KIMYO-METALLURGIYA FAKULTETI
29-18 Metallurgiya guruh talabasi
Davlatov Nursultonning
Po’lat ishlab chiqarish texnologiyasi fanidan
Mustaqil ishi
Mavzu: Po’lat to’g’risida tushuncha.
Navoiy 2020-yil
Po’lat to’g’risida tushuncha.
Reja:
Po’lat haqida.
Asbobsozlik poʻlati
Termik ishlangan po'latlarning mikroanalizi.
Po’lat -temirning uglerod (2% gacha) va boshqa elementlar bilan deformatsiyalanadigan (moyil) qotishmasidir. Po'latdagi ko'rsatilgan maksimal uglerod miqdori (2%) taxminiy qabul qilingan qiymatdir.
Ushbu qiymat o'zboshimchalik bilan aniq va aniq emas. Masalan, A.P. Gulyaev ma'lumotlariga ko'ra, po'lat - bu 2,14 foizdan kam uglerod bo'lgan temir-uglerod qotishmasidir. Bu holda shuni ta'kidlash kerakki, ko'rsatilgan chegara (2.14% C) faqat
ikki , temir-uglerod qotishmalariga (shuningdek, nisbatan oz miqdordagi aralashmalar bo'lgan qotishmalarga) tegishli.
Kimyoviy tarkibi bo'yicha, po'lat uglerod va qotishgan po'latlarga bo'linadi (Qotishgan po'latlarning strukturaviy sinflari), maxsus fizikaviy va kimyoviy xususiyatlarga ega bo'lgan struktura, asbob va po'lat (kislotaga bardoshli po'lat, korroziyaga chidamli, issiqqa chidamli va boshqalar).
Po’lat ishlab chiqarish
Po’lat qora metallurgiyaning muhim mahsulotidir. Po'latsiz deyarli hech bir sanoat ishlay olmasligi sababli, po'lat ishlab chiqarish darajasi davlatning umumiy texnik-iqtisodiy rivojlanishining xususiyatlaridan biri bo'lib xizmat qilishi mumkin.
Po'lat, asosan, po'lat parchalanib ketgan pechlarda eritilgan quyma temir aralashmasidan olinadi. Po'lat ishlab chiqarish uchun asosiy qurilmalar konvertorlar, ochiq o'choqli pechlar va elektr pechlar; ularda olingan po'lat navbati bilan konvertor, ochiq o'choq va elektr po'lat deb ataladi. Bugungi kunda eng progressiv bu po'lat ishlab chiqarishning kislorod-konvertor usuli.
Cho’yandan po'lat ishlab chiqarish, ya'ni uglerod, kremniy, marganets va fosfor tarkibiga kiradigan po'latdan, u deoksidlanishdan oldin po'latdan ancha boydir - uglerod, kremniy, marganets va zararli elementlarning kontsentratsiyasini kamaytiradigan bir qator oksidlanish jarayonlari. po'lat sifati. Po'lat quyish bilan bog'liq barcha jarayonlar bir vaqtning o'zida bir nechta funktsiyalarni bajaradigan cüruf eritmalari ishtirokida amalga oshiriladi (zararli aralashmalarni olib tashlash, ikkilamchi oksidlanishdan himoya qilish va boshqalar) Po'lat quyish jarayonlarining asosiy nazariyalari batafsil tavsiflangan.
Po'latni qayta ishlash
Tematik ixtisoslikka ko'ra, sayt po'latni mexanik ishlov berish (mahsulotni mexanik qayta ishlash: po'lat quyish, prokat mahsulotlari va boshqalar) deb hisoblamaydi, lekin po'latni metallurgik qayta ishlash - ya'ni. po'lat qotishma xususiyatlarini berish uchun po'lat yarim tayyor mahsulotni qayta ishlash.
Po'latni metallurgiya bilan qayta ishlash jarayonidagi ajralmas qadam metall eritmalarini qayta ishlashdir: po'latni zararsizlantirish, po'latni qotishtirish va uni pechdan tashqari ishlov berish usuli bilan modifikatsiyalash. Degazing kabi davolashning bu turi po'lat sifatini sezilarli darajada yaxshilaydi.
Po'latni qayta ishlash usullari va xususan po'lat eritmalarini modifikatsiya qilish ko'plab ishlarning mavzusidir, shu jumladan [5–9] (qo'llanmalar ro'yxatiga qarang).
Po'latlarning xususiyatlari va sifati har xil muolajalar yordamida o'rnatiladi (o'zgartiriladi):
- Po'latni issiqlik bilan ishlov berish (qotish, yumshatish, normalizatsiya, temperlash),
- Po'latni kimyoviy-termik ishlov berish (CTO: tsementlash, nitridlash),
- Po'latni termo-mexanik qayta ishlash
Po'latlarni qayta ishlashning ushbu usullarida zarur strukturani olish uchun ikkala po'latga va ularning asosiy tarkibiy qismi bo'lgan temirga xos bo'lgan polimorfizm xususiyati qo'llaniladi. (Po'latdagi polimorfizm - isitish va sovutish paytida kristall panjaraning tuzilishini o'zgartirish qobiliyatidir). Chelikdagi fazaviy o'zgarishlar haqida ko'proq ma'lumot olish uchun qarang: ostenitning izotermik o'zgarishi.
Po’latning sifati
Po'latning sifatini parametrlarning butun doirasi sifatida ko'rib chiqish mumkin: po'latning kimyoviy tarkibi, har xil xususiyatlar, ikkalasi ham metal, ham mahsulot, qotishma tuzilishi, ishlab chiqarish qobiliyati va boshqalar.
Po’latlarning sifati metallurgiya jarayoni bilan ta'minlanadi va ko'plab omillarga bog'liq, eng muhimi, po'lat ishlab chiqarishning oqilona texnologik usullarini ishlab chiqish va kelajakda, albatta, texnologiyaga rioya qilish. Po'latdan yasalgan buyumlar sifatini yaxshilash va metallni tejashning samarali usuli po'latni o'zgartirishdir. Mualliflarning fikriga ko'ra, po'lat modifikatsiyasining eng muhim natijalaridan biri po'latning suyuqligini oshirishdir, bu mog'orni to'ldirishni yaxshilaydi, po'lat quyma sirt sifatini yaxshilaydi, bu ayniqsa nozik quyish jarayonida muhimdir.
Po'lat sifatining umumiy tushunchasiga qo'shimcha ravishda, tasniflash xususiyatlari ham mavjud, unga ko'ra po'lat oddiy sifatli, sifatli po'lat yoki yuqori sifatli po'lat sifatida tasniflanadi.
Po’latning choʻyandan farqi shuki, choʻyan tarkibida uglerod 2.14% dan ortiq, doimiy qoʻshilmalar ham koʻproq boʻladi. Po’lat toblanganda uning fizik-mexanik xossalari keskin oʻzgaradi, qattiqligi va mustahkamligi ortadi, bolgʻalanuvchan boʻlib qoladi. Kimyoviy tarkibidagi uglerod va legirlovchi elementlar miqdoriga qarab, Po’latlar uglerodli va legirlangan xillarga boʻlinadi. Uglerodli Po’latga (tarkibida ugleroddan tashqari 0,7% gacha marganets, 0,37% gacha kremniy, 0,04% gacha oltingugurt va 0,035% gacha fosfor boʻladi) qurilish va mashinasozlik poʻlati; asbobsozlik poʻlati kiradi. Legirlangan poʻlat jumlasiga kam (legirlovchi elementlar 2,5% gacha), oʻrtacha (legirlovchi elementlar 2,5—10% gacha), yuqori legirlangan (legirlovchi elementlar 10% dan ortiq) Po'latlar kiradi. Ishlatilishiga qarab, qurilish (prokat) va mashinasozlik (konstruksion), asbobsozlik, alohida xossali xillarga boʻlinadi. Alohida xossali Po'lat zanglamaydigan va kislota-bardosh, issiqbardosh, yeyilish va yemirilishga chidamli, magnit xususiyatli va boshqa sifatlarga ega boʻladi.
Po'lat suyuq, plastik va qagtiq holatda ishlab chiqarilishi mumkin, lekin asosan, suyuq holatda ishlab chiqariladi. Suyuq P. konverter, marten pechi, elektr pechi, tigel va boshqa pechlarda oli-nadi. Plastik Po'lat pudlinglab olinadi Qattiq holatdagi Po'lat. temir rudasini baraban shaklidagi pechlarda qaytarib yoki elektroliz qilib olinadi.
Xom ashyo sifatida domna choʻyani va temir-tersaklar ishlatiladi. Ular pechda qizdiriladi. Kimyoviy reaksiya natijasida choʻyan va temir-tersaklar tarkibidagi S, Si, Mp, R va S oksidla-nib temirning kaytarilishi natija-sida Po'lat hosil boʻladi. Lozim boʻlsa (mas, legirlangan poʻlat olishda), Po'lat tarki-biga zarur kimyoviy elementlar qoʻshiladi. Fosfor va oltingugurt P.ning xossalariga salbiy taʼsir etgani sa-babli Po'lat ulardan tozalanadi (rafina-siyalanadi). Bunda asos harakterli flyusdan foydalaniladi.
Po'latni qaytarish, yaʼni uning tarkibidagi kislorod miqdorini kamaytirish uchun suyuq Po'latga qaytaruvchilar (tarkibida Mp, Si, Al, Ca boʻlgan qotishmalar) qoʻshiladi. Ular temir ok-sidi tarkibidagi kislorod bilan birikib, uni tozalaydi. Qaytarish diffuziya yordamida ham bajarilishi mumkin. Bu usulda kukun holida maydalanib tosh-qol (shlak) ustiga solingan qaytaruvchilar toshqolda erib, tarkibidagi te-mirni qaytaradi. Bu esa, taqsimlanish qonuniga binoan, Po'lat tarkibidagi temirning ham qaytarilishiga sabab boʻladi. Po'lat ishlab chiqarish tayyor ggoʻlatni kovshlar yordamida maxsus metall qoliplarga kuyish bilan yakunlanadi.
Dunyo miqyosida P. ishlab chiqarish barcha metallar umumiy miqdorining 20—25 foizini tashkil etadi. Po'lat qurilish, mashinasozlik, asbobsozlik va boshqa sohalarda qoʻllaniladigan asosiy material hisoblanadi.
Poʻlat — mashinasozlik, transport, qurilish va boshqa koʻp sohalarda muhim material hisoblanadi. Asboblozlik poʻlatlari oʻzining oson kesiluvchanligi bilan ajralib turadi.
Asbobsozlik poʻlati –
Turli asboblar, keskichlar, sovuqlayin va qizdirib deformatsiyalash shtamplari. oʻlchash asboblari va boshqa yasash uchun ishlatiladigan poʻlat. Tarkibida, odatda, 0,6 dan 1,4 % gacha uglerod boʻladi. Asbobsozlik poʻlati uglerodli, legirlangan va tezkesar (koʻp legirlangan) xillarga boʻlinadi. Uglerodli va legirlangan Asbobsozlik poʻlati kichik tezlik bilan ishlaydigan va kesuvchi qirrasi 200 – 300° gacha qiziydigan kesuvchi asboblar, oʻlchov asboblari hamda shtamplari tayyerlash uchun, tezkesar Asbobsozlik poʻlati esa katta tezlik bilan ishlaydigan va kesuvchi qirrasi 560 – 600° gacha qiziydigan kesuvchi asboblar tayyerlash uchun moʻljallangan. Uglerodli Asbobsozlik poʻlati „U“ harfi va undan keyin qoʻyiladigan raqam bilan belgilanadi. „U“ harfi Asbobsozlik poʻlatining uglerodli poʻlat ekanligini, raqam esa poʻlat tarkibidagi uglerod foizining oʻndan bir ulushlarida ifodalangan oʻrtacha miqdorini koʻrsatadi. Masalan, U8 markali poʻlat uglerodli Asbobsozlik poʻlati tarkibida oʻrtacha 0,8 % uglerod borligini bildiradi. Uglerodli Asbobsozlik poʻlatining U7, U8, U9, U10, U I. U12, U13 markalari bor. Tarkibida zararli qoʻshilmalar 0,03 % dan kam „S“ va 0,04 foizdan kam „R“ uglerodli Asbobsozlik poʻlatining markasi oxiriga „A“ harfi qoʻyiladi, masalan, U7A, U8A, U9A va hokazo Legirlangan Asbobsozlik poʻlati koʻp tarqalgan X, 9XS, XG, XVG, XV5, X12, FG, 7X3, 4XS. 4X2V8 markali poʻlatlardir. Harflar tegishli elementlarni bildiradi (masalan, X– xrom, S – kremniy, G – marganets, V – volfram, F – vanadiy), harflardan keyingi raqamlar ayni elementning foizlarda ifodalangan oʻrtacha miqdorini koʻrsatadi (Yana qarang Legirlangan poʻlat, Legirlash, Tez kesar poʻlat)[
Termik ishlangan po'latlarning mikroanalizi. Ma'lumki, eng ko'p qo'llaniladigan termik ishlov usullari bu yumshatish (otjig), toblash (zakalka) va bo'shatishdir. Yumshatishda muvozanat holatidagi struktura hosil bo'lib, u temir uglerod diagrammasida ko'rsatilgan. Masalan evtektoidgacha bo'lgan po'latning strukturasi ferrit va perlitdan iborat. 1 rasm.
1 rasm.Evtektoidgacha bo'lgan uglerodli po'latlarning yumshatgandagi (a) va normalizatsiyalangandagi (b) mikrostrukturasi.
Yumshatilgan va normalizatsiylangan po'latlarning strukturasi tashkil etuvchisi bo'lgan perlit plastinkasimon tuzilishga ega bo'lib ferrit va tsementit kristallari aralashmasidan iborat. (qanchalik yuqori bo'lmagan kattalashtirishda tsementit plastinkalarini ajratib ko'rib bo'lmaydi. Bunday xolatda strukturani tashkil qiluvchi perlitga nisbatan qoraroq dona bo'lib ko'rinadi.
Agarda evtektoidgacha bo'lgan po'latni (masalan 45 markali po'lat) Ас3 nuqtasidan yuqori, austenit holatiga, qizdirib so'ngra suvda toblasak, u holda austenit martensit strukturasiga o'tadi (aylanadi).
Martensit- bu uglerodni - temirdagi o'ta to'yingan qattiq eritmasi. Austenitni martensitga o'tishi kristallografik yo'llangan bo'ladi, ya'ni plastinkasimon martensit kristallari austenit kristallik panjaraning ma'lum tekisligi bo'ylab joylashgan bo'ladi.
Shuning uchun martensit kristallarining o'lchamlari (uzunligi) dastlabki austenit donalariga qarab aniqlanadi. Bundan tashkari martensit plastinkalari bir biriga nisbatan ma'lum 60 va 120° burchak ostida yo'llangan bo'lib mikroskopda ignasimon tuzilishga (ko'rinishga) ega bo'ladi. (2 rasm).
2 rasm.Po'latlardagi martensit strukturasiga nisbatan mayda donali (a) va yirik donali (b) sxemasi
Austenit donasi qanchalik yirik bo'lsa, martensit ignasi shunchalik uzunrok bo'ladi.
Martensit yuqori qattiqlikka ega va ulardagi uglerodning miqdoriga qarab HRC 48-65 bo'lishi mumkin.
Martensit maullaq struktura bo'lib, qizdirilganda parchalanadi. Toblangan po'latlarni past temperaturada bo'shatganda (160...200° C) ignasimon tuzilish saqlanadi, lekin struktura kimyoviy reaktivlarga ta'sirchan bo'ladi. Bunday martensitni bo'shatilgan deyiladi.
Toblangan po'latlarni 300°C dan yuqoriga qizdirilganda martensit tamomila ferrit tsementit aralashmasiga parchalanadi. 400°C da bo'shatganda esa u yuqori dispersli (mayda zarrali) bo'lib, tsementit zarrachalarini optik mikroskop yordamida ko'rish imkoniyati yo'kdir. Qattiqligi 45ga yaqin bo'lib, bu strukturani troostit deyiladi va mikroskop ostida qoramtir sharpa (massa) shaklida ko'rinadi. (3. rasm). Biroq ko'pincha dastlabki martensitning yo'nalishi ko'zga yaqqol tashlanadi.
3 rasm. Bo’shatilgan trostit 4 rasm. Bo’shatilgan sorbit mikrostrukturasining sxemasi mikrostrukturasining sxemasi.
Toblangan po’latni yuqori temperaturada bo’shatganda (500-6000C) ferrit-tsementit aralashmasi yiriklashadi.
Mikroskop ostida tsementit zarrachasi ferrit asosida (mayda dispre) dumaloq shaklda ko’rinadi. (4 rasm)
Sorbitning qattiqligi 300-350 HB (HRC 30...35)ni tashkil etadi.
Ximiko termik ishlangan po'latning mikrostrukturasi
Ximiko termik ishlov deb metall (yuzasini) sirtini qandaydir elementlar bilan yuqori temperaturada to'yintirishga aytiladi. Bunday ishlovdan maqsad sirtdagi xossalarni keskin oshirishdir. Ximiko termik ishlov, tsementatsiyalash, azotlash, netrotsemintatsiyalashga o'xshagan hamda diffuzion metallizatsiya jarayonlarini o'z ichiga oladi.
Juda keng qo'llaniladigan jarayonlardan biri tsementatsiya bo'lib, unda buyum sirti uglerod bilan to'yintiriladi. Tsementatsiyadan maqsad mashina detallarining sirtini qattiq edirilishiga chidamli (iznosostoykiy) kilish bilan birga o'zagini qovushqoq (vyazkiy), dinamik yuklanishga bardosh berish qobiliyatini saqlashdir.Tsementatsiyaga, kam uglerodli (0,3 % Sgacha) po'latdan yasalgan detallar mubtalo bo'ladi. Shunday qilib, tsementatsiyadan so'ng sirtqi qism evtektoiddan keyingi yumshatilgan po'latning strukturasiga ega (perlit+ikkilamchi tsementit). Bu struktura asta-sekin evtektoidgacha bo'lgan zonaga o'ta boradi, o'zagi esa kam uglerodil po'lat strukturasiga ega. Mikroskop ostida bir to'la barcha zonalarni ko'rish mumkin emas, chunki tselintatsiyaning chuqurligi 1.6...2 mmdir. Shunga qaramay bu zonalarning sxemasini bitta rasmda ifodalash mumkin.
5 rasm. Sementatsiyalangan qatlam mikrostrukturasining sxemasi.
Tsementitlangan buyumlarning yuzasida yuqori qattiqlikni hosil qilish uchun termik ishlanadi - toblab past temperaturada bo'shatiladi. Agarda buyum uglerodli po'latdan tayyorlangan bo'lsa, unda yuzasidagi struktura bo'shatilgan martensitdan iborat. O'zagi esa xuddi kam uglerodli po'latlardagidek ferrit perlitdan iborat, chunki odatda kamuglerodli po'latning toblash chuqurligi kam bo'lib, o'zagi toblanmaydi.
6 rasm. Sementatsiyalangan va toblangan kam uglerodli po’lat mikrostrukturasining sxemasi.
Agarda tsementatsiyalangan buyum legirlangan po'latdan tayyorlangan bo'lsa, u holda toblangandan so'ng martensit strukturasi xam yuzada xam o'zakda hosil bo'ladi. O'zakdagi kam uglerodli martensit yuqori qattiqlikda bo'lmaydi (HKC 30 ..35), yuqori qovushqoqligi saqlanadi va kimeviy reaktivlarga ta'sirlanganligining kamayishi bilan farqlanadi.
7 rasm.Sementatsiyalangan va toblangan kam uglerodli ligerlangan po'lat mikrostrukturasini sxemasi.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
1. B.Sh. Akramov, Sh.X. Umedov. Neft qazib olish bo‘yicha
ma’lumotlar. – «Fan va texnologiya», 2010. 360 b.
2. M.M. Hasanxo‘jayev. Neft-gazlarni qayta ishlash mashina
va jihozlarining avtomatik nazorati. – Toshkent, 2007.
3. S.K. Kamolov, S.Sh. Xabibullayev. Korroziyadan himoya
qilish fani bo‘yicha o‘quv qo‘llanma. – Toshkent, 2007.
5. http://www.muctr.ru/newht
6. http://www.softline.ua.pr
Do'stlaringiz bilan baham: |
