වෙල්ඩින් ගුණාත්මකභාවය මත වෙල්ඩින් වයර් වල අඩංගු ලෝහ මූලද්රව්යවල බලපෑම

Si, Mn, S, P, Cr, Al, Ti, Mo, V සහ අනෙකුත් මිශ්ර ලෝහ අඩංගු වෑල්ඩින් වයර් සඳහා. වෙල්ඩින් කාර්ය සාධනය මත මෙම මිශ්ර ලෝහවල බලපෑම පහත විස්තර කෙරේ:

සිලිකන් (Si)

සිලිකන් යනු වෑල්ඩින් වයර් වල බහුලව භාවිතා වන ඩිඔක්සිඩයිසින් මූලද්‍රව්‍යය වන අතර, එය යකඩ ඔක්සිකරණය සමඟ සංයෝජනය වීම වළක්වා ගත හැකි අතර උණු කළ තටාකයේ FeO අඩු කළ හැකිය. කෙසේ වෙතත්, සිලිකන් ඩයොක්සිකරණය පමණක් භාවිතා කරන්නේ නම්, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ලැබෙන SiO2 ඉහළ ද්‍රවාංකයක් (1710 ° C පමණ) ඇති අතර, එහි ප්‍රතිඵලය වන අංශු කුඩා වන අතර, උණු කළ තටාකයෙන් පිටතට පාවීම දුෂ්කර වන අතර එමඟින් පහසුවෙන් ස්ලැග් ඇතුළත් වීමට හේතු විය හැක. වෑල්ඩින් ලෝහ.

මැංගනීස් (මිලියන)

මැංගනීස් වල බලපෑම සිලිකන් වල බලපෑමට සමාන වේ, නමුත් එහි ඔක්සිකරණ හැකියාව සිලිකන් වලට වඩා තරමක් නරක ය. මැංගනීස් ඩයොක්සයිඩ් භාවිතයෙන් පමණක්, ජනනය කරන ලද MnO වැඩි ඝනත්වයක් (15.11g/cm3) ඇති අතර, උණු කළ තටාකයෙන් පිටතට පාවීම පහසු නොවේ. වෑල්ඩින් වයර් වල අඩංගු මැංගනීස්, ඔක්සිකරණයට අමතරව, සල්ෆර් සමඟ සංයෝජනය වී මැංගනීස් සල්ෆයිඩ් (MnS) සෑදිය හැකි අතර, එය ඉවත් කළ හැකිය (desulfurization), එබැවින් එය සල්ෆර් නිසා ඇති වන උණුසුම් ඉරිතැලීම් ප්‍රවණතාව අඩු කළ හැකිය. සිලිකන් සහ මැංගනීස් ඔක්සිකරණය සඳහා පමණක් භාවිතා කරන බැවින්, ඔක්සිකරණය වූ නිෂ්පාදන ඉවත් කිරීම අපහසුය. එබැවින්, සිලිකන්-මැංගනීස් සන්ධි ඩයොක්සිකරණය වර්තමානයේ බහුලව භාවිතා වන අතර, එමගින් ජනනය කරන ලද SiO2 සහ MnO සිලිකේට (MnO·SiO2) බවට සංයුක්ත කළ හැක. MnO·SiO2 අඩු ද්‍රවාංකයක් (1270°C පමණ) සහ අඩු ඝනත්වයක් (3.6g/cm3 පමණ) ඇති අතර, හොඳ ඩයොක්සිකරණ බලපෑමක් ලබා ගැනීම සඳහා විශාල ස්ලැග් කැබලිවලට ඝනීභවනය වී උණු කළ තටාකයේ පාවී යා හැක. මැංගනීස් වානේවල වැදගත් මිශ්‍ර ලෝහයක් වන අතර වැදගත් දෘඩතා මූලද්‍රව්‍යයක් වන අතර එය වෑල්ඩින් ලෝහයේ තද බව කෙරෙහි විශාල බලපෑමක් ඇති කරයි. Mn අන්තර්ගතය 0.05% ට වඩා අඩු වූ විට, වෑල්ඩින් ලෝහයේ දෘඪතාව ඉතා ඉහළ ය; Mn අන්තර්ගතය 3% ට වඩා වැඩි වූ විට, එය ඉතා බිඳෙන සුළු වේ; Mn අන්තර්ගතය 0.6-1.8% වන විට, වෑල්ඩින් ලෝහයට වැඩි ශක්තියක් සහ තද බවක් ඇත.

සල්ෆර් (S)

සල්ෆර් බොහෝ විට වානේවල යකඩ සල්ෆයිඩ් ආකාරයෙන් පවතින අතර, ජාලයක් ආකාරයෙන් ධාන්ය මායිමේ බෙදා හරිනු ලැබේ, එමගින් වානේ දෘඪතාව සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරයි. යකඩ සහ යකඩ සල්ෆයිඩ් වල eutectic උෂ්ණත්වය අඩුයි (985°C). එබැවින්, උණුසුම් වැඩ කිරීමේදී, සැකසීමේ ආරම්භක උෂ්ණත්වය සාමාන්‍යයෙන් 1150-1200 ° C වන අතර, යකඩ සහ යකඩ සල්ෆයිඩ් වල eutectic උණු වී ඇති බැවින්, සැකසීමේදී ඉරිතැලීම් ඇති වේ, මෙම සංසිද්ධිය ඊනියා "සල්ෆර් උණුසුම් කැළඹීම" වේ. . සල්ෆර් වල මෙම ගුණාංගය වානේ වෑල්ඩින් කිරීමේදී උණුසුම් ඉරිතැලීම් ඇති කරයි. එබැවින් වානේවල සල්ෆර් අන්තර්ගතය සාමාන්යයෙන් දැඩි ලෙස පාලනය වේ. සාමාන්‍ය කාබන් වානේ, උසස් තත්ත්වයේ කාබන් වානේ සහ උසස් උසස් තත්ත්වයේ වානේ අතර ප්‍රධාන වෙනස පවතින්නේ සල්ෆර් සහ පොස්පරස් ප්‍රමාණයයි. කලින් සඳහන් කළ පරිදි, මැංගනීස් ඩීසල්ෆරයිස් කිරීමේ බලපෑමක් ඇති කරයි, මන්ද මැංගනීස් සල්ෆර් සමඟ ඉහළ ද්‍රවාංකයක් (1600 ° C) සහිත මැංගනීස් සල්ෆයිඩ් (MnS) සෑදිය හැකි අතර එය ධාන්යවල කැටිති ආකාරයෙන් බෙදා හරිනු ලැබේ. උණුසුම් වැඩ අතරතුර, මැංගනීස් සල්ෆයිඩ් ප්රමාණවත් ප්ලාස්ටික් ඇති අතර, එමගින් සල්ෆර්ගේ හානිකර බලපෑම ඉවත් කරයි. එබැවින්, වානේවල මැංගනීස් යම් ප්රමාණයක් පවත්වා ගැනීම ප්රයෝජනවත් වේ.

පොස්පරස් (P)

පොස්පරස් වානේවල ෆෙරයිට් වල සම්පූර්ණයෙන්ම විසුරුවා හැරිය හැක. වානේ මත එහි ශක්තිමත් කිරීමේ බලපෑම දෙවන වන්නේ කාබන් වලට පමණක් වන අතර එය වානේවල ශක්තිය හා දෘඪතාව වැඩි කරයි. පොස්පරස් වානේවල විඛාදන ප්රතිරෝධය වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර, ප්ලාස්ටික් හා දෘඪතාව සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වේ. විශේෂයෙන් අඩු උෂ්ණත්වවලදී, බලපෑම වඩාත් බරපතල වන අතර, එය පොස්පරස් හි සීතල දණහිස් නැඹුරුව ලෙස හැඳින්වේ. එබැවින්, එය වෑල්ඩින් කිරීමට අහිතකර වන අතර වානේවල ඉරිතැලීම් සංවේදීතාව වැඩි කරයි. අපිරිසිදුකමක් ලෙස, වානේවල පොස්පරස් අන්තර්ගතය ද සීමා කළ යුතුය.

Chromium (Cr)

Chromium හට ප්ලාස්ටික් සහ තද බව අඩු නොකර වානේවල ශක්තිය සහ තද බව වැඩි කළ හැක. Chromium සතුව ප්‍රබල විඛාදන ප්‍රතිරෝධයක් සහ අම්ල ප්‍රතිරෝධයක් ඇත, එබැවින් austenitic මල නොබැඳෙන වානේ සාමාන්‍යයෙන් වැඩි ක්‍රෝමියම් (13% ට වඩා වැඩි) අඩංගු වේ. Chromium ශක්තිමත් ඔක්සිකරණ ප්රතිරෝධයක් සහ තාප ප්රතිරෝධයක් ද ඇත. එබැවින්, ක්‍රෝමියම් 12CrMo, 15CrMo 5CrMo වැනි තාප ප්‍රතිරෝධී වානේවල ද බහුලව භාවිතා වේ. වානේ යම් ක්‍රෝමියම් ප්‍රමාණයක් අඩංගු වේ [7]. ක්‍රෝමියම් යනු ඔස්ටෙනිටික් වානේවල වැදගත් සංඝටක මූලද්‍රව්‍යයක් වන අතර මිශ්‍ර වානේවල ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී ඔක්සිකරණ ප්‍රතිරෝධය සහ යාන්ත්‍රික ගුණ වැඩි දියුණු කළ හැකි ෆෙරිටයිසින් මූලද්‍රව්‍යයකි. Austenitic මල නොබැඳෙන වානේවල, ක්‍රෝමියම් සහ නිකල් මුළු ප්‍රමාණය 40% වන විට, Cr/Ni = 1 වන විට, උණුසුම් ඉරිතැලීමේ ප්‍රවණතාවක් පවතී; Cr/Ni = 2.7 විට, උණුසුම් ඉරිතැලීමේ ප්‍රවණතාවක් නොමැත. එබැවින්, Cr/Ni = 2.2 සිට 2.3 දක්වා සාමාන්‍ය 18-8 වානේ, ක්‍රෝමියම් මිශ්‍ර වානේවල කාබයිඩ් නිෂ්පාදනය කිරීමට පහසු වන අතර එමඟින් මිශ්‍ර වානේ තාප සන්නායකතාවය වඩාත් නරක අතට හැරෙන අතර ක්‍රෝමියම් ඔක්සයිඩ් නිෂ්පාදනය කිරීමට පහසු වන අතර එමඟින් වෙල්ඩින් කිරීම අපහසු වේ.

ඇලුමිනියම් (AI)

ඇලුමිනියම් ප්‍රබල ඩයොක්සිකාරක මූලද්‍රව්‍යවලින් එකකි, එබැවින් ඇලුමිනියම් ඩයොක්සිකාරක කාරකයක් ලෙස භාවිතා කිරීමෙන් අඩු FeO නිපදවීමට පමණක් නොව, පහසුවෙන් FeO අඩු කිරීමටත්, උණු කළ තටාකයේ ජනනය වන CO වායුවේ රසායනික ප්‍රතික්‍රියාව ඵලදායී ලෙස වළක්වන අතර CO වලට ප්‍රතිරෝධය දැක්වීමේ හැකියාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය. සිදුරු. මීට අමතරව, ඇලුමිනියම් නයිට්‍රජන් සමඟ ඒකාබද්ධ වී නයිට්‍රජන් සවි කළ හැකි අතර එමඟින් නයිට්‍රජන් සිදුරු අඩු කළ හැකිය. කෙසේ වෙතත්, ඇලුමිනියම් ඩයොක්සයිඩ් සමග, ප්රතිඵලයක් ලෙස Al2O3 ඉහළ ද්රවාංකයක් (2050 ° C පමණ) ඇති අතර, වෑල්ඩයේ ස්ලැග් ඇතුළත් වීමට ඉඩ ඇති ඝන තත්වයේ උණු කළ තටාකයේ පවතී. ඒ අතරම, ඇලුමිනියම් අඩංගු වෑල්ඩින් වයරය ඉසිලීමට පහසු වන අතර ඉහළ ඇලුමිනියම් අන්තර්ගතය වෑල්ඩින් ලෝහයේ තාප ඉරිතැලීම් ප්‍රතිරෝධය ද අඩු කරයි, එබැවින් වෙල්ඩින් වයරයේ ඇලුමිනියම් අන්තර්ගතය දැඩි ලෙස පාලනය කළ යුතු අතර එය ඉතා නොවිය යුතුය. බොහෝ. වෙල්ඩින් වයර්හි ඇලුමිනියම් අන්තර්ගතය නිසි ලෙස පාලනය කර ඇත්නම්, වෑල්ඩින් ලෝහයේ දෘඪතාව, අස්වැන්න ලක්ෂ්යය සහ ආතන්ය ශක්තිය තරමක් වැඩි දියුණු වනු ඇත.

ටයිටේනියම් (Ti)

ටයිටේනියම් ද ප්‍රබල ඩයොක්සිකාරක මූලද්‍රව්‍යයක් වන අතර, නයිට්‍රජන් සවි කිරීමට සහ නයිට්‍රජන් සිදුරුවලට ප්‍රතිරෝධය දැක්වීමට වෑල්ඩින් ලෝහයේ හැකියාව වැඩි දියුණු කිරීමට නයිට්‍රජන් සමඟ TiN සංස්ලේෂණය කළ හැකිය. වෑල්ඩින් ව්යුහයේ Ti සහ B (බෝරෝන්) අන්තර්ගතය සුදුසු නම්, වෑල්ඩින් ව්යුහය පිරිපහදු කළ හැක.

Molybdenum (Mo)

මිශ්‍ර වානේවල ඇති Molybdenum මගින් වානේවල ශක්තිය සහ දෘඪතාව වැඩි දියුණු කිරීමටත්, ධාන්‍ය පිරිපහදු කිරීමටත්, අස්ථාවරත්වය සහ අධික උනුසුම් වීමේ ප්‍රවණතාව වළක්වා ගැනීමටත්, ඉහළ උෂ්ණත්ව ශක්තිය, බඩගා යන ශක්තිය සහ කල් පවතින ශක්තිය වැඩි දියුණු කිරීමටත්, molybdenum අන්තර්ගතය 0.6% ට වඩා අඩු වූ විට, ප්ලාස්ටික් බව අඩු කිරීමටත් හැකි වේ. ඉරිතැලීමේ ප්‍රවණතාවය සහ බලපෑමේ දෘඪතාව වැඩි දියුණු කරයි. Molybdenum graphitization ප්රවර්ධනය කිරීමට නැඹුරු වේ. එබැවින්, 16Mo, 12CrMo, 15CrMo වැනි සාමාන්ය molybdenum අඩංගු තාප ප්රතිරෝධී වානේ 0.5% ක් පමණ molybdenum අඩංගු වේ. මිශ්‍ර වානේවල molybdenum හි අන්තර්ගතය 0.6-1.0% වන විට, molybdenum මිශ්‍ර වානේවල ප්ලාස්ටික් බව සහ තද බව අඩු කරන අතර මිශ්‍ර වානේ නිවාදැමීමේ ප්‍රවණතාව වැඩි කරයි.

වැනේඩියම් (V)

වැනේඩියම් වානේවල ශක්තිය වැඩි කිරීමට, ධාන්ය පිරිපහදු කිරීමට, ධාන්ය වර්ධනයේ ප්රවණතාවය අඩු කිරීමට සහ දෘඪතාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය. වැනේඩියම් යනු සාපේක්ෂ වශයෙන් ශක්තිමත් කාබයිඩ් සාදන මූලද්‍රව්‍යයක් වන අතර සාදන ලද කාබයිඩ් 650 ° C ට අඩු ස්ථායී වේ. කාලය දැඩි කිරීමේ බලපෑම. වැනේඩියම් කාබයිඩ් ඉහළ උෂ්ණත්ව ස්ථායීතාවයක් ඇති අතර, වානේවල ඉහළ උෂ්ණත්ව දෘඪතාව වැඩිදියුණු කළ හැකිය. වැනේඩියම් වානේ කාබයිඩ් බෙදා හැරීම වෙනස් කළ හැක, නමුත් වැනේඩියම් ගෑස් වෑල්ඩින් සහ ගෑස් කැපීම දුෂ්කරතාවය වැඩි කරන වර්තන ඔක්සයිඩ, පිහිටුවීමට පහසු වේ. සාමාන්‍යයෙන්, වෑල්ඩින් මැහුම් වල වැනේඩියම් අන්තර්ගතය 0.11% ක් පමණ වන විට, එය නයිට්‍රජන් සවි කිරීමේ කාර්යභාරයක් ඉටු කළ හැකි අතර, අවාසි වාසිදායක බවට පත් කරයි.