Leegmalm: klassid, omadused ja rakendused

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Legeerraud on materjal, mida toodetakse kõrgahjudes sulatamisel. See võib sisaldada erinevas koguses süsinikku. Sõltuv alt selle aine kvantitatiivsest sisaldusest eristatakse kahte tüüpi malmi. Esimest nimetatakse konversiooniks ehk valgeks ja teist halliks või valukojaks.

Malmitüüpide kirjeldus

Esimene tüüp on malm. See on materjali nimi, milles süsinik on sellise aine kujul nagu tsementiit. Vaheajal on sellel valge värv, sellest ka nimi. Sellist malmi iseloomustab kõrge kõvadus ja rabedus. Seda on väga raske masinaga töödelda. Samal ajal on umbes 80% kogu sulatatud malmist valge. Seda tüüpi materjalide põhieesmärk on edasine ümbersulatamine teraseks.

Hall sulammalm on metall, milles süsinik esineb plastilise grafiidi kujul. Vaheajal on selle värv hall, mis määras ka selle nime. Sellise malmi rabedus ja kõvadus on väiksem kui valgel malmil, kuid seda on palju paremini töödeldav.

Seda tüüpi legeermalmi omadused on järgmised:

• Esiteks peab see väga hästi vastu survekoormustele.
• Teiseks on see metall pinnadefektide suhtes tundetu ja tal on ka hea vastupidavus väsimuskahjustustele.

Kuid valuleeermalmil on üsna nõrk löögitugevus ja madal elastsus. Nende kahe puuduse tõttu on sellist materjali ehituslikel eesmärkidel üsna raske kasutada.

Hallmalmi klasside üldine kirjeldus

Tänapäeval on sellised legeeritud hallmalmi klassid: SCH 10, SCH 15, SCH 18, SCH 20 ja mitmed teised. Märgistusel olevad tähed SCh näitavad, et tegemist on hallmalmiga ja kaks järgmist numbrit näitavad maksimaalset koormust, mida metall venitamisel talub. Tõmbetugevust mõõdetakse sel juhul MPa-des.

Hallmalmi sordid

Valutud legeeritud raual on mitu alatüüpi. Üks neist oli kõrgtugev malm. See tingimuslik nimi anti materjalile, mida eristab asjaolu, et see on pehmem ja viskoossem kui hall. Hankige see valgest malmist. Selleks kasutage lõõmutamisprotseduuri, mis kestab kaua. Märgised on siin umbes samad, näiteks KCh 30-6, KCh 33-8, KCh 37-12. Tähed näitavad, et see malm on tempermalm ja kaks järgmist numbrit määravad tõmbetugevuse. Kuid mis puudutab viimast ühte või kahte numbrit, siis need iseloomustavad maksimaalset suhtelist pikenemist, mismõõdetuna protsentides.

Teine valukojas legeeritud raua alamtüüp on modifitseeritud. Selle saamiseks peate hallile lisama spetsiaalseid elemente. Sellised modifikaatorid lisatakse enne aine valamist. Lisanditena võib kasutada alumiiniumi, räni, k altsiumi ja teisi. Need lisandid suurendavad oluliselt kristallisatsioonikeskuste arvu. Teisisõnu aitavad need kaasa grafiidi olulisele vähendamisele.

Tänu nendele lisanditele iseloomustavad spetsiaalset legeeritud malmi paremad tugevusomadused, väiksem rabedus ja suurem vastupidavus pragunemisele. Tasub lisada, et kõik selle sulami parimad klassid saadakse sellisest modifitseeritud materjalist.

Sulami sulami tüübid

Mida tähendab legeermalm? Legeerimine on toiming, mille käigus viiakse materjali koostisesse mitmesuguseid lisandeid, mis võivad selle omadusi parandada. Malmi jaoks on sellisteks lisanditeks saanud titaan, kroom, vanaadium ja teised. Legeerelementide lisamine koostisesse võib suurendada selliseid omadusi nagu tugevus, kõvadus, kulumiskindlus, korrosioonikindlus ja paljud teised.

Tänapäeval, sõltuv alt legeerelementide hulgast malmis, eristatakse kolme tüüpi:

1. Kui lisaaineid sisaldub kuni 2,5% kogumassist, siis on tegemist madala legeeritud malmiga.
2. Keskmiselt legeeritud materjalid on need materjalid, mille ainete sisaldus jääb vahemikku2,5 kuni 10%.
3. Viimane tüüp on tugev alt legeeritud, kui modifikaatorite sisaldus kokku ületab 10%.

Legemisained, märgistus

Vastav alt GOST-ile peab legeeritud malm sisaldama teatud koguses aineid, mida teatud piirkonnas kasutada. Lisaks on märgistus ka standardne. Näiteks ChN15D7Kh on ülitugev sulam, mis sisaldab 15% niklit, 7% vaske ja ligikaudu 1% kroomi. Nagu näete, on märgistuses legeerivad elemendid tähistatud ühe tähega, millele järgneb lisandi kvantitatiivset sisaldust näitav number. Samas võib ka juhtuda, et figuur on puudu, nagu pärast kroomi. See tähendab, et aine sisaldus koostises on umbes 1%.

Mis puutub sellise malmi valmistamisse, siis see on üsna odav. Samal ajal on lõpptootel piisav alt kõrged jõudlusomadused. Tänu nendele kahele tegurile suureneb kirjeldatud materjali ulatus pidev alt.

Sulami sulami tüübid

On loomulik, et mis tahes aine lisamine koostisele suurendab konkreetseid omadusi. Seetõttu eristatakse mitut legeeritud materjalide klassi.

Niisiis, malm võib olla kulumiskindel. Sellesse rühma kuuluvat materjali iseloomustab see, et sellel on suurenenud kulumiskindlus, mis tekib pinna hõõrdumisel. Sellesse kategooriasse kuuluvad hõõrdumisvastane ja hõõrdumisvastane malm. Esimesel neist on väga madalhõõrdetegur. Sellest tulenev alt on nimetatud tüüpi legeeritud malmi peamiseks kasutusalaks selliste osade tootmine nagu liulaagrid, nende jaoks mõeldud puksid ja muud sarnaste nõuetega osad.

Hõõrdematerjali iseloomustab seevastu üsna kõrge hõõrdetegur ja seetõttu kasutatakse seda kõige sagedamini mitmesuguste mehhanismide, seadmete jms piduriseadmete tootmisel.

Roostevaba malm

Paljud inimesed teavad, et on olemas metall, mida nimetatakse roostevabaks teraseks. Tegelikult pole see väga täpne määratlus. Just sellised sulamid erinevad selle poolest, et nende vastupidavus korrosioonile on üsna kõrge. Nimetatud malmi kasutati enim laevaehituses. Kui raua koostisesse lisada legeeriva elemendina rohkem kui 12% kroomi ja vähendada süsinikusisaldust nii palju kui võimalik, siis selline sulam saadakse tulemuseks.

ChNHT, ChN1KhMD, ChN15D7Kh2 said selle levinuimateks kaubamärkideks. Need erinevad selle poolest, et säilitavad kõrge korrosioonikindluse isegi agressiivses keskkonnas, neil on hea vastupidavus kavitatsioonile ja kulumisele auru-veekeskkonnas.

Väike, kuid siiski üsna populaarne grupp on kuumakindel malm. Materjali peamine eelis on see, et seda on üsna raske oksüdeeruda ja see säilitab oma omadused hästi ka kõrgel temperatuuril.

Vase tutvustus

Praeguaja jooksul hakkavad üha sagedamini kasutama malmi koos vase lisamisega. Selle lisandi lisamine sulamisse parandab oluliselt selle valuomadusi. Mis kõige parem, see mõjutab materjali voolavust. Lisaks väheneb tunduv alt kalduvus pragunemisele ja poorsuse kokkutõmbumisele.

0,5% Cu (vask) sisaldus muudab malmi piisav alt sobivaks valamiseks osadeks, mille seinapaksus on vahemikus 10–25 mm. Kui on vaja suurendada tulevaste elementide seina paksust, siis on vaja suurendada vase ja ka selle komplekside kvantitatiivset sisaldust. Siinkohal väärib märkimist, et vase lisamise mõju saab tugevdada, kui sulamisse lisatakse selliseid elemente nagu antimon või vismut.

Kui süsiniku ekvivalent suureneb, siis vase mõju grafiidi kristalliseerumisele väheneb. Malmi legeerimine vasega võib samuti vältida pinnakihtide pleegitamist ja suurendada kõvadust ka keskosa suunas. See on silindri vooderdiste, malmplokipeade ja muude esemete sulatamisel üsna märgatav.

Keeruline legeeritud malm

Selleks, et eduk alt sulatada malmi, mida saab kasutada silindrite vooderdiste valamisel, on vaja lisaks erinevatele ferrosulamitele kasutada ka induktsioonahju. Selliste osade valamise läbiviimiseks kasutatakse kaubamärke IChKhN4, ChN1KhMD ja ChNMSh ning mitut muud tüüpi. Nende eripära on see, et kõik osad sulatatakse õhukeseseinaliseks või massiivseks vormiks.

Nõelstruktuur ja kõrge tugevusega materjal

Väikest sorti hallmalmi, mis kuulub kulumiskindluse rühma, on terava struktuuriga materjal. Sellise materjali dopinguaste on üsna madal. Räni ja süsiniku sisaldus selles on samuti üsna madal. Sel juhul suureneb ainete, nagu vask, molübdeen, nikkel ja mõned muud modifikaatorid, kogus sõltuv alt sellest tulenevast nõutavast seinapaksusest, aga ka sõltuv alt kasutatavast valumeetodist.

Teine sort on ülitugev materjal. See on hallmalmi väike sort, mida eristab nodulaarse grafiidi sisaldus. Sellise struktuuri saamiseks on vaja sulamisse lisada magneesiumi, tseeriumi ja vismutit. Nende kolme legeeriva elemendi lisamine muudab valumaterjali plastilise grafiidi kerakujuliseks grafiidiks. See tüüp erineb selle poolest, et selle mehaanilised omadused on palju kõrgemad kui muud tüüpi malmidel. Praeguseks on toodetud ligikaudu 10 erinevat klassi selle kategooria sulamit. Sellist materjali saab tempermalmist tüübi asemel suurepäraselt kasutada laevaehituses. Ja kõige levinum kõrgtugeva malmi tüüp on magneesium (koostises on palju magneesiumi).