүртектин эквивалентин азайтуу куюу көрсөткүчүнүн төмөндөшүнө алып келет.
2.Марганец: Марганецтин өзү карбиддерди турукташтыруучу жана графиттешүүгө тоскоол болгон элемент. Ал боз чоюндагы перлитти турукташтыруучу жана тазалоочу эффектке ээ. Mn=0,5%тен 1,0%ке чейинки диапазондо марганецтин көлөмүн көбөйтүү күч жана катуулукту жакшыртууга шарт түзөт.
3.Phosphorus: Чоюндагы фосфордун курамы 0,02% ашканда, гранулдар аралык фосфор эвтектикасы пайда болушу мүмкүн. Фосфордун аустенитте эригичтиги өтө аз. Чоюн катып калганда, фосфор негизинен суюктукта калат. Эвтектикалык катуулануу дээрлик аяктап калганда эвтектикалык топтордун ортосунда калган суюк фазалык курамы үчтүк эвтектикалык курамга жакын (Fe-2%, C-7%, P). Бул суюк фаза болжол менен 955 ℃ катуулайт. Чоюн катып калганда молибден, хром, вольфрам жана ванадий баары фосфорго бай суюк фазада бөлүнүп, фосфордун эвтектикасынын көлөмүн көбөйтөт. Чоюндагы фосфордун курамы жогору болгондо, фосфордун эвтектикасынын өзүнүн зыяндуу таасиринен тышкары, металл матрицасында камтылган легирлөөчү элементтерди азайтат, ошону менен легирлөөчү элементтердин таасирин начарлатат. Фосфордун эвтектикалык суюктугу катып, өсүүчү эвтектикалык топтун айланасында былжырлуу болот жана катуулануу кичирейүү учурунда толуктоо кыйын, ал эми куюма кичирейүү тенденциясы жогору.
4.Sulphur: Бул эриген темирдин суюктугун азайтат жана куймалардын ысык жарылуу тенденциясын жогорулатат. Бул куюлган зыяндуу элемент. Ошондуктан, көп адамдар күкүрт аз болсо, жакшы деп ойлошот. Чынында, күкүрттүн курамы ≤0,05% болгондо, мындай чоюн биз колдонгон кадимки эмдөө үчүн иштебейт. Себеби, эмдөө өтө тез чирип, куюлган жерде ак тактар көп пайда болот.
5.Copper: Жез боз чоюнду өндүрүүдө эң көп кошулган эритүүчү элемент. Негизги себеби, жездин эрүү температурасы төмөн (1083℃), эритүү оңой жана жакшы эритүүчү эффектке ээ. Жездин графиттөө жөндөмдүүлүгү кремнийдикинин 1/5 бөлүгүн түзөт, ошондуктан ал чоюндун ак чоюнга ээ болуу тенденциясын азайтышы мүмкүн. Ошол эле учурда, жез, ошондой эле аустенит кайра критикалык температурасын төмөндөтө алат. Демек, жез перлиттин пайда болушуна көмөктөшөт, перлиттин курамын көбөйтөт жана перлитти тазалайт жана андагы перлит менен ферритти бекемдейт, ошону менен чоюндун катуулугун жана күчүн жогорулатат. Бирок, жездин көлөмү канчалык көп болсо, ошончолук жакшы. Кошулган жездин тиешелүү көлөмү 0,2% дан 0,4% га чейин. Көп өлчөмдөгү жезди кошкондо, калай менен хромду бир эле учурда кошуу кесүү көрсөткүчүнө зыян келтирет. Матрицалык структурада көп сандагы сорбит структурасын пайда кылат.
6.Chromium: хром кошулган эриген темирдин тенденциясын көбөйтөт, негизинен, анткени хромдун эритмелөөчү таасири абдан күчтүү, ал эми куюу кичирейтүү үчүн жеңил, натыйжада калдыктар. Ошондуктан хромдун көлөмүн көзөмөлдөө керек. Бир жагынан, эритилген темирдин курамында куюунун күчүн жана катуулугун жакшыртуу үчүн белгилүү бир өлчөмдө хром бар деп үмүттөнүшөт; экинчи жагынан, хром куюунун кичирейип кетишине жол бербөө жана сыныктардын ылдамдыгын жогорулатууга жол бербөө үчүн төмөнкү чекте катуу көзөмөлгө алынат. Салттуу тажрыйба оригиналдуу эриген темирдин курамында хромдун курамы 0,35% дан ашса, ал куюуга терс таасирин тийгизет.
7. Молибден: Молибден типтүү кошулма түзүүчү элемент жана күчтүү перлит турукташтыруучу элемент. Ал графитти тазалай алат. Качан ωMo<0,8%, молибден перлитти тазалап, перлиттеги ферритти бекемдей алат, ошону менен чоюндун күчүн жана катуулугун эффективдүү жакшыртат.
Боз чоюндагы бир нече маселелерди белгилей кетүү керек
1.Increasing ысып же кармоо убактысын узартуу эритинди бар гетерогендүү өзөктөрү жок кылып же аустенит бүртүкчөлөрүнүн санын кыскартуу, алардын натыйжалуулугун төмөндөтүшү мүмкүн.
2.Titanium боз чоюнда баштапкы аустенитти тазалоочу таасирге ээ. Анткени титандын карбиддери, нитриддери жана карбонитриддери аустениттин ядролук түзүлүшү үчүн негиз боло алат. Титан аустениттин өзөгүн көбөйтө алат жана аустенит бүртүкчөлөрүн тазалайт. Экинчи жагынан, эриген темирде Ti ашыкча болгондо, темирдеги S Mn ордуна Ti менен реакцияга кирип, TiS бөлүкчөлөрүн пайда кылат. TiSтин графит өзөгү MnSдикиндей эффективдүү эмес. Демек, эвтектикалык графит өзөгүнүн пайда болушу кечеңдеп, ошону менен алгачкы аустениттин жаан-чачындын убактысы көбөйөт. Ванадий, хром, алюминий жана цирконий титанга окшош, анткени алар карбиддерди, нитриддерди жана карбонитриддерди түзүүгө оңой жана аустенит өзөктөрү болуп калышы мүмкүн.
3.Эвтектикалык кластерлердин санына ар кандай эмдөөчүлөрдүн таасиринде чоң айырмачылыктар бар, алар төмөнкүдөй тартипте жайгашат: CaSi>ZrFeSi>75FeSi>BaSi>SrFeSi. Sr же Ti камтыган FeSi эвтектикалык кластерлердин санына начарыраак таасир этет. Курамында сейрек кездешүүчү элементтерди камтыган инокуляторлор эң жакшы эффектке ээ, ал эми Al жана N менен айкалыштырылганда эффект кыйла маанилүү.
4. Графит-аустениттик эки фазалуу симбиоздук өсүштүн бөлүкчөлөрү графит ядролору менен түзүлүп, эвтектикалык кластерлер деп аталат. Субмикроскопиялык графит агрегаттары, эрибеген графиттин калдык бөлүкчөлөрү, алгачкы графиттин үлүш бутактары, эрүү температурасы жогору кошулмалар жана эриген темирде бар жана эвтектикалык графиттин өзөгү боло турган газ кошулмалар да эвтектикалык кластерлердин өзөгү болуп саналат. Эвтектикалык ядро эвтектикалык кластердин өсүшүнүн баштапкы чекити болгондуктан, эвтектикалык кластерлердин саны эвтектикалык темир суюктугунда графитке айланышы мүмкүн болгон өзөктөрдүн санын чагылдырат. Эвтектикалык кластерлердин санына таасир этүүчү факторлорго химиялык курамы, эриген темирдин негизги абалы жана муздатуу ылдамдыгы кирет.
Химиялык курамында көмүртек жана кремнийдин саны маанилүү таасир этет. Көмүртек эквиваленти эвтектикалык составга канчалык жакын болсо, эвтектикалык кластерлер ошончолук көп болот. S боз чоюндун эвтектикалык кластерлерине таасир этүүчү дагы бир маанилүү элемент. Күкүрттүн аздыгы эвтектикалык кластерлердин көбөйүшүнө шарт түзбөйт, анткени эриген темирдин курамындагы сульфид графит өзөгүнүн маанилүү заты болуп саналат. Мындан тышкары, күкүрт гетерогендүү өзөк менен эритиндин ортосундагы фазалык энергияны азайтып, көбүрөөк өзөктөрдү активдештире алат. W (S) 0,03% дан аз болгондо эвтектикалык кластерлердин саны бир топ азаят, эмдөө эффекти азаят.
Mn массалык үлүшү 2% чегинде болгондо Mn көлөмү көбөйөт, ошого жараша эвтектикалык кластерлердин саны да көбөйөт. Nb эриген темирде көмүртек жана азот кошулмаларын түзүүгө оңой, ал эвтектикалык кластерлерди көбөйтүү үчүн графит өзөгү катары иштейт. Ti жана V эвтектикалык кластерлердин санын азайтат, анткени ванадий көмүртектин концентрациясын азайтат; титан MnS жана MgS менен Sти оңой кармайт жана титан сульфидин пайда кылат жана анын ядролук жөндөмү MnS жана MgS сыяктуу эффективдүү эмес. Эриген темирдеги N эвтектикалык кластерлердин санын көбөйтөт. N мазмуну 350 x10-6дан аз болгондо, бул ачык-айкын эмес. Белгилүү бир чоңдуктан ашкандан кийин, өтө муздатуу күчөйт, ошону менен эвтектикалык кластерлердин саны көбөйөт. Эриген темирдеги кычкылтек өзөк катары ар кандай оксид кошулмаларын оңой пайда кылат, ошондуктан кычкылтек көбөйгөн сайын эвтектикалык кластерлердин саны көбөйөт. Химиялык составдан тышкары эвтектикалык эритиндин негизги абалы таасир этүүчү маанилүү фактор болуп саналат. Жогорку температураны жана ысып кетүүнү узак убакытка сактоо баштапкы өзөктүн жоголуп же азайып кетишине алып келет, эвтектикалык кластерлердин санын азайтып, диаметрин чоңойтот. Инокуляциялык дарылоо негизги абалын бир топ жакшыртат жана эвтектикалык кластерлердин санын көбөйтөт. Муздатуу ылдамдыгы эвтектикалык кластерлердин санына абдан ачык таасир этет. Канчалык тез муздаса, эвтектикалык кластерлер ошончолук көп болот.
5.Эвтектикалык кластерлердин саны эвтектикалык бүртүкчөлөрдүн калыңдыгын түздөн-түз чагылдырат. Жалпысынан алганда, майда бүртүкчөлөр металлдардын иштешин жакшыртат. Химиялык составы жана графит тиби бирдей деген шартта эвтектикалык кластерлердин саны көбөйгөн сайын чыңалуу күчөйт, анткени эвтектикалык кластерлердеги графит барактары эвтектикалык кластерлердин саны көбөйгөн сайын майдаланып, бекемдикти жогорулатат. Бирок, кремний мазмунунун өсүшү менен, эвтектикалык топтордун саны кыйла көбөйөт, бирок анын ордуна күч азаят; чоюндун күчү супер ысытуу температурасынын жогорулашы менен (1500℃ чейин) жогорулайт, бирок бул учурда эвтектикалык топтордун саны кыйла азаят. Узак мөөнөттүү эмдөө менен шартталган эвтектикалык топтордун санынын өзгөрүү мыйзамы менен күчтүн өсүшүнүн ортосундагы байланыш дайыма эле бирдей тенденцияга ээ боло бербейт. Si жана Ba камтыган FeSi менен эмдөөдөн алынган күч CaSi менен алынгандан жогору, бирок чоюндун эвтектикалык топторунун саны CaSiге караганда алда канча аз. Эвтектикалык топтордун санынын көбөйүшү менен чоюндун кичирейүү тенденциясы күчөйт. Кичинекей бөлүктөрдө кичирейүүнүн пайда болушуна жол бербөө үчүн эвтектикалык топтордун санын 300~400/см2ден төмөн көзөмөлдөө керек.
6. Графиттештирилген эмдөөчүлөргө супер муздатууга көмөктөшүүчү эритме элементтерин (Cr, Mn, Mo, Mg, Ti, Ce, Sb) кошуу чоюндун өтө муздатуу даражасын жакшыртат, бүртүкчөлөрдү тазалайт, аустениттин көлөмүн көбөйтөт жана перлит. Кошулган беттик активдүү элементтер (Te, Bi, 5b) графиттин өсүшүн чектөө жана графиттин өлчөмүн азайтуу үчүн графит ядролорунун бетине адсорбцияланышы мүмкүн, ошондуктан комплекстүү механикалык касиеттерди жакшыртуу, бирдейликти жакшыртуу жана уюштуруучулук жөнгө салууну жогорулатуу максатын көздөйт. Бул принцип жогорку көмүртектүү чоюнду (мисалы, тормоз тетиктери) өндүрүштүк практикасында колдонулган.
Посттун убактысы: 2024-05-05
