მშენებლობაში, მრეწველობაში და სოფლის მეურნეობის ზოგიერთ დარგში შეიძლება შეინიშნოს ლითონის პროდუქტების აქტიური გამოყენება. უფრო მეტიც, ერთი და იგივე ლითონი, გამოყენების სფეროდან გამომდინარე, ავლენს განსხვავებულ ტექნიკურ და საოპერაციო თვისებებს. ეს შეიძლება აიხსნას დოპინგის პროცესებით. ტექნოლოგიური პროცედურა, რომლის დროსაც ძირითადი სამუშაო ნაწილი იძენს ახალ თვისებებს ან უმჯობესდება არსებული მახასიათებლების მიხედვით. ამას ხელს უწყობს აქტიური ელემენტები, რომელთა შენადნობის თვისებები იწვევს ლითონის სტრუქტურის შეცვლის ქიმიურ და ფიზიკურ პროცესებს.
მთავარი შენადნობის ელემენტები
ნახშირბადს აქვს დიდი, მაგრამ ორაზროვანი მნიშვნელობა შენადნობის პროცესებში. ერთის მხრივ, მისი კონცენტრაცია ლითონის სტრუქტურაში დაახლოებით 1,2% ხელს უწყობს სიძლიერის, სიხისტისა და ცივი მტვრევადობის დონის მატებას, ხოლო მეორეს მხრივ, ამცირებს მასალის თბოგამტარობას და სიმკვრივეს. მაგრამ ესეც არ არის მთავარი. ყველა შენადნობი ელემენტის მსგავსად, მას ემატება ტექნოლოგიური დამუშავების დროს ძლიერი ტემპერატურის გავლენის ქვეშ. თუმცა, ყველა მინარევები და აქტიური კომპონენტი არ რჩება სტრუქტურაში ოპერაციის დასრულების შემდეგ. მხოლოდ ნახშირბადი შეიძლება დარჩეს მეტალშიდა საბოლოო პროდუქტის საჭირო მახასიათებლებიდან გამომდინარე, ტექნოლოგები წყვეტენ, დახვეწონ ლითონი თუ შეინარჩუნონ მისი ამჟამინდელი თვისებები. ანუ, ისინი ცვლის ნახშირბადის შემცველობას სპეციალური შენადნობების ოპერაციის მეშვეობით.
ასევე, სილიციუმი და მანგანუმი შეიძლება დაემატოს ძირითადი შენადნობი ელემენტების სიას. პირველი შეყვანილია სამიზნე სტრუქტურაში მინიმალური პროცენტით (არაუმეტეს 0,4%) და არ ახდენს განსაკუთრებულ გავლენას სამუშაო ნაწილის ხარისხის ცვლილებაზე. მიუხედავად ამისა, ეს კომპონენტი, ისევე როგორც მანგანუმი, აუცილებელია, როგორც დეოქსიდირებადი და დამაკავშირებელი ნივთიერება. შენადნობი ელემენტების ეს თვისებები განსაზღვრავს სტრუქტურის ძირითად მთლიანობას, რაც შენადნობის პროცესშიც კი შესაძლებელს ხდის სხვა, უკვე აქტიური ელემენტებისა და მინარევების ორგანულად აღქმას.
დამხმარე შენადნობის ელემენტები
ელემენტების ამ ჯგუფში ჩვეულებრივ შედის ტიტანი, მოლიბდენი, ბორი, ვანადიუმი და ა.შ. ამ რგოლის ყველაზე თვალსაჩინო წარმომადგენელია მოლიბდენი, რომელიც უფრო ხშირად გამოიყენება ქრომის ფოლადებში. კერძოდ, მისი დახმარებით იზრდება ლითონის გამკვრივება და ასევე მცირდება ცივი მტვრევადობის ბარიერი. სასარგებლოა ფოლადის კლასების მშენებლობისთვის და მოლიბდენის კომპონენტების გამოყენებისთვის. ეს არის ფოლადის ეფექტური შენადნობის ელემენტები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ლითონებს დინამიურ და სტატიკური სიმტკიცეს, ხოლო შიდა დაჟანგვის რისკებს გამორიცხავს. რაც შეეხება ტიტანს, იგი გამოიყენება იშვიათად და მხოლოდ ერთი დავალებისთვის - სტრუქტურული მარცვლების დაფქვა ქრომ-მანგანუმის შენადნობებში. დანამატებს ასევე შეიძლება ეწოდოს მიზნობრივიკალციუმი და ტყვია. ისინი გამოიყენება ლითონის ბლანკებისთვის, რომლებიც შემდგომში ექვემდებარება ჭრის ოპერაციებს.
შენადნობი ელემენტების კლასიფიკაცია
გარდა შენადნობი ელემენტების ძირითად და დამხმარეებად ძალიან პირობითი დაყოფისა, ასევე გამოიყენება სხვა, უფრო ზუსტი განსხვავების ნიშნები. მაგალითად, შენადნობებისა და ფოლადების მახასიათებლებზე ზემოქმედების მექანიკის მიხედვით, ელემენტები იყოფა სამ კატეგორიად:
- ზეგავლენა კარბიდების წარმოქმნაზე.
- პოლიმორფული გარდაქმნებით.
- მეტალთაშორის ნაერთების წარმოქმნით.
მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ, რომ სამიდან თითოეულ შემთხვევაში შენადნობის ელემენტების გავლენა მეტათაშორის ნაერთების თვისებებზე ასევე დამოკიდებულია უცხო მინარევებისაგან. მაგალითად, იგივე ნახშირბადის ან რკინის კონცენტრაციას შეიძლება ჰქონდეს მნიშვნელობა. ასევე არსებობს პოლიმორფული ტრანსფორმაციის უკვე ელემენტების კლასიფიკაცია ზემოქმედების ხასიათის მიხედვით. კერძოდ, გამოიყოფა ელემენტები, რომლებიც იძლევა შენადნობში შენადნობის ფერიტის არსებობას, ასევე მათ ანალოგებს, რომლებიც ხელს უწყობენ ოპტიმალური ავსტენიტის შემცველობის სტაბილიზაციას, მიუხედავად ტემპერატურისა.
შენადნობის ეფექტი შენადნობებსა და ფოლადებზე
არსებობს რამდენიმე გზა, რომლითაც შესაძლებელია ფოლადის ხარისხის მახასიათებლების გაუმჯობესება. უპირველეს ყოვლისა, ეს არის ფიზიკური თვისებები, რომლებიც განსაზღვრავენ მასალის ტექნიკურ რესურსს. შენადნობი ამ ნაწილში საშუალებას გაძლევთ გაზარდოთ სიმტკიცე, ელასტიურობა, გამკვრივება და სიმტკიცე. სხვა მიმართულება დადებითიაშენადნობი ელემენტების გავლენა არის დამცავი თვისებების გაუმჯობესება. ამ მხრივ, აღსანიშნავია ზემოქმედების წინააღმდეგობა, წითელი სიმტკიცე, სითბოს წინააღმდეგობა და კოროზიის დაზიანების მაღალი ბარიერი. ზოგიერთი გამოყენებისთვის, ლითონები ასევე მზადდება ელექტროქიმიური თვისებების გათვალისწინებით. ამ შემთხვევაში, შენადნობი ელემენტები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტრული და თბოგამტარობის, დაჟანგვის წინააღმდეგობის, მაგნიტური გამტარიანობის გაზრდის მიზნით.
მავნე მინარევების გავლენის თავისებურებები
მავნე მინარევების ტიპიური წარმომადგენლები არიან ფოსფორი და გოგირდი. რაც შეეხება ფოსფორს, რკინასთან შერწყმისას მას შეუძლია შექმნას მყიფე მარცვლები, რომლებიც შენარჩუნებულია შენადნობის შემდეგ. შედეგად, მიღებული შენადნობი კარგავს სიმკვრივის მაღალ ხარისხს და ასევე დაჯილდოებულია მტვრევადობით. თუმცა ნახშირბადთან კომბინაცია ასევე იძლევა დადებით მახასიათებელს, აუმჯობესებს ჩიპების გამოყოფის პროცესს. ეს ხარისხი ხელს უწყობს დამუშავების პროცესებს. გოგირდი, თავის მხრივ, კიდევ უფრო საშიში ნივთიერებაა. თუ შენადნობი ელემენტების გავლენა მთლიან ფოლადზე მიზნად ისახავს მასალის წინააღმდეგობის გაუმჯობესებას გარე ზემოქმედების მიმართ, მაშინ ეს ნაზავი არეგულირებს თვისებების ამ ჯგუფს. მაგალითად, სტრუქტურაში მისი მაღალი კონცენტრაცია იწვევს აბრაზიას, ლითონის დაღლილობის წინააღმდეგობის შემცირებას და კოროზიის წინააღმდეგობის მინიმიზაციას.
შენადნობის ტექნოლოგია
როგორც წესი, შენადნობი წარმოებს მეტალურგიული წარმოების ფარგლებში და წარმოადგენს დამატებით დანერგვას.ზემოთ განხილული ელემენტები. თერმული დამუშავების შედეგად სტრუქტურაში ხდება ცალკეული ნივთიერებების შეერთების ქიმიური და ფიზიკური პროცესები, ასევე დეფორმაციები. ამრიგად, შენადნობი ელემენტები შესაძლებელს ხდის მეტალურგიული პროდუქციის ხარისხის გაუმჯობესებას.
დასკვნა
შენადნობა არის ლითონის მახასიათებლების შეცვლის რთული ტექნოლოგიური პროცესი. მისი სირთულე ძირითადად მდგომარეობს ოპტიმალური რეცეპტების პირველადი შერჩევაში სამუშაო ნაწილის თვისებების სასურველი ნაკრების მისაღწევად. როგორც უკვე აღვნიშნეთ, შენადნობი ელემენტების გავლენა მრავალფეროვანი და ორაზროვანია. აქტიური დანამატის იგივე კომპონენტს შეუძლია, მაგალითად, ერთდროულად გააუმჯობესოს ლითონის სიძლიერე და დაქვეითდეს მისი თბოგამტარობა. ტექნოლოგების ამოცანაა შექმნან ელემენტების მომგებიანი კომბინაციები, რომლებიც მეტალის ნაწილს ან სტრუქტურას გახდის ყველაზე მისაღებს თავისი თვისებებით კონკრეტული მიზნებისთვის გამოყენების თვალსაზრისით.
