Sehemu za chuma za kaboni
Chuma cha kaboni ni chuma chenye maudhui ya kaboni kutoka takribani 0.05 hadi asilimia 3.8 kwa uzani.Ufafanuzi wa chuma cha kaboni kutoka Taasisi ya Iron na Steel ya Marekani (AISI) inasema:
1. hakuna maudhui ya chini kabisa ambayo yamebainishwa au kuhitajika kwa chromiamu, kobalti, molybdenum, nikeli, niobiamu, titani, tungsten, vanadium, zirconium, au kipengele kingine chochote cha kuongezwa ili kupata athari ya aloi inayohitajika;
2. kiwango cha chini kilichowekwa kwa shaba haizidi asilimia 0.40;
3. au upeo wa maudhui uliobainishwa kwa mojawapo ya vipengele vifuatavyo hauzidi asilimia iliyobainishwa: asilimia 1.65 ya manganese;silicon asilimia 0.60;shaba asilimia 0.60.
Neno chuma cha kaboni pia linaweza kutumika kwa kurejelea chuma ambacho si chuma cha pua;katika matumizi haya chuma cha kaboni kinaweza kujumuisha vyuma vya aloi.Chuma cha juu cha kaboni kina matumizi mengi tofauti kama vile mashine za kusaga, zana za kukata (kama vile patasi) na waya zenye nguvu nyingi.Programu hizi zinahitaji muundo mdogo zaidi, ambao unaboresha ushupavu.
Asilimia ya kaboni inapoongezeka, chuma kina uwezo wa kuwa ngumu na nguvu zaidi kupitia matibabu ya joto;hata hivyo, inakuwa chini ya ductile.Bila kujali matibabu ya joto, maudhui ya juu ya kaboni hupunguza weldability.Katika vyuma vya kaboni, kiwango cha juu cha kaboni hupunguza kiwango cha kuyeyuka.
Madhumuni ya kutibu joto la chuma cha kaboni ni kubadilisha sifa za mitambo za chuma, kwa kawaida ductility, ugumu, nguvu ya mavuno, au upinzani wa athari.Kumbuka kwamba conductivity ya umeme na mafuta hubadilishwa kidogo tu.Kama ilivyo kwa mbinu nyingi za kuimarisha chuma, moduli ya Young (elasticity) haijaathiriwa.Matibabu yote ya ductility ya biashara ya chuma kwa kuongezeka kwa nguvu na kinyume chake.Iron ina umumunyifu wa juu kwa kaboni katika awamu ya austenite;kwa hiyo matibabu yote ya joto, isipokuwa spheroidizing na mchakato wa annealing, huanza kwa kupokanzwa chuma kwa joto ambalo awamu ya austenitic inaweza kuwepo.Kisha chuma huzimishwa (joto linalotolewa) kwa kiwango cha wastani hadi cha chini kuruhusu kaboni kuenea nje ya austenite kutengeneza chuma-carbide (cementite) na kuacha ferrite, au kwa kiwango cha juu, kunasa kaboni ndani ya chuma hivyo kutengeneza martensite. .Kiwango ambacho chuma hupozwa kupitia halijoto ya eutectoid (takriban 727 °C) huathiri kiwango ambacho kaboni hutoka nje ya austenite na kuunda saruji.Kwa ujumla, kupoa kwa haraka kutawacha CARBIDE ya chuma kutawanywa vizuri na kutoa pearlite laini na kupoa polepole kutatoa lulu kubwa zaidi.Kupoeza kwa chuma cha hypoeutectoid (chini ya 0.77 wt% C) husababisha muundo wa lamellar-pearlitic wa tabaka za carbudi ya chuma na α-ferrite (karibu chuma safi) kati yao.Ikiwa ni chuma cha hypereutectoid (zaidi ya 0.77 wt% C) basi muundo umejaa pearlite na nafaka ndogo (kubwa kuliko lamella ya pearlite) ya saruji inayoundwa kwenye mipaka ya nafaka.Chuma cha eutectoid (0.77% ya kaboni) kitakuwa na muundo wa pearlite katika nafaka zote bila saruji kwenye mipaka.Kiasi cha jamaa cha washiriki hupatikana kwa kutumia sheria ya lever.Ifuatayo ni orodha ya aina za matibabu ya joto iwezekanavyo.
Aloi chuma ni aloi na aina ya vipengele katika jumla ya kiasi kati ya 1.0% na 50% kwa uzito ili kuboresha tabia yake ya mitambo.Vyuma vya alloy vinagawanywa katika vikundi viwili: chuma cha chini cha alloy na chuma cha juu cha alloy.Tofauti kati ya hizo mbili inabishaniwa.Smith na Hashemi wanafafanua tofauti katika 4.0%, wakati Degarmo, et al., wanafafanua kwa 8.0%.Kwa kawaida, maneno "chuma cha alloy" inahusu vyuma vya aloi ya chini.
Kwa kusema kabisa, kila chuma ni aloi, lakini sio vyuma vyote vinavyoitwa "vyuma vya alloy".Vyuma rahisi zaidi ni chuma (Fe) vilivyounganishwa na kaboni (C) (karibu 0.1% hadi 1%, kulingana na aina).Hata hivyo, neno "chuma cha aloi" ni neno la kawaida linalorejelea vyuma vilivyo na vipengele vingine vya aloi vilivyoongezwa kimakusudi pamoja na kaboni.Aloi za kawaida ni pamoja na manganese (ya kawaida zaidi), nikeli, chromium, molybdenum, vanadium, silicon, na boroni.Aloi zisizo za kawaida ni pamoja na alumini, kobalti, shaba, ceriamu, niobium, titanium, tungsten, bati, zinki, risasi na zirconium.
Ifuatayo ni anuwai ya sifa zilizoboreshwa katika vyuma vya aloi (ikilinganishwa na vyuma vya kaboni): uimara, ugumu, ukakamavu, ukinzani wa uvaaji, ukinzani kutu, ugumu na ugumu wa joto.Ili kufikia baadhi ya mali hizi zilizoboreshwa chuma kinaweza kuhitaji matibabu ya joto.
Baadhi ya haya hupata matumizi katika programu za kigeni na zinazohitajika sana, kama vile blade za turbine za injini za ndege, na katika vinu vya nyuklia.Kwa sababu ya mali ya ferromagnetic ya chuma, baadhi ya aloi za chuma hupata maombi muhimu ambapo majibu yao kwa sumaku ni muhimu sana, ikiwa ni pamoja na katika motors za umeme na katika transfoma.
Spheroidizing
Spheroidite huundwa wakati chuma cha kaboni kinapashwa joto hadi takriban 700 °C kwa zaidi ya masaa 30.Spheroidite inaweza kuunda katika halijoto ya chini lakini muda unaohitajika huongezeka sana, kwani huu ni mchakato unaodhibitiwa na usambaaji.Matokeo yake ni muundo wa fimbo au nyanja za cementite ndani ya muundo wa msingi (ferrite au pearlite, kulingana na upande gani wa eutectoid uko).Kusudi ni kulainisha vyuma vya juu zaidi vya kaboni na kuruhusu uundaji zaidi.Hii ndiyo aina ya chuma laini na yenye ductile zaidi.
Ufungaji kamili
Chuma cha kaboni huwashwa hadi takriban 40 °C juu ya Ac3 au Acm kwa saa 1;hii inahakikisha kwamba feri yote inabadilika kuwa austenite (ingawa cementite bado inaweza kuwepo ikiwa maudhui ya kaboni ni kubwa kuliko eutectoid).Kisha chuma lazima kipozwe polepole, katika eneo la 20 °C (36 °F) kwa saa.Kawaida ni tanuru tu kilichopozwa, ambapo tanuru imezimwa na chuma bado ndani.Hii inasababisha muundo mbaya wa pearlitic, ambayo inamaanisha "bendi" za pearlite ni nene.Chuma cha annealed kikamilifu ni laini na ductile, bila matatizo ya ndani, ambayo mara nyingi ni muhimu kwa kuunda gharama nafuu.Chuma cha spheroidized tu ni laini na ductile zaidi.
Mchakato wa annealing
Mchakato unaotumika kupunguza mfadhaiko katika chuma cha kaboni kinachofanya kazi kwa baridi na chini ya 0.3% C. Kwa kawaida chuma huwashwa hadi 550-650 °C kwa saa 1, lakini wakati mwingine joto hufikia 700 °C.Picha ya kulia[ufafanuzi unahitajika] inaonyesha eneo ambapo mchakato wa kuchuja hutokea.
Annealing ya isothermal
Ni mchakato ambao chuma cha hypoeutectoid kinapokanzwa juu ya joto la juu la muhimu.Halijoto hii hudumishwa kwa muda na kisha kupunguzwa hadi chini ya halijoto ya chini sana na inadumishwa tena.Kisha hupozwa kwa joto la kawaida.Njia hii huondoa gradient yoyote ya joto.
Kurekebisha
Chuma cha kaboni huwashwa hadi takriban 55 °C juu ya Ac3 au Acm kwa saa 1;hii inahakikisha chuma kinabadilika kabisa kuwa austenite.Kisha chuma hicho hupozwa kwa hewa, ambacho ni kiwango cha kupoeza cha takriban 38 °C (100 °F) kwa dakika.Hii inasababisha muundo mzuri wa pearlitic, na muundo wa sare zaidi.Chuma cha kawaida kina nguvu ya juu kuliko chuma cha annealed;ina nguvu ya juu kiasi na ugumu.
Kuzima
Chuma cha kaboni chenye angalau 0.4 wt% C hupashwa joto hadi halijoto ya kawaida na kisha kupozwa haraka (kuzimwa) katika maji, brine, au mafuta kwa joto muhimu.Halijoto muhimu inategemea maudhui ya kaboni, lakini kwa kanuni ya jumla ni ya chini kadiri kaboni inavyoongezeka.Hii inasababisha muundo wa martensitic;aina ya chuma ambayo ina maudhui ya kaboni iliyojaa zaidi katika muundo wa fuwele wa ujazo uliopo ndani ya mwili (BCC), unaoitwa ipasavyo tetragonal inayozingatia mwili (BCT), yenye mkazo mwingi wa ndani.Kwa hivyo chuma kilichozimwa ni kigumu sana lakini ni brittle, kwa kawaida ni brittle sana kwa madhumuni ya vitendo.Mikazo hii ya ndani inaweza kusababisha nyufa za mkazo juu ya uso.Chuma kilichozimwa ni takriban mara tatu ngumu (nne na kaboni zaidi) kuliko chuma cha kawaida.
Uchuuzi (Martempering)
Martempering si kweli utaratibu matiko, hivyo neno marquenching.Ni aina ya matibabu ya joto ya isothermal inayotumiwa baada ya kuzima kwa awali, kwa kawaida katika umwagaji wa chumvi iliyoyeyuka, kwenye joto la juu kidogo ya "joto la kuanza kwa martensite".Katika halijoto hii, mikazo iliyobaki ndani ya nyenzo hupunguzwa na baadhi ya bainite inaweza kuundwa kutoka kwa austenite iliyohifadhiwa ambayo haikuwa na muda wa kubadilika kuwa kitu kingine chochote.Katika tasnia, hii ni mchakato unaotumika kudhibiti ductility na ugumu wa nyenzo.Kwa marquenching ya muda mrefu, ductility huongezeka kwa hasara ndogo kwa nguvu;chuma kinafanyika katika suluhisho hili mpaka joto la ndani na nje la sehemu lifanane.Kisha chuma hupozwa kwa kasi ya wastani ili kupunguza kiwango cha joto.Sio tu mchakato huu unapunguza matatizo ya ndani na nyufa za dhiki, lakini pia huongeza upinzani wa athari.
Kukasirisha
Hii ndiyo matibabu ya kawaida ya joto yaliyokutana, kwa sababu mali ya mwisho yanaweza kuamua kwa usahihi na hali ya joto na wakati wa hasira.Kukausha kunahusisha kupasha joto tena chuma kilichozimika hadi kwenye halijoto iliyo chini ya halijoto ya eutectoid kisha kupoeza.Joto la juu huruhusu kiasi kidogo sana cha spheroidite kuunda, ambayo hurejesha ductility, lakini inapunguza ugumu.Joto halisi na nyakati huchaguliwa kwa uangalifu kwa kila muundo.
Austempering
Mchakato wa kukasirisha ni sawa na uchezaji, isipokuwa kuzima kumeingiliwa na chuma hushikiliwa kwenye umwagaji wa chumvi iliyoyeyuka kwenye joto la kati ya 205 °C na 540 °C, na kisha kupozwa kwa kiwango cha wastani.Chuma inayotokana, inayoitwa bainite, huzalisha muundo wa acicular katika chuma ambao una nguvu kubwa (lakini chini ya martensite), uduara mkubwa, upinzani wa athari ya juu, na upotovu mdogo kuliko chuma cha martensite.Hasara ya ukali inaweza kutumika tu kwenye vyuma vichache, na inahitaji umwagaji maalum wa chumvi.
Chuma cha kaboni cnc
kichaka cha kugeuza kwa shimoni
Chuma cha kaboni cnc
kutengeneza anodizing nyeusi
Bush sehemu na
matibabu ya weusi
Kugeuka kwa chuma cha kaboni
sehemu zilizo na bar ya hexgon
Chuma cha kaboni
Sehemu za gia za DIN
Chuma cha kaboni
kughushi sehemu za machining
Chuma cha kaboni cnc
kugeuza sehemu na phosphating
Bush sehemu na
matibabu ya weusi
