Austenite - ምንድን ነው?

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-18 03:55

የብረት ሙቀት ሕክምና በአወቃቀሩ እና በንብረቶቹ ላይ ተጽዕኖ ለማድረግ በጣም ኃይለኛ ዘዴ ነው። በሙቀቱ ጨዋታ ላይ በመመስረት በክሪስታል ላቲስ ማሻሻያዎች ላይ የተመሰረተ ነው. Ferrite, pearlite, cementite እና austenite በተለያዩ ሁኔታዎች ውስጥ በብረት-ካርቦን ቅይጥ ውስጥ ሊኖሩ ይችላሉ. የኋለኛው በብረት ውስጥ ባሉ ሁሉም የሙቀት ለውጦች ውስጥ ትልቅ ሚና ይጫወታል።

ፍቺ

ብረት የብረት እና የካርቦን ቅይጥ ሲሆን በውስጡም የካርቦን ይዘቱ በንድፈ ሀሳብ እስከ 2.14% ነው ነገር ግን በቴክኖሎጂ ተግባራዊ የሚሆነው ከ1.3% በማይበልጥ መጠን ይይዛል። በዚህ መሠረት በውስጡ በውጫዊ ተጽእኖዎች ተጽእኖ ውስጥ የተፈጠሩት ሁሉም መዋቅሮች እንዲሁ የአሎይ ዓይነቶች ናቸው.

ቲዎሪ ህልውናቸውን በ4 ልዩነቶች ያቀርባል፡- የመግባት ጠንካራ መፍትሄ፣ የማይካተት ጠንካራ መፍትሄ፣ የእህል ሜካኒካዊ ድብልቅ ወይም የኬሚካል ውህድ።

Austenite የካርቦን አቶም ጠንከር ያለ መፍትሄ ነው ፊት-ተኮር ኪዩቢክ ክሪስታል የአይረን ጥልፍልፍ, እንደ γ። የካርቦን አቶም ወደ γ-lattice የብረት ክፍተት ውስጥ ገብቷል። የእሱ ልኬቶች በዋና መዋቅር "ግድግዳዎች" ውስጥ ያለውን ውስን ምንባብ የሚያብራራውን በፌ አተሞች መካከል ካለው ተጓዳኝ ቀዳዳዎች ይበልጣል. በሂደቶች ውስጥ ተመስርቷልከ 727˚С. በላይ በሚጨምር የሙቀት መጠን የferrite እና perlite የሙቀት ለውጥ።

የብረት-ካርቦን ቅይጥ ገበታ

የአይረን-ሲሚንቶ ስቴት ዲያግራም ተብሎ የሚጠራው ግራፍ፣ በሙከራ የተሰራ፣ በአረብ ብረቶች እና በብረት ብረት ላይ ለሚደረጉ ለውጦች ሁሉንም አማራጮች ግልጽ ማሳያ ነው። በማሞቂያ ወይም በማቀዝቀዝ ሂደቶች ውስጥ አስፈላጊ መዋቅራዊ ለውጦች የሚከሰቱበት በተዋሃዱ ውስጥ ለተወሰነ የካርቦን መጠን ልዩ የሙቀት መጠኖች ወሳኝ ነጥቦችን ይፈጥራሉ ፣ እንዲሁም ወሳኝ መስመሮችን ይመሰርታሉ።

ነጥቦቹን AC₃ እና Ac_{mን የያዘው የጂኤስኢ መስመር የሙቀት መጠን ሲጨምር የካርበን መሟሟት ደረጃን ይወክላል።}

የካርቦን መሟሟት ሰንጠረዥ በኦስቲኔት እና በሙቀት መጠን
ሙቀት፣ ˚C	900	850	727	900	1147
የ C ግምታዊ መሟሟት በኦስቲኔት፣ %	0፣ 2	0፣ 5	0፣ 8	1፣ 3	2፣ 14

የትምህርት ባህሪያት

Austenite ብረት ሲሞቅ የሚፈጠር መዋቅር ነው። በጣም ወሳኝ የሙቀት መጠን ላይ ሲደርሱ፣ pearlite እና ferrite አንድ አካል ይፈጥራሉ።

የማሞቂያ አማራጮች፡

ዩኒፎርም፣ የሚፈለገው እሴት እስኪደርስ ድረስ፣ አጭር መጋለጥ፣ማቀዝቀዝ. እንደ ቅይጥ ባህሪያት፣ austenite ሙሉ በሙሉ ሊፈጠር ወይም ከፊል ሊፈጠር ይችላል።
የሙቀት መጠን በዝግታ መጨመር፣ ንፁህ austenite ለማግኘት የተደረሰውን የሙቀት መጠን ረጅም ጊዜ መጠበቅ።

በውጤቱም የሚሞቁ ነገሮች ባህሪያት እና እንዲሁም በማቀዝቀዝ ምክንያት የሚከናወኑት ነገሮች። በአብዛኛው የተመካው በተገኘው የሙቀት ደረጃ ላይ ነው. ከመጠን በላይ ማሞቅ ወይም ማሞቅን መከላከል አስፈላጊ ነው።

ጥቃቅን መዋቅር እና ንብረቶች

የብረት-ካርቦን ውህዶች ባህሪ እያንዳንዱ ደረጃ የራሱ የሆነ የላቲስ እና የእህል መዋቅር አለው። የኦስቲኒት መዋቅር ላሜራ ነው, ለሁለቱም አሲኩላር እና ለስላሳ ቅርበት ያላቸው ቅርጾች አሉት. በγ-iron ውስጥ ያለው ካርቦን ሙሉ በሙሉ ሲሟሟ፣ እህሎቹ የጨለማ ሲሚንቶ ውህዶች ሳይገኙ የብርሃን ቅርጽ አላቸው።

ጠንካራነት 170-220 ኤችቢ ነው። የሙቀት እና የኤሌትሪክ ኮንዳክሽን ከ ferrite ዝቅተኛ መጠን ያለው ቅደም ተከተል ነው። ምንም መግነጢሳዊ ባህሪያት የሉም።

የማቀዝቀዝ ልዩነቶች እና ፍጥነቱ ወደ "ቀዝቃዛ" ሁኔታ የተለያዩ ማሻሻያዎችን ይመራሉ-ማርቴንሴይት ፣ ባይኒት ፣ ትሮስቲት ፣ sorbite ፣ perlite። ተመሳሳይ የሆነ የአሲኩላር መዋቅር አላቸው፣ ነገር ግን በቅንጥል መበታተን፣ የእህል መጠን እና በሲሚንቶ ቅንጣቶች ይለያያሉ።

በ austenite ላይ የማቀዝቀዝ ውጤት

የኦስቲኔት መበስበስ የሚከሰተው በተመሳሳዩ ወሳኝ ነጥቦች ላይ ነው። ውጤታማነቱ በሚከተሉት ምክንያቶች ይወሰናል፡

የማቀዝቀዝ መጠን። የካርበን መጨመሪያ, የእህል መፈጠር, የመጨረሻውን መፈጠር ተፈጥሮ ላይ ተጽእኖ ያሳድራልጥቃቅን መዋቅር እና ባህሪያቱ. እንደ ማቀዝቀዣው ጥቅም ላይ በሚውለው መካከለኛ ይወሰናል።
በአንደኛው የመበስበስ ደረጃዎች ውስጥ የኢሶተርማል ክፍል መኖሩ - ወደ አንድ የሙቀት መጠን ሲወርድ የተረጋጋ ሙቀት ለተወሰነ ጊዜ ይቆያል ፣ ከዚያ በኋላ ፈጣን ማቀዝቀዝ ይቀጥላል ወይም አብሮ ይከሰታል ማሞቂያ መሳሪያ (ምድጃ)።

በመሆኑም ቀጣይነት ያለው እና የማይለዋወጥ የኦስቲኔት ለውጥ ተለይቷል።

የለውጦች ባህሪ ባህሪያት። ገበታ

C-ቅርጽ ያለው ግራፍ፣በተወሰነ ጊዜ ውስጥ የብረታ ብረት ጥቃቅን መዋቅራዊ ለውጦችን ባህሪ የሚያሳይ፣እንደ የሙቀት ለውጥ ደረጃ ላይ በመመስረት - ይህ የኦስቲኒት ለውጥ ዲያግራም ነው። እውነተኛ ማቀዝቀዣ ቀጣይ ነው. የግዳጅ ሙቀት ማቆየት አንዳንድ ደረጃዎች ብቻ ይቻላል. ግራፉ የኢዮተርማል ሁኔታዎችን ይገልጻል።

ቁምፊ ስርጭት እና የማይሰራጭ ሊሆን ይችላል።

በመደበኛ የሙቀት ቅነሳ ተመኖች፣የኦስቲኔት እህል በስርጭት ይለወጣል። በቴርሞዳይናሚክ አለመረጋጋት ዞን ውስጥ, አተሞች በመካከላቸው መንቀሳቀስ ይጀምራሉ. ወደ ብረት ጥልፍልፍ ውስጥ ዘልቆ ጊዜ የሌላቸው ሰዎች የሲሚንቶ inclusions ቅጽ. ከአጎራባች የካርቦን ቅንጣቶች ከክሪስቶቻቸው የተለቀቁ ናቸው. ሲሚንቶ የሚሠራው በሚበላሹ እህሎች ድንበሮች ላይ ነው. የተጣራ የፌሪት ክሪስታሎች ተጓዳኝ ሳህኖችን ይመሰርታሉ. የተበታተነ መዋቅር ይመሰረታል - የእህል ድብልቅ, መጠኑ እና ትኩረታቸው በማቀዝቀዣው ፍጥነት እና ይዘቱ ላይ የተመሰረተ ነው.ቅይጥ ካርቦን. ፔርላይት እና መካከለኛ ደረጃዎች እንዲሁ ተመስርተዋል፡- sorbite፣ troostite፣ bainite።

በከፍተኛ የሙቀት መጠን ሲቀንስ፣ የኦስቲኔት መበስበስ የስርጭት ባህሪ የለውም። ውስብስብ ክሪስታሎች መዛባት ይከሰታሉ, በውስጡም ሁሉም አቶሞች ቦታቸውን ሳይቀይሩ በአንድ ጊዜ በአውሮፕላን ውስጥ ይፈናቀላሉ. የስርጭት እጦት የማርቴንሲት ኒውክሊየሽን አስተዋጽኦ ያደርጋል።

የጠንካራነት ተጽእኖ በኦስቲኔት መበስበስ ባህሪያት ላይ። ማርቴንሲት

ማጠንከሪያ የሙቀት ሕክምና ዓይነት ነው፣ ዋናው ቁም ነገር ከወሳኝ ነጥቦች በላይ ከፍ ወዳለ የሙቀት መጠን መጨመር AC₃ እና Ac_{m ፣ ከዚያም በፍጥነት ማቀዝቀዝ። በሴኮንድ ከ200˚С በላይ በሆነ የውሃ እርዳታ የሙቀት መጠኑ ከቀነሰ ጠንካራ የአሲኩላር ደረጃ ይፈጠራል እሱም ማርቴንሲት ይባላል።}

ከካርቦን ወደ ብረት ዘልቆ የሚገባ የ α አይነት ክሪስታል የሆነ ጠንካራ መፍትሄ ነው። በአተሞች ኃይለኛ መፈናቀል ምክንያት የተዛባ እና ባለ አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው ጥልፍልፍ ይሠራል ይህም የማጠናከሪያ ምክንያት ነው. የተገነባው መዋቅር ትልቅ መጠን አለው. በውጤቱም፣ በአውሮፕላኑ የታሰሩት ክሪስታሎች ተጨምቀው፣ መርፌ የሚመስሉ ሳህኖች ተወልደዋል።

Martensite ጠንካራ እና በጣም ከባድ (700-750 HB) ነው። በከፍተኛ ፍጥነት በማጥፋት ብቻ የተፈጠረ።

ማጠንከር። የስርጭት አወቃቀሮች

Austenite ባይኒይት፣ ትሮስቲት፣ sorbite እና ፐርላይት በሰው ሰራሽ መንገድ የሚመረትበት ምስረታ ነው። የማጠናከሪያው ቅዝቃዜ በዝቅተኛ ፍጥነት፣ የስርጭት ለውጦች ይከናወናሉ፣ ስልታቸው ከላይ ተብራርቷል።

Troostite ፐርላይት ነው፣ እሱም በከፍተኛ ደረጃ የተበታተነ ነው። የሚፈጠረው ሙቀቱ በሴኮንድ 100˚С ሲቀንስ ነው. በጠቅላላው አውሮፕላን ላይ ብዙ ቁጥር ያላቸው የፌሪት እና የሲሚንቶ ጥቃቅን ጥራጥሬዎች ይሰራጫሉ. "የተጠናከረ" ሲሚንቶ በላሊላ ቅርጽ ይገለጻል, እና በሚቀጥለው የሙቀት መጠን ምክንያት የተገኘው ትሮስቲት የጥራጥሬ እይታ አለው. ጠንካራነት - 600-650 HB.

Bainite መካከለኛ ደረጃ ነው፣ እሱም የበለጠ የተበታተነ የከፍተኛ ካርቦን ፌሪት እና ሲሚንቶ ክሪስታሎች ድብልቅ ነው። በሜካኒካል እና በቴክኖሎጂ ባህሪያት, ከማርቲንሳይት ያነሰ ነው, ነገር ግን ከትሮስቲት ይበልጣል. የሚፈጠረው በሙቀት መጠን መሰራጨት በማይቻልበት ጊዜ ነው፣ እና የክሪስታል መዋቅሩ የመጨመቅ እና የመንቀሳቀስ ኃይላት ወደ ማርቴንሲቲክ ለመቀየር በቂ አይደሉም።

Sorbitol በሴኮንድ 10˚С በሚቀዘቅዝበት ጊዜ ልክ እንደ መርፌ አይነት አይነት አይነት ነው። መካኒካል ንብረቶች በእንቁ እና በትሮስቲት መካከል መካከለኛ ናቸው።

Perlite የፌሪት እና ሲሚንቶ ጥራጥሬዎች ጥምረት ሲሆን እነዚህም ጥራጥሬ ወይም ላሜራ ሊሆኑ ይችላሉ። በሴኮንድ 1˚C የማቀዝቀዝ ፍጥነት ያለው የኦስቲኔት ለስላሳ መበስበስ ምክንያት የተፈጠረ።

Beitite እና troostite ከጠንካራ አወቃቀሮች ጋር በይበልጥ የተያያዙ ሲሆኑ sorbite እና perlite ደግሞ በንዴት ፣በማስወገድ እና በመደበኛነት ሊፈጠሩ ይችላሉ ፣ይህም ባህሪያቶቹ የእህልዎቹን ቅርፅ እና መጠናቸውን ይወስናሉ።

የማስወገድ ውጤት በርቷል።austenite የመበስበስ ባህሪያት

በተግባር ሁሉም የማደንዘዣ እና የመደበኛነት ዓይነቶች በኦስቲኔት በተገላቢጦሽ ለውጥ ላይ የተመሰረቱ ናቸው። ሙሉ እና ያልተሟላ ማስታገሻ በ hypoeutectoid ብረቶች ላይ ይተገበራል. ክፍሎቹ በምድጃው ውስጥ ይሞቃሉ AC₃ እና Ac_{1 እንደቅደም ተከተላቸው። የመጀመሪያው ዓይነት ረጅም የመቆያ ጊዜ በመኖሩ ይገለጻል, ይህም ሙሉ ለውጥን ያረጋግጣል-ferrite-austenite እና pearlite-austenite. ይህ በምድጃው ውስጥ ያሉትን የስራ እቃዎች ቀስ ብሎ ማቀዝቀዝ ይከተላል. በውጤቱ ላይ, ከውስጥ ጭንቀቶች, ፕላስቲክ እና ዘላቂ የሆነ, በጥሩ ሁኔታ የተበታተነ የ ferrite እና pearlite ድብልቅ ይገኛል. ያልተሟላ ማደንዘዣ አነስተኛ ኃይልን አይጨምርም እና የፔርላይት መዋቅርን ብቻ ይለውጣል ፣ ይህም ፌሪቲ ምንም ለውጥ የለውም። መደበኛነት ከፍ ያለ የሙቀት መጠን መቀነስን ያሳያል, ነገር ግን በመውጫው ላይ ጥቅጥቅ ያለ እና ያነሰ የፕላስቲክ መዋቅር ነው. ከ 0.8 እስከ 1.3% የካርቦን ይዘት ያለው የብረት ቅይጥ, በሚቀዘቅዝበት ጊዜ, እንደ መደበኛው አካል, መበስበስ በአቅጣጫው ይከሰታል: ኦስቲን-ፔርላይት እና ኦስቲን-ሲሚንቶ.}

በመዋቅራዊ ለውጦች ላይ የተመሰረተ ሌላ የሙቀት ሕክምና አይነት ተመሳሳይነት (homogenization) ነው። ለትላልቅ ክፍሎች ተፈጻሚ ይሆናል. በ 1000-1200 ° ሴ የሙቀት መጠን እና በምድጃ ውስጥ እስከ 15 ሰአታት ውስጥ መጋለጥ የኦስቲኒቲክ ሻካራ-ጥራጥሬ ሁኔታን ፍጹም ስኬትን ያመለክታል። የኢሶተርማል ሂደቶች በቀስታ በማቀዝቀዝ ይቀጥላሉ፣ ይህ ደግሞ የብረት አሠራሮችን ለማስተካከል ይረዳል።

Isothermal annealing

እያንዳንዱ የተዘረዘሩ ዘዴዎች ማስተዋልን ለማቃለል በብረት ላይ ተጽዕኖ ማሳደርእንደ austenite isothermal ለውጥ ይቆጠራል። ሆኖም ግን, እያንዳንዳቸው በተወሰነ ደረጃ ላይ ብቻ የባህሪ ባህሪያት አላቸው. እንደ እውነቱ ከሆነ የሙቀት መጠኑ በየጊዜው እየቀነሰ ሲሄድ ለውጦች ይከሰታሉ, ፍጥነቱ ውጤቱን ይወስናል.

ለአስማሚ ሁኔታዎች በጣም ቅርብ ከሆኑ ዘዴዎች አንዱ የኢዮተርማል ማደንዘዣ ነው። ይዘቱ የሁሉም መዋቅሮች ሙሉ በሙሉ ወደ ኦስቲኔት እስኪፈርስ ድረስ ማሞቅ እና መያዝን ያካትታል። ማቀዝቀዝ በበርካታ ደረጃዎች የተተገበረ ሲሆን ይህም ለዝግታ፣ለረዘመ እና ለሙቀት የተረጋጋ መበስበስ አስተዋፅዖ ያደርጋል።

የሙቀት መጠኑ በፍጥነት ወደ 100˚C ከአክ ነጥብ በታች_1።
የተገኘውን እሴት በግዳጅ ማቆየት (ወደ እቶን ውስጥ በማስቀመጥ) የፌሪት-ፔርላይት ደረጃዎችን የመፍጠር ሂደቶች እስኪጠናቀቁ ድረስ።
በማቀዝቀዝ አየር ላይ።

ዘዴው እንዲሁ በተቀዘቀዙ አረብ ብረቶች ላይ ተፈጻሚነት ይኖረዋል፣ እነዚህም ቀሪ ኦስቲኔት በቀዝቃዛ ሁኔታ ውስጥ በመኖራቸው ይታወቃሉ።

የቆዩ ኦስቲኔት እና ኦስቲኒቲክ ብረቶች

አንዳንድ ጊዜ ያልተሟላ መበስበስ የሚቻለው የተቀመጠ austenite ሲኖር ነው። ይህ በሚከተሉት ሁኔታዎች ሊከሰት ይችላል፡

ሙሉ መበስበስ በማይኖርበት ጊዜ በጣም በፍጥነት ማቀዝቀዝ። የ bainite ወይም martensite መዋቅራዊ አካል ነው።
ከፍተኛ-ካርቦን ወይም ዝቅተኛ-ቅይጥ ብረት፣ ለዚህም የኦስቲኒቲክ የተበታተኑ የለውጥ ሂደቶች ውስብስብ ናቸው። እንደ homogenization ወይም isothermal annealing ያሉ ልዩ የሙቀት ሕክምና ዘዴዎችን ይፈልጋል።

ለከፍተኛ ቅይጥ -የተገለጹት ለውጦች ምንም ሂደቶች የሉም. ብረትን ከኒኬል ፣ ማንጋኒዝ ፣ ክሮሚየም ጋር መቀላቀል ኦስቲንይት እንደ ዋና ጠንካራ መዋቅር እንዲፈጠር አስተዋጽኦ ያደርጋል ፣ ይህም ተጨማሪ ተጽዕኖዎችን አያስፈልገውም። የኦስቲኒክ ብረቶች በከፍተኛ ጥንካሬ፣ የዝገት መቋቋም እና የሙቀት መቋቋም፣ የሙቀት መቋቋም እና አስቸጋሪ የአስቸጋሪ የስራ ሁኔታዎችን በመቋቋም ተለይተው ይታወቃሉ።