Karbonlu poladlar və çuqunların təsnifatı

Karbonlu poladlar və çuqunların təsnifatı
Qara metallurgiyanın əsas məhsulu poladır. Bunun 85% -i C –lu, 15% -i isə legirlənmiş poladlardır. Sənayedə istifadə edilən bu poladların tərkibində Fe –in miqdarı 97,0...99,5% olur. C –lu poladlarda Fe –dən əlavə bir sıra başqa elementlər də vardır. Bu elementlərdən bir qismi poladın istehsal texnologiyasının tələbinə görə (Si, Mn), müəyyən hissəsi poladdan tamamilə kənar etmək mümkün olmadığına (S, P, O, N, H) və bir hissəsi də təsadüfi səbəbdən (şixtədən keçən Cr, Ni, Cu) tərkibdə qalır. Yalnız C polada xüsusi məqsədlə verilir.
C hətta az miqdarda belə poladın xassələrinə ciddi təsir göstərdiyindən bu tərkibdə əsas element sayılır.
Tərkibində 2,14% C, ≤0,8%Mn, ≤0,35% Si və Fe –dən ibarət ərintilərə C –lu poladlar deyilir. Bu poladın tərkibində ≤0,04% S və ≤0,04% P olur. Ümumiyyətlə sənayedə geniş istifadə edilən poladlarda 1,2% -dək C olur.
Əksər hallarda karbonlu poladların mexaniki xassələrini artırmaq üçün onları termiki emala uğradırlar. Bu zaman poladın tərkibində olan C –nun miqdarı məhdud çərçivədə ≥0,3% olmalıdır.
Termiki emalla (tablama) C –lu poladların möhkəmlik, bərklik və b. xarak-teristikalarını yumşaltma əməliyyatlarına uğradılmış poladlara nisbətən 3...5 dəfə artırmaq olar.
Qeyd olunduğu kimi poladda C –la yanaşı Si, Mn, P, S, Cr, Ni və s. kimi daimi qatışıqlar vardır. Bunlardan başqa N, O, H də ola bilər.
C –nun təsiri. Poladı aşağı sürətlə soyutduqda onun strukturu ferrit və sementitdən (Fe₃C) ibarət olur. Poladda C – nun miqdarı artdıqca strukturda Fe₃C –in miqdarı çoxalır. Fe₃C (sementit) bərk və kövrək olduğundan onun hissəcikləri dislokasiyaların hərəkətinə müqavimət göstərərək, deformasiyanı çətinləşdirir və poladın plastikliyini və zərbə özlülüyünü azaldır. Odur ki, poladda C –nun miqdarı artdıqca bərklik, möhkəmlik və axıcılıq həddi yüksəlir, nisbi uzanma, nisbi daralma və zərbə özlülüyü azalır (Şəkil 1). Poladda C –nun miqdarı artdıqca onun soyuqsınma temperaturu da yüksəlir. Belə ki, C –nun miqdarının hər 0,1% artması onun soyuq-sınma temperaturunu orta hesabla 20^oC yüksəldir. C –nun miqdarının artması poladın sıxlığını və istilik keçirməsini azaldır, elektrik müqavimətini, koersitiv gücünü isə artırır.
Mn və Si. təsiri. Karbonlu poladlarda Si –un miqdarı 0,17...0,35%, Mn isə 0,5...0,8% olur. Bu elementlərin miqdarı göstərilən yuxarı həddən çox olduqda, polad Mn və Si –la legirlənmiş adlanır. Hər iki element polada reduksiyaedici kimi əlavə olunur. Mn və Si poladda zərərli aşqar sayılan FeO –lə reaksiyaya girib, O –lə birləşərək onu posaya (MnO və SiO₂) çevirməklə poladın keyfiyyətini yüksəldir:

Mn –um poladda qalan hissəsi isti yayılmış poladın praktiki olaraq plastikliyini azaltmadan möhkəmliyini artırmaqla yanaşı S –ün poladda zərərli təsirini də aradan qaldırır.

Reduksiyaolmadan sonra bərk məhlulda həll olan Si poladın axma həddini yüksəldir. Ancaq, bu poladın soyuq halda plastiki deformasiyaya uğradılmasını çətinləşdirir. Odur ki, soyuq yayma və ştamplama üçün istifadə edilən poladlarda Si –un miqdarı az olur.