Rezistenca ndaj nxehtësisë dhe rezistenca ndaj nxehtësisë janë karakteristika të rëndësishme të çeliqeve

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Rezistenca ndaj nxehtësisë dhe rezistenca ndaj nxehtësisë janë karakteristika shumë të rëndësishme. Disa produkte të inxhinierisë mekanike funksionojnë në kushte shumë të vështira në temperatura të ngritura. Çeliqet konvencionale strukturore, kur nxehen, ndryshojnë befas vetitë e tyre mekanike dhe fizike, fillojnë të oksidohen në mënyrë aktive dhe të formojnë shkallë, gjë që është plotësisht e papranueshme dhe krijon një kërcënim të dështimit të të gjithë montimit, dhe ndoshta një aksident serioz. Për të punuar në temperatura të ngritura, inxhinierët e materialeve, me ndihmën e metalurgëve, krijuan një numër çeliku dhe lidhjesh speciale. Ky artikull jep një përshkrim të shkurtër të tyre.

Çeliqe rezistente ndaj nxehtësisë

Shumë njerëz e barazojnë konceptin e rezistencës ndaj nxehtësisë me një koncept të tillë si rezistenca ndaj nxehtësisë. Në asnjë rrethanë nuk duhet të bëhet kjo. Rezistenca ndaj nxehtësisë quhet edhe brishtësia e kuqe. Dhe ky koncept nënkupton aftësinë e një metali (ose aliazhi) për të mbajturveti të larta mekanike kur punoni në temperatura të larta. Kjo do të thotë, një metal i tillë, edhe kur nxehet në një shkëlqim të kuq (është tipike për temperaturat mbi 550 ° C), nuk do të zvarritet dhe do të ruajë ngurtësi të mjaftueshme.

Me fjalë të thjeshta, rezistenca ndaj nxehtësisë është aftësia e një materiali për të ruajtur performancën kur nxehet në temperatura të larta. Çeliqet e zakonshme strukturore, edhe me ngrohje të lehtë, bëhen duktile, gjë që përjashton mundësinë e përdorimit të tyre për prodhimin e produkteve që funksionojnë në temperatura të larta.

Shkalla të ndryshme të metaleve dhe lidhjeve kanë rezistencë të ndryshme ndaj nxehtësisë. Ky tregues varet nga përbërja kimike e materialit. Testet e rezistencës ndaj nxehtësisë mund të kryhen për një periudhë të gjatë kohore. Por më shpesh, mostrat e ngrohura në furrë në një temperaturë të caktuar testohen në tërheqje për një periudhë të shkurtër kohe.

Çeliqe rezistente ndaj nxehtësisë

Rezistenca ndaj nxehtësisë, në ndryshim nga rezistenca ndaj nxehtësisë, është aftësia e materialeve për t'i rezistuar zhvillimit të proceseve të korrozionit kur punojnë në temperatura të larta. Çeliqet e zakonshme, nëse i nënshtrohen nxehtësisë (me përjashtim të trajtimit termik në një atmosferë mbrojtëse ose në vakum), fillojnë të oksidohen. Përveç kësaj, me ngrohje të zgjatur, karboni në sipërfaqen e produktit fillon të digjet. Si rezultat, sipërfaqja është e varfëruar nga karboni, gjë që çon në një ndryshim të mprehtë në vetitë mekanike (kryesisht ngurtësinë) në sipërfaqe. Rezistenca ndaj konsumit bie. Merr një zhvillim kaq negativfenomen, si një ngacmues. Ky grup çeliku mund të funksionojë në temperatura rreth 550 °C.

Për të rritur rezistencën ndaj nxehtësisë së çelikut, shkrirja e tij lidhet me silikon, alumin dhe krom. Ndonjëherë është e mjaftueshme për të rritur rezistencën ndaj nxehtësisë së sipërfaqes së pjesës. Në këtë rast, silikonizimi ose aluminizimi (ngopja e shtresës sipërfaqësore me atome silikoni ose alumini, përkatësisht) përdoret në një mjedis pluhur.

Materiale me pikë shkrirjeje të lartë

Kur punoni në temperatura veçanërisht të larta, materialet e konsideruara nuk mund të përdoren, pasi në një temperaturë në rajonin prej 2000 ° C, fillon të ndodhë shkrirja (lirohet një fazë e lëngshme). Për këto qëllime përdoren metale zjarrduruese: tungsten, niobium, vanadium, zirkon, etj. Këto materiale janë mjaft të shtrenjta, por inxhinierët nuk kanë gjetur ende një alternativë të denjë për to.

Karakterizimi i lidhjeve të bazuara në krom dhe nikel

Lidhjet me rezistencë të lartë ndaj nxehtësisë janë shumë të kërkuara në inxhinierinë energjetike (tehet e turbinave me avull, pjesë të motorëve të avionëve, e kështu me radhë). Për më tepër, nevoja për materiale të tilla po rritet vazhdimisht. Për më tepër, prodhimi kërkon që shkencëtarët të marrin materiale gjithnjë e më të avancuara që mund të ruajnë performancën e tyre në temperatura shumë të larta. Prandaj, puna është duke u zhvilluar vazhdimisht për të rritur rezistencën ndaj nxehtësisë. Nikel, ose më mirë aliazhi i çelikut me këtë element, kontribuon në këtë.

Të gjithë çeliqet rezistente ndaj nxehtësisëjanë të lidhura me nikel (jo më pak se 65%). Kromi është i domosdoshëm. Përmbajtja e këtij elementi nuk duhet të jetë më e vogël se 14%. Përndryshe, sipërfaqja metalike do të oksidohet intensivisht.

Çeliqet janë gjithashtu të lidhura me alumin, vanadium dhe elementë të tjerë zjarrdurues. Alumini, për shembull, edhe në temperaturën e dhomës është i mbuluar me një film të hollë oksidi, i cili parandalon gërryerjen të depërtojë thellë në metal. Kjo do të thotë, nuk formohet asnjë shkallë.