उच्च दबाव और सदमे भार के तहत प्रतिरोधी सामग्री पहनें।उच्च दबाव और सदमे लोडिंग के साथ घर्षण ट्रैक किए गए वाहनों की पटरियों, रेलवे रेल की क्रॉसपीस, खुदाई की बाल्टी और अन्य विवरणों के संचालन के लिए विशेषता है। वे उच्च मैंगनीज ऑस्टेनिटिक स्टील से बने होते हैं 110G13L, Hadfield Steel कहा जाता है, जिसमें लगभग 1% C और 13% Mn होता है। इस स्टील का उच्च पहनने का प्रतिरोध ऑस्टेनाइट से मजबूत तनाव सख्त (सख्त) करने की क्षमता के कारण है। स्टील को खराब तरीके से तैयार किया जाता है, इसलिए भागों को कास्टिंग (स्टील ग्रेड में एल) या फोर्जिंग द्वारा प्राप्त किया जाता है। स्टील में 0.9-1.4% सी, 11-15 एमएन, 0.5-1% सी होता है, और कास्टिंग के बाद ऑस्टेनाइट और मैंगनीज और लोहे के कार्बाइड की संरचना होती है।
स्टील के पहनने का प्रतिरोध 110G13L अधिकतम होता है, जब इसमें एकल-चरण ऑस्टेनाइट संरचना होती है। यह संरचना पानी में शमन द्वारा प्रदान की जाती है सी के बारे में 1000।सख्त होने के बाद, स्टील में कम कठोरता होती है। (एचबी2000) और उच्च चिपचिपाहट। यदि इस तरह के स्टील ऑपरेशन के दौरान केवल अपघर्षक पहनने का अनुभव करते हैं, तो यह प्रतिरोधी नहीं है। सदमे की स्थिति में, स्टील की सतह परत में बड़ी संख्या में क्रिस्टल संरचना दोष (अव्यवस्था, स्टैकिंग दोष) बनते हैं। नतीजतन, सतह कठोरता बढ़ जाती है मॉडिफ़ाइड अमेरिकन प्लान6000 और स्टील पहनने के लिए प्रतिरोधी हो जाता है। 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में, जेल की सलाखों के लिए स्टील का इस्तेमाल किया गया था, फिर उन्हें श्वेडिसके गार्डिनन - स्वीडिश पर्दे कहा जाता था। झंझरी एक दो-परत बार थे, बीच में हेडफील्ड स्टील था। जब झंझरी को काटने की कोशिश की जाती है, तो आंतरिक परत कठोर हो जाती है, और आगे काटना असंभव हो जाता है।
सतह के सदमे लोडिंग के साथ जुड़े पहनने को भी गुहिकायन के दौरान मनाया जाता है। केविटेशन-प्रतिरोधी के रूप में, एस्ट्रैनाइट 08X18H10T, ZOKHYUGK और अन्य की अस्थिर संरचना वाले स्टील्स का उपयोग किया जाता है। झटके की कार्रवाई के तहत, इन स्टील्स के austenite सख्त और आंशिक मार्शमैटिक परिवर्तन का अनुभव करते हैं। ऑपरेटिंग परिस्थितियों में स्टील की सतह को सख्त करना थकान दरारें बनाना मुश्किल बनाता है।
ग्रेफाइटाइज्ड स्टील्स।इनमें सी की मात्रा 1.75% और सिलिकॉन से 1.6% तक होती है। सिलिकॉन एक ग्रेफाइटिंग तत्व है। ग्रेफाइटिंग एनीलिंग के बाद कार्बन का एक हिस्सा ग्रेफाइट (डक्टाइल आयरन का उत्पादन करने के लिए एनालिंग के समान) के रूप में जारी किया जाता है। गर्मी उपचार के बाद, संरचना में ग्रेफाइट पेर्लाइट के साथ ग्रेफाइट के कुछ छोटे गोलाकार अवक्षेप होते हैं। गैर-अपघर्षक पहनने के साथ, ग्रेफाइट एक स्नेहक की भूमिका निभाता है, सूखा घर्षण और सेटिंग को रोकता है। स्टील में अभी भी कंपन-विरोधी गुण हैं। स्टील (EI293, EI336, EI366) का उपयोग डाई, क्रैंकशाफ्ट, बॉल आदि के लिए किया जाता है।
शब्द "स्ट्रक्चरल स्टील" मैकेनिकल इंजीनियरिंग और निर्माण क्षेत्र में विभिन्न घटकों, भागों, संरचनाओं और तंत्रों के निर्माण में उपयोग किए जाने वाले कई मिश्र धातुओं को संदर्भित करता है। स्ट्रक्चरल स्टील्स अपनी विशेष ताकत द्वारा अन्य प्रकारों से भिन्न होते हैं।
स्ट्रक्चरल स्टील्स के कई वर्गीकरण हैं। विशेष रूप से, उन्हें कार्बन और एडिटिव्स की सामग्री के अनुसार कार्बन और डोपेड में विभाजित किया जा सकता है; प्रसंस्करण विधियों द्वारा (सीमेंटेड और बेहतर), पदनाम द्वारा - वसंत, असर। इस तरह की स्टील्स की एक विशेष श्रेणी पहनने के लिए प्रतिरोधी मिश्र धातु है, जिसे बेहद कठिन परिस्थितियों में काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जहां फिसलन और प्रभाव के परिणामस्वरूप उच्च अपघर्षक पहनते हैं, इन मिश्र धातुओं को विशेष रूप से खनन और आरा उद्योगों में काम करने वाले उपकरणों और अपशिष्ट प्रसंस्करण के लिए विकसित किया जाता है। और स्क्रैप धातु, सड़क निर्माण, जुताई, आदि में।
पहनने के लिए प्रतिरोधी स्टील्स में कठोरता बढ़ गई होगी। यह विभिन्न तरीकों से हासिल किया जाता है। एक नियम के रूप में, विभिन्न मिश्र धातु तत्व, विशेष रूप से मैंगनीज में, इस प्रकार के मिश्र धातुओं को प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है। घरेलू मिश्र धातुओं का ऐसा स्टील उच्च-मैंगनीज स्टील G13 है। इसकी संरचना में 1 से 1.4% कार्बन और 12 से 14% मैंगनीज है। चूँकि यह इस्पात सहायक है, इसलिए इसकी ख़ासियत न केवल पहनने के लिए प्रतिरोध है, बल्कि तीव्र सख्त करने की प्रवृत्ति भी है।
बॉल-बेयरिंग स्टील्स को स्लाइडिंग घर्षण और रोलिंग घर्षण के परिणामस्वरूप बढ़े हुए घर्षण पहनने की स्थितियों में संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इन स्टील्स में लगभग 1% कार्बन और 1.5% क्रोमियम तक होता है। ऐसी मिश्र धातुओं में घरेलू स्टील्स ,6, ,9, domestic15 शामिल हैं।
इसके अलावा स्थायी उच्च शक्ति वाले पहनने के लिए प्रतिरोधी एसएसएएस ऑक्सेलोसुंद एबी द्वारा निर्मित स्टील्स हैं, विशेष रूप से, मिश्र धातु की लाइन, सामान्य नाम हार्डॉक्स के तहत एकजुट है। बॉल-बेयरिंग स्टील्स के उपर्युक्त ग्रेड की तरह, हार्डॉक्स स्टील्स में एक उच्च क्रोमियम सामग्री होती है। उदाहरण के लिए, हार्डॉक्स 500 ब्रांड में शीट की मोटाई के आधार पर 1 से 1.5% है। हालाँकि, इन मिश्र धातुओं में कार्बन की मात्रा बहुत कम है। इस ब्रांड के कुछ ग्रेडों में केवल 0.2% सी शामिल हैं। कार्बन सांद्रता स्टील्स की विशेषताओं जैसे कठोरता और ताकत को प्रभावित करती है। हालांकि हार्डॉक्स मिश्र कम कार्बन मिश्र होते हैं, फिर भी वे अत्यधिक टिकाऊ होते हैं। उदाहरण के लिए, हार्डॉक्स 450 स्टील में 425-475 एचबी की कठोरता और 1400 एमपीए की तन्य शक्ति है। निर्माता विभिन्न अभिनव तरीकों को लागू करके इसे प्राप्त करता है, उदाहरण के लिए, शांति, बाल्टी में निष्क्रिय गैसों के साथ शुद्ध करना, और उच्च मानकों के लिए कच्चे माल का चयन करना। चिंता के कारखानों में, विशेष रूप से, कम-सल्फर अयस्क का उपयोग किया जाता है।
घरेलू अभ्यास में, कार्बन और सिलिकॉन की एक उच्च सामग्री के साथ स्टील, तथाकथित ग्रेफाइटाइज्ड स्टील, पहनने के लिए प्रतिरोधी मिश्र धातु के रूप में भी उपयोग किया जाता है। इन दोनों तत्वों की मात्रा 1.3 से 1.75% तक होती है। सिलिकॉन की उपस्थिति के कारण, कार्बन का हिस्सा ग्रेफाइट बनाता है। इन मिश्र धातुओं का उपयोग गलाने वाले शैलों, मरने वाले, कैलिबर्स, सांचों के उत्पादन के लिए किया जाता है।
G13 जैसे उच्च-मैंगनीज स्टील्स कठोरता में अवर हैं (यह विशेषता लगभग 200-250 एचबी है), लेकिन सस्ती विकल्पों को संदर्भित करता है प्रतिरोधी स्टील्स पहनें। यह मिश्र धातु 1000 से 1100 ° C तक के तापमान पर और हवा में ठंडा होने के बाद अधिकतम पहनने के प्रतिरोध को प्राप्त करता है। इस तरह के स्टील का उपयोग रेलवे पर स्थापित ट्रैक्टर पटरियों, क्रॉसपीस के लिंक के उत्पादन के लिए किया जा सकता है।
पहनने के लिए प्रतिरोधी स्टील्स का उपयोग किसी भी उद्योग में बहुत लाभदायक और आशाजनक है, जहां स्टील मिश्र धातुओं से भागों, विधानसभाओं और अन्य उत्पादों को बढ़े हुए भार के अधीन किया जाता है। इसलिए, हर दिन ऐसे स्टील्स की मांग लगातार और तेजी से बढ़ रही है।
स्टील, संरचना के आधार पर, निम्न क्रम में पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाकर व्यवस्थित किया जा सकता है: पेरलाइट + फेराइट; perlite; पर्लाइट + सीमेंटाइट; मार्टेनसाईट martensite; मार्टेंसाइट + सीमेंट।
सदमे-अपघर्षक थकान पहनने की शर्तों के तहत, स्टील की मार्टेंसिटिक संरचना सबसे अधिक पहनने वाली प्रतिरोधी है; हालांकि, पहनने की स्थिति के तहत उच्च कठोरता और कम लचीलापन वाले स्टील्स भंगुर कतरन के लिए प्रवण होते हैं। इस मामले में, किनारे का प्रभाव प्रकट होता है - नमूने के परिधीय भागों की चिपिंग।
पहनने के दौरान, सक्रिय परत की धातु संरचना और इसके गुण बदल जाते हैं। घर्षण सतह के धातु के तात्कालिक स्थानीय हीटिंग को बाहर किया जा सकता है, और संपर्क छोड़ने पर, ठंडा किया जा सकता है। यांत्रिक और थर्मल प्रक्रियाओं के संयोजन और संरचना में उनकी तीव्रता की डिग्री के आधार पर, संक्रमण का एक पूरा सरगम \u200b\u200bहो सकता है और, विशेष रूप से, अतिरिक्त चरण की वर्षा या विघटन, तेजी से होने वाली प्रसार प्रक्रियाएं जो रासायनिक संरचना में स्थानीय परिवर्तनों को बढ़ावा देती हैं, और इसके परिणामस्वरूप, माध्यमिक सख्त या तड़के; पुनर्संयोजन, जमावट और कार्बाइड्स के सहसंयोजन की प्रक्रिया, इन प्रक्रियाओं का एक हिस्सा, जैसा कि पुन: क्रिस्टलीकरण और जमावट, धातुओं के पहनने के प्रतिरोध में कमी की ओर जाता है। बहुत कम समय के दौरान, जिसके कारण हीटिंग और शीतलन होता है, मध्यवर्ती कोई नहींquilibrium संरचनाएं बन सकती हैं।
घर्षण द्वारा गठित मुख्य माध्यमिक संरचनाएं: प्रारंभिक ऑस्टेनिटिक संरचना के आधार पर माध्यमिक ऑस्टेनाईट का गठन किया जाता है और अक्सर अवशिष्ट ऑस्टेनाइट की उपस्थिति में मूल की तुलना में अधिक सूक्ष्मता होती है; द्वितीयक मार्सेंसाइट - द्वितीयक ऐस्टेनाईट का अपघटन उत्पाद, सूक्ष्मता ite 850-925 किग्रा / मिमी 2 और उच्चतर, एक उच्च etchability है; "व्हाइट ज़ोन" - एक संरचना जो स्थानीय स्पंदित बल और गर्मी के संपर्क से बनती है, इसमें 900-1300 किग्रा / मिमी 2 की उच्च सूक्ष्मता होती है, एक पारंपरिक अभिकर्मक में etched नहीं है।
परतों के सख्त होने की डिग्री स्टील की संरचना पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए: एक सतह संरचना के साथ सेंट 45 की सतह परतों का सख्त 25% है, और फेराइट + पेरीलाइट 10% की संरचना के साथ। नतीजतन, सेंट 45 के लिए सबसे बड़ा सख्त एक मार्शलेंसिक संरचना के साथ मनाया जाता है। उच्च-कार्बन स्टील्स एक मार्टेंसिक संरचना के साथ और अधिक मजबूती से कठोर होते हैं। यह स्पष्ट रूप से इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि, प्लास्टिक विरूपण से सख्त होने के अलावा, अवशिष्ट एस्टेनाईट के रूपांतरण से मार्टेन्साइट और मार्टेंसाइट के फैलाव के सख्त होने तक होता है।
इस प्रकार, एक धातु का पहनने का प्रतिरोध न केवल प्रारंभिक अवस्था (घर्षण से पहले) में धातु की संरचना से निर्धारित होता है, बल्कि घर्षण के दौरान होने वाली एकल प्रक्रियाओं के एक सेट के परिणामस्वरूप गठित संरचना द्वारा भी होता है।
मार्टेन्साइट की तुलना में, ऑस्टेनाइट एक कम पहनने वाली प्रतिरोधी संरचना है। हालांकि, अधिक चिपचिपा होने के नाते, ऑस्टेनाइट कार्बाइड के अच्छे प्रतिधारण में योगदान देता है। इस मामले में, एक अस्थिर ऑस्टिनिटिक मैट्रिक्स वाले मिश्र धातु अधिक पहनने वाले प्रतिरोधी होते हैं, चूंकि पहनने के दौरान सतह की परतों में ऑस्टेनाइट को मार्टेंसाइट में बदल दिया जाता है, आंतरिक संपीड़ित तनाव उत्पन्न होता है, पतले विमानों के साथ सूक्ष्मता से छितरी हुई कार्बाइड प्रिट्रेटिंग आदि।
स्टील्स के विभिन्न प्रकार के माइक्रोस्ट्रक्चर 45, U8, U12,20X, 18KhGT, 12KHNZMA के पहनने के प्रतिरोध पर विभिन्न ताप उपचार स्थितियों के तहत प्राप्त किए गए अध्ययन ने निम्नलिखित दिखाया:
पेरीलाइट, सोर्बिटोल और ट्रोस्टाइट के पहनने के प्रतिरोध को सीमेंट कणों के फैलाव की डिग्री से निर्धारित किया जाता है; किसी दिए गए रासायनिक संरचना के लिए संरचना को पतला करना, स्टील का पहनने का प्रतिरोध जितना अधिक होगा;
मार्टेंसिक घटक के पहनने के प्रतिरोध को इसकी कार्बन सामग्री द्वारा निर्धारित किया जाता है: जितना अधिक कार्बन, उतना ही अधिक स्टील का पहनने का प्रतिरोध। एक मार्टेन्सिट + अतिरिक्त कार्बाइड संरचना के साथ एक हाइपरेक्टेक्टॉइड स्टील में शुद्ध मार्टेंसिक संरचना के साथ एक ही स्टील की तुलना में कम प्रतिरोध होता है;
स्टील की संरचना में अवशिष्ट ऑस्टेनाईट की उपस्थिति अपघर्षक पहनने के प्रतिरोध को कम नहीं करती है, जो कि अपघर्षक पहनने के अधीन संस्करणों में अत्यधिक मिश्र धातु वाले मार्टीनाइट में औस्टेनाइट के परिवर्तन द्वारा समझाया गया है;
स्टील संरचना में अवशिष्ट ऐस्टेनाईट की अनुपस्थिति में, इसके पहनने के प्रतिरोध को संरचनात्मक घटकों के पहनने के प्रतिरोध से निर्धारित किया जाता है, उनके मात्रात्मक अनुपात को ध्यान में रखते हुए;
यदि पहनने के दौरान सतह परत सामग्री में संरचनात्मक परिवर्तन या चरण परिवर्तन होते हैं, तो पहनने के प्रतिरोध को अंतिम परिवर्तन उत्पादों के गुणों द्वारा निर्धारित किया जाएगा।
माइक्रोसेकोज़ जोखिम के दौरान प्लास्टिक विरूपण और फ्रैक्चर के व्यक्तिगत संरचनात्मक घटकों का प्रतिरोध तालिका में दिए गए डेटा को दर्शाता है। 11.1।
तालिका 11.1
लौह-कार्बन के संरचनात्मक घटकों का प्रतिरोध
सूक्ष्म आघात प्रभाव मिश्र
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संरचना |
परीक्षण के 10 घंटे के लिए नमूना का वजन घटाने, मिलीग्राम |
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अनमेल मिश्र धातु क्रोमियम - 25% मोलिब्डेनम - 2% | |||
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ऑस्टेनाईट austenite |
निकल - 25% (सी - 0.82%) निकल - 9% (क्रोम - 18%, मैंगनीज - 12% (क्रोमियम - 14%, | ||
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अनमेल मिश्र धातु क्रोमियम - 0.8% निकल - 1.5%; निकल - 1.5% मोलिब्डेनम - 0.8%; क्रोमियम - 1.0% वैनेडियम - 0.5% | |||
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Troost |
अनमेल | ||
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मार्टेन्साइट (1% से अधिक कार्बन) |
अनमेल मिश्र धातु क्रोमियम - 12% वैनेडियम - 0.8%; क्रोमियम - 12% मोलिब्डेनम - 0.6%; क्रोमियम - 12% |
प्रत्येक प्रकार के मैट्रिक्स और सख्त चरण को ऊर्जा के एक सीमित मूल्य की विशेषता होती है, जिसके अवशोषण के क्षण में दरार होती है, या माइक्रोवोल्यूम मोनोलिथ से दूर हो जाता है।
ऊर्जा की तीव्रता और विभिन्न मिश्र धातुओं के पहनने के प्रतिरोध के अध्ययन से पता चला है कि एक स्थिर मैट्रिक्स के साथ मिश्र - फेरिटिक, ऑस्टेनिटिक - बिना टूटे, ऊर्जा की एक छोटी राशि को अवशोषित कर सकते हैं। उच्च स्तर के मिश्र धातु और एक महत्वपूर्ण कार्बाइड सामग्री के साथ भी उनके पास कम प्रतिरोध होता है। संरचनात्मक और चरण परिवर्तनों में सक्षम अस्थिर आधार के साथ मिश्रक, जब पहनने के दौरान अपघर्षक के साथ सतह को विकृत करते हैं, तो अधिक पहनने वाले प्रतिरोधी होते हैं, क्योंकि अपघर्षक के संपर्क के कारण होने वाला परिवर्तन ऊर्जा की एक महत्वपूर्ण मात्रा लेता है।
ठोस यौगिकों (कार्बाइड, बोराइड, नाइट्राइड्स) के तीन समूहों में से, सबसे अधिक ऊर्जा गहन कार्बाइड समूह है। यांत्रिक लोडिंग के तहत ऊर्जा को अवशोषित करने की क्षमता अत्यधिक कार्बाइड और बोराइड्स में विकसित होती है जिसमें टा सी, टीआईसी, डब्ल्यूसी, एनडीबी 2 और आईक्यूएल 2 प्रकार के एफसी और एचसीपी लैटिटास होते हैं। वे सिलिकॉन कार्बाइड, बोरॉन और सभी नाइट्राइड से नीच हैं। सीमेंटाइट-प्रकार के कार्बाइड में ऊर्जा की कम तीव्रता होती है और इसलिए, विनाश का विरोध करने की कम क्षमता होती है, जबकि क्रोमियम कार्बाइड सबसे कम ऊर्जा-गहन होते हैं।
टाइटेनियम, ज़िरकोनियम, हेफ़नियम डाइबोराइड्स के साथ बढ़ी हुई ऊर्जा, फ्रैक्चर, और अन्य बोराइड और नाइट्राइड की तुलना में गठन की मुक्त ऊर्जा के साथ स्टील्स और मिश्र धातुओं के पहनने के प्रतिरोध में परिवर्तन का अध्ययन करना रुचि है।
तत्वों के आवधिक प्रणाली के समूह IV-VI A के धातुओं के बोराइड्स में उच्च पिघलने वाले बिंदु, कठोरता और लोचदार कण होते हैं।
यह ज्ञात है कि द्विआधारी आरेखों में एकवचन बिंदुओं की उपस्थिति में, उदाहरण के लिए, मैक्सिमा, मेल्ट्स में समूह पाए जाते हैं जो संरचना में पिघलने वाले यौगिकों के समान होते हैं। इस तरह के यौगिकों का पिघलने का तापमान जितना अधिक होता है, अधिकतमता तेज होती है, इन समूहों को बनाने वाले तत्वों के परमाणुओं के बीच के बंधन मजबूत होते हैं। इस बात के प्रमाण हैं कि यदि दो तत्व आपस में मजबूत यौगिक बनाते हैं, तो तरल लोहे में एक विघटित अवस्था में होने पर, वे ऐसे यौगिक के अणुओं के समान समूहों में संयोजित हो सकते हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, Mn-P राज्य आरेख में, अधिकतम स्पष्ट रूप से Mn 3 -P 2 यौगिक के अनुरूप रचना के लिए व्यक्त किया गया है। Fe - H, Fe - C - P, और Fe - C - P - O में मैगनीज की मौजूदगी से समाधान की प्रकृति में काफी हद तक परिवर्तन हो जाता है कि फास्फोरस सतह-सक्रिय तत्व बनना बंद कर देता है। यह समूहों में मैंगनीज के लिए दृढ़ता से बाध्य है, शायद Mn 5 P 2 अणुओं के समान है, जो कि इसकी ऑक्सीकरण क्षमता को भी प्रभावित करता है।
बोरॉन एक तत्व के रूप में जाना जाता है जो कई धातुओं के साथ कई यौगिक बनाता है। उच्च गलनांक और बोराइड्स टीआई, जेडआर, एचएफ के मैक्सिमा के आकार और विशेष रूप से, एमएनबी 2 प्रकार उनकी उच्च शक्ति का संकेत देते हैं। IV और V अवधियों के संक्रमण धातु बोराइड्स की ताकत का अंदाजा लगाने के लिए, तालिका 11.2 तकनीकी साहित्य में उपलब्ध घटकों से उनके गठन की आइसोबारिक-इज़ोथर्मल क्षमता में परिवर्तन की भयावहता पर डेटा दिखाती है। तुलना के लिए, तालिका बोराइड, ऑक्साइड और नाइट्राइड पर डेटा दिखाती है।
तालिका 11. 2
शिक्षा के isobaric-isothermal क्षमता में परिवर्तन
1900 K पर, बोराइड्स, ऑक्साइड्स और नाइट्राइड्स का गलनांक
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यौगिक |
परिवर्तन isobaric इज़ोटेर्मल क्षमता |
गलनांक |
सूत्रों का कहना है |
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कुलिचकोव ४ वोइटोविच ५ वोइटोविच ५ |
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कुलिचकोव ६ वोइटोविच ५ कुलिचकोव ४ वोइटोविच ५ |
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तालिका 11.2 के आंकड़ों से, यह निम्नानुसार है कि 1900 K के तापमान पर, Ti borides के गठन की प्रतिक्रिया के isobaric-isothermal क्षमता में परिवर्तन नाइट्राइड के गठन की प्रतिक्रियाओं की तुलना में नकारात्मक मूल्य में बड़े होते हैं और TiO 2 के गठन की प्रतिक्रिया के 1900 के मूल्य तक पहुंचते हैं। यह देखते हुए कि टाइटेनियम नाइट्राइड और ऑक्साइड को पिघले हुए स्टील में सीधे छोड़ने पर विश्वसनीय डेटा है, यह माना जा सकता है कि तिवारी और जेडआर बोराइड्स को एक तरल धातु में बनाया जा सकता है जब वे पिघले हुए धातु में सबसे स्थिर टीआईबी 2 और जेडआरबी 2 बोरिड्स के अनुरूप एकाग्रता अनुपात में संयोजित होते हैं।
लोहे और मिश्र धातु तत्वों के साथ बोरॉन के राज्य आरेखों से, यह निम्नानुसार है कि बोरॉन इन धातुओं में बहुत कम घुलनशीलता है और बोरान में एक बोरान कम बनाता है - राज्य आरेख के हिस्सों में पर्याप्त रूप से उच्च पिघलने बिंदु के साथ एक यूटैक्टिक। यह युक्टेक्टिक, संरचनात्मक परिवर्तनों के अधीन नहीं है, जो स्टील के उत्सर्जन का कारण बनता है: ऊंचा तापमान पर, ऑस्टेनिटिक स्टील्स की गर्मी प्रतिरोध में वृद्धि और जंग खुर की प्रवृत्ति को कम करना, बोरान की उच्च एकाग्रता के साथ ऑस्टेनिटिक स्टील्स और मिश्र धातुओं में एक सख्त चरण है। कार्बाइड और नाइट्राइड के गुणों के साथ बोराइड के गुणों की तुलना से पता चलता है कि बोराइड में कठोरता के उच्च सूचकांक हैं, उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण के लिए प्रतिरोध, और प्रतिरोध भी पहनते हैं। गुणों का यह संयोजन क्रिस्टल संरचना की विशेषताओं और इंटरटॉमिक बॉन्ड की ताकत के कारण है; कार्बाइड्स और नाइट्राइड्स के विपरीत, जो धातु या पूर्ण प्रकार के बॉन्ड की विशेषता होती है, बोरॉन परमाणु मुख्य रूप से सहसंयोजक बंधन के साथ निरंतर अक्षांश बनाते हैं। बोराइड्स के साथ संक्रमण धातु मिश्र धातुओं की संरचना और गुणों का बहुत कम अध्ययन किया गया है। तिखोनोविच के अध्ययन ने मिश्र धातुओं के भौतिक और यांत्रिक गुणों पर एंटीफ्रीक्शन गुणों की निर्भरता के अस्तित्व को स्थापित किया। इसलिए, मिश्र धातुओं के एंटीफ्रीक्शन गुणों और उनके राज्य आरेख के बीच एक संबंध होना चाहिए।
टाइटेनियम डाइबोराइड के साथ आयरन युक्टेक्टिक प्रकार का एक राज्य आरेख बनाता है। युक्टेक्टिक 1250 ° C पर पिघल जाता है और इसमें 1.5-2 mol% TiB 2 होता है।
पहनने के प्रतिरोध को कास्ट और एनल की स्थिति में मिश्र धातुओं पर निर्धारित किया गया था। इसके अलावा, गर्मी उपचार ने पहनने के प्रतिरोध को प्रभावित नहीं किया, जो संभवतः लोहे में डाइबोराइड्स की कम घुलनशीलता और उनके बढ़े हुए गर्मी प्रतिरोध के कारण है।
सभी अध्ययन प्रणालियों (Fe-Ti (Zr) -B) में, घर्षण के गुणांक के मूल्य में परिवर्तन की समान नियमितता देखी गई। घर्षण के गुणांक का न्यूनतम मूल्य सिस्टम द्वारा यूटीक रचना के मिश्र धातुओं के मामले में हासिल किया जाता है। हाइपेरुटेक्टिक या हाइपरेक्टेक्टिक क्षेत्र में मिश्र धातु संरचना के विचलन से घर्षण के गुणांक में वृद्धि होती है।
एक ही समय में, अंतरालीय चरणों की उपस्थिति, जो कि यूकेटिक का हिस्सा हैं, पहनने में कमी की ओर जाता है, और जब मिश्र धातु संरचना (प्रभावी मात्रा अंश) में ठोस चरण का एक निश्चित अंश तक पहुँच जाता है, तो पहनने की दर एक ही स्तर पर निर्धारित होती है और व्यावहारिक रूप से ठोस की मात्रा में और वृद्धि के साथ नहीं बदलती है। चरण।
पहनने की दर में इस तरह के बदलाव को इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि जैसे मिश्र धातु संरचना में ठोस चरण का आयतन अंश बढ़ता है, वास्तविक संपर्क क्षेत्र मैट्रिक्स और सख्त चरण के बीच पुनर्वितरित होता है। ठोस चरण के आयतन अंश की एक निश्चित सामग्री पर, जो विशिष्ट फ्रैक्चर ऊर्जा पर निर्भर करता है, काउंटरबॉडी के साथ लगभग सभी संपर्क ठोस चरण के माध्यम से होता है, इसलिए, ठोस चरण की मात्रा में और वृद्धि से पहनने की दर में एक महत्वपूर्ण बदलाव नहीं होता है। अध्ययन किए गए मिश्र धातुओं में, बोराइड चरण का आयतन अंश 25% से अधिक नहीं था।
प्री-यूक्टेक्टिक मिश्र धातुओं में, प्राथमिक लोहे के क्रिस्टल अनपेक्षित डेंड्राइट बनाते हैं। इन मिश्र धातुओं में बोराइड चरण यूक्टेक्टिक के एक घटक के रूप में मौजूद है।
यूक्टेक्टिक मिश्र धातु Fe-TiB 2 में, प्रत्येक यूक्टेक्टिक कॉलोनी में बोराइड चरण एक एकल इकाई है; क्रॉस सेक्शन में - हेक्सागोनल आकार।
हाइपरेक्टेक्टिक मिश्र धातुओं में, बोराइड अतिरिक्त प्राथमिक क्रिस्टल बनाते हैं।
सभी मिश्र धातुओं में प्राथमिक बोराइड चरण एक यूटेटिक से घिरा हुआ है। अध्ययन किए गए सभी मिश्र धातुओं में, यूकेटिक में एक औपनिवेशिक संरचना है। नवजात और, जाहिरा तौर पर, अग्रणी यूक्टेक्ट क्रिस्टलीकरण चरण बोराइड चरण है।
एक बड़े पैमाने पर ठोस बोराइड समावेशन के साथ एक नरम धातु मैट्रिक्स का संयोजन: वॉल्यूम अंश मिश्र धातुओं को बढ़ी हुई ताकत और पहनने के प्रतिरोध देता है। पहनने के लिए टाइटेनियम डाईबोराइड के साथ लोहे के मिश्र धातुओं के परीक्षणों ने प्रतिरोधी क्रोम कास्ट आयरन के साथ एक साथ घर्षण घर्षण परिस्थितियों में दिखाया कि यूटेक्टिक मिश्र धातु में उच्च पहनने का प्रतिरोध है, जो शुद्ध लोहे के पहनने के प्रतिरोध से 100 गुना अधिक है।
नमूना के कुल पहनने और यूटैक्टिक रचना के साथ काउंटरबॉडी के पास न्यूनतम मूल्य हैं जो सूखी फिसलन घर्षण की स्थितियों में परिचालन उद्योग में इस्तेमाल होने वाले स्टील्स के लिए डेटा के अनुरूप हैं।
अंजीर। 11.3। Fe-TiB 2 सिस्टम में स्लाइडिंग घर्षण के दौरान घर्षण और पहनने की दर के गुणांक में परिवर्तन का पैटर्न; Fe-ZrB 2; Fe-HfB 2
और- बहुपत्नी वर्गों की योजना;
ख - पहनने की दर में परिवर्तन;
में - घर्षण के गुणांक में परिवर्तन।
यह सिफारिश की जाती है कि इन मिश्र धातुओं का उपयोग अतिरिक्त गर्मी उपचार या किसी अन्य नमूना प्रसंस्करण के बिना ढलाई द्वारा फिसलने वाले घर्षण और जंग के तहत काम करने वाले भागों के निर्माण के लिए किया जाए। उच्च पहनने के प्रतिरोध को सुनिश्चित करने के लिए एक शर्त यह है कि क्रिस्टलीकरण के दौरान एक नियमित यूटेक्टिक प्रकार फैलाया संरचना प्राप्त करें।
प्रतिरोधी स्टील्स पहनें
विशेष प्रयोजनों के लिए संरचनात्मक स्टील्स
स्प्रिंग स्टील
– उच्च कार्बन 0.5 शामिल हैं ... 0.8% सी। उनका उपयोग स्प्रिंग्स, स्प्रिंग्स और अन्य लोचदार तत्वों के लिए किया जाता है।
गर्मी उपचार: सख्त + मध्यम तड़के। संरचना - ट्रोकोसाइट अवकाश। गुण: लोच, तरलता और धीरज की उच्च सीमा। स्प्रिंग-स्प्रिंग स्टील्स में उच्च कठोरता, लचीलापन, क्रूरता, विश्राम प्रतिरोध होना चाहिए।
कार्बन स्टील: 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85. उनका उपयोग छोटे क्रॉस-सेक्शन (10 मिमी तक) के स्प्रिंग्स के लिए किया जाता है, इन स्टील्स में कम छूट प्रतिरोध होता है।
मिश्र धातु स्टील्स। वसंत-वसंत स्टील्स में मुख्य मिश्र धातु तत्व सिलिकॉन (1 ... 3% सी), मैंगनीज (~ 1% एमएन), क्रोमियम (~ 1% सीआर), वैनेडियम (~ 0.15% वी), निकल (1.7 तक) हैं % नी)। उन्हें कठोरता, विश्राम प्रतिरोध और धीरज बढ़ाने के लिए पेश किया जाता है।
सिलिकॉन स्टील्स: ऑटोमोबाइल स्प्रिंग्स, कार स्प्रिंग्स के लिए 55С2, 60С2А, 70С3А का उपयोग किया जाता है। सिलिकॉन फेराइटो की लोचदार सीमा, उपज की ताकत को बढ़ाता है, लेकिन विकृतीकरण और चित्रण में योगदान देता है। Cr, V, W, Ni: 60С2 ,А, 65С2ВА, 60С2Н byА को जोड़कर इन नुकसानों को समाप्त किया जाता है। ऐसे स्टील्स का उपयोग बड़े पैमाने पर भरी हुई स्प्रिंग्स और स्प्रिंग्स के लिए किया जाता है।
स्प्रिंग्स की धीरज सीमा को सतह के प्लास्टिक विरूपण द्वारा 1.5 ... 2 गुना बढ़ाया जाना चाहिए: वॉटरजेट या शॉट पेइंग।
गेंद असर स्टील रोलिंग बीयरिंग (गेंदों, रोलर्स, रिंग्स) के लिए उपयोग किया जाता है। Οʜᴎ में औसतन 1% कार्बन होता है, स्टील्स में उच्च कठोरता, प्रतिरोध पहनने, संपर्क धीरज और कठोरता के माध्यम से होना चाहिए।
स्टील Cr15 में ~ 1% С और 1.5% Cr शामिल है। गर्मी उपचार: 820 के तापमान से तेल में शमन ... 850 डिग्री सेल्सियस + 150 पर कम तड़के ... 170 डिग्री सेल्सियस। संरचना मार्टेंसाइट है और छितरी हुई कार्बाइड है। स्टील and15 ШХक्वेल में अतिरिक्त 0.8% Si और 1.2% Mn में कठोरता को बढ़ाने के लिए होता है, और इसका उपयोग बड़े बीयरिंगों के लिए किया जाता है।
हेडफील्ड पहनें प्रतिरोधी ऑस्टेनिटिक स्टील 110Г13Л में 1.1% C, 13% Mn, (L - फाउंड्री) शामिल हैं। ढलाई के बाद संरचना: austenite मिश्र धातु + कार्बाइड्स (Fe, Mn) 3 a। भंगुर कार्बाइड को भंग करने और एक समान ऑस्टेनिटिक संरचना प्राप्त करने के लिए, स्टील को 1100 डिग्री सेल्सियस के तापमान से पानी में बुझाया जाता है।
सख्त पहनने (सख्त करने) के लिए ऑस्टेनाइट की क्षमता के कारण स्टील में डायनेमिक वियर के तहत उच्च पहनने का प्रतिरोध है। सतह परत में सदमे भार के दौरान, मैंगनीज कार्बाइड को ऑस्टेनाइट अनाज की सीमाओं के साथ जारी किया जाता है। यह कार्बन और मिश्र धातु तत्वों के साथ ऑस्टेनाइट की कमी की ओर जाता है। नतीजतन, एमएच और एमके का तापमान बढ़ता है, ऑस्टेनाइट आंशिक रूप से मार्टेंसाइट में बदल जाता है, जो कठोरता और पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाता है।
आवेदन: ट्रैक किए गए वाहन ट्रैक, खुदाई बाल्टी, रेल क्रॉस, आदि।
पहनने के लिए प्रतिरोधी स्टील्स - अवधारणा और प्रकार। "वियर-प्रतिरोधी स्टील्स" श्रेणी का वर्गीकरण और विशेषताएं 2014, 2015।
व्याख्यान १ure
संरचनात्मक स्टील्स। संरचनात्मक स्टील्स का वर्गीकरण।
स्टील का वर्गीकरण
कार्बन स्टील।
सीमेंट और सुधार स्टील्स
सीमेंटेड स्टील्स।
बेहतर इस्पात।
उच्च शक्ति, वसंत, गेंद-असर, पहनने के लिए प्रतिरोधी और स्वचालित स्टील्स
उच्च शक्ति वाले स्टील्स।
स्प्रिंग स्टील।
गेंद असर स्टील।
कम तापमान वाले उत्पादों के लिए स्टील
प्रतिरोधी स्टील्स पहनें।
स्वचालित स्टील।
स्टील का वर्गीकरण
मशीन-बिल्डिंग स्टील्स का निर्माण मशीनों और तंत्रों के विभिन्न भागों के निर्माण के लिए किया जाता है।
उन्हें वर्गीकृत किया गया है:
रासायनिक संरचना (कार्बन और मिश्र धातु);
प्रसंस्करण (सीमेंटेड, सुधार);
नियुक्ति (वसंत, गेंद-असर) द्वारा।
कार्बन स्टील।
कम कार्बन स्टील्स05 केपी, 08, 10, 10 पीएस में कम ताकत और उच्च लचीलापन है। वे हल्के से भरे हुए भागों - वाशर, गास्केट, आदि के निर्माण के लिए गर्मी उपचार के बिना उपयोग किए जाते हैं।
मध्यम कार्बन स्टील्ससामान्यीकरण, थर्मल सुधार, सतह सख्त होने के बाद 35, 40, 45 लागू होते हैं।
एक सामान्य अवस्था में, कम तापमान वाले राज्य की तुलना में, उनके पास अधिक ताकत होती है, लेकिन कम लचीलापन होता है। थर्मल सुधार के बाद, यांत्रिक गुणों का सबसे अच्छा संयोजन मनाया जाता है। सतह सख्त होने के बाद, उनके पास उच्च सतह कठोरता और पहनने के प्रतिरोध हैं।
उच्च कार्बन स्टील्स60, 65, 70.75 औसत छुट्टी के बाद वसंत-वसंत के रूप में उपयोग किया जाता है। सामान्यीकृत स्थिति में - रोलिंग रोल के लिए, मशीन स्पिंडल।
कार्बन गुणवत्ता वाले स्टील्स के फायदे कम लागत और विनिर्माण क्षमता हैं। लेकिन कम कठोरता के कारण, ये स्टील्स 20 मिमी से अधिक के क्रॉस सेक्शन वाले भागों में यांत्रिक गुणों के आवश्यक सेट प्रदान नहीं करते हैं।
सीमेंट और सुधार स्टील्स
सीमेंटेड स्टील्स।
उन भागों के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है जो पहनने पर काम करते हैं और चर और सदमे भार के संपर्क में होते हैं। भागों को पर्याप्त कोर चिपचिपाहट के साथ उच्च सतह शक्ति और कठोरता को जोड़ना होगा।
0.25% तक की कार्बन सामग्री वाले कम-कार्बन स्टील्स को सीमेंट किया जाता है, जिससे चिपचिपा कोर प्राप्त करना संभव होता है। भारी भार के तहत काम करने वाले भागों के लिए, एक उच्च कार्बन सामग्री (0.35% तक) वाले स्टील्स का उपयोग किया जाता है।
बढ़ती कार्बन सामग्री के साथ, कोर की ताकत बढ़ जाती है, और चिपचिपाहट कम हो जाती है। साइनाइडेशन और नाइट्रोकार्बराइजिंग से गुजरना भागों।
सीमेंटित कार्बन स्टील्स 15,20,25उनका उपयोग छोटे भागों के निर्माण के लिए किया जाता है जो कम भार (बुशिंग, रोलर्स, एक्सल, स्टड, आदि) पर पहनने की परिस्थितियों में काम करते हैं। सतह पर कठोरता 60 ... 64 एचआरसी, कोर नरम रहता है।
सीमेंट मिश्र धातु स्टील्सबड़े और भारी भार वाले भागों के लिए उपयोग किया जाता है, जिसमें उच्च सतह कठोरता के अलावा, एक पर्याप्त रूप से मजबूत कोर (कैम कपलिंग, पिस्टन, उंगलियां, बुशिंग) होना आवश्यक है।
क्रोम स्टील्स 15X, 20X का उपयोग सरल आकार के छोटे उत्पादों के निर्माण के लिए किया जाता है, जिन्हें h \u003d 1 ... 1.5 मिमी की गहराई तक सीमेंट किया जाता है। जब तेल में ठंडा करने के साथ शमन करते हैं, तो सीमेंटेशन के बाद प्रदर्शन किया जाता है, कोर में एक बैनेटिक संरचना होती है। नतीजतन, क्रोमियम स्टील्स में कोर में कुछ कम लचीलापन और सीमेंटेड परत में अधिक ताकत के साथ उच्च शक्ति गुण हैं।
वैनेडियम (स्टील 15KhF) के साथ क्रोमियम स्टील्स की अतिरिक्त मिश्र धातु, महीन अनाज के उत्पादन में योगदान करती है, जो लचीलापन और क्रूरता में सुधार करती है।
निकल सीमेंट की परत की गहराई को बढ़ाता है, अनाज के विकास और मोटे सीमेंट नेटवर्क के गठन को रोकता है, और कोर के गुणों पर सकारात्मक प्रभाव डालता है। निकेल-क्रोमियम स्टील्स 20XH, 12XH3A का उपयोग मध्यम और बड़े आकार के भागों के निर्माण के लिए किया जाता है, जो उच्च भार (गियर्स, सज्जित शाफ्ट) पर पहनने के लिए काम करते हैं। क्रोमियम और निकल के साथ एक साथ मिश्र धातु, जो फेराइट में घुल जाता है, कोर और सीमेंटेड परत की ताकत, लचीलापन और चिपचिपाहट बढ़ाता है। वे ओवरहीटिंग के लिए थोड़े संवेदनशील हो गए। पर्लसाइट और मध्यवर्ती परिवर्तनों के क्षेत्र में सुपरकोलड ऑस्टेनाइट की उच्च स्थिरता क्रोमियम-निकल स्टील्स की उच्च कठोरता प्रदान करती है और तेल और हवा में ठंडा करने के साथ बड़े हिस्से को बुझाने की अनुमति देती है।
स्टील, इसके अलावा टंगस्टन या मोलिब्डेनम (18Kh2N4VA, 18Kh2N4MA) के साथ मिश्र धातु का उपयोग बड़े भारी भार वाले भागों के निर्माण के लिए किया जाता है। ये स्टील्स सबसे अच्छा संरचनात्मक स्टील्स हैं, लेकिन निकल की कमी उनके उपयोग को सीमित करती है।
महंगे क्रोमियम-निकल स्टील्स के बजाय क्रोमोमैंगनीज स्टील्स का उपयोग किया जाता है, हालांकि, ये स्टील्स ओवरहीटिंग के लिए कम प्रतिरोधी होते हैं और इनमें चिपचिपापन कम होता है। टाइटेनियम की एक छोटी राशि (0.06 ... 0.12%) की शुरूआत से स्टील को गर्म करने की प्रवृत्ति कम हो जाती है (स्टील 18KhGT, 30KhGT)।
ताकत बढ़ाने के लिए, बोरान (0.001 ... 0.005%) 20XGR के साथ डोपिंग का उपयोग किया जाता है, लेकिन बोरान हीटिंग के दौरान अनाज के विकास को बढ़ावा देता है।
बेहतर इस्पात।
थर्मल सुधार के अधीन स्टील का उपयोग व्यापक रूप से कठिन तनावपूर्ण परिस्थितियों (चर और गतिशील सहित विभिन्न भार के प्रभाव में) के विभिन्न भागों के निर्माण के लिए किया जाता है। स्टील्स एक सोर्बिटोल संरचना का अधिग्रहण करते हैं जो सदमे भार के लिए अच्छी तरह से अतिसंवेदनशील है। भंगुर अस्थिभंग के लिए प्रतिरोध महत्वपूर्ण है।
0.30% की कार्बन सामग्री के साथ मध्यम कार्बन स्टील्स में सुधार के अधीन हैं।
बेहतर कार्बन स्टील्स35, 40, 45 सस्ते हैं, वे उन हिस्सों का उत्पादन करने के लिए उपयोग किए जाते हैं जो हल्के तनाव (स्टील 35) का अनुभव करते हैं, और ऐसे हिस्सों की आवश्यकता होती है जिनमें वृद्धि की ताकत (स्टील 40, 45) होती है। लेकिन इन स्टील्स का थर्मल सुधार केवल एक छोटे खंड के विवरण में यांत्रिक गुणों का एक उच्च परिसर प्रदान करता है, क्योंकि स्टील्स में कम कठोरता होती है। इस समूह के स्टील का उपयोग सामान्य अवस्था में किया जा सकता है।
एक चिपचिपा कोर (गियर, शाफ्ट, एक्सल, झाड़ियों) के साथ उच्च सतह कठोरता की आवश्यकता वाले भागों को उच्च आवृत्ति धाराओं द्वारा कठोर किया जाता है। तनाव दूर करने के लिए कम छुट्टी बिताएं।
बेहतर मिश्र धातु स्टील्स।
बेहतर मिश्र धातु स्टील्स का उपयोग बड़े और भारी महत्वपूर्ण भागों के लिए किया जाता है। स्टील में यांत्रिक गुणों का सबसे अच्छा परिसर होता है: ठंड चिपचिपाहट की सीमा से कम, पर्याप्त चिपचिपाहट और लचीलापन बनाए रखते हुए उच्च शक्ति।
क्रोम स्टीलछोटे मध्यम आकार के भागों के निर्माण के लिए 30X, 40X, 50X का उपयोग किया जाता है। ये स्टील्स स्वभाव से क्रूरता के शिकार होते हैं, इसलिए उच्च तड़के के बाद ठंडा होना चाहिए।
बोरान (35XP) के साथ microalloying द्वारा कठोरता में वृद्धि प्राप्त की जाती है। स्टील में वैनेडियम की शुरूआत से चिपचिपाहट (40XFA) बढ़ जाती है।
क्रोम सिलिकॉन(33XC) और क्रोमियम सिलिकॉन मैंगनीज (क्रोमांसिल)(25HGSA) स्टील्स में उच्च शक्ति और मध्यम क्रूरता है। क्रोमांसिल स्टील्स में उच्च वेल्डेबिलिटी होती है, जिसमें से बट वेल्डेड असेंबली, ब्रैकेट, फास्टनरों और अन्य विवरण बनाए जाते हैं। व्यापक रूप से मोटर वाहन और विमानन में उपयोग किया जाता है।
निकल क्रोमियम स्टील45Н, 30ХН3А को अच्छी कठोरता, शक्ति और क्रूरता की विशेषता है, लेकिन वे प्रतिवर्ती स्वभाव भंगुरता के प्रति संवेदनशील हैं। संवेदनशीलता को कम करने के लिए मोलिब्डेनम या टंगस्टन पेश किया जाता है। वेनेडियम अनाज को काटने में मदद करता है।
स्टील 36Kh2N2MFA, 38KhN3VA आदि में सबसे अच्छे गुण होते हैं, जो मार्टीनिटिक वर्ग के होते हैं, कमजोर पड़ने पर 300 तक गर्म हो जाते हैं ... 400 o C. सी। शाफ्ट और टरबाइन के रोटार, गियरबॉक्स और कंप्रेशर्स के भारी लोड वाले हिस्से इनके बने होते हैं।
उच्च शक्ति, वसंत, गेंद-असर, पहनने के लिए प्रतिरोधी और स्वचालित स्टील्स
उच्च शक्ति वाले स्टील्स।
उच्च शक्ति वाले स्टील को 1500 एमपीए से अधिक की तन्यता ताकत कहा जाता है, जो रासायनिक संरचना और इष्टतम गर्मी उपचार के चयन से प्राप्त होता है।
इस स्तर की शक्ति प्राप्त की जा सकती है मध्यम कार्बन मिश्र धातु स्टील्स,(30KHGSN2A, 40KHN2MA), कम तड़के की संरचना को प्राप्त करने के लिए कम तड़के (200 ... 250 o C के तापमान पर) या आइसोथर्मल शमन के साथ बुझाने का उपयोग करना।
इज़ोटेर्माल सख्त होने के बाद, मध्यम-कार्बन मिश्र धातु स्टील्स में थोड़ी कम ताकत होती है, लेकिन अधिक लचीलापन और कठोरता होती है। इसलिए, वे कठोर और कम टेम्पर्ड की तुलना में ऑपरेशन में अधिक विश्वसनीय हैं।
ताकत के उच्च स्तर पर, कठोर और कम-तापमान वाले मध्यम-कार्बन स्टील्स तनाव सांद्रता के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं, भंगुर फ्रैक्चर की संभावना होती है, और इसलिए उन्हें चिकनी लोडिंग परिस्थितियों में ऑपरेशन के लिए उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।
टंगस्टन, मोलिब्डेनम, और वैनेडियम के साथ मिश्र धातु 200 के तापमान पर नरम प्रक्रियाओं को जटिल करता है ... 300 ओ सी, ठीक अनाज के उत्पादन में योगदान देता है, ठंड भंगुरता सीमा को कम करता है, और भंगुर फ्रैक्चर के प्रतिरोध को बढ़ाता है।
थर्मोमेकेनिकल प्रोसेसिंग के माध्यम से उच्च शक्ति भी प्राप्त की जा सकती है।
स्टील 30KhGSA, 38KHN3MA कम तापमान थर्मोमेकेनिकल उपचार के बाद 2800 एमपीए की तन्य शक्ति है, पारंपरिक गर्मी उपचार की तुलना में बढ़ाव और क्रूरता दोगुनी हो जाती है। यह इस तथ्य के कारण है कि विरूपण के दौरान औस्टेनाइट से आंशिक कार्बन विकास मार्टेंसाइट क्रिस्टल के अंदर अव्यवस्था की गतिशीलता को सुविधाजनक बनाता है, जो कि लचीलापन में वृद्धि में योगदान देता है।
मार्जिंग स्टील(०३ पी २Х१Н१ ९९ ०५ बीसीएल, ०४Н११ ९९९ ० ९ २ बी २०२२Ю are) संरचनात्मक ताकत और मध्यम कार्बन मिश्र धातु स्टील्स के लिए व्यवहार्यता में श्रेष्ठ हैं। उनके पास कम संवेदनशीलता है, उच्च भंगुर फ्रैक्चर के लिए उच्च प्रतिरोध, और लगभग 2000 एमपीए की ताकत के साथ एक कम ठंड भंगुरता दहलीज है।
Maraging स्टील्स निकल (8..25%) के साथ लोहे के कार्बन-मुक्त मिश्र हैं, इसके अलावा कोबाल्ट, मोलिब्डेनम, टाइटेनियम, एल्यूमीनियम, क्रोमियम और अन्य तत्वों के साथ मिश्र धातु। पानी या हवा में शमन के परिणामस्वरूप उच्च निकल, कोबाल्ट सामग्री और कम कार्बन सांद्रता के कारण, एक उच्च प्लास्टिक, लेकिन कम-ताकत वाले लोहे-निकल मार्टेंसिट को मिश्र धातु तत्वों से पृथक किया जाता है। मुख्य रूप से सख्त होने के दौरान 450 के तापमान पर उम्र बढ़ने के दौरान होता है ... 550 ओ सी के कारण बारीक रूप से छितरी हुई छड़ें जो कि मार्शमैटिक मैट्रिक्स से इसके साथ संबद्ध हैं। एजिंग मार्टेंसिटिक स्टील्स में क्रायोजेनिक से लेकर 500 ओ सी तक की तापमान सीमा में उच्च संरचनात्मक ताकत होती है और रॉकेट इंजन केसिंग, आर्टिलरी और छोटे हथियारों के बैरल, पनडुब्बी के आवरण, स्नानागार, अत्यधिक लोड टर्बाइनैच डिस्क, गियर, स्पिंडल, वर्म आदि के निर्माण के लिए सिफारिश की जाती है। घ।
स्प्रिंग स्टील।
स्प्रिंग्स, स्प्रिंग्स और अन्य लोचदार तत्व विभिन्न मशीनों और तंत्रों के सबसे महत्वपूर्ण भाग हैं। काम में, वे कई चर भार का अनुभव करते हैं। लोड की कार्रवाई के तहत, स्प्रिंग्स और स्प्रिंग्स को तेजी से विकृत किया जाता है, और लोड की समाप्ति के बाद, वे अपने मूल आकार और आकार को पुनर्स्थापित करते हैं। कार्य की एक विशेषता यह है कि महत्वपूर्ण स्थैतिक और प्रभाव भार के तहत उन्हें केवल लोचदार विरूपण का अनुभव करना चाहिए, स्थायी विरूपण की अनुमति नहीं है। वसंत स्टील्स के लिए मुख्य आवश्यकताएं लोच, उपज शक्ति, धीरज के साथ-साथ भंगुर फ्रैक्चर के लिए आवश्यक प्लास्टिसिटी और प्रतिरोध, तनाव विश्राम के प्रतिरोध के उच्च मूल्यों को सुनिश्चित कर रही हैं।
स्प्रिंग्स लोचदार विकृति के क्षेत्र में काम करते हैं जब प्रभावी तनाव और तनाव के बीच आनुपातिकता देखी जाती है। लंबे समय तक संचालन के साथ, प्लास्टिक तनाव ऊर्जा के लिए लोचदार तनाव ऊर्जा के एक हिस्से के संक्रमण के कारण आनुपातिकता का उल्लंघन किया जाता है। तनाव कम हो जाता है।
निरंतर कुल तनाव में सहज तनाव में कमी को कहा जाता है तनाव में आराम।
विश्राम स्प्रिंग्स की लोच और विश्वसनीयता को कम करता है।
स्प्रिंग्स कार्बन (65, 70) और मिश्रधातु (60С2, 50СГС, 60С2ХА, 55РГР) संरचनात्मक स्टील्स से बने होते हैं।
स्प्रिंग कार्बन स्टील्स को सख्त करने के लिए, ठंडी प्लास्टिक विरूपण का उपयोग शॉट peening और वॉटरजेट उपचार द्वारा किया जाता है, जिसके दौरान अवशिष्ट संपीड़न तनाव भागों की सतह परत में प्रेरित होते हैं।
लोचदार सीमा के बढ़े हुए मूल्यों को 400 ... 480 ओ सी के तापमान पर औसत तड़के के साथ बुझाने के बाद प्राप्त किया जाता है।
स्प्रिंग्स के लिए उपयोग किए जाने वाले स्टील्स के लिए, पूरे क्रॉस सेक्शन पर ट्रोकोसाइट संरचना प्राप्त करने के लिए कठोरता के माध्यम से प्रदान करना आवश्यक है।
स्प्रिंग स्टील्स के इलास्टिक और ताकत गुणों को इज़ोटेर्माल सख्त के साथ हासिल किया जाता है।
स्प्रिंग स्टील्स को उन तत्वों से अलंकृत किया जाता है जो लोचदार सीमा को बढ़ाते हैं - सिलिकॉन, मैंगनीज, क्रोमियम, टंगस्टन, वैनेडियम और बोरान।
थकान की शक्ति को बढ़ाने के लिए, शमन के तहत हीटिंग के दौरान डिकार्बराइजेशन की अनुमति नहीं है और एक उच्च सतह गुणवत्ता की आवश्यकता होती है।
स्प्रिंग्स और अन्य विशेष-उद्देश्य तत्व उच्च-क्रोमियम मार्टेंसिक (30X13), उम्र बढ़ने-मार्टेंसिक (03X12H10D2T), ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस (12X18H10T), ऑस्टेनिटिक-मार्टेंसिक (09X15H8U), उच्च-गति (P18) और अन्य स्टील्स और मिश्र धातुओं से बने होते हैं।
गेंद असर स्टील।
परिवर्तनशील प्रकृति के उच्च भार के संपर्क में हैं। मुख्य आवश्यकताएं उच्च शक्ति और पहनने के प्रतिरोध, एक उच्च धीरज सीमा, तनाव सांद्रता की अनुपस्थिति, गैर-धातु समावेशन, गुहाओं, अलगाव हैं।
बॉल-बेयरिंग स्टील्स को एक उच्च कार्बन सामग्री (लगभग 1%) और क्रोमियम (,9, .15) की उपस्थिति की विशेषता है।
मैंगनीज और सिलिकॉन (in15СГ) के साथ अतिरिक्त मिश्र धातु द्वारा कठोरता में एक और वृद्धि प्राप्त की जाती है।
कार्बाइड के वितरण की शुद्धता और एकरूपता के संबंध में बढ़ती आवश्यकताएं, अन्यथा चिपिंग हो सकती है। सरंध्रता, गैर-धातुई समावेशन, कार्बाइड जाल, कार्बाइड अलगाव की उपस्थिति के लिए स्टील सख्त धातु नियंत्रण के अधीन है।
गर्मी उपचार में एनीलिंग, सख्त और तड़के शामिल हैं। कठोरता कम करने के लिए फोर्जिंग के बाद एनीलिंग किया जाता है और सख्त करने के लिए संरचना तैयार की जाती है। सख्त तापमान 790 ... 880 o C है जो भागों की विशालता पर निर्भर करता है। ठंडा - तेल (छल्ले, रोलर्स) में, सोडा या नमक (गेंदों) के एक जलीय घोल में। स्टील का तड़का 150 ... 170 o C पर 1 ... 2 घंटे के तापमान पर किया जाता है। 62 ... 66 एनआरसी की कठोरता प्रदान की जाती है।
छोटे आकार के बॉल्स और रोलर्स ShH9 स्टील से बने होते हैं, बड़े वाले ShH15 स्टील से बने होते हैं।
उच्च गतिशील भार (रोलिंग मिल बियरिंग) का सामना करने वाले रोलिंग बियरिंग्स का विवरण 20K2N4A और 18KhGT स्टील्स से बना है, जो बाद में गहरे सीमेंट के साथ 5 ... 10 मिमी। नाइट्रिक एसिड और अन्य आक्रामक वातावरण में काम कर रहे बीयरिंगों के कुछ हिस्सों के लिए, 95X18 स्टील का उपयोग किया जाता है।
कम तापमान वाले उत्पादों के लिए स्टील
कम तापमान पर काम करने वाले उत्पादों के लिए, कम ठंड-प्रतिरोध सीमा वाले स्टील्स का उपयोग करना आवश्यक है। निकल युक्त स्टील्स में ठंड भंगुरता का तापमान थ्रेसहोल्ड विशेष रूप से कम है। प्रभावी सामग्री कम-मिश्र धातु कम-कार्बन स्टील्स हैं, जिनकी अच्छी वेल्डेबिलिटी है।
धातु संरचनाओं के निर्माण में, थर्मोमैकेनिकली कठोर स्टील का उपयोग करते समय सबसे बड़ा प्रभाव प्राप्त होता है।
मशीन भागों के यांत्रिक गुणों के एक उच्च परिसर को सुनिश्चित करने के लिए, फैलाव सख्त करने के लिए योगदान देने वाले तत्वों के साथ कम कार्बन स्टील्स और गर्मी उपचार के बाद एक ठीक-दाने वाली संरचना के गठन के लिए, 10KHSND, 15G2SF, 12GN2DFAYU का उपयोग किया जाता है।
बेहद कम तापमान पर ऑपरेशन के लिए, क्रायोजेनिक स्टील्स और मिश्र धातुओं का उपयोग बहुत कम क्वथनांक (ऑक्सीजन -183 ° С, हाइड्रोजन -253 ° С) वाले द्रवीभूत गैसों के भंडारण और परिवहन के लिए कंटेनर बनाने के लिए किया जाता है। ऐसी स्थितियों में काम करने के लिए मुख्य सामग्री 10X14G14H4T, 10X18H10T, 03X20H16AG6 की उच्च निकल सामग्री के साथ ऑस्टेनिटिक स्टील्स हैं।
प्रतिरोधी स्टील्स पहनें।
पहनने की स्थितियों में काम करने के लिए, उच्च विशिष्ट भार के साथ, उच्च-मैंगनीज स्टील 110G13L का उपयोग किया जाता है, इसकी संरचना में 1 ... 1.4% कार्बन, 12 ... 14% मैंगनीज। स्टील में एक मजबूत संरचना और अपेक्षाकृत कम कठोरता (200 ... 250 एचबी) है। इस प्रक्रिया में, जब घटक को उच्च भार के अधीन किया जाता है, जो सामग्री में तनाव का कारण बनता है जो उपज की ताकत से अधिक है, तो स्टील की तीव्रता से कुल्ला किया जाता है और इसकी कठोरता और पहनने के प्रतिरोध में वृद्धि होती है। इसी समय, स्टील उच्च चिपचिपाहट को बरकरार रखता है। इन गुणों के कारण, स्टील का व्यापक रूप से बॉल मिल हाउसिंग, स्टोन क्रशर गाल, रेल क्रॉस, ट्रैक ट्रैक, खुदाई विज़र्स, आदि के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है।
तीव्र सख्त करने की प्रवृत्ति ऑस्टेनिटिक वर्ग के स्टील्स की एक विशेषता है।
स्वचालित स्टील।
ऑटोमैटा को बढ़ी हुई मशीनेबिलिटी के साथ स्टील्स कहा जाता है।
काटने से मशीनीकरण बढ़ाने के लिए एक प्रभावी धातुकर्म विधि है सल्फर, सेलेनियम, टेल्यूरियम, कैल्शियम का स्टील में परिचय, जो गैर-धातु समावेशन की संरचना को बदलते हैं, साथ ही साथ सीसा भी बनाते हैं, जो अपने स्वयं के समावेश का निर्माण करता है।
मशीन टूल्स (बोल्ट, स्क्रू, नट्स, सिलाई के छोटे हिस्से, कपड़ा, गिनती और अन्य मशीनों के हल्के भागों) के निर्माण के लिए सल्फर और फॉस्फोरस की एक उच्च सामग्री के साथ स्वचालित स्टील ए 12, ए 20 का उपयोग किया जाता है। इन स्टील्स में मशीनेबिलिटी में सुधार हुआ है, भागों की सतह साफ और चिकनी है। कार्बराइजिंग और सख्त करके पहनने के प्रतिरोध में सुधार किया जा सकता है।
A30 और A40G स्टील्स को अधिक भार का अनुभव करने वाले भागों के लिए डिज़ाइन किया गया है।
लीड (AC11, AC40) वाले स्वचालित स्टील्स में, उपकरण का जीवन 1 ... 3 गुना और काटने की गति 25 ... 50% बढ़ जाती है।
मोटर चालित और ट्रैक्टर उद्योगों में लोड किए गए पुर्जों के निर्माण के लिए सीसा और कैल्शियम (AC45G2, ACC30HM, AC20KHGNM) के योग वाले क्रोमियम और क्रोमियम-निकल स्टील्स का उपयोग किया जाता है।
स्वचालित स्टील्स को 1100 ... 1150 o C के तापमान पर सल्फर अलगाव को खत्म करने के लिए प्रसार के अधीन किया जाता है।