Poladın kq/m3 ilə sıxlığı. Karbon və alaşımlı poladlar

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Polad sənayedə ən çox yayılmış metal materialdır və onun əsasında istənilən xassələrə malik konstruksiyalar və alətlər hazırlanır. Bu materialın məqsədindən asılı olaraq, sıxlığı da daxil olmaqla, bir çox fiziki xüsusiyyətləri dəyişir. Bu yazıda poladın kq/m3 ilə hansı sıxlığa malik olduğunu nəzərdən keçirəcəyik.

Polad nədir və o necədir?

Poladın kq/m3-də sıxlığına dair cədvəllər verməzdən əvvəl materialın özü ilə tanış olaq. Metallurgiyada polad, tərkibində 2,1 atom faizindən çox olmayan dəmirin karbonla bir ərintisidir. Əgər daha çox karbon varsa, o zaman sistemdə qrafit əmələ gəlməyə başlayır ki, bu da ərintinin xassələrinin kəskin dəyişməsinə səbəb olur. Xüsusilə onun sərtliyi və kövrəkliyi artır, plastikliyi isə azalır. Əgər 2,1%-dən çox karbon varsa, bu ərinti çuqun adlanır.

Anlamaq üçün əsas odur ki, poladın dəmirin çirkləri kimi çıxış edən digər elementlərlə ərintisi olmasıdır. Dəmir əsas olmayan komponentə çevrilərsə,onda bu ərinti polad deyil.

Poladlar çox fərqlidir. Beləliklə, aşağı karbon tərkibi struktur materialları sinfinin formalaşmasına gətirib çıxarır. Onun daha yüksək tərkibi alət poladları sinfini təşkil edir. Karbondan əlavə, müxtəlif elementlərlə ərintilənmiş materiallar var. Məsələn, 13%-dən çox xrom əlavə etmək paslanmayan materialların əmələ gəlməsinə gətirib çıxarır və böyük miqdarda molibden və volfram kəsici poladlar sinfini təşkil edir.

Poladın sıxlığını nə müəyyənləşdirir?

Poladın kq/m3 ilə sıxlığını müəyyən edən bir sıra amillər var. Bunlara aşağıdakılar daxildir:

• verilmiş kristal qəfəs üçün dəmirin özünün sıxlığı;
• çirklərinin miqdarı və növü;
• fazaların mövcudluğu.

Bu amillərdən birincisi ən vacibdir, çünki baxılan ərintilərin əsasını dəmir təşkil edir. Məlum olduğu kimi, o, iki kristal qəfəsdə mövcud ola bilər: bcc (bədən mərkəzli kub) və fcc (üz mərkəzli kub).

Birinci növ qəfəs sözdə ferritik poladları, ikincisi austenitləri əmələ gətirir. Fcc qəfəsi sıx şəkildə yığılır, bcc qəfəsi isə atomların daha boş qablaşdırılmasıdır. Bununla belə, ferritik poladların sıxlığı ümumiyyətlə austenitik olanlardan daha yüksəkdir. Bunun səbəbi sadədir, fakt budur ki, fcc yalnız təmiz dəmir üçün yüksək temperaturda sabit bir quruluşdur və bütün metallar qızdırıldıqda çox genişlənir. Sonuncu sıxlığın azalmasına səbəb olur.

Karbon poladları

Karbon poladının sıxlığı nə qədərdir? Ümumiyyətlə, deyə bilərik ki, o, saf BCC dəmirinin sıxlığından (7874 kq/m3) bir qədər aşağıdır. Bu cüzi azalma bcc qəfəsindəki karbonun oktaedral məsamələri tutması ilə əlaqədardır. Almaz və qrafit strukturlarında karbonun özünün sıxlığı çox aşağıdır, ona görə də onun dəmirə əlavə edilməsi onun orta sıxlığını azaldır. Karbon atomları böyük oktaedral məsamələri tutduqlarından, orta qəfəs parametrini bir qədər artırırlar, bu da nəzərdən keçirilən parametrin bir qədər azalmasına təsir göstərir. Aşağıda dərəcə və temperaturdan asılı olaraq kq/m3 ilə polad sıxlığının cədvəli verilmişdir.

Alaşımlı poladlar

Qeyd edildiyi kimi, bunlara karbondan əlavə, xrom, nikel, volfram, vanadium və s. kimi digər elementləri ehtiva edən hər hansı dəmir əsaslı ərintilər daxildir. Beləliklə, otaq temperaturunda xromdan əlavə, nikel olan 12X18H9 paslanmayan polad sıxlığı 7900 kq/m3 təşkil edir ki, bu da saf BCC dəmirindən daha yüksəkdir. Əgər "paslanmayan poladda" nikel yoxdursa, xrom atomu dəmirdən daha yüngül olduğundan onun sıxlığı təmiz dəmirdən daha aşağı olacaq.

Ən sıx yüksək sürətli poladlardır. Onların tərkibində çoxlu miqdarda molibden və volfram kimi ağır metallar var. Onların sıxlığı 8800 kq/m3-ə çata bilər.