હીટ-પ્રતિરોધક એલોય. ખાસ સ્ટીલ્સથી અને એલોય. ઉત્પાદન અને ગરમી પ્રતિરોધક એલોય ઉપયોગ

આધુનિક ઉદ્યોગો આવા સ્ટીલ તરીકે સામગ્રી વગર કલ્પના કરી શકાતી નથી. તેની સાથે, અમે લગભગ દરેક વળાંક સામનો કરવામાં આવે છે. તેનું બંધારણ માં રજૂઆત દ્વારા વિવિધ રાસાયણિક ઘટકો નોંધપાત્ર યાંત્રિક અને કામગીરી ગુણધર્મો સુધારી શકે છે.

સ્ટીલ શું છે

સ્ટીલ કાર્બન અને લોખંડ બનેલા છે એલોય કહેવાય છે. પણ, જેમ કે એક એલોય (ફોટો નીચે નિકાલ) અન્ય અશુદ્ધ રાસાયણિક ઘટકો હોઈ શકે છે.

વિવિધ અલગ અલગ માળખાકીય રાજ્યો. જો કાર્બનની માત્રા 0,025-0,8% ની અંદર છે, માહિતી તરફી eutectoid સ્ટીલ કહેવામાં આવે છે અને તેમના માળખું perlite અને ferrite ધરાવે છે. hypereutectoid સ્ટીલ, તો તે pearlite અને cementite તબક્કો અવલોકન શક્ય છે. ferrite માળખું એક લક્ષણ મોટી તન્યતા છે. Cementite પણ નોંધપાત્ર કઠિનતા છે. Perlite અગાઉના તબક્કા બંને રચે છે. તે દાણાદાર આકાર (ferrite ગ્રેઇન્સ ઓફ સમાવેશને દ્વારા cementite જે પરિપત્ર આકારમાં હોય છે ગોઠવાય છે) અને પ્લેટ હોઈ શકે છે (બંને તબક્કાઓ પ્લેટો ફોર્મ હોય છે). સ્ટીલ તાપમાન જે polymorphs થાય ઉપર ગરમ છે, તો પછી માળખું ફેરફારો austenite છે. આ તબક્કો ઊંચા તન્યતા છે. કાર્બનની માત્રા 2.14% કરતાં વધી જાય, તો આવા સામગ્રી અને એલોય લોહ કહેવામાં આવે છે.

સ્ટીલ પ્રકારો

સ્ટીલ ની રચના પર આધાર રાખીને કાર્બન સ્ટીલ અને એલોય હોઈ શકે છે. કાર્બનની માત્રા 0.25% કરતાં પણ ઓછા નિરુપણ ઓછી કાર્બન સ્ટીલ. રકમ 0.55% સુધી પહોંચે છે, તો પછી અમે મધ્યમ-એલોય વિશે વાત કરી શકો છો. સ્ટીલ, જે તેના રચના કરતાં વધુ 0.6% કાર્બન છે, ઉચ્ચ કાર્બન કહેવાય છે. કે ફ્યુઝન તરીકે પણ ઉત્પાદિત કરવામાં આવે છે, તો, ટેકનોલોજી ચોક્કસ રાસાયણિક ઘટકો પરિચય, આ એલોય સ્ટીલ કહેવાય સમાવેશ થાય છે. વિવિધ ઘટકો પરિચય નોંધપાત્ર તેના ગુણધર્મો બદલાતી રહે છે. તેમના રકમ કરતાં ઓછી 4%, ઓછી alloyed એલોય છે. Srednelegirovannoj અને ઉચ્ચ એલોય સ્ટીલ અનુક્રમે 11% અને વધુ કરતાં 12% અશુદ્ધિઓ છે. વાદ્યસંગીત, સ્ટ્રક્ચરલ અને ખાસ સ્ટીલ્સથી અને એલોય: જ્યાં સ્ટીલ એલોય ક્ષેત્રમાં ઉપયોગ કરવામાં આવે છે તેના પર આધાર રાખીને, તેઓ પ્રકારો ફાળવી.

ઉત્પાદન ટેકનોલોજી

સ્ટીલ-નિર્માણ પ્રક્રિયા તદ્દન સમય માંગી લે તેવી છે. તે અનેક તબક્કામાં સમાવેશ થાય છે. આયર્ન ઓર - સૌ પ્રથમ, તમે કાચા માલના જરૂર છે. પ્રથમ તબક્કામાં ચોક્કસ તાપમાને ગરમી સમાવેશ થાય છે. જ્યારે આ ઓક્સિડેટીવ પ્રક્રિયાઓ જોવા મળે છે. બીજા પગલામાં તાપમાન ઘણી ઊંચી બને છે. કાર્બન ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયાઓ વધુ તીવ્ર હોય છે. એલોય શક્ય વધારાના ઓક્સિજન સંવર્ધન. અનિચ્છનીય અશુદ્ધિઓ સ્લેગ દૂર કરવામાં આવે છે. આગામી પગલું સ્ટીલમાંથી ઓક્સિજન દૂર કરવા નિર્દેશિત કારણ કે તે નોંધપાત્ર યાંત્રિક ગુણધર્મો ઘટાડે છે. આ પ્રસરણ હાથ ધરવામાં કરી શકાય છે અથવા પદ્ધતિ બાષ્પીભવન થઈ જાય તેવું. જો deoxidation પ્રક્રિયા મળતું નથી, પરિણામી સ્ટીલ ઉત્કલન કહેવામાં આવે છે. શાંત એલોય વાયુઓ સ્રાવ બહાર કાઢે છે નથી, ઓક્સિજન સંપૂર્ણપણે દૂર કરવામાં આવે છે. વચ્ચે સેમિ માર્યા છે સ્ટીલ. ઉત્પાદન લોખંડ એલોય હર્થ ઇન્ડક્શન ભઠ્ઠીઓ, મૂળભૂત ઓક્સિજન ફર્નેસમાં થાય છે.

સ્ટીલ alloying

ક્રમમાં સ્ટીલ ચોક્કસ ગુણધર્મો મેળવવા માટે, તેની રચના ખાસ ડોપન્ટસ આપવામાં આવે છે. આવા એક એલોય મુખ્ય લાભ વિવિધ વિકૃતિઓ, વિશ્વસનીય ઘટકો અને અન્ય માળખાકીય સભ્યો વધે નોંધપાત્ર પ્રતિકાર વધે છે. Quenching તિરાડો અને અન્ય ખામી ટકાવારી ઘટાડે છે. ઘણી વખત, સંતૃપ્તિ આવા એક પદ્ધતિ જુદા જુદા તત્વો વપરાય રાસાયણિક કાટ પ્રતિકાર કરાવવા માટે. પરંતુ ત્યાં અમુક ખામીઓ હોય છે. તેઓ વધારાના પ્રક્રિયા, hairline તિરાડો ની ઘટના એક ઉચ્ચ સંભાવના જરૂરી છે. વધુમાં, તે સામગ્રી કિંમત વધી જાય છે. સૌથી સામાન્ય alloying તત્વો - ક્રોમિયમ, નિકલ, ટંગસ્ટન molybdenum, અને કોબાલ્ટ. અરજી તેમના ક્ષેત્રમાં ખૂબ જ ઊંચી છે. આ એન્જિનિયરિંગ અને પાઈપલાઈન, પાવર પ્લાન્ટ, એરક્રાફ્ટ અને વધુ વિગતો ઉત્પાદન.

ગરમી પ્રતિકાર અને ગરમી પ્રતિકાર ખ્યાલ

શબ્દ ગરમી પ્રતિકાર જ્યારે ઊંચા તાપમાને સંચાલન તેના તમામ લક્ષણો જાળવી મેટલ અથવા એલોય ક્ષમતા ગયું છે. આવા વાતાવરણમાં તે ઘણીવાર ગેસ કાટ જોવા મળે છે. તેથી, સામગ્રી તેના ક્રિયા માટે પ્રતિકાર ધરાવતા હોવા જોઈએ, કે ગરમી-પ્રતિરોધક હોય છે. આમ, એલોય લાક્ષણિકતાઓ મોટી તાપમાન ઉપયોગમાં લેવામાં આવે છે આ ખ્યાલો બંને શામેલ હોવું જોઈએ. માત્ર જો આવા સ્ટીલ ભાગો, સાધનો અને અન્ય માળખાકીય તત્વો માટે જરૂરી સર્વિસ જીવન પ્રદાન કરે છે.

લક્ષણો ગરમી પ્રતિરોધક સ્ટીલ

કિસ્સાઓ છે કે જ્યાં તાપમાન ઉચ્ચ મૂલ્યો પહોંચે, તે એલોય ઉપયોગ જે તૂટી નહીં અને વિકૃતિ પ્રતિકાર માટે જરૂરી છે. આ કિસ્સામાં, એક ગરમી પ્રતિરોધક એલોય. આવા સામગ્રી માટે ઓપરેટિંગ તાપમાન - ઉપર 500 ° સી એક મહત્વપૂર્ણ બિંદુ સમાન સ્ટીલ characterizing ઊંચી સહનશીલતા મર્યાદા પ્લાસ્ટિસિટી, જે લાંબા સમય તેમજ રાહત પ્રતિકાર માટે જાળવવામાં આવે છે. કોબાલ્ટ, ટંગસ્ટન, molybdenum: નોંધપાત્ર ઊંચા તાપમાને પ્રતિકાર વધારો કરવા સક્ષમ ઘટકોની સંખ્યા છે. અને ફરજિયાત ઘટક ક્રોમિયમ છે. તેમણે ખૂબ જ તાકાત પર અસર કરતું નથી, તે ખેંચે પ્રતિકાર વધે છે. ક્રોમ પણ કાટ પ્રક્રિયાઓ અટકાવે છે. આ પ્રકારની એલોય અન્ય મહત્વપૂર્ણ લક્ષણ - એક ધીમી પગપેસારો.

વર્ગીકરણ ગરમી પ્રતિરોધક સ્ટીલ માળખું

ગરમી પ્રતિરોધક અને ગરમી પ્રતિરોધક એલોય ferritic વર્ગ, martensitic, austenitic અને martensitic માળખું feritno છે. પ્રથમ લગભગ 30% ક્રોમિયમ બનેલા છે. ખાસ સારવાર પછી દંડ અનાજ માળખું બને છે. ગરમી તાપમાન 850ºS અનાજ વધે છે, અને આવા ગરમી પ્રતિરોધક સામગ્રી ઓળંગે તો બરડ બની જાય છે. Martensitic ગ્રેડ 4% થી 12% ની ક્રોમિયમ સામગ્રી લાક્ષણિકતા છે. નિકલ પણ નાના માત્રામાં ટંગસ્ટન અને અન્ય તત્વો હાજર હોઈ શકે છે. તેમની ટર્બાઇનની ભાગો પેદા કરે છે, વાહન વાલ્વની. સ્ટીલ્સ જે martensite અને ferrite તેનું બંધારણ હોય, સતત ઊંચા તાપમાને અને લાંબા ગાળાના કામગીરી પર કામગીરી માટે યોગ્ય. ક્રોમિયમ સામગ્રી 14% સુધી પહોંચે છે. Austenite ઉષ્મા પ્રતિકારક નિકલ એલોય રજૂઆત દ્વારા મેળવવામાં આવે છે. એક સમાન માળખા સાથે સ્ટીલ અનેક બ્રાન્ડ્સ છે.

નિકલ આધારિત એલોય

નિકલ ઉપયોગી ગુણધર્મો ધરાવે છે. તેમણે સ્ટીલ (બંને ગરમ અને ઠંડા) ના machinability પર હકારાત્મક અસર પડે છે. આઇટમ અથવા સાધન માટે રચાયેલ કઠોર વાતાવરણમાં કામ કરો છો, તો આ તત્વની ડોપિંગ નોંધપાત્ર કાટ પ્રતિકાર વધે છે. હીટ-પ્રતિરોધક નિકલ-બેઝ સામગ્રી નીચેના જૂથોમાં અલગ પડે છે: ગરમી પ્રતિરોધક અને ગરમી પોતે પ્રતિરોધક છે. બાદમાં પણ ઓછામાં ઓછા ગરમી પ્રતિરોધક લક્ષણો હોવા જોઈએ. તાપમાન સંચાલન પહોંચે છે 1200 ° સી વધુમાં ક્રોમીયમ અથવા ટાઇટેનિયમ સંચાલિત. લાક્ષણિકરીતે, સ્ટીલ alloyed નિકલ સાથે, તેથી વધુ અનાજ સીમાઓ મજબૂત બનાવવામાં આવે છે, જેમ કે બેરીયમ, મેગ્નેશિયમ, બોરોન જેવા અશુદ્ધિઓ એક નાની રકમ માટે હોય છે. આ પ્રકારની superalloys બનાવટી સ્વરૂપમાં ઉપલબ્ધ હોય છે, શરૂ કરી. એ પણ શક્ય છે વળતાં પાણી વિગતો છે. અરજી મુખ્ય વિસ્તાર - ઉત્પાદન તત્વો ગેસ ટર્બાઇન્સ છે. હીટ-પ્રતિરોધક નિકલ-બેઝ એલોય એક રચના અને 30% ક્રોમિયમ હોય છે. તેઓ એકદમ મુદ્રાંકન, વેલ્ડીંગ સારી છે. વધુમાં, સ્કેલિંગ પ્રતિકાર ઊંચી છે. આ તે શક્ય તેમને ગેસ પાઇપલાઇન સિસ્ટમમાં ઉપયોગ કરવા માટે બનાવે છે.

હીટ પ્રતિકાર સ્ટીલ, ટિટાનિયમ એલોય

ટિટાનિયમ નાની રકમ (0.3%) માં રજૂ કરવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં તે એલોય તાકાત વધે છે. જો તેની સામગ્રી નોંધપાત્ર ઊંચો છે, કેટલાક યાંત્રિક ગુણધર્મો (નક્કરતા, શક્તિ) બગડવાની. પરંતુ વધારો પ્લાસ્ટિસિટી. આ સ્ટીલ પ્રક્રિયા કરે છે. જ્યારે સાથે ટાઇટેનિયમ સંચાલિત અન્ય ઘટકો સાથે નોંધપાત્ર ઉચ્ચ તાપમાન લક્ષણો સુધારી શકે છે. જો પ્રતિકૂળ વાતાવરણમાં કામ કરવા માટે (ખાસ કરીને કિસ્સામાં જ્યારે બાંધકામ વેલ્ડિંગ સમાવેશ) જરૂર છે, alloying તત્વ રાસાયણિક માહિતી આપવામાં આવે છે.

કોબાલ્ટ એલોય

કારણ કે તે ભાગ્યે જ તેના શુદ્ધ સ્વરૂપ વપરાય છે (80% સુધી) કોબાલ્ટ એક મોટી રકમ, superalloys અને ગરમી પ્રતિરોધક એલોય જેવા સામગ્રી પેદા કરવા માટે વપરાય છે. તેના વહીવટ ઊંચા તાપમાને હેઠળ તન્યતા તેમજ પ્રતિકાર સુધારે છે. અને ઉચ્ચતર તે, ઊંચા કોબાલ્ટ જથ્થો એલોય માં સમાવેશ કર્યો છે. કેટલાક સ્ટેમ્પ માં તેની સામગ્રી 30% સુધી પહોંચે છે. આ સ્ટીલ અન્ય એક ખાસિયત છે - ચુંબકીય ગુણધર્મો સુધારો હતો. જોકે, કોબાલ્ટ ઊંચા ખર્ચ કારણે, તેના ઉપયોગ બદલે મર્યાદિત છે.

superalloys પર molybdenum પ્રભાવ

સક્રિય રાસાયણિક તત્વ નોંધપાત્ર ઊંચા તાપમાને સામગ્રી તાકાત અસર કરે છે. ખાસ કરીને અસરકારક તેનો ઉપયોગ અન્ય તત્વો સાથે મળીને છે. તે નોંધપાત્ર કરી જુઓ (અગાઉથી 0.3% ની સામગ્રી પર) સ્ટીલ કઠિનતા વધે છે. તાણ મજબૂતાઇ પણ વધે છે. અન્ય હકારાત્મક લક્ષણ છે કે મિશ્રીત molybdenum superalloys - ઓક્સિડેટીવ પ્રક્રિયાઓ પ્રતિકાર વધારે ડિગ્રી. Molybdenum અનાજ સંસ્કારિતા ફાળો આપે છે. ગેરલાભ વેલ્ડિંગ મુશ્કેલી છે.

અન્ય વિશેષ સ્ટીલ અને એલોય

ચોક્કસ કાર્યો સામગ્રી ચોક્કસ ગુણધર્મો ધરાવે છે કે જરૂર કરે છે. આમ, અમે ખાસ એલોય ઉપયોગ, જે બંને alloyed અને કાર્બન હોઈ શકે છે તે વિશે વાત કરી શકો છો. જરૂરી લાક્ષણિકતાઓ અંતિમ સેટમાં હકીકત એ છે કે એલોય અને તેમના પ્રક્રિયા ઉત્પાદન ખાસ ટેકનોલોજી છે કારણે પ્રાપ્ત થાય છે. અન્ય ખાસ એલોય અને સ્ટીલ માળખાકીય અને ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટલ વિભાજિત કરવામાં આવે છે. કાટ પ્રતિકાર અને પ્રક્રિયાઓ પહેરવા એક પ્રતિકૂળ પર્યાવરણ માં કામ કરવાની ક્ષમતા, યાંત્રિક લક્ષણો વધારો મટિરીયલ આ પ્રકારના મુખ્ય સમસ્યાઓ પૈકી અનુસરી રહ્યાં નથી. આ શ્રેણીમાં ગરમી પ્રતિરોધક સ્ટીલ અને એક ઉચ્ચ કામ તાપમાન અને નીચા તાપમાનના સ્ટીલ કે -296ºS સુધી ટકી શકે એલોય છે.

ટૂલ સ્ટીલ

ખાસ સાધન સ્ટીલ બનાવટમાં ઉપયોગમાં લેવાયેલ સાધનો ઉત્પાદન માટે. હકીકત કારણે વિવિધ સામગ્રી કામની પરિસ્થિતિમાં પણ વ્યક્તિગત રીતે પસંદ કરવામાં આવે છે છે. ત્યારથી સાધનો બદલે ઉચ્ચ જરૂરિયાતો, અને યોગ્ય તરીકે તેમના ઉત્પાદન માટે એલોય ના લક્ષણો છે: તેઓ બાહ્ય અશુદ્ધિઓ મુક્ત હોવા જોઇએ, deoxidation પ્રક્રિયા સમાવેશ સારી હાથ ધરવામાં, અને સજાતીય માળખું છે. સાધનો માપવા માટે તે સ્થિર કામગીરી ધરાવે છે અને વસ્ત્રો પ્રતિકાર માટે મહત્વપૂર્ણ છે. કટીંગ સાધનો બોલતા કે તેઓ એલિવેટેડ તાપમાને (ધાર ગરમી થાય), સતત ઘર્ષણ અને વિકૃતિ પર કામ કરે છે. તેથી, તેમને માટે તે ગરમ થાય ત્યારે પ્રાથમિક કઠિનતા રાખવા માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. સાધન સ્ટીલ બીજા પ્રકારના - ઊંચી ઝડપ. મૂળભૂત રીતે, તે ટંગસ્ટન સાથે alloyed છે. હાર્ડનેસ લગભગ 600 ° સે એક તાપમાન પર જાળવી રાખવામાં આવે ત્યાં પણ છે મૃત્યુ પામે સ્ટીલ. તેઓ બંને ગરમ અને ઠંડા વિકૃતિ માટે રચાયેલ છે.

અવકાશ ખાસ હેતુ એલોય

ઉદ્યોગો કે ખાસ લાક્ષણિકતાઓ સાથે એલોય ઉપયોગ સ્થાપના કરી હતી. તેના ચઢિયાતી ગુણવત્તા કારણે, તેઓ ઈજનેરી, બાંધકામ, પેટ્રોલીયમ ઉદ્યોગમાં અનિવાર્ય છે. ગરમી પ્રતિરોધક અને ગરમી પ્રતિરોધક એલોય ટર્બાઇનની, કાર માટે ભાગો ઘટકો ઉત્પાદન વપરાય છે. સ્ટીલ્સ જે ઉચ્ચ anticorrosive લક્ષણો હોય છે, પાઈપો, કાર્બ્યુરેટર્સ સોય, ડિસ્ક્સ, રાસાયણિક ઉદ્યોગ વિવિધ ઘટકો ઉત્પાદન માટે અનિવાર્ય છે. રેલરોડ, ડોલથી, કેટર પીલર પરિવહન માટે ટ્રેનની - આ બધા માટે આધાર વસ્ત્રો પ્રતિરોધક સ્ટીલ છે. બોલ્ટ્સ સામેલ, ફીટ અને સમાન ઓટોમેશન એલોય ઉપયોગ કરેલ આઇટમ્સ મોટા પાયે ઉત્પાદન કરે છે. ઝરણા પૂરતા સ્થિતિસ્થાપક અને ટકાઉ હોવી જોઈએ. તેથી, તેમને માટે સામગ્રી વસંત સ્ટીલ છે. આ ગુણવત્તા સુધારવા માટે ક્રમમાં તેને વધુ ક્રોમિયમ, molybdenum સાથે alloyed છે. બધા ખાસ એલોય અને ચોક્કસ લક્ષણો સમૂહ સાથે સ્ટીલ ભાગોમાં જાય છે જ્યાં અગાઉ બિન-ફેરસ મેટલ્સ વપરાય કિંમત ઘટાડી શકે છે.