birta tuurwaa koox ka kooban birta-carbon alloys oo leh kaarboon ka badan 2%.Faa'iidadeeda waxay ka timaad heerkulka dhalaalka oo yara hooseeya.Qaybaha daawaha ah waxay saameeyaan midabkeeda marka la jabo: birta kabka cad waxay leedahay wasakh carbide taasoo u ogolaanaysa dildilaaca inuu si toos ah u dhex maro. graphite "nodules" kaas oo ka joojinaya dildilaaca inuu sii socdo.

Kaarboon (C) oo u dhaxaysa 1.8 ilaa 4 wt%, iyo Silicon (Si) 1–3 wt%, ayaa ah walxaha ugu muhiimsan ee daawaynta birta.Alloys-ka birta ee leh kaarboonka hoose waxaa loo yaqaanaa birta.

Birta shubka ahi waxay u egtahay inay jajaban tahay, marka laga reebo birta shubka ah ee la dhayalsan karo.Iyada oo barta dhalaalkeedu aad u yar yahay, dareere wanaagsan, kasbashada, mashiinnada aad u fiican, iska caabinta qallafsanaanta iyo xidhashada iska caabbinta, birta tuurku waxay noqdeen walxo injineernimo oo leh codsiyo kala duwan waxaana loo adeegsadaa tuubooyinka, mashiinnada iyo qaybaha warshadaha baabuurta, sida dhululubada madax, blocks dhululubo iyo sanduuqyada gearbox.Waxay u adkaysataa waxyeelada oksaydhisku.

Farshaxanadii ugu horreyay ee kabka-birta waxa ay taarikhdu ahayd qarnigii 5-aad ee BC, waxaana helay cilmi-baarayaal qadiimiga ah oo hadda loo yaqaan Jiangsu ee Shiinaha.Birta shubka ah waxaa loo isticmaali jiray Shiinaha qadiimiga ah dagaalka, beeraha, iyo dhismaha.Intii lagu jiray qarnigii 15-aad, birta shubka ah ayaa loo isticmaalay madfac ee Burgundy, Faransiiska, iyo gudaha Ingiriiska intii lagu jiray Dib-u-habaynta.Caddadka birta ah ee loo isticmaalo madfaca waxay u baahneyd wax soo saar ballaaran. Buundada kabka-birta ee ugu horreysay waxaa la dhisay 1770-meeyadii Abraham Darby III, waxaana loo yaqaannaa The Iron Bridge ee Shropshire, England.Birta shubka ah ayaa sidoo kale loo isticmaali jiray dhismaha dhismayaasha.

Walxaha Alloying

Qalabka birta ah waxaa lagu beddelaa iyadoo lagu darayo walxo alloying oo kala duwan, ama alloyants.Kaarboonka ku xiga, silikoonku waa daawaha ugu muhiimsan sababtoo ah waxay ku qasbeysaa kaarboonka xalka.Boqolkiiba yar ee silikon waxay u ogolaataa kaarboonku inuu ku sii jiro xalka samaynta carbide birta iyo soo saarista birta shubka cad.Boqolkiiba tiro badan oo silikoon ah ayaa kaarboonka ka saaraysa xalka samaynta garaafyada iyo soo saarista birta cawlan.Walxaha kale ee daawaynta, manganese, chromium, molybdenum, titanium iyo vanadium waxay ka hortagaan silikoon, waxay kor u qaadaan sii haynta kaarboonka, iyo samaynta karbides-kaas.Nikkel iyo naxaasta waxay kordhiyaan xoogga, iyo mashiinnada, laakiin ma beddelaan cadadka garaafyada la sameeyay.Kaarboonka qaabka garaafka ah wuxuu keenaa bir jilicsan, wuxuu yareeyaa hoos u dhaca, hoos u dhigo xoogga, wuxuuna yareeyaa cufnaanta.Sulfur, oo inta badan wasakhaysan marka la joogo, waxay samaysaa birta sulfide, taas oo ka hortagta samaynta graphite waxayna kordhisaa adkaanta.Dhibaatada baaruudku waa in ay ka dhigto birta shubka ah ee dhalaalaysa viscous, taas oo keenta cillado.Si looga hortago saamaynta sulfur, manganese ayaa lagu daraa sababtoo ah labada waxay u sameeyaan manganese sulfide halkii ay ka ahaan lahaayeen sulfide birta.Sulfide manganese waa ka fudud yahay dhalaalka, sidaas darteed waxay u egtahay in ay ka sabbayso dhalaalka oo dhex gasho qulqulka.Qadarka manganese ee loo baahan yahay si loo baabi'iyo baaruudku waa 1.7 × maaddooyinka baaruud + 0.3%.Haddii wax ka badan qadarkan manganese ah lagu daro, markaa maanganese carbide waxay samaysaa, taas oo kordhisa qallafsanaanta iyo qaboojinta, marka laga reebo birta cawlan, halkaasoo ilaa 1% manganese ay kordhiso xoogga iyo cufnaanta.

Nickel waa mid ka mid ah walxaha alloying ee ugu caansan sababtoo ah waxay hagaajisaa qaabka pearlite iyo graphite, hagaajinaysaa adkaanta, iyo xitaa soo saartaa kala duwanaanshaha qallafsanaanta u dhexeeya dhumucda qaybta.Chromium waxaa lagu daraa qadar yar si loo yareeyo garaafka bilaashka ah, soo saaro qabow, iyo sababtoo ah waa xasiliye carbide ah oo xooggan;nikkel inta badan waxaa lagu daraa si wadajir ah.Qadar yar oo tiin ah ayaa lagu dari karaa beddelka 0.5% chromium.Copper waxaa lagu daraa gogosha ama foornada, iyadoo loo eegayo 0.5-2.5%, si loo yareeyo qabowga, sifeynta garaafka, iyo kordhinta dareeraha.Molybdenum waxaa lagu daraa habka 0.3-1% si loo kordhiyo qaboojinta loona nadiifiyo garaafyada iyo qaab dhismeedka luul;waxaa badanaa lagu daraa nikkel, copper, iyo chromium si ay u sameeyaan bir xoog badan.Titanium waxaa lagu daraa sida degesser iyo deoxidizer, laakiin sidoo kale waxay kordhisaa dareeraha.0.15-0.5% vanadium ayaa lagu daraa si loo tuuro birta si loo xasiliyo sibidhka, loo kordhiyo adkaanta, iyo kordhinta caabbinta xidhashada iyo kulaylka.0.1-0.3% zirconium waxay caawisaa samaynta graphite, deoxidize, iyo korodhka dareeraha.

Birta dhalaalaysa, bismuth ayaa lagu daraa, qiyaasta 0.002-0.01%, si loo kordhiyo inta silikoon lagu dari karo.Birta cad, boron waxaa lagu daraa si ay u caawiso soo saarista birta malleable;waxa kale oo ay yaraynaysaa saamaynta guracan ee bismuth.

Birta kabka cawl

Birta kabka cawl waxa lagu gartaa qaab-dhismeedkeeda garaafiga ah, kaas oo sababa jabka walxaha si ay u yeeshaan muuqaal cawl.Waa birta ugu badan ee la isticmaalo iyo kabka aadka loo isticmaalo ee ku salaysan miisaanka.Inta badan birta wax lagu shubo waxay leeyihiin ka samaysan kiimiko oo ah 2.5-4.0% kaarboon, 1–3% silicon, iyo birta soo hadhay.Birta kabka cawl waxa ay leedahay adkaysi yar iyo iska caabin shoog marka loo eego birta, laakiin xooggeeda cadaadisku waxa ay la mid tahay birta kaarboon-hoose iyo dhexe.Qalabkan farsamada waxaa lagu xakameynayaa xajmiga iyo qaabka jajabyada garaafka ee ku jira qaab-dhismeed yar waxaana lagu sifeyn karaa habraaca ay bixiso ASTM.

Bir cad cad

Birta cad ee kabka ah waxay soo bandhigtaa sagxadaha cad cad oo jajaban sababtoo ah joogitaanka dareeraha karbide birta ee loo yaqaan sibidhka.Iyada oo leh maaddo silikoon hoose ah (wakiilka garaafaynta) iyo qaboojinta degdegga ah, kaarboonka ku jira birta cad ee kabka ayaa ka soo daadanaya dhalaalka sida sibidhka wajiga metastable, Fe₃C, halkii garaafka.Sibidhka ka soo daada dhalaalku wuxuu u samaysan yahay qaybo aad u weyn.Sida karbidhida birta ahi ay soo baxdo, waxay ka soo saartaa kaarboonka dhalaalkii asalka ahaa, iyada oo u dhaqaaqeysa isku dar ah mid u dhow eutectic, iyo marxaladda soo hartay waa austenite-kaarbon hoose ee austenite (kaas oo qaboojinta laga yaabo inay u beddesho martensite).Carbides-ka eutectic-ka ah aad ayey u weyn yihiin si ay u bixiyaan faa'iidada waxa loo yaqaan adkeynta roobka (sida birta qaar ka mid ah, halkaas oo ka sii da'da cementite yar yar laga yaabo in ay hor istaagaan [qallafsanaanta balaastikada] iyada oo xannibaysa dhaqdhaqaaqa kala-baxa iyada oo loo marayo matrix ferrite birta saafiga ah).Taa beddelkeeda, waxay kordhiyaan adkaanta adag ee birta shubka ah si fudud iyaddoo ay ugu wacan tahay engegnaantooda aadka u sarreeya iyo jajabkooda mugga leh, sida in adkaanta weyni lagu qiyaasi karo xeer isku dhafan.Si kastaba ha noqotee, waxay bixiyaan qallafsanaanta kharashka adkaanta.Maadaama carbide uu ka kooban yahay qayb weyn oo ka mid ah maaddada, birta kabka cad ayaa si macquul ah loo kala saari karaa sidii cermet.Birta cad aad bay u jajaban tahay in loo isticmaalo qaybo badan oo dhismeed ah, laakiin leh engegnaan wanaagsan iyo iska caabin xaaqid ah iyo qiime jaban, waxay ka heleysaa isticmaalka codsiyadaas sida dusha sare ee xirashada (impeller iyo volute) ee bambooyin slurry ah, mashiinnada qolofka iyo baararka wax qaada ee kubbadda warshado wax lagu shiidi karo, kubbadaha iyo giraangiraha ku jira dhuxusha dhuxusha, iyo ilkaha baaldi qodista dhabarka (inkasta oo birta martensitic-kaarboon dhexdhexaadka ah ay aad ugu badan tahay codsigan).

Way adag tahay in si degdeg ah loo qaboojiyo kabka qaro weyn si ay u xoojiso dhalaalka sida birta cad ee kabka ah ilaa inta la dhex marayo.Si kastaba ha ahaatee, qaboojinta degdega ah ayaa loo isticmaali karaa in lagu adkeeyo qolof kabka cad, ka dib inta soo hartay si tartiib ah ayuu u qaboojiyaa si uu u sameeyo xudunta kabka cawl.Kacitaanka natiijada, oo loo yaqaan ashubid la qaboojiyey, waxay leedahay faa'iidooyinka dusha adag oo leh xoogaa adag oo gudaha ah.

Biraha cad ee chromium-ka sarreeya waxay u oggolaanayaan shubin ballaaran (tusaale, 10-tan impeller) in la tuuro ciid, maaddaama chromium uu yareynayo heerka qaboojinta ee loo baahan yahay si loo soo saaro karbides iyada oo loo marayo dhumuc weyn oo alaab ah.Chromium sidoo kale waxay soo saartaa carbide oo leh iska caabin aad u wanaagsan.Alloys-ka-chromium-ga sarreeya waxay u nisbeeyaan adkaantooda sare joogitaanka chromium carbides.Qaabka ugu muhiimsan ee karbide-yadani waa eutectic ama aasaasiga ah ee M₇C₃Carbides, halkaasoo "M" ay ka dhigan tahay birta ama chromium waxayna ku kala duwanaan kartaa iyadoo ku xiran halabuurka daawaha.Carbides-ka eutectic waxa ay u samaysan yihiin xidhmo ka mid ah ulo hexagonal godan waxayna u koraan si siman diyaarada hoose ee laba geesoodka ah.Adkeydka carbide-yadani waxay ku dhex jiraan inta u dhaxaysa 1500-1800HV.

Birta shubka ah ee la maleleyn karo

Birta malabaysan waxay ku bilaabataa shubid cad oo bir ah ka dibna kulayl lagu daaweeyaa maalin ama laba ilaa 950 °C (1,740 °F) ka dibna la qaboojiyo maalin ama laba maalmood.Natiijo ahaan, kaarboonka ku jira carbide birta wuxuu isu beddelaa graphite iyo ferrite iyo kaarboon (austenite).Geedi socodka gaabiska ah wuxuu u ogolaanayaa xiisadda dusha sare si ay u sameyso garaafyada qaybaha spheroidal halkii ay ka samaysan lahaayeen jajabyo.Saamiga dhinacooda hoose awgeed, spheroids-yadu aad bay u gaaban yihiin oo way ka fog yihiin midba midka kale, waxayna leeyihiin qayb hoose oo isdhaafsi ah oo vis-a-vis ah dildilaac ama phonon.Waxa kale oo ay leeyihiin xudduud aan fiicneyn, oo ka soo horjeeda jajabyada, kaas oo yareynaya dhibaatooyinka xoogga saarista ee laga helo birta cawl ee cawlan.Guud ahaan, sifooyinka birta shubka ah ee la malleeyn karo waxay la mid yihiin kuwa birta khafiifka ah.Waxaa jira xad inta ay le'eg tahay qayb ka mid ah lagu tuuri karo birta malleejka ah, maadaama laga sameeyay birta shubka cad.

Birta shubka ah