Karbonlu poladlar və çuqunların təsnifatı

Şəkil 1. Poladın mexaniki xassələrinə karbonun təsiri.
Kükürdün (S) təsiri. Kükürd poladda zərərli aşqar hesab olunur. O, poladda filizdən və həmçinin yanma məhsulu kimi soba qazlarından (SO₂) keçir. S dəmirdə həll olmur. Lakin o, dəmirlə birləşib FeS yaradır. Bu birləşmə Fe ərimə temperaturu 988^oC olan və dənələrin sərhəddində yerləşən kövrək evtentika (Fe+FeS) yaradır. Poladı yayma, döymə temperaturunadək (1100...1200^oC) qızdırdıqda kükürd evtektikası əriyərək, metal dənələri arasındakı əlaqəni pozur və deformasiya zamanı maye kükürd birləşməsi olan sahələrdə çatlar əmələ gətirərək məmulatı dağıdır. Bu hadisə qızmarsınma adlanır.
Polada manqan (Mn) verdikdə o, S zərərli təsirini azaldır. Mn dəmirə S -ə yaxın olduğundan reaksiyası ilə MnS. əmələ gətirir. MnS. birləş-məsinin ərimə temperaturu (1620^oC) isti emal temperaturundan çox yüksək olduğun-dan poladda “qızmarsınma” baş vermir. MnS. plastiki olub, deformasiya zamanı yayma istiqamətində uzanır.
Ən çox S (0,06%) bessemer poladında olur. Əsas marten və elektrik sobalarında polad istehsalında S poladın tərkibindən çıxarılır. Yüksək keyfiyyətli poladlarda S – miqdarı 0,02...0,03% -dən artıq olmamalıdır. Maye metalı sintetik poson ilə emal etdikdə S miqdarını ~0,005% qədər azaltmaq olar.
Fosforun təsiri (P). P poladda zərərli qatışıq hesab olunur. P çuquna filizdən, yanacaq və flüsdən keçir. Çuqundan polad aldıqda P bir hissəsi poladda qalır. Poladı əsas marten sobasında istehsal etdikdə P çox hissəsi metaldan çıxarılır və onun miqdarı poladda 0,02...0,440% alınır. Elektrik sobalarında istehsal olunan poladlarda P –un miqdarı 0,02% -dən az olur. P ferritdə həll olaraq onun kristal fəza qəfəsini pozur, axıcılıq hədlərini yüksəldir, plastiklik və zərbə özlülüyünü kəskin surətdə aşağı salır. Poladda C çox olduqda zərbə özlülüyünün qiyməti daha kiçik olur. Metallurji üsullarla poladda P –un miqdarını 0,01% və ondan aşağı miqdarda saxlamaq mümkün deyil. P miqdarını azaltmaq üçün polad əritmədə istifadə olunan şixtə materialı P –a görə təmiz seçilməlidir.
Azot (N), oksigen (O) və hidrogen (H) poladlarda istehsal üsulundan asılı olaraq az miqdarda olurlar. Onlar qeyri – metal iç qatışıqları şəklində (FeO, SiO₂, Al₂O₃, Fe₄N), bərk məhlulda ( ) və qaz halında məmuldakı müxtəlif məsaməliklərdə təsadüf olunur.
N və O nitrid və oksidlər şəklində dənələrin sərhəddində toplanaraq poladın “soyuqsınma” temperaturunu yüksəldir, onun kövrək dağılmaya qarşı müqavimətini və dözümlülük həddini azaldır. Poladda həll olan H daha zərərli olub, onun çox kövrək olmasına səbəb olur. Ərimə prosesində poladda həll olan H yayılan pəstahlarda və döyüklərdə flokenlərin əmələ gəlməsinə səbəb olur. Flokenlər dəyirmi və oval formalı nazik çatlardan ibarət olub, polad sınığında gümüşü ləkə kimi görünür. Flokenlər poladın xassələrinin çox pis olmasına səbəb olur. Odur ki, metalda floken olduqda ondan sənayedə istifadə etmək olmaz. Bundan əlavə poladı 200^oC –dən başlayaraq çox kiçik sürətlə soyutduqda H tədricən ondan kənarlaşır.
Reduksiya edilmə üsulundan asılı olaraq poladlar sakit (Mn, Si və Al red.ed) və qaynayan (yalnız Mn red.edilmiş) poladlara bölünürlər. Bundan başqa aralıq mövqeyə malik yarımsakit (ПС) polad (mn və Al –la reduksiya olunur). Qayanayan poladın (КП) tərkibində Si miqdarı ≤0,05%, sakit poladlarda (CП) isə 0,15...0,35% Si olur.
Poladlarda adi qatışıqlardan əlavə müxtəlif təsadüfi qatışıqları da olur. Məsələn, poladı əritmək üçün istifadə olunan metal tullantıları içərisindəki Cr, Ni, Mo, Cuvə başqa qatışıqlar polada keçir. Bəzi filizlərin tərkibində çətin çıxarıla bilən qatışıqlar məsələn As ola bilər və bu element istehsal olunan çuqunda (0,1...0,15%As) qalır və ondan polada keçir. Beləliklə, eyni markalı poladlar bir – birindən tərkiblərində olan, standartda nəzərdə tutulan və tutulmayan qatışıqlarla fərqlənə bilərlər. Bu qatışıqlar isə poladın xassələrinə güclü təsir edə bilər.
Beləliklə, poladın xassəsinə təsir edən qatışıqlar, onların miqdarı, paylanması poladın istehsal növündən asılı olur və bunun da bir sıra hallarda böyük əhəmiyyət kəsb etdiyini nəzərə almaq lazımdır.
Karbonlu poladlar standart üzrə üç qrupda verilir:
A qrupu – bu qrupa aid olan poladların standart üzrə yalnız mexaniki xassələri verilir, kimyəvi tərkibi isə verilmir. Belə poladlar maşın, dəzgah və tikinti konstruksi-yaları istehsalında geniş istifadə olunurlar.