Химийн найрлалд үндесний ялгаа
Нүүрст төмөр хавтгай ба дагалдах элементтүүд агуулсан төмөр хавтгай хоорондын үндсэн ялгаа тэдний химийн бүрдэлд оршит. Нүүрст төмөр нь үндсэндээ төмөр ба нүүрстөрөөс тогтох холимог бөөр, нүүрстөрийн агууламж нь жишээлбэл массын хувьд 0,05–2,0% бөөр, мөн марганец, силикон, хүхэр зэрэг бүх дагалдах элементүүд нь хязгаарлагдмүүр хэмжээтэй байдаг. Түүнийг нүүрстөрийн агууламжийн дагуу гурван ангилалд хуваадаг: бага нүүрст төмөр (<0,25% C), дунд нүүрст төмөр (0,25–0,60% C) ба өндөр нүүрст төмөр (0,60–2,0% C). Харин дагалдах элементтүүд агуулсан төмөр хавтгай нь хром, никель, молибден, марганец, силикон, ванадий, бор зэрэг нэмэлт дагалдах элементүүдийг тодорхой механик эсвэл физик шинж чанарыг сайжруулах үүрд нэмж оруулдаг. Тодорхойлолт ёсоор, нэмэлт дагалдах элементүүдийн нийт агууламж нь бүх бүрдлийн 5%-аас илүү бөөр төмөр нь "дагалдах элементтүүд агуулсан төмөр" гэж тооцогдодог. Энэ үндсэн бүрдлийн ялгаа нь хоёр материалын ангилалын хоорондын бүх бүүрдлийн үзүүлэлтүүдийн ялгааны үндсэн шүүлт юм.
Механик шинж чанарууд ба хүчний үзүүлэлтүүд
Нүүрст төмөр ба хаягдмал төмөр хавтангийн механик шинж чанарууд түүнийх нь ялгаатай химийн бүрдэл ба микроструктураас шалтгаалан илтүүд аймхай зөрүүтэй. Нүүрст төмөр хавтангууд нүүрстөрөн агууламжийн нэмэгдэлтэй хамт хүч ба хатуушин нь дагалдах бөхшүүд. Бага нүүрст төмөр нь гайхалтай сундралт, холбогдомуйн чадвар ба хэлбэрлэх чадварыг үзүүлдэг; түүний хүчний хязгаар нь ерөнхийдөө 250–400 МПа хооронд байдаг. Дунд нүүрст төмөр нь өндөр хүч ба дүүрсгүүр төдийхүүн хүчний хязгаар нь 350–550 МПа байдаг. Өндөр нүүрст төмөр нь хамгийн өндөр хатуушин ба дүүрсгүүр төдийхүүн хүчний хязгаар нь 400–600 МПа байдаг. Гэтэл нүүрст төмөр нь ерөнхийдөө хатууралтын чадварын хувьд доод түвшинт, учир нь нүүрстөрөн газархүүн хүчний нэмэгдүүлэх үйлдлийн хүчин зүйл нь хаягдмал элементүүдийн нэмэлт оролцоогүйд нь хязгаарлагдмуйн.
Алтай бутлуурын цайвар нь алтай элементүүдийг стратегийн аргаар нэмж, дээд зэргийн механик шинж чанарыг олж авдаг. Хром (Cr) нь хатуужил, хүч чадал, хатуужилт тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлдэг; никель (Ni) нь хатуужил, цохилт хүч чадалтай байдлыг сайжруулдаг; молибден (Mo) нь өндөр температурт хатуужил, хатуужилтыг сайжруулдаг; манганий ( Эдгээр элсэлтийн нэмэлт, хяналттай халуунжуулалтын тусламжтайгаар элсэлтийн зэсний бялгаа 400 МПа-аас 1000 МПа-аас дээш хэмжээний үр дүнгийн хүч чадалтай, онцгой хатуу байдал, халдвар тэсвэртэй, ядарсан хүч чадалтай Жишээ нь, ASTM A514, хатуужсан, хатуулагдсан элсэлбэр төмрийн бялгаа нь 100 кси (690 MPa) -ийн доод үр дүнгийн хүч чадалтай байдаг бөгөөд жин бууруулах шаардлагатай өндөр дарамтын бүтцийн хэрэгцээнд тохиромжтой байдаг.
Ислэлтийн эсрэг тэсвэрт чанар ба орчин үеийн үйлчилгээ
Коррозийн төвөгтэй бүрхүүл нь тус дөрвөлжин хоолойн хоёр материалан гурван хоорондын нөгөө нь чухал ялгаа юм. Нүүрст төмөр хавтангийн коррозийн төвөгтэй бүрхүүл нь хамгаалах холимог элементүүдийн дутагдалд хүрдэг; тэр нь чийг, хүчилтөрөөс үлдмүүрт хүнд уртасгаж, ажиллах үед коррозийн саатуулалт үүсгэхгүйн тулд будаа, цинкжуулалт, бүрхүүлт хувиргалт зэрэг хамгаалах хүрдүүртүүд шаардлагатай. Нүүрст төмөр хлорид орчинд хонхорын коррози, ховхорын коррози үүсгэдэг бөгөөд ерөнхийдөө хамгаалах хүрдүүртүүдгүйд коррозийн орчинд ажиллуулахыг зөвлөхгүй.
Нүүрсний элсэлтийн цаасны бээлий, ялангуяа хром, никель, молибдентэй нь цацрагийн эсэргүүцлийг сайжруулдаг. Хөрсний агууламж нь 10.5%-ээс дээш хромтой үлэг төмрийн хүдрийн ангилал (аллигатын төмрийн хүдрийн дэд хэсэг) нь олон төрлийн орчинд халдвараас хамгаалах өөрөө сэргээгдэх пассив оксид давхаргыг бүрдүүлдэг. Уур амьсгалын эсрэг төмрийн хүдэр (ASTM A588) нь зэс, хром, никель, фосфортой бөгөөд олон хэрэглээний зураг хийх шаардлагагүй тогтвортой, хамгаалалттай хүхрийн патинаг бий болгодог. Өргөтгөлийн орчны хувьд никель-хром-молибден (ASTM A387 өндөр температурын үйлчилгээнд зориулагдсан) буюу газрын тос, хий үйлдвэрлэлийн хүчилтэй үйлчилгээнд зориулсан тусгайлан боловсруулсан ангилалд зориулсан элсэлбэрт цайрын хавтан нь
Угаах чадвар, үйлдвэрлэлийн талаарх анхаарал
Нүүрст төмөр хавтангууд нь ертөнцдөө сайн холбогдомтой, үүнд бүхэлдүүн нүүрст төмөр (A36, A572 Grade 50) төрлүүд орой. Эднүүд нь ихэнх зебүүдийн хувьд тусгай дулааныг өмнөх ба дараах холбогдомтой ажилд хэрэглэхгүйн газар хүртэлх холбогдомтой ажилд хэрэглэдэг. Холбогдомтой ажилд хэрэглэдэг аргачлалууд нь тодорхой тогтоосон ба өргөн тархаж, үүнээс үүдүүлж хийгдмүүд нь илүү үр ашигт ба үнэ хямд болж буй.
Холимог зэлзэг хавтангүйд нь цуглуулалтын илүү нарийн шаардлагууд тавигддаг. Холимог нүүрсөдийн бүрдэлт нь хатуурч чадварыг, мөн нүүрсөдийн эквивалент утгыг ихэсгэдэг, үүн дагаад түүн дээрх хавтангүйд устөрөөдөн үүсгэдэг трещинуудын үүсэх аюул нь дулаан-нөлөөлсөн бүс (ДНБ) дээр илүү өндөр болж, цуглуулалт үүрд хүчтэрүүлж, тодорхой температурт (хувилбар ба зүйлсийн зүүн хэмжээс хамаарч 100–300°C) урьдчилан дулаануулж, хоорондын температурыг түүдүүрхэн хянах, устөрөөдөн бага агуулалттай цуглуулалтын материал ашиглах, мөн цуглуулалт дараа дулааны бүрдүүлэлт (хүчдлийн тайвшруулалт эсвэл хатуурч чадварын сунгах) хийх шаардлагатай. Жишээлбэл, ASTM A514 хавтангүйд цуглуулалт үүрд 100–200°C урьдчилан дулаануулж, хоорондын температурыг 200°C-аас дээш үлдээхгүй. Цуглуулалт үүрд техник хүчирхүүлүүр шаардлагатай бөлгөөн, гэтгүй цуглуулалт үүрд гарган авч болох механик шинж чанарууд нь өндөр үр дүнтэй суурь материалаас ялгаагүй байдаг.
Зардал, үнэ болон хүртээмж
Нүүрст төмөр хавтгай нь химийн бүрдэл нь хялбар бөгөөд үйлдвэрлэх арга зүй нь илүү шууд бөгөөд түүн дагуу холбогдох үнэ нь холимог төмөр хавтгайнаас бага бөд. Дөт материал, гайхалтай хүндрүүлэх чадвар нь нүүрст төмөр хавтгайг хамгийн түүнд хүртэмүүр сонголт болгож, хүчтэй ажиллах шаардлагатай бүснүүрт бүтэц хүртэмүүр хэрэглээнд ашиглаж буй.
Аллойд чулууны бээлий нь нэмэлт элсэлтийн элемент, илүү нарийн үйлдвэрлэлийн үйл явц, ихэнхдээ чанар хяналтын илүү хатуу шаардлагуудын улмаас өндөр өртөгтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч элсэлбэртэх төмрийн хүдрийн сайжруулсан гүйцэтгэлийн шинж чанарууд нь ашиглах боломжтой хэрэглээний хувьдхүнд нь хүчийг хадгалан жин бууруулах, халдварт орчинд ашиглах хугацааг өргөтгөх, эсвэл өндөр температурт ажиллах боломжийг олгоххүнд Тусгай хэрэглээний хувьд элсэлбэртэлт зэсний бялгаа зөвхөн сонгосон үйлдвэрүүдээс урт хугацааны хугацаатайгаар худалдаж авах боломжтой.
Хэрэглээний чиглэл, сонгон шалгаруулалтын шалгуур
Нүүрст төмөр ба холимог төмөр хавтгайнуудын сонголт тодорхой үйлдлийн шаардлагуудаас хамаарна. Нүүрст төмөр хавтгайнууд нь дунд зэргийн хүч бүхий, үнэ хямд материал бөгсөн ердийн барилга, бүтцүүд, замын гүүрнүүд, барилгын баганууд ба балкиуд, ажиллах машинуудын ердийн деталуудад хэрэглэдэг. Түүнчлэн түүнийг даралтанд түрүүлэх савууд (ASTM A516), гуурсын хоолойнууд ба технологийн хоолойнууд (API 5L), онгоцны корпусууд, хадгалуурын савууд, хүнд техникүүдийн сууриудад хэрэглэндэг.
Холимог гурил хавтгайнууд нь үлдээдүүн шаардлагатай хэрэглээсүүдийн хувьд тодорхойлогддог. Өндөр хүчтнүүрт бага холимог (HSLA) гурил нь мостууд, хүнд техник, тээврийн хэрэгслүүдийн хувьд өргөн хэрэглэддог, үүнд жин хөнгөн бөхийн шаардлага чухал бөлгөөн юм. Хром-молибден холимог гурил хавтгайнууд (ASTM A387) нь даралтад бүтээцүүд болон уурхайнуудын хувьд өндөр температурт ажиллахдаа зайлшгүй шаардлагатай. Дүүрэн хүчтнүүрт холимог гурил хавтгайнууд (AR400, AR500) нь олборлолтын техник, экскаваторын савангууд, хүнд хүртэмүүдийн хувьд хүчтнүүрт хүртэмд үлдээдүүн хүртэмд хэрэглэддог. Цаг уурт хүчтнүүрт гурил хавтгайнууд нь мостуудын хувьд хамгаалах хөөрөлт үлдээдүүн шаардлагатай, үүнээс боёлт хийх зардал хориглоддог, ашиглалтын үе хугацаанд хийх хүртэмд хийх зардал бүүр багасдог. Хүчтнүүрт холимог гурил хавтгайнууд (ASTM A514) нь краны хошуунууд, хүнд тээврийн хэрэгслүүдийн хүнд бүтээцүүд, хүчтнүүрт хүртэмд хийх бүтээцүүдийн хувьд хүчтнүүрт/жин харьцаа үлдээдүүн шаардлагатай. Нүүр гурил ба холимог гурил хавтгайнуудын хооронд сонгож авахдаа инженерүүд нь ажиллах орчин, шаардлагатай механик шинж чанарууд, бүтээцүүдийн хийх чадвар, ашиглалтын үе хугацаанд хийх зардал, хүртэмд хийх чадварыг үнэлж, илүүдүүн ажиллах чадвар ба үнэ цэнэгүй хангах ёстой.
