Գիտելիք

ինչ է ճկուն երկաթը:

Ի՞նչ է ճկուն երկաթը:

Ճկուն երկաթը չուգունի տեսակ է, որը հայտնի է մետաղի մեջ գնդաձև (կլոր) գրաֆիտային կառուցվածքների պատճառով իր հարվածների և հոգնածության դիմադրությամբ, երկարացումով և մաշվածության դիմադրությամբ: Ճկուն երկաթը կոչվում է նաև ճկուն չուգուն, գնդաձև գրաֆիտ չուգուն կամ հանգույցային չուգուն։

Ինչպե՞ս է պատրաստված ճկուն երկաթը:

Ածխածինը ավելացվում է հալված թուջե բաղնիքում հալման գործընթացում: Ավելացվում է ավելի շատ ածխածին, քան երկաթը սովորաբար կարող է ներծծվել կառուցվածքի մեջ: Երկաթ-ածխածին հարաբերությունը մեկ այլ կերպ բացատրելը նման է ջրին այնքան աղ ավելացնելուն, որ հասնում ես մի կետի, որտեղ այլևս աղը չի լուծվի: Հենց դրանով է տարբերվում ճկուն երկաթը պողպատից: Պողպատն ունի միայն այնքան ածխածին, որքան երկաթը կարող է կլանել: Բացի ածխածնից, ավելացվում են տարբեր այլ տարրեր՝ ցանկալի լուծում ստեղծելու համար։ Սիլիցիումը, ծծումբը, մանգանը և թթվածինը բոլորն էլ իրենց դերն են կատարում խառնուրդում, որպեսզի օգնեն ածխածինը ձևավորվել գնդաձև գրաֆիտային կառուցվածքների, երբ երկաթը սառչում է:

Այնուամենայնիվ, գործընթացի ամենակարևոր տարրը մագնեզիումն է, որն օգնում է փաթիլների փոխարեն գնդաձև գրաֆիտային հանգույցների արտադրությանը: Ըստ Միլիսի՝ սա զարմանալի փոխազդեցություն էր։ Ի լրումն այս գործընթացի արդյունավետ խթանման, այն նաև շատ արդյունավետ է երկաթի ծծմբի պարունակությունը նվազեցնելու համար: Ծծմբի պարունակության նվազեցումը կարևոր է, քանի որ ծծումբն ավելի փխրուն է դարձնում երկաթը և պողպատը:

Սա, իհարկե, գործընթացի չափազանց պարզեցում է (ի վերջո, մենք ձեզ չենք պատրաստում մետալուրգիական աստիճանի համար, թեև եթե ցանկանում եք, մեզ դուր են գալիս Վիսկոնսինում հայտնաբերված ինժեներական աստիճանները, դեմ մի՛ եղեք մեր աշխարհագրական կողմնակալությանը):

Ի՞նչ կա ճկուն երկաթի մեջ:

Ինչպես նշվեց վերևում, կան մի շարք տարրեր, որոնք հայտնաբերված են ճկուն երկաթի մեջ: Մետալուրգները ուսումնասիրում են այս տարրերի տարբեր համամասնությունների ազդեցությունը՝ որոշելու դրանց ազդեցությունը իրենց արտադրած երկաթի որակի վրա։ Յուրաքանչյուր ձուլարան ունի մի փոքր տարբեր համակցություններ, որոնք նրանք ապահովում են: Օրինակ, ճկուն երկաթի ամրությունը բարելավելու համար կարելի է լրացուցիչ թիթեղ կամ պղինձ ավելացնել: Բացի այդ, եթե ցանկանում եք բարելավել երկաթի կոռոզիոն դիմադրությունը, ապա պղինձը, նիկելը և/կամ քրոմը կարող են փոխարինել երկաթի 15-30%-ի սահմաններում:

Այնուամենայնիվ, կան մի քանի հենարաններ: Եթե ​​դուք անելու լինեք ճկուն երկաթի քիմիական անալիզ, սա այն է, ինչ սովորաբար կգտնեք.

երկաթԲնածուխՍիլիցիումմանգանմագնեզիումՖոսֆորԾծումբպղինձ
~ 94%3.2 - 3.6%2.2 -2.8%0.1 - 0.2%0.03 - 0.04%0.005 - 0.04%0.005 - 0.02%≤0.40%

Որո՞նք են ճկուն երկաթի առավելությունները:

Ճկուն երկաթի ձուլվածքները շատ ամուր են սովորական չուգունի համեմատ (մոխրագույն երկաթ): Չուգունի առաձգական ուժը 20,000 – 60,000 psi է, մինչդեռ ճկուն երկաթը սկսվում է 60,000 psi-ից և կարող է հասնել 120,000 psi: Ճկուն երկաթի զիջման ուժը սովորաբար կազմում է 40,000 – 90,000 psi, սակայն չուգունի թողունակությունը այնքան ցածր է, որ համարվում է անչափելի:

Եկեք ուժ դնենք այլ կերպ. Մենք տեսել ենք, որ մոխրագույն երկաթի մասերը կոտրվում են, երբ նրանք բախվում են գետնին տասը ոտնաչափ ընկնելուց հետո: Ճկուն երկաթի ձուլման դեպքում դուք կարող եք ամբողջ օրը հարվածել հատվածին ութ ֆունտանոց մուրճով, և հավանական չէ, որ այն ճաքի:

Մոխրագույն երկաթի հետ կապված խնդիրը գրաֆիտի փաթիլներն են, որոնք խթանում են փաթիլների երկայնքով կոտրվածքները, մինչդեռ ճկուն երկաթի հանգույցները կանխում են դրա ճեղքումը այդ գծերի երկայնքով: Հաշվի առնելով երկու տարբեր մետաղներից պատրաստված միևնույն մասի ճիշտ նույն սցենարը, փխրուն մոխրագույն երկաթը ավելի հավանական է ճաքել, մինչդեռ ճկուն երկաթը ավելի հավանական է թեքվելու:

Ճկուն երկաթը ունի նաև այն, ինչը կոչվում է գերազանց մաշվածության դիմադրություն երկաթի մեջ առկա գրաֆիտի պատճառով: Երբ ինչ-որ բան քսվում է ճկուն երկաթին, ճկուն երկաթը շատ ավելի դանդաղ է մաշվում, քան շատ այլ մետաղներ: Մաշվածության դիմադրությունը մասամբ պայմանավորված է գրաֆիտային կառուցվածքներից, որոնք կարող են գործել այնպես, ինչպես չոր քսանյութը երկաթի վրա:

Ճկուն երկաթը շատ լավ է ցրում ջերմությունը և կարող է բավականին հեշտությամբ մշակվել, թեև ճկուն երկաթն ավելի դժվար է աշխատել, քան սովորական մոխրագույն չուգունը: Ճկուն թուջը թուլացնում է թրթռումը և շատ ավելի լավ է հնչում, քան պողպատը, կդարձնի ճկուն երկաթը մեծ մեքենաներում օգտագործելու համար:

Ինչի համար է օգտագործվում ճկուն երկաթը:

Ճկուն երկաթը հիանալի է օգտագործման համար, որտեղ ձեզ հարկավոր է ամուր մետաղ՝ մաշվածության դիմադրությամբ: Ահա ճկուն երկաթից պատրաստված կամ պարունակող իրերի օրինակելի ցանկ.

Խողովակների և խողովակների կցամասեր (ԱՄՆ-ում վաճառվող ճկուն երկաթի գրեթե 50%-ը խողովակների և կցամասերի համար է)

axles

Միացման ձողեր (ինչպես շարժիչներում)

Լեռնաշղթաներ

Բալոններ

Սկավառակի արգելակի տրամաչափ

Gears և փոխանցման տուփեր

Բնակարաններ և կոլեկտորներ

Հիդրոստատիկ տակառներ

Պարապ զենքեր

Խոշոր մեքենաներ

Հաստոցաշինություն

Ռազմական օգտագործում

Դաշնամուրի տավիղներ (դաշնամուրի լարերը պահող հատված)

Spindle հենարաններ

Ղեկի բռունցքներ

Կախովի համակարգի մասեր

Բեռնատարների առանցքներ

Փականներ (հատկապես բարձր ճնշման փականներ)

Անիվի հանգույցներ

Լծեր էլեկտրահաղորդման համար