ជាតិ​ដែក​បាន​ដេញគឺ​ជា​ក្រុម​នៃ​យ៉ាន់ស្ព័រ​ដែក​ដែល​មាន​ជាតិ​កាបូន​ច្រើន​ជាង 2% ។អត្ថប្រយោជន៍របស់វាកើតចេញពីសីតុណ្ហភាពរលាយទាបរបស់វា។ធាតុផ្សំនៃយ៉ាន់ស្ព័រប៉ះពាល់ដល់ពណ៌របស់វានៅពេលប្រេះ៖ ដែកវណ្ណះពណ៌សមានសារធាតុ carbide ដែលមិនបរិសុទ្ធដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានស្នាមប្រេះឆ្លងកាត់ត្រង់ ដែកវណ្ណះពណ៌ប្រផេះមានបន្ទះក្រាហ្វិចដែលបង្ខូចការប្រេះស្រាំឆ្លងកាត់ ហើយចាប់ផ្តើមស្នាមប្រេះថ្មីរាប់មិនអស់នៅពេលដែលសម្ភារៈបែក ហើយដែកវណ្ណះមានរាងស្វ៊ែរ។ ក្រាហ្វិច "nodules" ដែលបញ្ឈប់ការបង្ក្រាបពីការវិវត្តបន្ថែមទៀត។

កាបូន (C) ចាប់ពី 1.8 ទៅ 4 wt%, និងស៊ីលីកុន (Si) 1-3 wt%, គឺជាធាតុលោហធាតុសំខាន់នៃដែកវណ្ណះ។យ៉ាន់ស្ព័រដែកដែលមានមាតិកាកាបូនទាបត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាដែកថែប។

ដែកវណ្ណះទំនងជាផុយ លើកលែងតែដែកវណ្ណះដែលអាចបត់បែនបាន។ជាមួយនឹងចំណុចរលាយទាបរបស់វា ភាពរលោងល្អ ភាពងាយរលាយ ភាពធន់នឹងការខូចទ្រង់ទ្រាយ និងធន់នឹងការពាក់ ដែកវណ្ណះបានក្លាយជាសម្ភារៈវិស្វកម្មជាមួយនឹងកម្មវិធីដ៏ធំទូលាយ ហើយត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងបំពង់ ម៉ាស៊ីន និងផ្នែកឧស្សាហកម្មរថយន្ត ដូចជាស៊ីឡាំង។ ក្បាល ប្លុកស៊ីឡាំង និងប្រអប់ប្រអប់លេខ។វាធន់នឹងការខូចខាតដោយអុកស៊ីតកម្ម។

វត្ថុបុរាណដែលធ្វើពីដែកដំបូងបំផុតមានតាំងពីសតវត្សទី 5 មុនគ្រឹស្តសករាជ ហើយត្រូវបានរកឃើញដោយអ្នកបុរាណវត្ថុវិទ្យានៅក្នុងអ្វីដែលឥឡូវនេះជាទីក្រុង Jiangsu ក្នុងប្រទេសចិន។ដែកវណ្ណះត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងប្រទេសចិនបុរាណសម្រាប់សង្គ្រាម កសិកម្ម និងស្ថាបត្យកម្ម។ក្នុងកំឡុងសតវត្សទី 15 ដែកវណ្ណះត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់កាណុងនៅ Burgundy ប្រទេសបារាំង និងក្នុងប្រទេសអង់គ្លេសកំឡុងពេលកំណែទម្រង់។បរិមាណដែកវណ្ណះដែលប្រើសម្រាប់កាណុងត្រូវការការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំ។ ស្ពានដែកវណ្ណះដំបូងត្រូវបានសាងសង់ក្នុងកំឡុងឆ្នាំ 1770 ដោយ Abraham Darby III ហើយត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាស្ពានដែកនៅ Shropshire ប្រទេសអង់គ្លេស។ដែកវណ្ណះក៏ត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងការសាងសង់អាគារផងដែរ។

ធាតុលោហធាតុ

លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ដែកវណ្ណះត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរដោយការបន្ថែមធាតុលោហធាតុផ្សេងៗ ឬយ៉ាន់ស្ព័រ។បន្ទាប់​ពី​កាបូន ស៊ីលីកុន​ជា​សារធាតុ​យ៉ាន់​ស្ព័រ​ដ៏​សំខាន់​បំផុត ព្រោះ​វា​បង្ខំ​កាបូន​ចេញ​ពី​ដំណោះស្រាយ។ភាគរយទាបនៃស៊ីលីកុនអនុញ្ញាតឱ្យកាបូននៅតែមាននៅក្នុងដំណោះស្រាយបង្កើតជាតិដែក carbide និងការផលិតដែកវណ្ណះពណ៌ស។ភាគរយខ្ពស់នៃស៊ីលីកុនបង្ខំឱ្យកាបូនចេញពីសូលុយស្យុងបង្កើតជាក្រាហ្វិត និងការផលិតដែកប្រផេះ។សារធាតុផ្សំផ្សេងទៀត ម៉ង់ហ្គាណែស ក្រូមីញ៉ូម ម៉ូលីបដិន ទីតាញ៉ូម និងវ៉ាណាដ្យូម ប្រឆាំងស៊ីលីកុន ជំរុញការរក្សាកាបូន និងការបង្កើតកាបូនឌីអុកស៊ីតទាំងនោះ។នីកែល និងទង់ដែងបង្កើនកម្លាំង និងភាពអាចកែច្នៃបាន ប៉ុន្តែកុំផ្លាស់ប្តូរបរិមាណក្រាហ្វិចដែលបានបង្កើតឡើង។កាបូនក្នុងទម្រង់ជាក្រាហ្វិច ធ្វើឱ្យដែកទន់ជាងមុន កាត់បន្ថយការរួញតូច បន្ថយកម្លាំង និងបន្ថយដង់ស៊ីតេ។ស្ពាន់ធ័រដែលភាគច្រើនជាសារធាតុកខ្វក់នៅពេលមានវត្តមាន បង្កើតជាស៊ុលហ្វីតដែក ដែលការពារការបង្កើតក្រាហ្វិច និងបង្កើនភាពរឹង។បញ្ហាជាមួយស្ពាន់ធ័រគឺថាវាធ្វើឱ្យជាតិដែករលាយមាន viscous ដែលបណ្តាលឱ្យមានពិការភាព។ដើម្បីទប់ទល់នឹងឥទ្ធិពលនៃស្ពាន់ធ័រ ម៉ង់ហ្គាណែសត្រូវបានបន្ថែម ពីព្រោះសារធាតុទាំងពីរនេះបង្កើតបានជាម៉ង់ហ្គាណែសស៊ុលហ្វីត ជំនួសឱ្យស៊ុលហ្វីតដែក។ម៉ង់ហ្គាណែសស៊ុលហ្វីតគឺស្រាលជាងការរលាយ ដូច្នេះវាមានទំនោរអណ្តែតចេញពីការរលាយ និងចូលទៅក្នុង slag ។បរិមាណម៉ង់ហ្គាណែសដែលត្រូវការដើម្បីបន្សាបស្ពាន់ធ័រគឺ 1.7 × មាតិកាស្ពាន់ធ័រ + 0.3% ។ប្រសិនបើបរិមាណម៉ង់ហ្គាណែសលើសពីនេះ ត្រូវបានបន្ថែម នោះទម្រង់ម៉ង់ហ្គាណែស carbide ដែលបង្កើនភាពរឹង និងញាក់ លើកលែងតែជាតិដែកពណ៌ប្រផេះ ដែលម៉ង់ហ្គាណែសរហូតដល់ 1% បង្កើនកម្លាំង និងដង់ស៊ីតេ។

នីកែលគឺជាធាតុលោហធាតុដ៏សាមញ្ញបំផុតមួយ ព្រោះវាចម្រាញ់រចនាសម្ព័ន្ធ pearlite និង graphite ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពតឹងតែង និងសូម្បីតែភាពខុសគ្នានៃភាពរឹងរវាងកម្រាស់ផ្នែក។Chromium ត្រូវបានបន្ថែមក្នុងបរិមាណតិចតួចដើម្បីកាត់បន្ថយ graphite ដោយឥតគិតថ្លៃ ផលិតភាពញាក់ និងព្រោះវាជាសារធាតុរក្សាលំនឹង carbide ដែលមានអនុភាព។នីកែលត្រូវបានបន្ថែមជាញឹកញាប់នៅក្នុងការភ្ជាប់គ្នា។បរិមាណសំណប៉ាហាំងតិចតួចអាចត្រូវបានបន្ថែមជំនួស 0.5% chromium ។ទង់ដែងត្រូវបានបន្ថែមនៅក្នុងឡ ឬក្នុងឡ តាមលំដាប់ 0.5-2.5% ដើម្បីកាត់បន្ថយការញាក់ ចម្រាញ់ក្រាហ្វិច និងបង្កើនភាពរាវ។Molybdenum ត្រូវបានបន្ថែមតាមលំដាប់ 0.3-1% ដើម្បីបង្កើនភាពត្រជាក់ និងធ្វើអោយរចនាសម្ព័ន្ធក្រាហ្វិច និងគុជខ្យង។វាត្រូវបានបន្ថែមជាញឹកញាប់ដោយភ្ជាប់ជាមួយនីកែល ទង់ដែង និងក្រូមីញ៉ូម ដើម្បីបង្កើតជាដែកដែលមានកម្លាំងខ្ពស់។ទីតាញ៉ូមត្រូវបានបន្ថែមជាសារធាតុ degasser និង deoxidizer ប៉ុន្តែវាក៏បង្កើនភាពរលោងផងដែរ។0.15–0.5% vanadium ត្រូវ​បាន​បន្ថែម​ទៅ​ជាតិ​ដែក​ដើម្បី​រក្សា​លំនឹង​ស៊ីម៉ងត៍ បង្កើន​ភាព​រឹង និង​បង្កើន​ភាព​ធន់​នឹង​ការ​ពាក់​និង​កម្ដៅ។0.1-0.3% zirconium ជួយបង្កើតក្រាហ្វិច ឌីអុកស៊ីត និងបង្កើនភាពរាវ។

នៅក្នុងការរលាយជាតិដែកដែលអាចរលាយបាន ប៊ីស្មុតត្រូវបានបន្ថែមលើមាត្រដ្ឋាន 0.002-0.01% ដើម្បីបង្កើនចំនួនស៊ីលីកុនដែលអាចបន្ថែមបាន។នៅក្នុងជាតិដែកពណ៌ស boron ត្រូវបានបន្ថែមដើម្បីជួយក្នុងការផលិតជាតិដែកដែលងាយរលាយបាន;វាក៏ជួយកាត់បន្ថយឥទ្ធិពល coarsening នៃ bismuth ផងដែរ។

ដែកវណ្ណះពណ៌ប្រផេះ

ដែកវណ្ណះពណ៌ប្រផេះត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយមីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធក្រាហ្វិចរបស់វា ដែលបណ្តាលឱ្យការបាក់ឆ្អឹងនៃសម្ភារៈមានរូបរាងពណ៌ប្រផេះ។វា​ជា​ដែក​វណ្ណះ​ដែល​គេ​ប្រើ​ជា​ទូទៅ​បំផុត និង​ជា​ប្រភេទ​ដែក​ដែល​ប្រើ​យ៉ាង​ទូលំទូលាយ​បំផុត​ដោយ​ផ្អែក​លើ​ទម្ងន់។ដែកវណ្ណះភាគច្រើនមានសមាសធាតុគីមីនៃកាបូន 2.5-4.0% ស៊ីលីកូន 1-3% និងជាតិដែកដែលនៅសល់។ដែកវណ្ណះពណ៌ប្រផេះមានកម្លាំង tensile និងធន់នឹងការឆក់តិចជាងដែក ប៉ុន្តែកម្លាំងបង្ហាប់របស់វាគឺអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងដែកថែបកាបូនទាប និងមធ្យម។លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិកទាំងនេះត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយទំហំ និងរូបរាងនៃដុំក្រាហ្វីតដែលមាននៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូ ហើយអាចត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយយោងតាមការណែនាំដែលផ្តល់ដោយ ASTM ។

ដែកវណ្ណះពណ៌ស

ដែកវណ្ណះពណ៌ស បង្ហាញផ្ទៃប្រេះស្រាំពណ៌ស ដោយសារតែវត្តមានរបស់ជាតិដែក កាបូនអ៊ីដ្រាត ដែលហៅថាស៊ីម៉ងត៍។ជាមួយនឹងមាតិកាស៊ីលីកុនទាប (ភ្នាក់ងារក្រាហ្វិច) និងអត្រាត្រជាក់លឿន កាបូននៅក្នុងដែកវណ្ណះពណ៌ស precipitates ចេញពីការរលាយដូចស៊ីម៉ងត៍ដំណាក់កាលដែលអាចរំលាយបាន, Fe₃C ជាជាងក្រាហ្វិច។ស៊ីម៉ងត៍ដែលហូរចេញពីការរលាយបង្កើតជាភាគល្អិតធំ។នៅពេលដែល carbide ដែក precipitates ចេញ, វាដកកាបូនពីការរលាយដើម, ផ្លាស់ទីល្បាយឆ្ពោះទៅរកមួយដែលខិតទៅជិត eutectic ហើយដំណាក់កាលដែលនៅសល់គឺ austenite ជាតិដែកទាប - កាបូន austenite (ដែលនៅលើត្រជាក់អាចផ្លាស់ប្តូរទៅជា martensite) ។carbides eutectic ទាំងនេះមានទំហំធំពេកក្នុងការផ្តល់នូវអត្ថប្រយោជន៍នៃអ្វីដែលហៅថា precipitation hardening (ដូចនៅក្នុងដែកថែបមួយចំនួន ដែលទឹកភ្លៀងស៊ីម៉ងត៍តូចជាងអាចរារាំង [ការខូចទ្រង់ទ្រាយប្លាស្ទិក] ដោយរារាំងចលនានៃការផ្លាស់ទីលំនៅតាមរយៈម៉ាទ្រីស ferrite ដែកសុទ្ធ) ។ផ្ទុយទៅវិញ ពួកវាបង្កើនភាពរឹងភាគច្រើននៃជាតិដែកវណ្ណះ ដោយហេតុថាភាពរឹងខ្ពស់ផ្ទាល់របស់ពួកគេ និងប្រភាគបរិមាណដ៏ច្រើនរបស់ពួកគេ ដូច្នេះភាពរឹងភាគច្រើនអាចត្រូវបានប៉ាន់ស្មានដោយច្បាប់នៃល្បាយ។ក្នុងករណីណាក៏ដោយពួកគេផ្តល់នូវភាពរឹងដោយចំណាយនៃភាពតឹងតែង។ដោយសារ carbide បង្កើតបានជាប្រភាគធំនៃសម្ភារៈ ដែកវណ្ណះពណ៌សអាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ដោយសមហេតុផលថាជា cermet ។ដែកពណ៌សគឺមានភាពផុយពេកសម្រាប់ប្រើប្រាស់ក្នុងធាតុផ្សំរចនាសម្ព័ន្ធជាច្រើន ប៉ុន្តែជាមួយនឹងភាពរឹងល្អ និងធន់នឹងសំណឹក និងតម្លៃទាប វាមានការប្រើប្រាស់ក្នុងកម្មវិធីដូចជាផ្ទៃពាក់ (ម៉ាស៊ីនរុញ និងវ៉ុល) នៃម៉ាស៊ីនបូមទឹករំអិល សំបកសំបក និងរបារលើកនៅក្នុងបាល់។ រោងម៉ាស៊ីនកិនស្រូវ និងម៉ាស៊ីនកិនដោយស្វ័យប្រវត្តិ គ្រាប់ និងចិញ្ចៀននៅក្នុងម៉ាស៊ីនកិនធ្យូងថ្ម និងធ្មេញរបស់ធុងជីករបស់ backhoe (ទោះបីជាដែកថែបកាបូនម៉ាទីនស៊ីទិកមធ្យមគឺជារឿងធម្មតាជាងសម្រាប់កម្មវិធីនេះ)។

វាពិបាកណាស់ក្នុងការធ្វើអោយវត្ថុរាវក្រាស់លឿនល្មមនឹងធ្វើអោយការរលាយរឹងដូចដែកវណ្ណះពណ៌សពេញមួយផ្លូវ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ភាពត្រជាក់ឆាប់រហ័សអាចត្រូវបានគេប្រើប្រាស់ដើម្បីធ្វើឲ្យសំបកនៃដែកវណ្ណះមានសភាពរឹងមាំ បន្ទាប់ពីនោះផ្នែកដែលនៅសេសសល់កាន់តែត្រជាក់បន្តិចម្តងៗដើម្បីបង្កើតជាស្នូលដែកប្រផេះ។ការ​ដេញ​លទ្ធផល​ហៅ​ថា កការសម្ដែងត្រជាក់មានអត្ថប្រយោជន៍នៃផ្ទៃរឹងជាមួយនឹងផ្នែកខាងក្នុងដែលតឹងជាងបន្តិច។

យ៉ាន់ស្ព័រដែកពណ៌សដែលមានជាតិក្រូមីញ៉ូមខ្ពស់អនុញ្ញាតឱ្យការខាសដ៏ធំ (ឧទាហរណ៍ ប្រដាប់រុញទម្ងន់ 10 តោន) ត្រូវបានបូមខ្សាច់ ដោយសារសារធាតុក្រូមីញ៉ូមកាត់បន្ថយអត្រាត្រជាក់ដែលតម្រូវឱ្យផលិតកាបូនឌីសតាមរយៈកម្រាស់នៃសម្ភារៈ។Chromium ក៏ផលិត carbides ជាមួយនឹងភាពធន់នឹងសំណឹកគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍។យ៉ាន់ស្ព័រដែលមានជាតិក្រូមីញ៉ូមខ្ពស់ទាំងនេះសន្មតថាភាពរឹងខ្ពស់របស់ពួកគេចំពោះវត្តមានរបស់ក្រូមីញ៉ូមកាបូន។ទម្រង់សំខាន់នៃ carbides ទាំងនេះគឺ eutectic ឬបឋម M₇C₃carbides ដែលអក្សរ "M" តំណាងឱ្យជាតិដែក ឬក្រូមីញ៉ូម ហើយអាចប្រែប្រួលអាស្រ័យលើសមាសធាតុរបស់យ៉ាន់ស្ព័រ។carbides eutectic បង្កើតជាបណ្តុំនៃកំណាត់គោលប្រាំមួយប្រហោង ហើយលូតលាស់កាត់កែងទៅនឹងប្លង់គោលកែងប្រាំមួយ។ភាពរឹងនៃ carbides ទាំងនេះស្ថិតនៅក្នុងជួរ 1500-1800HV ។

ដែកដែលអាចបត់បែនបាន។

ជាតិដែកដែលអាចរលាយបានចាប់ផ្តើមជាដែកពណ៌សដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានកំដៅរយៈពេលមួយថ្ងៃឬពីរថ្ងៃនៅប្រហែល 950 °C (1,740 °F) ហើយបន្ទាប់មកត្រជាក់ក្នុងរយៈពេលមួយថ្ងៃឬពីរថ្ងៃ។ជាលទ្ធផលកាបូននៅក្នុង carbide ដែកបានបំលែងទៅជា graphite និង ferrite បូកកាបូន (austenite) ។ដំណើរ​ការ​យឺត​អនុញ្ញាត​ឱ្យ​មាន​ភាព​តានតឹង​លើ​ផ្ទៃ​បង្កើត​ក្រាហ្វ​ទៅ​ជា​ភាគល្អិត​ស្វ៊ែរ​ជា​ជាង​ដុំ​ពក។ដោយសារសមាមាត្រទាបរបស់វា ស្ពែរ៉ូអ៊ីតគឺខ្លី និងឆ្ងាយពីគ្នាទៅវិញទៅមក ហើយមានផ្នែកឆ្លងកាត់ទាបជាង vis-a-vis ជាស្នាមប្រេះឬ phonon ។ពួកវាក៏មានព្រំប្រទល់មិនច្បាស់លាស់ ផ្ទុយទៅនឹងដុំពក ដែលជួយសម្រាលបញ្ហាកំហាប់ស្ត្រេសដែលមាននៅក្នុងជាតិដែកប្រផេះ។ជាទូទៅ លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ដែកវណ្ណះអាចបត់បែនបានគឺដូចជាដែកស្រាល។មានដែនកំណត់ចំពោះទំហំធំនៃផ្នែកមួយអាចត្រូវបានបោះនៅក្នុងដែកដែលអាចបត់បែនបានព្រោះវាត្រូវបានផលិតចេញពីដែកវណ្ណះពណ៌ស។

ដែកវណ្ណះ