சாம்பல் வார்ப்பிரும்பு ஒவ்வொரு உறுப்பு பங்கு பற்றி பேச

 

சாம்பல் வார்ப்பிரும்புகளில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் உறுப்புகளின் பங்கு

1.கார்பன் மற்றும் சிலிக்கான்: கார்பன் மற்றும் சிலிக்கான் ஆகியவை கிராஃபிடைசேஷனை வலுவாக ஊக்குவிக்கும் தனிமங்கள். சாம்பல் வார்ப்பிரும்பு உலோகவியல் அமைப்பு மற்றும் இயந்திர பண்புகளில் அவற்றின் விளைவுகளை விளக்குவதற்கு கார்பன் சமமானவை பயன்படுத்தப்படலாம். கார்பனுக்கு இணையான அளவு அதிகரிப்பதால் கிராஃபைட் செதில்கள் கரடுமுரடானதாகவும், எண்ணிக்கையில் அதிகரிப்பதற்கும், வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மை குறைவதற்கும் காரணமாகிறது. மாறாக, கார்பனுக்கு இணையான அளவைக் குறைப்பது கிராஃபைட்டுகளின் எண்ணிக்கையைக் குறைக்கலாம், கிராஃபைட்டைச் செம்மைப்படுத்தலாம் மற்றும் முதன்மை ஆஸ்டினைட் டென்ட்ரைட்டுகளின் எண்ணிக்கையை அதிகரிக்கலாம், இதன் மூலம் சாம்பல் வார்ப்பிரும்புகளின் இயந்திர பண்புகளை மேம்படுத்தலாம். இருப்பினும், கார்பனுக்கு இணையான அளவைக் குறைப்பது வார்ப்பு செயல்திறன் குறைவதற்கு வழிவகுக்கும்.

2.மாங்கனீசு: மாங்கனீசு என்பது கார்பைடுகளை நிலைப்படுத்தி கிராஃபிடைசேஷனைத் தடுக்கும் ஒரு தனிமமாகும். இது சாம்பல் வார்ப்பிரும்புகளில் பெர்லைட்டை நிலைப்படுத்தி சுத்திகரிக்கும் விளைவைக் கொண்டுள்ளது. Mn=0.5% முதல் 1.0% வரையில், மாங்கனீஸின் அளவை அதிகரிப்பது வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மையை மேம்படுத்த உதவுகிறது.

3.பாஸ்பரஸ்: வார்ப்பிரும்பில் உள்ள பாஸ்பரஸ் உள்ளடக்கம் 0.02% ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​இண்டர்கிரானுலர் பாஸ்பரஸ் யூடெக்டிக் ஏற்படலாம். ஆஸ்டினைட்டில் பாஸ்பரஸின் கரைதிறன் மிகவும் சிறியது. வார்ப்பிரும்பு திடப்படுத்தும்போது, ​​பாஸ்பரஸ் அடிப்படையில் திரவத்தில் இருக்கும். யூடெக்டிக் திடப்படுத்தல் கிட்டத்தட்ட முடிந்ததும், யூடெக்டிக் குழுக்களுக்கு இடையில் மீதமுள்ள திரவ கட்ட கலவை மும்மை யூடெக்டிக் கலவைக்கு (Fe-2%, C-7%, P) அருகில் உள்ளது. இந்த திரவ நிலை சுமார் 955℃ இல் திடப்படுத்துகிறது. வார்ப்பிரும்பு திடப்படும்போது, ​​மாலிப்டினம், குரோமியம், டங்ஸ்டன் மற்றும் வெனடியம் ஆகியவை பாஸ்பரஸ் நிறைந்த திரவ நிலையில் பிரிக்கப்பட்டு, பாஸ்பரஸ் யூடெக்டிக் அளவை அதிகரிக்கிறது. வார்ப்பிரும்புகளில் பாஸ்பரஸ் உள்ளடக்கம் அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​பாஸ்பரஸ் யூடெக்டிகின் தீங்கு விளைவிக்கும் விளைவுகளுக்கு மேலதிகமாக, இது உலோக அணியில் உள்ள கலப்பு கூறுகளைக் குறைக்கும், இதனால் கலப்பு உறுப்புகளின் விளைவை பலவீனப்படுத்துகிறது. பாஸ்பரஸ் யூடெக்டிக் திரவமானது யூடெக்டிக் குழுவைச் சுற்றி மெல்லியதாக இருக்கிறது, அது திடப்படுத்துகிறது மற்றும் வளர்கிறது, மேலும் திடப்படுத்துதல் சுருக்கத்தின் போது அதை நிரப்புவது கடினம், மேலும் வார்ப்பு சுருங்குவதற்கான அதிக போக்கு உள்ளது.

4.கந்தகம்: இது உருகிய இரும்பின் திரவத்தன்மையைக் குறைக்கிறது மற்றும் வார்ப்புகளின் சூடாக வெடிக்கும் போக்கை அதிகரிக்கிறது. வார்ப்புகளில் இது ஒரு தீங்கு விளைவிக்கும் உறுப்பு. எனவே, கந்தகத்தின் உள்ளடக்கம் குறைவாக இருந்தால், சிறந்தது என்று பலர் நினைக்கிறார்கள். உண்மையில், கந்தகத்தின் உள்ளடக்கம் ≤0.05% ஆக இருக்கும்போது, ​​​​இந்த வகையான வார்ப்பிரும்பு நாம் பயன்படுத்தும் சாதாரண தடுப்பூசிக்கு வேலை செய்யாது. காரணம், தடுப்பூசி மிக விரைவாக சிதைகிறது, மேலும் வெள்ளை புள்ளிகள் பெரும்பாலும் வார்ப்புகளில் தோன்றும்.

5.தாமிரம்: சாம்பல் வார்ப்பிரும்பு உற்பத்தியில் தாமிரம் பொதுவாக சேர்க்கப்படும் கலப்பு உறுப்பு ஆகும். முக்கிய காரணம், தாமிரம் குறைந்த உருகுநிலை (1083℃), உருகுவதற்கு எளிதானது மற்றும் நல்ல கலவை விளைவைக் கொண்டுள்ளது. தாமிரத்தின் கிராஃபிடைசேஷன் திறன் சிலிக்கானின் 1/5 ஆகும், எனவே இது வார்ப்பிரும்பு வெள்ளை நிறத்தை கொண்டிருக்கும் போக்கைக் குறைக்கும். அதே நேரத்தில், தாமிரம் ஆஸ்டினைட் மாற்றத்தின் முக்கியமான வெப்பநிலையையும் குறைக்கும். எனவே, தாமிரம் பெர்லைட் உருவாவதை ஊக்குவிக்கும், பெர்லைட்டின் உள்ளடக்கத்தை அதிகரிக்கவும், பெர்லைட்டைச் செம்மைப்படுத்தவும், அதில் பெர்லைட் மற்றும் ஃபெரைட்டை வலுப்படுத்தவும் முடியும், இதன் மூலம் வார்ப்பிரும்புகளின் கடினத்தன்மை மற்றும் வலிமையை அதிகரிக்கும். இருப்பினும், அதிக அளவு தாமிரம், சிறந்தது. தாமிரத்தின் சரியான அளவு 0.2% முதல் 0.4% வரை சேர்க்கப்படுகிறது. அதிக அளவு தாமிரத்தை சேர்க்கும் போது, ​​அதே நேரத்தில் டின் மற்றும் குரோமியம் சேர்ப்பது வெட்டு செயல்திறனுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும். இது மேட்ரிக்ஸ் கட்டமைப்பில் அதிக அளவு சோர்பைட் கட்டமைப்பை உருவாக்கும்.

6.குரோமியம்: குரோமியத்தின் கலப்பு விளைவு மிகவும் வலுவானது, முக்கியமாக குரோமியம் சேர்ப்பதால் உருகிய இரும்பின் வெண்மை வார்ப்பு சுருங்கும் தன்மையை அதிகரிக்கிறது, மேலும் வார்ப்பு சுருங்கிவிடுவது எளிது, இதனால் வீணாகும். எனவே, குரோமியத்தின் அளவைக் கட்டுப்படுத்த வேண்டும். ஒருபுறம், உருகிய இரும்பின் வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மையை மேம்படுத்த ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு குரோமியம் உள்ளது என்று நம்பப்படுகிறது; மறுபுறம், வார்ப்பு சுருங்கி ஸ்கிராப் விகிதத்தில் அதிகரிப்பதைத் தடுக்க குரோமியம் கண்டிப்பாக குறைந்த வரம்பில் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. அசல் உருகிய இரும்பின் குரோமியம் உள்ளடக்கம் 0.35% ஐ விட அதிகமாக இருந்தால், அது வார்ப்பில் ஒரு அபாயகரமான விளைவை ஏற்படுத்தும் என்று பாரம்பரிய அனுபவம் கூறுகிறது.

7. மாலிப்டினம்: மாலிப்டினம் என்பது ஒரு பொதுவான கலவை-உருவாக்கும் உறுப்பு மற்றும் ஒரு வலுவான பியர்லைட் உறுதிப்படுத்தும் உறுப்பு ஆகும். இது கிராஃபைட்டை செம்மைப்படுத்தக்கூடியது. ωMo<0.8% ஆக இருக்கும்போது, ​​மாலிப்டினம் பேர்லைட்டைச் செம்மைப்படுத்தி, பெர்லைட்டில் உள்ள ஃபெரைட்டை வலுப்படுத்த முடியும், இதன் மூலம் வார்ப்பிரும்புகளின் வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மையை திறம்பட மேம்படுத்துகிறது.

சாம்பல் வார்ப்பிரும்பு பல சிக்கல்களைக் கவனிக்க வேண்டும்

1.அதிக வெப்பத்தை அதிகரிப்பது அல்லது வைத்திருக்கும் நேரத்தை நீட்டிப்பது உருகலில் இருக்கும் பன்முகத்தன்மை கொண்ட கோர்களை மறையச் செய்யலாம் அல்லது அவற்றின் செயல்திறனைக் குறைக்கலாம், ஆஸ்டினைட் தானியங்களின் எண்ணிக்கையைக் குறைக்கலாம்.

2. டைட்டானியம் சாம்பல் வார்ப்பிரும்புகளில் முதன்மை ஆஸ்டினைட்டைச் சுத்திகரிக்கும் விளைவைக் கொண்டுள்ளது. ஏனெனில் டைட்டானியம் கார்பைடுகள், நைட்ரைடுகள் மற்றும் கார்போனிட்ரைடுகள் ஆஸ்டினைட் அணுக்கருவுக்கு அடிப்படையாக செயல்படும். டைட்டானியம் ஆஸ்டெனைட்டின் மையத்தை அதிகரிக்கலாம் மற்றும் ஆஸ்டெனைட் தானியங்களை செம்மைப்படுத்தலாம். மறுபுறம், உருகிய இரும்பில் அதிகப்படியான Ti இருந்தால், இரும்பில் உள்ள S ஆனது Mn க்கு பதிலாக Ti உடன் வினைபுரிந்து TiS துகள்களை உருவாக்கும். TiS இன் கிராஃபைட் மையமானது MnS ஐப் போல் பயனுள்ளதாக இல்லை. எனவே, யூடெக்டிக் கிராஃபைட் கோர் உருவாக்கம் தாமதமானது, இதன் மூலம் முதன்மை ஆஸ்டினைட்டின் மழைப்பொழிவு நேரம் அதிகரிக்கிறது. வெனடியம், குரோமியம், அலுமினியம் மற்றும் சிர்கோனியம் ஆகியவை டைட்டானியத்தைப் போலவே இருக்கின்றன, அவை கார்பைடுகள், நைட்ரைடுகள் மற்றும் கார்போனிட்ரைடுகளை உருவாக்குவது எளிது, மேலும் அவை ஆஸ்டினைட் கோர்களாக மாறும்.

3. யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களின் எண்ணிக்கையில் பல்வேறு தடுப்பூசிகளின் விளைவுகளில் பெரும் வேறுபாடுகள் உள்ளன, அவை பின்வரும் வரிசையில் அமைக்கப்பட்டிருக்கின்றன: CaSi>ZrFeSi>75FeSi>BaSi>SrFeSi. Sr அல்லது Ti கொண்டிருக்கும் FeSi யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களின் எண்ணிக்கையில் பலவீனமான விளைவைக் கொண்டுள்ளது. அரிதான பூமிகளைக் கொண்ட தடுப்பூசிகள் சிறந்த விளைவைக் கொண்டிருக்கின்றன, மேலும் Al மற்றும் N உடன் சேர்க்கப்படும் போது விளைவு மிகவும் குறிப்பிடத்தக்கது. Al மற்றும் Bi கொண்ட ஃபெரோசிலிகான் யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களின் எண்ணிக்கையை வலுவாக அதிகரிக்கலாம்.

4. கிராஃபைட்-ஆஸ்டெனைட் இரண்டு-கட்ட சிம்பயோடிக் வளர்ச்சியின் தானியங்கள் கிராஃபைட் கருக்களை மையமாகக் கொண்டு உருவாகின்றன, அவை யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. சப்மிக்ரோஸ்கோபிக் கிராஃபைட் திரட்டுகள், எஞ்சிய உருகாத கிராஃபைட் துகள்கள், முதன்மை கிராஃபைட் ஃப்ளேக் கிளைகள், உயர் உருகும் புள்ளி கலவைகள் மற்றும் உருகிய இரும்பில் இருக்கும் வாயு சேர்க்கைகள் மற்றும் யூடெக்டிக் கிராஃபைட்டின் கோர்கள் ஆகியவை யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களின் மையங்களாகும். யூடெக்டிக் நியூக்ளியஸ் யூடெக்டிக் கிளஸ்டரின் வளர்ச்சியின் தொடக்கப் புள்ளியாக இருப்பதால், யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களின் எண்ணிக்கை யூடெக்டிக் இரும்பு திரவத்தில் கிராஃபைட்டாக வளரக்கூடிய கோர்களின் எண்ணிக்கையை பிரதிபலிக்கிறது. இரசாயன கலவை, உருகிய இரும்பின் மைய நிலை மற்றும் குளிரூட்டும் வீதம் ஆகியவை யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களின் எண்ணிக்கையை பாதிக்கும் காரணிகள்.
வேதியியல் கலவையில் கார்பன் மற்றும் சிலிக்கான் அளவு ஒரு முக்கிய செல்வாக்கைக் கொண்டுள்ளது. கார்பனுக்கு இணையான கார்பன் யூடெக்டிக் கலவைக்கு எவ்வளவு நெருக்கமாக இருக்கிறதோ, அவ்வளவு யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்கள் உள்ளன. S என்பது சாம்பல் வார்ப்பிரும்புகளின் யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களை பாதிக்கும் மற்றொரு முக்கிய உறுப்பு ஆகும். குறைந்த கந்தக உள்ளடக்கம் யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களை அதிகரிப்பதற்கு உகந்ததல்ல, ஏனெனில் உருகிய இரும்பில் உள்ள சல்பைடு கிராஃபைட் மையத்தின் முக்கிய பொருளாகும். கூடுதலாக, கந்தகம் பன்முக மையத்திற்கும் உருகலுக்கும் இடையிலான இடைமுக ஆற்றலைக் குறைக்கும், இதனால் அதிக கோர்கள் செயல்படுத்தப்படும். W (S) 0.03% க்கும் குறைவாக இருக்கும்போது, ​​யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களின் எண்ணிக்கை கணிசமாகக் குறைக்கப்படுகிறது, மேலும் தடுப்பூசியின் விளைவு குறைக்கப்படுகிறது.
Mn இன் நிறை பின்னம் 2% க்குள் இருக்கும் போது, ​​Mn இன் அளவு அதிகரிக்கிறது, அதற்கேற்ப யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கிறது. உருகிய இரும்பில் கார்பன் மற்றும் நைட்ரஜன் சேர்மங்களை உருவாக்க Nb எளிதானது, இது யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களை அதிகரிக்க கிராஃபைட் மையமாக செயல்படுகிறது. Ti மற்றும் V ஆகியவை யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களின் எண்ணிக்கையைக் குறைக்கின்றன, ஏனெனில் வெனடியம் கார்பன் செறிவைக் குறைக்கிறது; டைட்டானியம் MnS மற்றும் MgS இல் உள்ள S ஐ எளிதில் கைப்பற்றி டைட்டானியம் சல்பைடை உருவாக்குகிறது, மேலும் அதன் அணுக்கரு திறன் MnS மற்றும் MgS போன்று பயனுள்ளதாக இல்லை. உருகிய இரும்பில் உள்ள N யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரிக்கிறது. N உள்ளடக்கம் 350 x10-6 க்கும் குறைவாக இருக்கும்போது, ​​அது வெளிப்படையாக இருக்காது. ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பைத் தாண்டிய பிறகு, சூப்பர் கூலிங் அதிகரிக்கிறது, இதன் மூலம் யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கிறது. உருகிய இரும்பில் உள்ள ஆக்ஸிஜன் பல்வேறு ஆக்சைடு சேர்ப்புகளை கோர்களாக எளிதாக உருவாக்குகிறது, எனவே ஆக்ஸிஜன் அதிகரிக்கும் போது, ​​யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கிறது. வேதியியல் கலவைக்கு கூடுதலாக, யூடெக்டிக் உருகலின் முக்கிய நிலை ஒரு முக்கியமான செல்வாக்கு காரணியாகும். அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அதிக வெப்பத்தை நீண்ட நேரம் பராமரிப்பது அசல் மையத்தை மறைந்து அல்லது குறைத்து, யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களின் எண்ணிக்கையை குறைக்கும் மற்றும் விட்டம் அதிகரிக்கும். தடுப்பூசி சிகிச்சையானது மைய நிலையை பெரிதும் மேம்படுத்தலாம் மற்றும் யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரிக்கலாம். குளிரூட்டும் விகிதம் யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களின் எண்ணிக்கையில் மிகத் தெளிவான விளைவைக் கொண்டுள்ளது. வேகமான குளிர்ச்சி, அதிக யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்கள் உள்ளன.

5. யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களின் எண்ணிக்கை யூடெக்டிக் தானியங்களின் தடிமனை நேரடியாக பிரதிபலிக்கிறது. பொதுவாக, மெல்லிய தானியங்கள் உலோகங்களின் செயல்திறனை மேம்படுத்தும். அதே வேதியியல் கலவை மற்றும் கிராஃபைட் வகையின் அடிப்படையில், யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும் போது, ​​இழுவிசை வலிமை அதிகரிக்கிறது, ஏனெனில் யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களில் உள்ள கிராஃபைட் தாள்கள் நுண்ணியதாக மாறும், இது யூடெக்டிக் கிளஸ்டர்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரிக்கிறது, இது வலிமையை அதிகரிக்கிறது. இருப்பினும், சிலிக்கான் உள்ளடக்கத்தின் அதிகரிப்புடன், யூடெக்டிக் குழுக்களின் எண்ணிக்கை கணிசமாக அதிகரிக்கிறது, ஆனால் அதற்கு பதிலாக வலிமை குறைகிறது; வார்ப்பிரும்புகளின் வலிமை சூப்பர் ஹீட் வெப்பநிலையின் அதிகரிப்புடன் (1500℃) அதிகரிக்கிறது, ஆனால் இந்த நேரத்தில், யூடெக்டிக் குழுக்களின் எண்ணிக்கை கணிசமாகக் குறைகிறது. நீண்ட கால தடுப்பூசி சிகிச்சையினால் ஏற்படும் யூடெக்டிக் குழுக்களின் எண்ணிக்கையின் மாற்றச் சட்டத்திற்கும் வலிமையின் அதிகரிப்புக்கும் இடையிலான உறவு எப்போதும் ஒரே போக்கைக் கொண்டிருக்கவில்லை. Si மற்றும் Ba ஐக் கொண்ட FeSi உடன் தடுப்பூசி சிகிச்சை மூலம் பெறப்பட்ட வலிமை CaSi உடன் பெறப்பட்டதை விட அதிகமாக உள்ளது, ஆனால் வார்ப்பிரும்புகளின் யூடெக்டிக் குழுக்களின் எண்ணிக்கை CaSi ஐ விட மிகவும் குறைவாக உள்ளது. யூடெக்டிக் குழுக்களின் எண்ணிக்கையின் அதிகரிப்புடன், வார்ப்பிரும்புகளின் சுருக்கம் அதிகரிக்கிறது. சிறிய பகுதிகளில் சுருங்குவதைத் தடுக்க, யூடெக்டிக் குழுக்களின் எண்ணிக்கையை 300~400/cm2 க்குக் கீழே கட்டுப்படுத்த வேண்டும்.

6. கிராஃபிடைஸ் செய்யப்பட்ட தடுப்பூசிகளில் சூப்பர்கூலிங்கை ஊக்குவிக்கும் அலாய் தனிமங்களை (Cr, Mn, Mo, Mg, Ti, Ce, Sb) சேர்ப்பது, வார்ப்பிரும்புகளின் சூப்பர் கூலிங் அளவை மேம்படுத்துகிறது, தானியங்களைச் செம்மைப்படுத்துகிறது, ஆஸ்டினைட்டின் அளவை அதிகரிக்கிறது மற்றும் உருவாக்கத்தை ஊக்குவிக்கிறது. pearlite. விரிவான இயந்திர பண்புகளை மேம்படுத்துதல், சீரான தன்மையை மேம்படுத்துதல் மற்றும் நிறுவன ஒழுங்குமுறையை அதிகரிப்பதன் நோக்கத்தை அடைய, கிராஃபைட் வளர்ச்சியைக் கட்டுப்படுத்தவும், கிராஃபைட்டின் அளவைக் குறைக்கவும், சேர்க்கப்பட்ட மேற்பரப்பு செயலில் உள்ள கூறுகள் (Te, Bi, 5b) கிராஃபைட் கருக்களின் மேற்பரப்பில் உறிஞ்சப்படலாம். இந்த கொள்கை உயர் கார்பன் வார்ப்பிரும்பு (பிரேக் பாகங்கள் போன்றவை) உற்பத்தி நடைமுறையில் பயன்படுத்தப்பட்டது.