Қыздыру элементтеріне арналған жоғары электр кедергілі болаттар мен қорытпалар


Мазмұны
Кіріспе 3
II Теориялық бөлім 4
2.1 Қыздыру элементтеріне арналған жоғары электр кедергілі болаттар мен қорытпалар 4
2.1.1 Электр кедергісі жоғары болат пен қорытпа 4
2.1.2 Ерекше жылулық қасиеті болатын қорытпа 5
2.1.3 Пішінін жадында сақтау қабілеті болатын қорытпа 6
2.2 Конструкциялық жақсартылатын қосындылы болаттар 9
2.2.1 Қоспалаушы элементтердің болат механикалық қасиеттеріне әсері 10
2.2.2 Төменгі қоспаланған конструкциялық болат 12
2.2.3 Төменгі қоспаланған карбонитридті беріктенетін болат 13
Қолданылған әдебиеттер: 14
Металлургияның, оның ішінде әсіресе болат металлургиясының, адамзат қоғамының дамуында маңызы өте зор. Өйткені болат өнеркәсіптің қай саласының болмасын негізгі конструкциялық материалы болып қала бермек.
Болат – көп компонентті негізі темір қорытпа. Химиялық құрамы бойынша екі үлкен топқа бөлінеді:
1) көміртекті болат;
2) қосындылы (қоспалы) болат.
Құрамында тұрақты элементтермен (Si, Mn, P, S,) қатар көміртегісі 0,025 2,14%, негізі темір қорытпаны көміртекті болат деп атайды. Болатқа белгілі бір қасиет беру үшін қосынды (қоспалы) деп аталатын элементтерді (Al, Cr, Ni, W, V, Mo, Ti және т.б.) арнайы қосу арқылы алынатын болатты қосындылы деп атайды.
1 Металлургическая теплотехника. В 2 томах. Том 2. Конструкция и работа печей. Кривандин В.А., Неведомская И.Н., Кабахидзе В.В. и др.– М. : Металлургия, 1986. – 542 с.
2 Абдрахманов Е.С., Тусупбекова М.Ж. Огнеупоры для металлургических и литейных печах. – Павлодар: НИЦ ПГУ им. С.Торайгырова, 2006. – 86 с.
3 Металлургия стали. Явойский В.И., Кряковский Ю.В., Григорьев В.П. и др – М. : Металлургия, 1983. – 584 с.
4 Кудрин В.А. Металлургия стали. – М. : Металлургия, 1989. –560 с.
5 Бигеев А.М. Металлургия стали. – М. : Металлургия, 1988. –480 с.
6 Толымбеков М.Ж. Болат балқыту өндірісінің негіздері. 1–бөлім. – Алматы: РБК, 1994. – 164 б.
7 Борнацкий И.И. Физико–химические основы сталеплавильных процессов. – М. : Металлургия, 1974. – 320 с.
8 Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев А.М. Общая металлургия. – М. : Металлургия, 1985 – 480 с.
9 Явойский В.И., Явойский А.В. Научные основы современных процессов производства стали. – М. : Металлургия, 1987. – 184 с.
10 Электрометаллургия стали и ферросплавов. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Рысс М.А. и др. – М. : Металлургия, 1984. – 568 с.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 10 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге




ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
СЕМЕЙ ҚАЛАСЫНЫҢ ШӘКӘРІМ АТЫНДАҒЫ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

СӨЖ

Тақырыбы: Қыздыру элементтеріне арналған жоғары электр кедергілі болаттар мен қорытпалар. Конструкциялық жақсартылатын қосындылы болаттар

Орындаған: Шалқарова Ж.Ш.
Топ: ХН-221
Тексерген: Тлеуғали Е.Т.

Семей, 2015

Мазмұны
Кіріспе 3
II Теориялық бөлім 4
2.1 Қыздыру элементтеріне арналған жоғары электр кедергілі болаттар мен қорытпалар 4
2.1.1 Электр кедергісі жоғары болат пен қорытпа 4
2.1.2 Ерекше жылулық қасиеті болатын қорытпа 5
2.1.3 Пішінін жадында сақтау қабілеті болатын қорытпа 6
2.2 Конструкциялық жақсартылатын қосындылы болаттар 9
2.2.1 Қоспалаушы элементтердің болат механикалық қасиеттеріне әсері 10
2.2.2 Төменгі қоспаланған конструкциялық болат 12
2.2.3 Төменгі қоспаланған карбонитридті беріктенетін болат 13
Қолданылған әдебиеттер: 14

Кіріспе
Металлургияның, оның ішінде әсіресе болат металлургиясының, адамзат қоғамының дамуында маңызы өте зор. Өйткені болат өнеркәсіптің қай саласының болмасын негізгі конструкциялық материалы болып қала бермек.
Болат - көп компонентті негізі темір қорытпа. Химиялық құрамы бойынша екі үлкен топқа бөлінеді:
1) көміртекті болат;
2) қосындылы (қоспалы) болат.
Құрамында тұрақты элементтермен (Si, Mn, P, S,) қатар көміртегісі 0,025 2,14%, негізі темір қорытпаны көміртекті болат деп атайды. Болатқа белгілі бір қасиет беру үшін қосынды (қоспалы) деп аталатын элементтерді (Al, Cr, Ni, W, V, Mo, Ti және т.б.) арнайы қосу арқылы алынатын болатты қосындылы деп атайды.
Көміртегі - болаттың құрылымы мен қасиетін анықтайтын негізгі элементтің бірі. Кремний мен марганец пайдалы элементтер қатарына жатады, олардың мөлшері көміртекті болаттардағыдан асқанда қосынды элемент болып есептелінеді. Фосфор мен күкірт зиянды элементтер болатындықтан олардың мөлшері болат маркасына қарай шектеулі.
Болат өндірудің негізгі екі жолы бар:
1 Темір кенін тотықсыздандыру арқылы темір алу, яғни бір сатылы темір кені - болат сұлбасы бойынша. Қазіргі кездегі тәсілден темір кенін тура тотықсыздандыру арқылы кеуек темір алуды атауға болады.
2 Шойынды қайта балқыту үрдісі, яғни екі сатылы темір кені - шойын - болат сұлбасы бойынша: алдымен домна пешінде шойын алу, содан кейін шойыннан болат қорыту үрдістерінің бірімен болат өндіру.
Қазіргі кезде болат өндіру негізінен екі сатылы сұлба бойынша жүзеге асырылады. Болат өндірудің негізгі тәсілдерінен конвертерлік және электрлік пештерде болат қорытуды атаған жөн. Конвертерлік тәсілдің ішінде кеңірек тарағаны сұйық шойынды техникалық таза оттегімен үрлеу үрдістері
II Теориялық бөлім
2.1 Қыздыру элементтеріне арналған жоғары электр кедергілі болаттар мен қорытпалар
2.1.1 Электр кедергісі жоғары болат пен қорытпа
Қалыпты жағдайда меншікті электр кедергісі 0,3 10-6 Ом м-ден кем емес өткізгішті электр кедергісі жоғары материал деп атайды.
Материалдарды үш топқа бөлуге болады:
1) электр қыздырғыштық;
2) резисторлық;
3) термопаралық.
Әр түрлі электр пештері мен аспаптардың қыздыру элементтерін жасау үшін электр кедергісі жоғары қорытпалар қолданылады. Оларға қойылатын талаптар: жоғары электр кедергісі мен қызуға төзімділік, жеткілікті беріктік пен пластикалық.
Көбінесе 1050-1150˚С температураға дейін жұмыс істей алатын ферронихром Х15Н60, нихромдар Х20Н80, Х20Н80Т және т.б. пайданалынады. Бұл қорытпалардың кемшілігі: қымбат никель мөлшерінің жоғарылығы. Сондықтан оларды Х13Ю4 (фехраль), ОХ25Ю5А (хромаль) және т.б. алмастырады. Неғұрлым алюминий мен хром мөлшері көбейген сайын, қорытпаның жұмыстық температурасы соғұрлым арта түседі. Х13Ю14 және 1Х17Ю5 болаттары 850-1000˚С температураға дейін жұмыс атқара алады, 1Х25Ю5-1150˚С, 0Х27Ю5А- 1250˚С.
Реостаттық материалдарға қойылатын негізгі талап: электр кедергісінің температуралық коэффициенті мүмкіндігінше аз болуы, яғни температура өзгергенде материалдың электр кедергісі аз өзгеруі керек. Реостат сымы 300-500˚С температурадан жоғары қызбайды.
Реостаттық қорытпа ретінде мыс қорытпалар - константан (маркасы МН Мц 40-1,5; құрамы 39-41% Ni; 1-2% Mn, қалғаны - Сu),манганин (маркасы МНМц3-12; құрамы: 2,5-3,5%Ni; 11,5-13,5% Mn, қалғаны - Cu), никелин (30-31%Ni, 2-3%Mn, қалғаны - Cu), қолданылады, ал техникалық сым резистор ретінде - мысникельді қорытпалар (мельхиор МН19, нейзильбер МНЦ 15-20) қолданылады.
Балқытылған металл мен өндірістік пештер және т.с.с. температурасын анықтау үшін термопаралар қолдынылады. Оларға қойылатын талаптар: термоэлектр қозғағыш күші жоғары және коррозияға төзімді болуы керек.
Сонымен қатар сым жасау үрдісінде жеткілікті беріктік пен пластикалық керек.
0-2000˚С аралығындағы температураны өлшеу үшін вольфрам-рений ВР520 термопарасы қолданылады, 300-1600˚С аралығында - платинородий - платинородий ПР 306, 0 - 1300˚С аралығында - платинородий - платина ПР 100.
2.1.2 Ерекше жылулық қасиеті болатын қорытпа
Техниканың көптеген саласы (аспап пен мәшине жасау және т.б.) белгілі температура аралығында өзінің өлшемін сақтау қабілеті болатын материалдарды қажет етеді. Сондай талаптарға ерекше жылулық касиеті болатын қорытпалар сай келеді. Материалдың сызықтық ұлғаюының температуралық коэффициенті, олардың негізгі сипаттамасы болып табылады. Қорытпалар ферромагнитті және магнитті емес болып ажыратылады.
Ферромагнитті қорытпалар Fe - Ni жүйесі негізінде жасалған. Кеңірек қолданылатын маркасы 36Н инвар (36 % Ni, қалғаны Fe) және т.б. қорытпалар (32НКД, 35НГК, 32НК, 36НХ).Температура өзгергенде өлшемі өзгермейтін бөлшек жасау үшін инвар қорытпасы қөптеген аспаптарда қолданылады. Қорытпаның сызықтық ұлғау температуралық коэффициенті мәнін төмендетіп тұрақтандыру үшін, оны шынықтыру (830--870˚С, су), босаңдату (315˚С) және ескіруден (95˚С) өткізеді. Инвар қорытпасының сызықтық ұлғаю коэффициентінің аз мәні (=1,5 10-6˚С-1) -60 - тан +100˚С температура арасында сақталады. 32НКД маркалы суперинвар қорытпасының сызықтық ұлғаю температуралық коэффициенті =1,0 10-6˚С-1 (-60 тан +100˚С арасында).
Қорытпа және онымен дәнекерленетін органикалық емес заттың сызықтық ұлғаю коэффициенттерінің мәні мүмкіндігінше бір - біріне жақын болып, әрі материалдар фазалық түрленіске ұшырамау керек. Осындай мақсат үшін 30НКД (29,5 - 30,5% Ni; 13 - 14,2% Co; 0,05% C; 0,3 - 0,5% Cu; қалғаны Fe) және 29НК (28,8 % Ni; 17,8 % Co; 0,02% C; қалғаны Fe) қорытпалары қолданылады.
Магнитті емес материалдардан маркасы 75НМ, 80НМВ, 70НВД қорытпаларын атауға болады.
Дәлдігі жоғары аспаптардың серпімді элементтерін (серіппе, спираль, сильфон және т.б.) жасау үшін серпімділік модулі тұрақты маркасы 44НХТЮ, 43НКТЮ, 45НХТ, 36Н11Х және т.б қорытпалар қолданыс тапты 11.4-кесте .
11.4-кесте - Серпімділік модулі тұрақты қорытпаның қасиеті

Қорытпа маркасы
Е

ГПа
˚С-1
44НХТЮ
177-181
8,0 10-6
43НКТЮ
167-172
8,2 10-6
36Н11Х
177
9,0 10-6

2.1.3 Пішінін жадында сақтау қабілеті болатын қорытпа
Кейінгі кезде техникада пішінін жадында сақтай алатын, яғни фазалық түрленіс нәтижесінде пішінін қалпына келтіре алатын қорытпалар қолданыла бастады. Егер жоғары температурада сымды спираль түрінде орап, төменгі температурада спиральді жазып, қорытпаны қайтадан қыздырсақ, онда жазылған сым қайта спираль қалпына келеді.
Қазіргі кезде Ni-Ti, Ni-Al, Ni-Co, Fe-Ni, Cu - Al - Ni, Cu - Al - Zn және т.б жүйе негізінде пішінін жадында сақтау қабілеті болатын қорытпалар белгілі. Көптеген қорытпалардың ішінде жиі қолданыс тапқаны Ti - Ni жүйесінің титан никелиді немесе нитинол деп аталатын қорытпалар, ал арзанырақ келген Cu - Al - Ni, Cu - Al - Zn жүйесінің қорытпалары сиректеу қолданылыс тапты. Негізі мыс қорытпаларының негізгі кемшілігі морттылығының жоғарылығы.
Пішінді жадында сақтау эффектісінде аустениттік күйге дейін қыздырылған белгілі бір пішінді қорытпаны төменгі мартенситтік түрлену температурасында деформациялайды. Қорытпаны қыздырсақ кері түрлену үрдісі орын алып, бастапқы пішіні қалпына келеді.
Пішінді жадында сақтау эффектісі термия серпімді мартенситті түрленетін, аустенит пен мартенсит торлары когерентті келген, түрлену гистерезисі кіші және фазалық түрленіс кезінде көлемі өте аз өзгеретін қорытпаларда орын алады. Кері түрленіс кезінде когерентті фаза аралық шекараның қайтымды қозғалысында бөлшектің алғашқы пішіні қалпына келеді.
Бөлшек пішіні толықтай қалпына келу үшін мартенситтік түрленіс кристаллографиялық қайтымды болуы керек. Кристаллографиялық қайтымдылық кері түрленіске тәуелді кристалды құрылымды қалпына келтірумен қатар түрленіс алдында фазаның кристаллографиялық бағдарын қалпына келтіреді. Сонымен қатар қорытпаны деформациялау сырғусыз орын алуы керек, өйткені сырғу қайтымсыз үрдіс болғандықтан қыздыру кезінде деформация жойылмай қалады.
Аустениттік күйдегі қорытпаны салқындату кезінде Мб (мартенситтік түрленіс басы) температурасында мартенсит түзіле бастап, Мс (мартенситтік түрленіс соңы) температурасында мартенситтің құрылуы аяқталады. Осы температурадан төмен тек мартенситті фаза ғана термодинамикалық тұрақты.
Бөлшекті қыздырған кезде мартенситтің аустенитке түрленуі Аб температурасында басталып, Ас температурасында аяқталады. Толық термия циклдеу үрдісінде гистерезистік тұзақ ( кең не тар келген ) пайда болады.
Ti - Ni жүйесі қорытпаларының кейбір құрамы мен фазалық түрленіс температуралары 11.5-кестеде келтірілген. Кестеден нитинол аз өзгергеннің өзінде фазалық түрленіс нүктелері шамасының едәуір және белгісінің өзгеретінін көреміз.
Мартенситтік түрленіс нүктелері қорытпаның құрамына байланысты. Нитинолды темір, марганец, хром, ванадий, кобальтпен қоспалау Мб - Мс нүктелерін - 196әС дейін төмендетсе, қорытпаға цирконий, тантал, ниобий қосу мартенситтік түрлену температураларын +100әС дейін жоғарылатады. Мыс пен кремнийдің фазалық түрленіс нүктелеріне әсері аз. Сонымен қорытпа құрамын өзгерте отырып, фазалық түрленіс нүктелеріне және гистерезис тұзағының еніне әсер етуге болады.

11.5-кесте - Нитинол құрамы мен фазалық түрленіс нүктелері

Құрамы %
Температура, ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Қыздыру элементтеріне арналған жоғары электр кедергілі болаттар мен қорытпалар. Конструкциялық жақсартылатын қосындылы болаттар
Композициялық материалдар. Ыстыққа төзімді болаттар мен қорытпалар. Кесу аспабына арналған болаттар. Өлшеу аспабына арналған болаттар
Суық деформациялау штамптарына арналған болаттар Ыстық деформациялау штамптарына арналған болаттар. Қатты қорытпалар
Суық деформациялау штамптарына арналған болаттар. Ыстық деформациялау штамптарына арналған болаттар. Қатты қорытпалар
Арматуралық болаттар. Суық штамптауға арналған болаттар
Арматуралық болаттар. Суық штамптауға арналған болаттар жайлы
Өлшеу аспабына арналған болаттар
Мұнай эмульсияларын қыздыруға арналған қыздыру блоктары
Қорытпалар күйі диаграммасының түрлері
Ыстыққа төзімді болатар және қорытпалар
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь