في البناء والصناعة وبعض مجالات الزراعة ، يمكن للمرء أن يلاحظ الاستخدام النشط للمنتجات المعدنية. علاوة على ذلك ، يكشف نفس المعدن ، اعتمادًا على نطاق الاستخدام ، عن خصائص تقنية وتشغيلية مختلفة. يمكن تفسير ذلك من خلال عمليات تعاطي المنشطات. إجراء تقني تكتسب فيه قطعة العمل الأساسية صفات جديدة أو تتحسن وفقًا للخصائص الحالية. يتم تسهيل ذلك من خلال العناصر النشطة ، والتي تسبب خصائص صناعة السبائك عمليات كيميائية وفيزيائية لتغيير الهيكل المعدني.
عناصر السبائك الرئيسية
للكربون قيمة كبيرة ولكن غامضة في عمليات صناعة السبائك. من ناحية ، يساهم تركيزه في الهيكل المعدني بحوالي 1.2٪ في زيادة القوة والصلابة ومستوى هشاشة البرودة ، ومن ناحية أخرى ، يقلل أيضًا من التوصيل الحراري وكثافة المادة. لكن حتى هذا ليس هو الشيء الرئيسي. مثل جميع عناصر صناعة السبائك ، تتم إضافته أثناء المعالجة التكنولوجية تحت تأثير درجة حرارة قوية. ومع ذلك ، لا تبقى جميع الشوائب والمكونات النشطة في الهيكل بعد الانتهاء من العملية. فقط الكربون يمكن أن يبقى في المعدنواعتمادًا على الخصائص المطلوبة للمنتج النهائي ، يقرر التقنيون ما إذا كانوا سيحسنون المعدن أو يحافظون على صفاته الحالية. أي أنها تنوع محتوى الكربون من خلال عملية صناعة السبائك الخاصة.
أيضًا ، يمكن إضافة السيليكون والمنغنيز إلى قائمة عناصر السبائك الأساسية. يتم إدخال الأول في الهيكل المستهدف بنسبة مئوية دنيا (لا تزيد عن 0.4٪) وليس له تأثير خاص على التغيير في جودة قطعة العمل. ومع ذلك ، فإن هذا المكون ، مثل المنغنيز ، ضروري كمادة مزيلة للأكسدة وملزمة. تحدد خصائص عناصر صناعة السبائك هذه السلامة الأساسية للهيكل ، والتي ، حتى في عملية صناعة السبائك ، تجعل من الممكن إدراك العناصر والشوائب الأخرى النشطة بالفعل.
عناصر السبائك المساعدة
هذه المجموعة من العناصر عادة ما تشمل التيتانيوم ، الموليبدينوم ، البورون ، الفاناديوم ، إلخ. أبرز ممثل لهذا الارتباط هو الموليبدينوم ، والذي يستخدم غالبًا في فولاذ الكروم. على وجه الخصوص ، بمساعدتها ، يتم زيادة صلابة المعدن ، كما يتم تقليل عتبة الهشاشة الباردة. يفيد في بناء درجات الصلب واستخدام مكونات الموليبدينوم. هذه عناصر سبائك فعالة في الفولاذ توفر قوة ديناميكية وثابتة للمعادن بينما تقضي على مخاطر الأكسدة الداخلية. أما بالنسبة للتيتانيوم ، فيُستخدم بشكل غير متكرر ولمهمة واحدة فقط - وهي طحن الحبيبات الهيكلية في سبائك الكروم والمنغنيز. يمكن أيضًا تسمية المكملات الغذائية المستهدفةالكالسيوم والرصاص. وهي تستخدم للفراغات المعدنية التي تخضع لعمليات القطع بعد ذلك.
تصنيفات عناصر صناعة السبائك
بالإضافة إلى التقسيم المشروط جدًا لعناصر صناعة السبائك إلى علامات فرق رئيسية ومساعدة ، تُستخدم أيضًا علامات فرق أخرى أكثر دقة. على سبيل المثال ، وفقًا لميكانيكا التأثير على خصائص السبائك والفولاذ ، تنقسم العناصر إلى ثلاث فئات:
- التأثير على تكوين الكربيدات.
- مع التحولات متعددة الأشكال.
- مع تكوين المركبات المعدنية
من المهم مراعاة أنه في كل حالة من الحالات الثلاث ، يعتمد تأثير عناصر السبائك على خصائص المركبات بين المعادن أيضًا على الشوائب الأجنبية. على سبيل المثال ، يمكن أن يكون لتركيز نفس الكربون أو الحديد قيمة. يوجد أيضًا تصنيف لعناصر بالفعل للتحول متعدد الأشكال وفقًا لطبيعة التأثير. على وجه الخصوص ، يتم تمييز العناصر التي تسمح بوجود سبائك الفريت في السبيكة ، وكذلك نظائرها ، والتي تساهم في تثبيت محتوى الأوستينيت الأمثل ، بغض النظر عن درجة الحرارة.
تأثير السبائك على السبائك والفولاذ
هناك عدة طرق يمكن من خلالها تحسين خصائص جودة الفولاذ. بادئ ذي بدء ، هذه هي الصفات المادية التي تحدد المورد التقني للمادة. يسمح لك السبائك في هذا الجزء بزيادة القوة والليونة والصلابة والصلابة. الاتجاه الآخر إيجابيتأثير عناصر صناعة السبائك هو تحسين خصائص الحماية. في هذا الصدد ، يجدر تسليط الضوء على مقاومة الصدمات والصلابة الحمراء ومقاومة الحرارة وعتبة عالية من أضرار التآكل. بالنسبة لبعض التطبيقات ، يتم أيضًا تحضير المعادن مع مراعاة الصفات الكهروكيميائية. في هذه الحالة ، يمكن استخدام عناصر صناعة السبائك لزيادة التوصيل الكهربائي والحراري ، ومقاومة الأكسدة ، والنفاذية المغناطيسية ، إلخ.
ملامح تأثير الشوائب الضارة
الممثلون النموذجيون للشوائب الضارة هم الفوسفور والكبريت. أما بالنسبة للفوسفور ، فعند دمجه مع الحديد ، فهو قادر على تكوين حبيبات هشة يتم حفظها بعد صناعة السبائك. ونتيجة لذلك ، تفقد السبيكة الناتجة درجة عالية من الكثافة ، كما أنها تتميز بهشاشة. ومع ذلك ، فإن الدمج مع الكربون يعطي أيضًا خاصية إيجابية ، مما يحسن عملية فصل الرقائق. هذه الجودة تسهل عمليات التصنيع. الكبريت بدوره مادة أكثر خطورة. إذا كان تأثير عناصر صناعة السبائك على الفولاذ ككل يهدف إلى تحسين مقاومة المادة للتأثيرات الخارجية ، فإن هذا الخليط يثبط هذه المجموعة من الصفات. على سبيل المثال ، يؤدي تركيزه العالي في الهيكل إلى زيادة التآكل وتقليل مقاومة كلال المعدن وتقليل مقاومة التآكل.
تكنولوجيا صناعة السبائك
عادة ، يتم تنفيذ صناعة السبائك في إطار إنتاج المعادن ويمثل إدخالًا إضافيًاالعناصر التي تمت مناقشتها أعلاه. نتيجة للمعالجة الحرارية ، تحدث العمليات الكيميائية والفيزيائية للانضمام إلى المواد الفردية ، وكذلك التشوهات ، في الهيكل. وبالتالي ، فإن عناصر صناعة السبائك تجعل من الممكن تحسين جودة المنتجات المعدنية.
الخلاصة
صناعة السبائك هي عملية تكنولوجية معقدة لتغيير خصائص المعدن. يكمن تعقيدها بشكل أساسي في الاختيار الأساسي للوصفات المثلى لتحقيق المجموعة المطلوبة من خصائص قطعة العمل. كما ذكرنا سابقًا ، فإن تأثير عناصر صناعة السبائك متنوع وغامض. يمكن لنفس المكون من المادة المضافة النشطة ، على سبيل المثال ، تحسين قوة المعدن في نفس الوقت وتقليل الموصلية الحرارية له. تتمثل مهمة التقنيين في تطوير مجموعات فائزة من العناصر التي تجعل الجزء أو الهيكل المعدني هو الأكثر قبولًا من حيث صفاته من حيث الاستخدام لأغراض محددة.
