Kirish
Kimyoviy va neft uskunalarini ishlab chiqarishda, qimmatbaho nikelni tejash maqsadida, po'lat ko'pincha nikel va qotishmalarga payvandlanadi.
Payvandlashning asosiy muammolari
Payvandlashda payvandlashdagi asosiy komponentlar temir va nikel bo'lib, ular cheksiz o'zaro eruvchanlikka ega va metalllararo birikmalar hosil qilmaydi. Umuman olganda, payvandlashdagi nikel miqdori nisbatan yuqori, shuning uchun payvandlangan bo'g'inning erish zonasida diffuziya qatlami hosil bo'lmaydi. Payvandlashning asosiy muammosi payvandlashda g'ovaklik va issiq yoriqlar hosil qilish tendentsiyasidir.
1. G'ovaklik
Po'lat va nikel hamda uning qotishmalarini payvandlashda payvandlashda g'ovaklikning shakllanishiga ta'sir qiluvchi asosiy omillar kislorod, nikel va boshqa qotishma elementlardir.
1 Kislorodning ta'siri. Payvandlashda suyuq metall ko'proq kislorodni eritishi mumkin, yuqori haroratlarda kislorod va nikel oksidlanishi natijasida NiO hosil bo'ladi, NiO suyuq metalldagi vodorod va uglerod bilan reaksiyaga kirishib, erigan hovuzda suv bug'i va uglerod oksidini hosil qilishi mumkin, masalan, chiqib ketish uchun juda kech bo'ladi, payvandda qoldiq g'ovaklik hosil bo'ladi. Sof nikel va Q235-A suv osti yoyli payvandlashda temir va nikel payvandlashda azot va vodorod miqdori unchalik o'zgarmaydi, payvanddagi kislorod miqdori qancha yuqori bo'lsa, payvanddagi g'ovaklar soni shuncha ko'p bo'ladi.
2 Nikelning ta'siri. Temir-nikel payvandida kislorodning temir va nikeldagi eruvchanligi har xil, suyuq nikeldagi kislorodning eruvchanligi suyuq temirdagidan kattaroq, qattiq nikeldagi kislorodning eruvchanligi esa qattiq temirdagidan kichikroq, shuning uchun nikel kristallanishida to'satdan o'zgarishdagi kislorodning eruvchanligi temir kristallanishidagi to'satdan o'zgarishdagiga qaraganda aniqroq. Shuning uchun, Ni 15% ~ 30% bo'lganda payvanddagi g'ovaklik tendentsiyasi kichik bo'ladi va Ni miqdori katta bo'lganda, g'ovaklik tendentsiyasi yanada 60% ~ 90% gacha oshadi va erigan po'lat miqdori kamayishi shart, bu esa g'ovaklik hosil bo'lish tendentsiyasining kattalashishiga olib keladi.
2. Boshqa qotishma elementlarning ta'siri. Temir-nikel payvandlash tarkibida marganets, xrom, molibden, alyuminiy, titan va boshqa qotishma elementlari mavjud bo'lganda yoki qotishma bilan bir vaqtda payvandlash g'ovaklikka qarshilikni oshirishi mumkin, buning sababi marganets, titan va alyuminiy va boshqalar deoksigenatsiya rolini o'ynaydi, xrom va molibden esa qattiq metallda payvandlashning eruvchanligini oshiradi. Shunday qilib, nikel va 1Cr18Ni9Ti zanglamaydigan po'lat nikel va Q235-A po'latlariga qaraganda g'ovaklikka qarshi payvandlash xususiyatiga ega. Alyuminiy va titan ham barqaror birikmalarda azotni fiksatsiya qilishi mumkin, bu esa payvandlash g'ovaklikka qarshiligini ham oshirishi mumkin.
2. Termik yorilish
Po'lat va nikel hamda uning qotishmalarida payvandlashda termal yorilishning asosiy sababi shundaki, dendritik tashkil topgan yuqori nikel payvandlash tufayli, chekkasida bir qator past erish nuqtasidagi qo'pol donachalar to'planib, donachalar orasidagi bog'lanishni zaiflashtiradi va payvandlash metallining yorilish qarshiligini pasaytiradi. Bundan tashqari, payvandlash metallidagi nikel miqdori payvandlash metallining termal yorilish hosil qilishi uchun juda yuqori bo'lib, temir-nikel payvandiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi, kislorod, oltingugurt, fosfor va boshqa aralashmalar payvandlash termal yorilish tendentsiyasiga ham katta ta'sir ko'rsatadi.
Kislorodsiz flyusdan foydalanganda, payvanddagi kislorod, oltingugurt, fosfor va boshqa zararli aralashmalarning sifati pasayishi, ayniqsa kislorod miqdorining pasayishi tufayli yorilish miqdori sezilarli darajada kamayadi. Eritilgan hovuz kristallanishi tufayli kislorod va nikel Ni + NiO evtektikasini hosil qilishi mumkin, evtektik harorat 1438 ℃ va kislorod ham oltingugurtning zararli ta'sirini kuchaytirishi mumkin. Shunday qilib, payvanddagi kislorod miqdori yuqori bo'lganda, termal yorilish tendentsiyasi kattaroq bo'ladi.
Mn, Cr, Mo, Ti, Nb va boshqa qotishma elementlari payvandlash metallining yorilishga chidamliligini oshirishi mumkin. Mn, Cr, Mo, Ti, Nb metamorfik agent bo'lib, payvandlash tuzilishini yaxshilaydi va uning kristallanish yo'nalishini buzishi mumkin. Al, Ti shuningdek, kuchli deoksidlovchi vosita bo'lib, payvandlashdagi kislorod miqdorini kamaytirishi mumkin. Mn S, MnS bilan refrakter birikmalar hosil qilishi mumkin, bu esa oltingugurtning zararli ta'sirini kamaytiradi.
Payvandlangan bo'g'inlarning mexanik xususiyatlari
Temir-nikel payvandlash bo'g'inlarining mexanik xususiyatlari to'ldiruvchi metall materiallari va payvandlash parametrlari bilan bog'liq. Sof nikel va kam uglerodli po'latni payvandlashda, payvanddagi Ni ekvivalenti 30% dan kam bo'lganda, payvand tez sovishi natijasida payvandda martensit tuzilishi paydo bo'ladi, bu esa bo'g'inning plastikligi va mustahkamligining keskin pasayishiga olib keladi. Shuning uchun, bo'g'inning yaxshiroq plastikligi va mustahkamligiga erishish uchun temir-nikel payvanddagi Ni ekvivalenti 30% dan yuqori bo'lishi kerak.
Nashr vaqti: 2025-yil 10-mart