V. G. Mikulskiy

Turli konstruksiyali quyma temirlarning fizik-mexanik xossalari

Quyma temirning nomi­	Quyma temir darajasi	Metall asosning tuzilishi­	Grafit shakli	Qattiqlik HB, MPa	Maksimal kuchlanish kuchi, MPa­­­­	Nisbiy kengaytma, %­­­
1-' Kulrang 1 ._ _.	SC-10; SCH-15	Ferritik­ ferrit-perlit­­	Katta va o'rta o'lchamdagi plitalar­­­	1200-2400	100-150	-
	SCH-18; SC-21; SC-24; SC-25; SC-30; SCH-40	Perlit (sorbit)­­	Kichik aylanadigan plitalar­­	2550-2900	180-400	-
! Yuqori quvvat	VCh35-22; VCH40-15; VCH45-109	Ferrit va ferrit-perlit­­­	Sferik­	1400-1700; 1400-2020; 1400-2250	350 420 450	22 15 o'n
	VCh50-8; VCH60-3; VCh70-2; VCh80-2; VCh100-2	Perlit­	Sferik­	1530-2450; 1920-2770; 2280-3020; 2480-3510; 2700-3600	500 600 700 800 1000	sakkiz 3 2 2 2
Egiluvchan	KCHZO-6; KCHZZ-8; KCH35-10; KCH-37-12	Ferritik­	Yorqin­	1630	300 330 350 370	6 8 10 12
	KCH50-4; KCH56-4; KCH60-3; KCH63-2	Perlit­	Yorqin­	2410-2690	500 560 600 630	4 4 3 2

Egiluvchan temir oq temir quymalarini uzoq vaqt qizdirish (tavlash) orqali olinadi. Yuvish ikki bosqichda, ularning har birida ledeburit (I bosqich), ostenit va sementit (II bosqich) to'liq parchalanib, ferrat va grafit hosil bo'lguncha ushlab turiladi. Ikkinchisi quyma temirga yuqori egiluvchanlikni beruvchi yoriqlar shaklida ajralib turadi. Uning sinishi baxmaldek qora rangda. Agar sovutish tezlashtirilgan bo'lsa, u holda perlit asosli egiluvchan quyma temir hosil bo'ladi, bu egiluvchanlikni pasaytiradi va sinishning engil (po'lat) ko'rinishini beradi. Egiluvchan temir bilan bir xil tarzda belgilanadi (7.2-jadvalga qarang, 7.10-rasm). "Egiluvchan quyma temir" atamasi shartli bo'lib, quyma temirning texnologik xususiyatlarini emas, balki plastmassani tavsiflaydi, chunki undan tayyorlangan mahsulotlar, shuningdek, boshqa cho'yanlardan zarb emas, quyish yo'li bilan olinadi.­­­­

Qurilishda ko'rib chiqilgan barcha turdagi grafit qo'shimchalari bo'lgan quyma temirlardan foydalaniladi. Kulrang quyma temirlar statik yuk ostida ishlaydigan tuzilmalarda (ustunlar, poydevor plitalari, trusslar uchun taglik plitalari, nurlar, kanalizatsiya quvurlari, lyuklar, valflar) ishlatiladi; Kuchliligi, egiluvchanligi va pishiqligi yuqori bo'lgan yuqori quvvatli va egiluvchan quyma temirlar dinamik va tebranish yuklari va eskirishga duchor bo'lgan tuzilmalarda (sanoat pollari, og'ir zarb va presslash uskunalari poydevori, temir yo'l va avtomobil ko'priklarining truss osti tayanchlari, quvurlar uchun quvurlar) ishlatiladi. muhim transport tunnellarini er osti, tog'larda mahkamlash).­­­­­­

8. 
   Rangli metallar
   

Rangli metallardan alyuminiy qurilishda eng ko'p qo'llaniladi, u yuqori o'ziga xos mustahkamlik, egiluvchanlik, korroziyaga chidamlilik va iqtisodiy samaradorlikka ega. Kumush, oltin, mis, rux, titan, magniy, qalay, qo'rg'oshin va boshqalar asosan qotishma qo'shimchalari va qotishma komponentlari sifatida ishlatiladi va shuning uchun qurilishda maxsus va cheklangan qo'llaniladi (maxsus shisha turlari, noyob ob'ektlar - Mamayev Qo'rg'onidagi yodgorliklar). Volgograd, Poklonnaya Gorada, Moskvada kosmosni zabt etish sharafiga obelisk va boshqalar, unda titan, mis va ularning qotishmalari keng qo'llanilgan; o'chirish va boshqarish klapanlari va suv isitish uchun moslamalar, elektr tizimlari. binolar va inshootlar).­­­­­

Sof shaklda rangli metallar, temir kabi, kam quvvat va qattiqlik tufayli kamdan-kam qo'llaniladi.

Alyuminiy kumushsimon metall bo'lib, zichligi 2700 kg / m3 va erish nuqtasi 658 ° S. Uning kristall panjarasi 0,40412 nm davriga ega bo'lgan yuz markazli kubdir. Haqiqiy alyuminiy donalari, temir donalari kabi, blokli tuzilishga va shunga o'xshash nuqsonlarga ega - vakansiyalar, oraliq atomlar, dislokatsiyalar, donalar orasidagi past va yuqori burchakli chegaralar. Tavlangan yuqori toza alyuminiyning mexanik xususiyatlari: ov = 50 MPa, a0,2 = 15 MPa; 8 = 50% va texnik alyuminiy (ADM): ov = 80 MPa, a0,2 = 30 MPa; 8 = 35%. Qurilish konstruktsiyalarida past quvvatga ega bo'lganligi sababli, texnik alyuminiy kamdan-kam qo'llaniladi. Kuchning oshishi Mg ni Mn, Cu, Si, Al, Zn bilan qotishma, shuningdek, plastik deformatsiya (sovuq ishlov berish), söndürme va qarish orqali erishiladi. Barcha alyuminiy qotishmalari ishlangan va quymalarga bo'linadi. Dovlangan qotishmalar, o'z navbatida, issiqlik bilan mustahkamlanadigan va qotib bo'lmaydiganlarga bo'linadi. Termik qotib qolgan qotishmalarga Al-Mg-Si, A1-Cu-Mg, Al-Zn-Mg; termal qattiqlashtirilmagan - texnik alyuminiy va ikki komponentli Al-Mn va Al-Mg (magnaliya) qotishmalari. Mis - duralumin qotishmalarining asosiy qotishma qo'shimchasi, kuchini oshiradi, ammo alyuminiyning egiluvchanligi va korroziyaga qarshi xususiyatlarini pasaytiradi. Marganets va magniy kuch va korroziyaga qarshi xususiyatlarni oshiradi; kremniy - suyuqlik va erituvchanlik, lekin plastiklikni buzadi. Sink, ayniqsa magniy bilan, kuchni oshiradi, lekin stress korroziyaga chidamliligini pasaytiradi. Alyuminiy qotishmalarining xossalarini yaxshilash uchun ularga oz miqdorda xrom, vanadiy, titan, sirkoniy va boshqa elementlar kiritiladi. Temir (0,3-0,7%) kiruvchi, ammo muqarrar nopoklikdir. Qotishmalardagi komponentlarning nisbati issiqlik bilan ishlov berish va qarishdan keyin yuqori quvvatga, ishlov berishga va korroziyaga chidamliligiga erishish shartlari asosida tanlanadi. Qotishmalar qotishma tarkibi va holatini tavsiflovchi alifbo va raqamli belgilarga ega bo'lgan navlar bilan belgilanadi: M - tavlangan (yumshoq); H - sovuq ishlov berish; H2 - yarim o'lchovli; T - qotib qolgan va tabiiy ravishda qarigan; T1 - qotib qolgan va sun'iy qarigan; T4 - to'liq qotib qolmagan va sun'iy qarigan. Issiqlik bilan qattiqlashtirilmagan qotishmalarga ishlov berish va yarim qattiqlashish xarakterlidir; qattiqlashuv va qarish - termal qotib qolganlar uchun. qotishma tarkibi va holatini tavsiflovchi alifbo va raqamli belgiga ega bo'lganlar: M - tavlangan (yumshoq); H - sovuq ishlov berish; H2 - yarim o'lchovli; T - qotib qolgan va tabiiy ravishda qarigan; T1 - qotib qolgan va sun'iy qarigan; T4 - to'liq qotib qolmagan va sun'iy qarigan. Issiqlik bilan qattiqlashtirilmagan qotishmalarga ishlov berish va yarim qattiqlashish xarakterlidir; qattiqlashuv va qarish - termal qotib qolganlar uchun. qotishma tarkibi va holatini tavsiflovchi alifbo va raqamli belgiga ega bo'lganlar: M - tavlangan (yumshoq); H - sovuq ishlov berish; H2 - yarim o'lchovli; T - qotib qolgan va tabiiy ravishda qarigan; T1 - qotib qolgan va sun'iy qarigan; T4 - to'liq qotib qolmagan va sun'iy qarigan. Issiqlik bilan qattiqlashtirilmagan qotishmalarga ishlov berish va yarim qattiqlashish xarakterlidir; qattiqlashuv va qarish - termal qotib qolganlar uchun.

Tijorat alyuminiy navlari: AD, AD1 (A - alyuminiy, D - duralumin tipidagi qotishma, 1 - alyuminiyning tozalik darajasini tavsiflaydi - 99,3%; AD sinfida - 98,8 A1); yuqori quvvatli - B95, B96, zarb - AK6, AK8 (raqamlar qotishmadagi asosiy va qo'shimcha qotishma elementlarning umumiy tarkibini ko'rsatadi (%).­

Termik qotib qolmagan alyuminiy qotishmalarining navlari: AD1M, AMtsM, AMg2M, AMg2H2 (M - yumshoq, Mts - marganets, Mg2 - qotishma tarkibidagi 2% magniy).

Alyuminiy qotishmalari navlarining raqamli belgilari: 1915, 1915T, 1925, 1935T (birinchi raqam qotishma asosini bildiradi - alyuminiy; ikkinchisi - komponentlarning tarkibi; 0 - tijorat sof alyuminiy, 1 - Al-Cu-Mg , 3 - Al-Mg-Si, 4 - Al-Mn, 5 - Al-Mg, 9 - Al-Mg-Zn; oxirgi ikkitasi uning guruhidagi qotishmaning tartib raqamidir.­

Alyuminiy qotishmalarini issiqlik bilan ishlov berishning asosiy turlari - tavlanish, söndürme va qarish (temperlash). Yuvish fazali o'zgarishlarsiz sodir bo'ladi va qoldiq stresslarni, gomogenizatsiyani, qayta kristallanishni va tiklanishni bartaraf etish uchun ishlatiladi. Ikkinchi holda, texnologik maqsadlar uchun zarur bo'lgan qotishmaning dastlabki fizik-mexanik xossalari tiklanadi, mustahkamligi pasayadi, egiluvchanligi va zarba chidamliligi oshadi.­­­­

Sof mis past quvvatga va yuqori egiluvchanlikka ega: ov = 200-250 MPa, 5 = 30-35% (prokat va tavlangandan keyin). Uning erish nuqtasi 1083 ° S. Kesish orqali yomon ishlov beriladi, lekin sovuq va issiq sharoitda yaxshi deformatsiyalanadi. Mis - mis va bronza qotishmalari keng tarqalgan.

Guruch - mis va sinkning qotishmasi. Ruxning misdagi chegaraviy eruvchanligi 39% ni tashkil qiladi. Bu qotishma sinkning misdagi qattiq eritmasi (a-faza). Sink miqdori 45% gacha bo'lsa, ikkinchi - p'-faza paydo bo'ladi. Ikki fazali guruchlar bir fazali guruchlarga qaraganda kuchliroq va qattiqroq, ammo ular ozgina plastiklikka ega. Guruch navlari L harfi va misning foizini ko'rsatadigan raqamlar bilan belgilanadi. Bir va ikki fazali guruchning mexanik xususiyatlari: a - guruch (L96) (tom to'plami), L80 (yarim ixcham) va L70 - s - 240-320 MPa, 8 = 50- 52%; a + (3 '- guruch - ov = 360-390 MPa, 8 = 44-49% (fr bilan bo'lakda tombak. - mis). Guruch xususiyatlarini yaxshilash uchun sovuq va issiq deformatsiyaga duchor bo'ladi, da qayta kristallanish tavlama. 500-700 ° S (a-guruch) va Sn, Si, Mn, Al, Fe, Pb qo'shimchalari bilan qotishma, bu kuch, korroziyaga chidamlilik va ishqalanishga qarshi xususiyatlarni oshiradi. Maxsus guruchlar belgilanadi: LA77-2 (77% Cu, 2% A1 va 21% Zn o'z ichiga olgan guruch). LAZH60-1-1 (60% Cu, 1% A1, 1% Fe va 38% Zn o'z ichiga olgan guruch). Ular bir hil qattiq eritmalardir va shuning uchun juda plastikdir.­

Bronzalar - misning qalay, alyuminiy, kremniy, qo'rg'oshin, berilliy va boshqa elementlar bilan qotishmalari.

Qalay bronzalar misdagi 4-5% qalayning qattiq eritmasini ifodalaydi (a-faza). Qalay miqdori yuqori bo'lsa, bronzaning egiluvchanligi va quyma xususiyatlari keskin kamayadi. Bosim bilan ishlov berishdan oldin ular 600-650 ° S da qayta kristallanish tavlanishiga duchor bo'ladilar. Quyma xususiyatlarini yaxshilash va mustahkamligini oshirish uchun bronza tarkibiga 1% gacha fosfor kiritiladi. Bosimli bronzalar ov = 350-400 MPa, s = 40-70% (tavlanishdan keyin) va o0,2 = 550- 800 MPa, s = 4-12% (sovuq deformatsiyadan keyin); shaklli quyma uchun bronza - ov = 150-180 MPa, 8 = 6-8%.

Alyuminiy va silikon bronzalar qalay bronzalariga o'xshash mexanik xususiyatlarga ega, ammo arzonroq va tajovuzkor muhitga chidamli. Sanoatda faqat bitta fazali bronzalar qo'llaniladi, ular yuqori plastik va quyma xususiyatlarga ega.­­

Beriliy bronzalari 2-2,5% Be ni o'z ichiga oladi va barcha ma'lum bronzalarning eng yaxshi xususiyatlariga ega. 760-780 ° S haroratda söndürme va 300-350 ° S da qarigandan so'ng, uning mexanik xususiyatlari: ov = 1300-1350 MPa, 8 = 1,5%, HB 4000.­

Qo'rg'oshin bronzalari 30% gacha P ni o'z ichiga oladi va misda qo'rg'oshinning qattiq eritmalarini hosil qilmaydi. Ular qalay bronzalari kabi suyuqlikka moyil bo'lib, past kuchga ega (ov = 60 MPa), plastika (8 = 4%) va yaxshi ishqalanishga qarshi xususiyatlarga ega. Barcha bronzalar guruchlarga o'xshash tarzda belgilanadi. Misol uchun, BroOTsSNZ-7-5-1 - qalay bronza, 3% Sn, 7% Zn, 5% Pb, 1% Ni va 84% Cu o'z ichiga oladi; BRAZHN 10-4-4 - alyuminiy bronza, 10% A1, 4% Fe, 4% Ni va 82% Cu o'z ichiga oladi.­

Titan kumushsimon oq metall bo'lib, 1665 ± 5 ° S da eriydi. Ikkita modifikatsiya mavjud: a-titan 882 ° C gacha (zichligi 4505 kg / m3), olti burchakli panjarada kristallanadi va 900 ° C yoki undan yuqori haroratda P-titan (zichligi 4320 kg / m3), kristallanadi. 0,33132 nm davriga ega bo'lgan tanaga markazlashtirilgan kubik panjara. Titan yuzasida osongina kuchli oksidli plyonka hosil bo'ladi, bu uni barcha muhitlarda korroziyadan, kavitatsion korroziyadan va stressli korroziyadan himoya qiladi.

VT 1-00, VT 1-0 va VT 1-1 texnik titanium navlari past quvvatga ega, plastik (ov = 300-350 MPa, 8 = 20-30%), bosim bilan yaxshi ishlov beriladi va payvandlanadi. N, C, O va H aralashmalari titanning korroziyaga qarshi xususiyatlarini, egiluvchanligini va payvandlanishini yomonlashtiradi; mo'rtlashadi (ayniqsa vodorod) va uning mustahkamligi va qattiqligini oshiradi. Titanning mexanik va texnologik xususiyatlarini yaxshilash uchun u Al, Mo, V, Mn, Cr, Sn, Fe, Zn, Si qo'shimchalari bilan qotishtiriladi. A-qotishmalar va a + 0-titanium qotishmalari mavjud. Birinchisi, a-titandagi qotishma elementlarning (A1 - asosiy, Sn, Zn va Mo, Fe, Cr) qattiq eritmasi. Ular issiqlik bilan ishlov berishda qotib qolmaydi va faqat 780-850 ° S da qayta kristallanish tavlanishidan o'tadi. a + 0-qotishmalar a- va 0-qattiq eritmalardan iborat va A1 ga qo'shimcha ravishda 2-4% Cr, Mo, Fe (0-titan stabilizatorlari) va + 0- qotishmalarni o'chirish va qarish yo'li bilan qattiqlashtiradi. . Söndürme jarayonida martensitik transformatsiya sodir bo'ladi va a-titandagi qotishma elementlarning o'ta to'yingan qattiq eritmasi hosil bo'ladi. Qarish bilan martensit fazalari va qoldiq 0-fazaning parchalanishi qotishmaning qattiqlashishi bilan birga sodir bo'ladi. Eng keng tarqalgan a-qotishmalari VT5, VT5-1, OT4 quyidagi ko'rsatkichlarga ega: ov = 700-950 MPa, 5 = 12-25%, KCU = 0,4-0,9 mJ / m2; a + 0-qotishmalar VT6, VT8, VT14 - ab = 950-1400 MPa, 5 = 8-15%, KCU = 0,3-0,8 MJ / m2. Ular issiq va sovuqda yaxshi deformatsiyalanadi, payvandlanadi va korroziyaga qarshi turadi. 5 = 12-25%, KCU = 0,4-0,9 mJ / m2; a + 0-qotishmalar VT6, VT8, VT14 - ab = 950-1400 MPa, 5 = 8-15%, KCU = 0,3-0,8 MJ / m2. Ular issiq va sovuqda yaxshi deformatsiyalanadi, payvandlanadi va korroziyaga qarshi turadi. 5 = 12-25%, KCU = 0,4-0,9 mJ / m2; a + 0-qotishmalar VT6, VT8, VT14 - ab = 950-1400 MPa, 5 = 8-15%, KCU = 0,3-0,8 MJ / m2. Ular issiq va sovuqda yaxshi deformatsiyalanadi, payvandlanadi va korroziyaga qarshi turadi.­

O'z-o'zini nazorat qilish uchun savollar

1. 
   Qurilish konstruksiyalari va jihozlari uchun material sifatida metallarning o'ziga xos xususiyatlari qanday?­
   
2. 
   Metalllarga qanday strukturaviy nuqsonlar xos va ular fizik-mexanik xossalariga qanday ta’sir qiladi?
   
3. 
   Metallning xossalarini qanday ko'rsatkichlar xarakterlaydi va ular qanday aniqlanadi?
   
4. 
   Temir-uglerod qotishmalarining tuzilishidagi asosiy fazalar, ularning mavjudligi va o'zgarishi uchun sharoit qanday?­
   
5. 
   Po'lat va quyma temir nima? Ularning asosiy turlari.
   
6. 
   Temir-uglerodli qotishmalarga kiritilgan qotishma elementlarning maqsadi nima? Ularning turlari, mazmuni.­
   
7. 
   Qaysi rangli metallar qurilishda ko'proq qo'llaniladi va ularning xususiyatlari qanday?
   

qo'shimcha adabiyotlar

1.