Hesinê helandîKomek aligirên hesin-karbonê ye ku naveroka wan karbonê ji %2 mezintir e.Kêrhatiya wê ji germahiya wê ya kêm a helandinê tê.Pêkhateyên alloyê bandorê li rengê wê dikin dema şkestin: hesinê spî xwedan nepaqijiyên karbîd e ku rê dide şikestinan rasterast derbas bibin, hesinê gewr xwedan pelikên grafît e ku şikestinek derbasbûyî vediqetîne û her ku madde dişikê bêhejmar şikestinên nû dest pê dike, û hesinê gemarî xwediyê gewher e. "nodulên" grafît ên ku şikestinê ji pêşdeçûna bêtir disekinîne.

Karbon (C) ji 1,8 heta 4% wt, û silicon (Si) 1-3 wt%, hêmanên sereke yên alikariya hesinê ne.Alîgirên hesin ên bi naveroka karbonê kêmtir wekî pola têne zanîn.

Ji xeynî hesinên hesinî yên gemarî, hesinê rijandin.Digel xala xweya helînê ya nisbeten kêm, şilbûna baş, rijandin, makînîzma hêja, berxwedana li hember deformasyon û berxwedana lixwekirinê, hesinên rijandin bûne materyalek endezyariyê bi cûrbecûr sepanan û di lûle, makîne û parçeyên pîşesaziya otomotîvê de, wekî silindir, têne bikar anîn. serê, blokên silindir û dozên gearbox.Li hember zirara oksîdasyonê berxwedêr e.

Berhemên herî kevn ên ji hesin di sedsala 5-an a berî zayînê de ne, û ji hêla arkeologan ve li cîhê ku niha li Chinaînê Jiangsu ye hatine vedîtin.Di Çîna kevnar de hesin ji bo şer, çandinî û mîmarî dihat bikaranîn.Di sedsala 15-an de, hesin ji bo topan li Burgundy, Fransa û li Îngilîstanê di dema Reformasyonê de hate bikar anîn.Pira hesinê ku ji bo topan tê bikar anîn hilberînek mezin hewce dike. Yekemîn pira hesinî ya yekem di salên 1770-an de ji hêla Abraham Darby III ve hatî çêkirin û wekî Pira Hesin li Shropshire, Englandngilîztan tê zanîn.Di çêkirina avahiyan de hesin jî dihat bikaranîn.

hêmanên alloying

Taybetmendiyên hesinê rijandin bi lêzêdekirina hêmanên aligirên cihêreng, an jî vejenan têne guhertin.Li kêleka karbonê, silicon alava herî girîng e ji ber ku ew karbonê ji çareseriyê derdixe.Rêjeyek nizm a silicon dihêle ku karbon di çareseriyê de bimîne karbîdê hesin û hilberîna hesinê spî çêdike.Rêjeyek zêde ya silicon karbonê ji çareseriyê derdixe û grafît çêdike û hesinê gewr hilberîne.Ajanên din ên alloykirinê, manganese, krom, molîbden, titanium û vanadyûm li dijî siliconê radiweste, girtina karbonê, û avakirina wan karbîdan pêşve dike.Nîkel û sifir hêz, û makînîzmê zêde dikin, lê hêjeya grafîtê ku çêdibe naguherînin.Karbona di forma grafîtê de hesinek nermtir çêdike, hûrbûnê kêm dike, hêzê kêm dike, û tîrêjê kêm dike.Kulfur, bi giranî gemarek dema ku hebe, sulfîdê hesin çêdike, ku pêşî li çêbûna grafît digire û serhişkiyê zêde dike.Pirsgirêka sulfurê ev e ku ew hesinê rijandin viskoz dike, ku dibe sedema kêmasiyan.Ji bo berevajîkirina bandorên sulfurê, manganese tê zêdekirin ji ber ku her du li şûna sulfîdê hesin dibin sulfîd manganese.Sulfida manganese ji helandinê siviktir e, ji ber vê yekê ew meyla dike ku ji helandinê derkeve û bikeve nav şeqê.Rêjeya manganese ya ku ji bo bêbandorkirina kelûmê hewce dike 1,7 × naveroka kelûmê + 0,3%.Ger ji vê mîqdarê bêtir manganez were zêdekirin, wê hingê karbîd manganese çêdibe, ku serhişkî û sarbûnê zêde dike, ji bilî hesinê gewr, ku heya %1 ji manganzê hêz û tîrêjê zêde dike.

Nîkel yek ji hêmanên alloybûnê yên herî gelemperî ye ji ber ku ew avahiya pearlît û grafît safî dike, hişkbûnê çêtir dike, û cûdahiyên serhişkiyê di navbera stûrahiya beşan de yeksan dike.Chromium di mîqdarên piçûk de tê zêdekirin da ku grafîta belaş kêm bike, sar çêbike, û ji ber ku ew stabîlkerek karbîd a hêzdar e;nîkel gelek caran bi hev re tê zêdekirin.Mîqdarek piçûk dikare wekî şûna 0,5% kromê were zêdekirin.Sifir di qalikê an di firnê de, bi rêza 0,5-2,5%, tê zêdekirin da ku sermayê kêm bike, grafît paqij bike, û şilbûnê zêde bike.Molybdenum li ser fermana 0,3-1% tê zêdekirin da ku sarbûn zêde bike û avahiya grafît û pearlît safî bike;ew bi gelemperî bi nîkel, sifir û kromê re tê zêdekirin da ku hesinên bi hêzek bilind çêbike.Tîtanyûm wekî gazê û deoksîdanker tê zêdekirin, lê di heman demê de şilbûnê jî zêde dike.0,15-0,5% vanadyûm li hesinê rijandin tê zêdekirin da ku cementite stabîl bike, serhişkî zêde bike, û berxwedana li hember cil û germê zêde bike.0.1-0.3% zirconium ji bo avakirina grafît, deoksîdan û zêdekirina şilbûnê dibe alîkar.

Di helîna hesinê çêr de, bismut li ser pîvana 0,002-0,01%, tê zêdekirin ku çiqas silicon dikare were zêdekirin.Di hesinê spî de, bor tê zêdekirin da ku di hilberîna hesinê nerm de bibe alîkar;di heman demê de bandora bismutê ya bismut kêm dike.

Hesinê gewr

Hesinê gewr ji hêla mîkrosaziya xweya grafîtîk ve tête taybetmend kirin, ku dibe sedem ku şikestinên materyalê bibin xwedan xuyangek gewr.Ew hesinê herî gelemperî tête bikar anîn û li ser bingeha giraniya materyalê herî zêde tê bikar anîn.Piraniya hesinên rijandin xwedî pêkhateyeke kîmyewî 2,5-4,0% karbon, 1-3% silicon û hesinê mayî ne.Hesinê gewr ji pola xwedan hêza çewisandinê û berxwedana şokê kêmtir e, lê hêza wê ya pêçandî bi pola-karbona kêm û navîn re tê berhev kirin.Van taybetmendiyên mekanîkî ji hêla mezinahî û şiklê pelikên grafît ên ku di mîkrostrukturê de hene têne kontrol kirin û li gorî rêwerzên ku ji hêla ASTM ve têne diyar kirin têne destnîşan kirin.

Hesinê spî

Hesinê spî ji ber hebûna barîna karbîd a hesin ku jê re çîmentît tê gotin rûberên şikestî yên spî nîşan dide.Bi naverokek siliconê kêmtir (karkerê grafîtîkirinê) û rêjeya sarbûnê ya zûtir, karbona di hesinê spî de wekî çîmentîta qonaxa metastable, Fe, ji helandinê derdikeve.₃C, ji bilî grafît.Çîmentîta ku ji helînê dertê, wek pariyên nisbeten mezin çêdibe.Gava ku karbîda hesin dadiqurtîne, ew karbonê ji helîna eslî derdixe, tevliheviyê ber bi yeka ku nêzîkê eutecticê ye ve dikişîne, û qonaxa mayî jî astenîta hesin-karbonê ya jêrîn e (ku di sarbûnê de dibe ku bibe martensite).Van karbîdên eutektîkî pir pir mezin in ku feydeya ku jê re hişkbûna baranê tê gotin peyda bikin (wek ku di hin polayan de, ku barên cementite yên pir piçûktir dibe ku [deformasyona plastîk] bi astengkirina tevgera veqetandî di nav matrixa ferrîta hesinê safî de asteng bike).Belê, ew bi tenê ji ber serhişkiya xweya pir zêde û perçeya qebareya wan a girîng, serhişkiya mezin a hesinê cast zêde dikin, bi vî rengî ku serhişkiya mezin dikare bi qaîdeyek tevliheviyan ve were texmîn kirin.Di her rewşê de, ew serhişkiya li ser lêçûna hişkiyê pêşkêş dikin.Ji ber ku karbîd perçeyek mezin a materyalê pêk tîne, hesinê spî bi maqûl dikare wekî cermet were dabeş kirin.Hesinê spî ji bo karanîna di gelek hêmanên avahîsaziyê de pir zirav e, lê digel serhişkiya baş û berxwedana xirabûnê û lêçûnek nisbeten kêm, ew di sepanên weha de tê bikar anîn, wekî rûberên xişandinê (hilweşîn û volte) pompeyên slury, xêzikên şêlê û barsên hilkêşan ên di topê de. arî û keriyên otojen, top û zengilên di pîvazên komirê de, û diranên kepçeya kolandinê ya paşverû (tevî ku ji pola martenzîtîkî ya navîn-karbonê hatî avêtin ji bo vê sepanê gelemperî ye).

Zehmet e ku kelûpelên qalind bi têra xwe zû sar bikin da ku hesinê wekî hesinê spî bi tevayî zexm bike.Lêbelê, sarbûna bilez dikare were bikar anîn da ku qalikek ji hesinê spî zexm bike, piştî ku mayî hêdî hêdî sar dibe da ku bingehek ji hesinê gewr çêbike.Derxistina encam, bi navê aavêtina sar, feydeyên rûberek hişk bi hundurê hinekî dijwartir heye.

Alîgirên hesinê spî yên bi kromîma bilind rê didin ku rijandinên girs (mînak, pêlekek 10 ton) werin avêtin, ji ber ku krom rêjeya sarbûnê ya ku ji bo hilberîna karbîdên bi qalindahiya materyalê mezintir kêm dike kêm dike.Chromium di heman demê de karbîdên bi berxwedana hişkbûnê ya berbiçav jî çêdike.Van aligirên bilind-kromê serhişkiya xwe ya bilind bi hebûna karbîdên kromê ve girê didin.Forma sereke ya van karbîdên eutectic an bingehîn M in₇C₃karbîd, ku "M" hesin an kromê temsîl dike û dikare li gorî pêkhateya alloyê biguhere.Karbîdên eutektîkî wekî bendikên darên şeşgoşeyî yên vala çêdibin û berbi plana bingehîn a şeşgoşeyî ve mezin dibin.Zehmetiya van karbîdan di navbera 1500-1800HV de ne.

Hesinê maqûl

Hesinê guhezbar wekî hesinek spî dest pê dike ku dûv re rojek an du rojan li dora 950 °C (1,740 °F) tê germ kirin û dûv re rojek an du rojan sar dibe.Wekî encamek, karbona di karbîdê hesin de vediguhere grafît û ferît plus karbon (austenît).Pêvajoya hêdî dihêle ku tansiyona rûkalê grafît li şûna kulîlkan di perçeyên spheroidal de çêbike.Ji ber rêjeya wan ya kêmtir, speroîd ji hevûdu kurt û dûr in, û li hember şikestinek an fononek belavker xwedan beşa xaça kêmtir in.Di heman demê de sînorên wan ên hişk hene, berevajî felqan, ku pirsgirêkên giraniya stresê yên ku di hesinê gewr de têne dîtin kêm dike.Bi gelemperî, taybetmendiyên cast hesinê nerm zêdetir mîna yên pola nerm in.Sînorek heye ku perçeyek çiqasî mezin dikare di hesinê çêr de were avêtin, ji ber ku ew ji hesinê spî hatî çêkirin.

Hesinê ductile