सामग्री का इस्तेमाल किया और सभी के आवेदन। आधुनिक तकनीक में सामग्री की भूमिका। एक विज्ञान के रूप में सामग्री विज्ञान के विकास के इतिहास पर। राज्य आरेख Fe - C
सामग्री तकनीकी प्रगति में एक निर्णायक भूमिका निभाती है। ऊपर, हमने कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के क्षेत्र से एक उदाहरण पर विचार किया, जब सामग्री के निर्माण और उससे उपकरणों के निर्माण के लिए प्रौद्योगिकी का सुधार मौलिक रूप से नए परिणाम की ओर जाता है। आप प्रौद्योगिकी के अन्य क्षेत्रों से अधिक उदाहरण दे सकते हैं।
उदाहरण के लिए, दबाव में गैसों के भंडारण के लिए सिलेंडर का निर्माण। सिलेंडर का वजन पोत की दीवार की मोटाई से निर्धारित होता है, जो बदले में, सामग्री की यांत्रिक शक्ति द्वारा निर्धारित किया जाता है। कम टिकाऊ सामग्री, भारी पोत। तो, नाइट्रोजन के भंडारण के लिए एक बर्तन, 100 एल के दबाव में, 100 एल की मात्रा के साथ, स्टील से बना अलग-अलग देशों में अलग-अलग वजन होता है, जहां स्टील के निर्माण के लिए एक अलग तकनीक होती है और, तदनुसार, इसकी अलग यांत्रिक शक्ति होती है। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में उपर्युक्त जहाज का वजन 40 किलोग्राम है, हमारे देश में - 80 किलोग्राम और चीन में - 150 किलोग्राम।
चूंकि आप सामग्रियों के वर्गीकरण को समझते हैं, यह बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह इंजीनियरों को पहले मामले में अपनी स्वयं की स्थिति जानने और यह पहचानने की अनुमति देता है कि संरचना या भवन के आधार पर उनके लिए कौन सा सबसे अच्छा है जिसे वे बनाना चाहते हैं, या उस वस्तु के संबंध में जो वे चाहते हैं करने का इरादा है।
यह मोटर वाहन उद्योग के मामले में है, जो समान वाहनों को इकट्ठा करने के लिए ध्यान देने योग्य है जो सामग्रियों के गुणों को जानते हैं ताकि वे अपनी संगतता को जान सकें कि वे किस उद्देश्य से हैं। जैसा कि आप समझते हैं, उच्च सैद्धांतिक पहलुओं के इस वर्गीकरण में महान सैद्धांतिक भविष्यवाणियां हैं, क्योंकि इसमें वास्तविकता के तत्वों का निर्माण शामिल है, जहां उनका उपयोग ध्यान देने योग्य है, इसलिए हम इसे संक्षिप्त उदाहरणों में इंगित करते हैं, लेकिन उपयोगिता उदाहरणों के साथ फिर से स्थिर और काफी निराशाजनक तरीका है, ताकि आप यह पता लगा सकें कि क्या है आपको सबसे अच्छा लगता है।
आप अंतरिक्ष शटल की सामग्री के साथ एक उदाहरण दे सकते हैं।
सुधार या नए परिचालन गुणों के साथ नई विद्युत सामग्री का विकास विद्युत उत्पादों की परिचालन विशेषताओं को बेहतर बनाने में मदद करता है।
एक और उदाहरण, ऊर्जा के करीब। एक शक्तिशाली स्पंदित ऊर्जा भंडारण उपकरण (एक बड़ा संधारित्र जिसमें पानी ढांकता हुआ के रूप में उपयोग किया जाता है) में काम कर रहे विद्युत क्षेत्र की ताकत को अमेरिकी बृहस्पति ड्राइव में 150 केवी / सेमी और एंग्लो रूसी ड्राइव में केवल 80 केवी / सेमी पर चुना जाता है। अमेरिकियों के पास पानी और इलेक्ट्रोड तैयार करने के लिए बेहतर तकनीक है, इसलिए, ड्राइव में सामग्री (पानी) के बेहतर गुण हैं, इसलिए पानी में टूटने से एक उच्च तनाव प्राप्त होता है, और आप एक उच्च कार्य तनाव चुन सकते हैं।
हालांकि, इसके उपयोग के संबंध में, यह ज्ञात है कि धातु सामग्री का सबसे अधिक बार उपयोग किया जाता है, उच्च शक्ति और स्थायित्व को देखते हुए जो कि ऊपर वर्णित समान सामग्रियों के कणों और घटकों के साथ लेपित होते हैं। प्रशिक्षण की पेशकश पूरी तरह से कपड़ा उद्योग की जरूरतों को पूरा करती है। वह इस क्षेत्र में इस क्षेत्र के काम पर निर्भर करता है: सभी कपड़ा व्यवसायों और सभी अनुप्रयोगों के लिए।
उन्नत सामग्री विज्ञान और प्रौद्योगिकी विशेषज्ञ
वह परियोजना प्रबंधन से लेकर उत्पादन संगठन तक के उत्पाद विकास का अनुसरण करता है। पाठ्यक्रम ने उच्च गुणवत्ता का प्रदर्शन किया है।
बायोमास और अपशिष्ट और ऊर्जा सामग्री के मास्टर
सभी छात्रों के पास शहर में या परिसर में आवास हैं, जहां वे सप्ताहांत पर भी खेल खेल सकते हैं।एक और भी करीब का उदाहरण उच्च वोल्टेज लाइनों का इन्सुलेटर है। ऐतिहासिक रूप से, चीनी मिट्टी के बरतन इंसुलेटर पहले इंसुलेटर के साथ आने वाले थे। उनके निर्माण की तकनीक बल्कि जटिल है, जटिल है। इन्सुलेटर भारी और भारी हैं। हमने सीखा कि ग्लास के साथ कैसे काम किया जाए - ग्लास इन्सुलेटर दिखाई दिए। वे आसान, सस्ता हैं, उनका निदान कुछ सरल है। और, अंत में, नवीनतम आविष्कार सिलिकॉन रबर इन्सुलेटर हैं। पहले रबर इंसुलेटर बहुत सफल नहीं थे। समय के साथ, उनकी सतह पर माइक्रोक्रैक का गठन हुआ, जिसमें गंदगी जमा हुई, पटरियों का संचालन हुआ, फिर इन्सुलेटरों ने अपना रास्ता बना लिया। बाहरी वायुमंडलीय प्रभावों के तहत ओवरहेड लाइनों के बिजली के क्षेत्र में इन्सुलेटरों के व्यवहार का एक विस्तृत अध्ययन ऐसे कई योजक का चयन करना संभव बनाता है जो मौसम प्रतिरोध, प्रदूषण के प्रतिरोध और विद्युत निर्वहन के प्रभाव में सुधार करते हैं। नतीजतन, अभिनय वोल्टेज के विभिन्न स्तरों के लिए हल्के, टिकाऊ इंसुलेटर की एक पूरी श्रेणी अब बनाई गई है।
मास्टर ऑफ मॉडर्न मेटलर्जिकल टेक्नोलॉजीज
क्या आप ऊर्जा की जरूरतों को पूरा करने वाले तकनीकी समाधान विकसित करना चाहते हैं, साथ ही गैर-नवीकरणीय संसाधनों और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन की खपत को कम करना चाहते हैं? शाखा प्रोफ़ाइल विशेषज्ञता के इन क्षेत्रों के अलावा, सभी स्नातक तकनीकी सामग्री, औद्योगिक भट्टियों, अलौह धातुओं और मिश्र धातुओं की तैयारी, योजना बनाने और गुणवत्ता में सुधार के तरीकों, और अर्थशास्त्र प्रबंधन में भी ज्ञान प्राप्त करते हैं। सैद्धांतिक ज्ञान कई प्रयोगशालाओं और अतिरिक्त व्यावहारिक अभ्यासों की गणना से पूरक है जो आधुनिक प्रयोगशाला प्रौद्योगिकी का उपयोग करते हैं, और क्या कार्य धातुकर्म प्रक्रियाओं और उनके मॉडलिंग से जुड़े हैं।
तुलना के लिए, 1150 केवी ओवरहेड लाइनों के लिए निलंबन इन्सुलेटर का वजन समर्थन और कई टन के बीच की अवधि में तारों के वजन के बराबर है। यह इन्सुलेटरों के अतिरिक्त समानांतर माला की स्थापना को मजबूर करता है, जिससे समर्थन पर भार बढ़ता है। यह अधिक टिकाऊ उपयोग करने के लिए आवश्यक है, और इसलिए अधिक बड़े पैमाने पर समर्थन करता है। इससे सामग्री की खपत बढ़ जाती है, समर्थन का बड़ा वजन स्थापना लागत में काफी वृद्धि करता है। संदर्भ के लिए, स्थापना की लागत बिजली लाइन के निर्माण की लागत का 70% तक है। उदाहरण से पता चलता है कि एक संरचनात्मक तत्व समग्र रूप से संरचना को कैसे प्रभावित करता है। सिलिकॉन रबर का उपयोग नाटकीय रूप से लागत को कम कर सकता है और निर्माण को गति दे सकता है। इस प्रगति का आधार इन्सुलेटर के लिए नई विद्युत सामग्री का विकास और उपयोग है। लाइटवेट इंसुलेटर से सपोर्ट को हल्का करना संभव हो जाता है, जिससे हवा का भार कम हो जाता है, जिससे ओवरहेड लाइनों का निर्माण, वितरण और स्थापना सस्ती हो जाती है।
उन्नत सामग्री के भौतिकी और प्रौद्योगिकी के मास्टर
सार मुख्य रूप से चयनित अनुसंधान क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित करते हैं या आंशिक रूप से संबंधित अनुसंधान क्षेत्रों में विस्तार करते हैं, जैसे कि गर्मी इंजीनियरिंग और सिरेमिक सामग्री या सामग्री। भौतिक विज्ञान संकाय शिक्षकों द्वारा आयोजित अध्ययनों से निकटता से संबंधित एक स्नातक की डिग्री और तीन मास्टर कार्यक्रम प्रदान करता है। दो मुख्य कार्यक्रमों को पूरी तरह से अंग्रेजी में दर्शाया गया है। इन कार्यक्रमों को छात्रों को न केवल भौतिकी में स्नातक विद्यालय के लिए तैयार किया जाता है, बल्कि भौतिकी में स्नातक और विज्ञान और प्रौद्योगिकी से संबंधित अन्य विषयों में रोजगार के लिए भी तैयार किया जाता है।
उदाहरण के लिए, गर्मी प्रतिरोधी ऑर्गोसिलिकॉन डाइलेक्ट्रिक्स के निर्माण ने इलेक्ट्रिक मशीनों के ऑपरेटिंग तापमान को बढ़ाने की अनुमति दी और जिससे इसके आयाम और वजन में वृद्धि के बिना मशीन की शक्ति में काफी वृद्धि हुई।
जवाब
पदार्थ विज्ञान। धातुओं का वर्गीकरण। धातुओं की परमाणु-क्रिस्टलीय संरचना। झंझरी और उनकी विशेषताओं के प्रकार।
सामग्री विज्ञान में एप्लाइड साइंसेज के मास्टर
सामग्री अनुसंधान विभाग मुख्य रूप से परिवहन क्षेत्र में नई सामग्री और शरीर के क्षतिग्रस्त हिस्सों की चिकित्सा उपयोग, प्रतिस्थापन या मरम्मत के लिए नई सामग्रियों और तकनीकी मॉडल के विकास पर केंद्रित है। अपने उद्योग अनुसंधान विभागों के माध्यम से उद्योग के साथ निकट सहयोग को बढ़ावा देता है। उद्योग-उन्मुख अनुसंधान को सूक्ष्म अनुसंधान के तंत्र और परिणामी गुणों को बेहतर ढंग से समझने के लिए बुनियादी अनुसंधान के साथ जोड़ा जाता है।
2.1. भौतिक विज्ञान सामग्री की संरचना, गुण और उद्देश्य के बारे में एक वैज्ञानिक अनुशासन है। तकनीकी सामग्री के गुण उनके निर्माण की प्रक्रिया में बनते हैं। एक ही रासायनिक संरचना के साथ, लेकिन विभिन्न निर्माण तकनीकें, एक अलग संरचना का गठन होता है, और, परिणामस्वरूप, गुण।
सामग्री विज्ञान का उद्देश्य प्रौद्योगिकी में प्रभावी उपयोग के लिए उनके सख्त होने के तरीकों से सामग्री की संरचना और गुणों के गठन के कानूनों का अध्ययन करना है।
सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग में मास्टर
क्या कार्यक्रम अद्वितीय बनाता है? हमारे संस्थान का दीर्घकालिक लक्ष्य एक शैक्षिक इकाई बनाना है जो विश्व स्तरीय विज्ञान की सामग्री का अध्ययन करती है।
उन्नत सामग्री प्रौद्योगिकी के लिए क्वांटम भौतिकी के मास्टर
इसी समय, कार्यक्रम क्वांटम इलेक्ट्रॉनिक्स के सिस्टम और उपकरणों के बुनियादी भौतिक सिद्धांतों, साथ ही क्वांटम संरचनाओं और क्वांटम सामग्रियों की भौतिक और रासायनिक विशेषताओं के उत्पादन और माप के लिए कुछ महत्वपूर्ण प्रौद्योगिकियों पर विचार करता है। छात्रों ने सामान्य भौतिकी में विश्वविद्यालय के पाठ्यक्रमों की मात्रा का अध्ययन किया और स्नातक की डिग्री के लिए सैद्धांतिक भौतिकी का परिचय दिया, जिसमें पाठ्यक्रम शामिल हैं: सैद्धांतिक यांत्रिकी और लोच सिद्धांत, इलेक्ट्रोडायनामिक्स, क्वांटम यांत्रिकी और सांख्यिकीय भौतिकी।सामग्री विज्ञान का मुख्य कार्य संरचना, संरचना और गुणों के बीच संबंध स्थापित करना है, थर्मल, रासायनिक-थर्मल उपचार और अन्य सख्त तरीकों का अध्ययन करना, मुख्य प्रकार की सामग्रियों के गुणों के बारे में ज्ञान बनाना।
2.2. सभी धातुओं को पारंपरिक रूप से काले और अलौह में विभाजित किया जाता है। लौह धातुओं में आमतौर पर एक गहरे धूसर रंग, उच्च घनत्व (क्षारीय को छोड़कर), उच्च गलनांक, अपेक्षाकृत उच्च कठोरता होती है। उनमें से कुछ (लोहा, टाइटेनियम, कोबाल्ट, मैंगनीज, ज़िरकोनियम, यूरेनियम, आदि) के पास बहुरूपता (एलोट्रॉपी) है। सबसे विशिष्ट लौह धातु लौह है।
जटिल सामग्री में मास्टर: थर्मल विश्लेषण और Rheology
मॉड्यूल संरचना का अध्ययन करें। बुनियादी तरीकों सामग्री के थर्मोमेकेनिकल गुण। सर्वश्रेष्ठ व्यवहार सांख्यिकीय डेटा विश्लेषण पर्यावरण अनुप्रयोग हीट उपचार और लेजर विश्लेषण थर्मो-मैकेनिकल थकान। जटिल तरल पदार्थ की संरचनाएं। नैनोमीटर सामग्री पॉलिमर के भौतिक रसायन विज्ञान, बहुलक भौतिकी के आँकड़े, प्रकाश प्रकीर्णन के तरीके।
कैरियर के अवसर इस प्लेसमेंट के दौरान हासिल किए गए व्यावहारिक कौशल स्नातक को अंतिम परीक्षा के लिए आवेदन करने में प्रतिस्पर्धा में बढ़त प्रदान करेंगे। अंग्रेजी प्रवेश आवश्यकताएँ। डिप्लोमा कार्यक्रम में उच्च या अंतरराष्ट्रीय समकक्ष के दूसरे स्तर के न्यूनतम अंतर के साथ स्नातक की डिग्री। संगत प्रतिभा।
अलौह धातुएँ लाल, पीली, सफेद होती हैं। उनके पास महान लचीलापन, कम कठोरता, कम पिघलने बिंदु है। टिन को बहुरूपता कहा जाता है। एक विशिष्ट प्रतिनिधि तांबा है।
लौह धातुओं में शामिल हैं:
- लौह धातु - लोहा, कोबाल्ट, निकल, मैंगनीज;
- आग रोक धातु; लोहे की तुलना में एक गलनांक अधिक होता है, अर्थात। 15390 С से अधिक
फोटोनिक्स में मास्टर प्रोग्राम
फोटोनिक्स में मास्टर कार्यक्रम एक दो साल का कार्यक्रम है जो पूर्वी फ़िनलैंड विश्वविद्यालय, जोसेनू, फ़िनलैंड के फोटोनिक्स संस्थान में अंग्रेजी में पढ़ाया जाता है। यदि आप सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग में कैरियर में रुचि रखते हैं या स्नातक विद्यालय के इस रोमांचक क्षेत्र के बारे में अधिक जानना चाहते हैं, तो आप सही जगह पर आए हैं!
सामग्री विज्ञान में मास्टर
सामग्री विज्ञान में विज्ञान के मास्टर इस क्षेत्र में वर्तमान प्रगति पर ध्यान देने के साथ सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला के रासायनिक, भौतिक और तकनीकी व्यवहार के लिए एक ठोस आधार प्रदान करना चाहते हैं। पाठ्यक्रम निम्नलिखित अंतःविषय क्षेत्रों में उन्नत और व्यापक सैद्धांतिक और व्यावहारिक प्रशिक्षण प्रदान करता है: रसायन विज्ञान और ठोस राज्य भौतिकी, सामग्री का निर्माण, निर्माण और परीक्षण, सामग्री की संरचनाओं और गुणों की विशेषता और मॉडलिंग पर विशेष ध्यान देने के साथ।
टाइटेनियम, वैनेडियम, क्रोमियम, ज़िरकोनियम, नाइओबियम, मोलिब्डेनम, टंगस्टन, टेक्टेनियम, हेफ़नियम, रेनियम;
- यूरेनियम धातुएं (एक्टिनाइड्स) - थोरियम, समुद्री एनीमोन, यूरेनियम, नेप्ट्यूनियम, प्लूटोनियम, आदि (89 से 103 तत्वों से);
- दुर्लभ पृथ्वी धातु (57 -71 तत्वों के साथ), लैंथेनम, सेरियम, नीडिओमिमेट आदि।
- क्षारीय पृथ्वी धातु
लिथियम, सोडियम, कैल्शियम, पोटेशियम, रुबिडियम, स्ट्रोंटियम, सीज़ियम, बेरियम, फ्रांस, रोडियम, स्केनियम।
नैनो प्रौद्योगिकी और नैनो विज्ञान
नैनोवायर्ड की नियंत्रण इकाई एक नैनोमीटर है। नैनोटेक्नोलॉजी अनुसंधान और विकास का एक बहु-विषयक क्षेत्र है जो कि शिशु के ज्ञान और कौशल पर निर्भर करता है। वे फिर से संगठित, या बल्कि, सभी तरीकों कि एक नैनोमीटर पैमाने पर सामग्री के उत्पादन, हेरफेर और लक्षण वर्णन की अनुमति देते हैं। नैनो टेक्नोलॉजी, नैनोसाइंस से अवधारणाओं और प्रक्रियाओं का औपचारिककरण है, अर्थात एक परमाणु और एक अणु के पैमाने पर पदार्थ के अध्ययन और समझने के उद्देश्य से विज्ञान।
"नैनोमीटर" शब्द की कई परिभाषाएँ हैं। नैनोमीटर एक प्राकृतिक सामग्री है, जो यादृच्छिक रूप से गठित या मुक्त कणों से बना है, कुल के रूप में या एग्लोमरेट के रूप में है, जिनमें से संख्यात्मक आकार के वितरण में कम से कम 50% कणों में एक या अधिक बाहरी आयाम हैं। 1 एनएम और 100 एनएम के बीच।
अलौह धातुओं में शामिल हैं:
- फेफड़े - बेरिलियम, मैग्नीशियम, एल्यूमीनियम;
- महान धातु
रूथेनियम, रेडियम, पैलेडियम, ऑस्मियम, इरिडियम, प्लैटिनम, सोना, चांदी और अर्ध-कीमती तांबा;
- ज्वलनशील धातुएं - जस्ता, कैडमियम, पारा, गैलियम, इंडियम, कमर, जर्मेनियम, टिन, सीसा, आर्सेनिक, सुरमा, बिस्मथ।
धातुओं और मिश्र धातुओं में पाउडर धातु विज्ञान द्वारा प्राप्त पदार्थ शामिल हैं।
नैनोमीटर के दो मुख्य परिवार हैं। नैनो-ऑब्जेक्ट, जो सामग्री हैं, जिनमें से एक, दो या तीन बाहरी आयाम नैनोस्केल पर हैं, अर्थात, लगभग 1 और 100 एनएम के बीच। नैनोब्जेक्ट्स के बीच, तीन श्रेणियों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है। नैनोपार्टिकल्स, जो नैनो-ऑब्जेक्ट्स को नामित करते हैं, जिनमें से तीन बाहरी आयाम नैनोस्केल हैं: लेटेक्स, जस्ता ऑक्साइड, लोहा और सेरियम, एल्यूमीनियम ऑक्साइड, टाइटेनियम डाइऑक्साइड, कैल्शियम कार्बोनेट, आदि के नैनोकण। नैनोफिबर्स, नैनोट्यूब, नैनोफिबर्स या नैनोकैसेट्स, जो नैनो-ऑब्जेक्ट हैं जिसमें दो बाहरी आयाम एक नैनोस्केल पर हैं, और तीसरा आकार बहुत बड़ा है। नैनो-ऑब्जेक्ट्स को पाउडर, लिक्विड सस्पेंशन या जेल के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
गैर-धातु सामग्री का वर्गीकरण:
- जैविक और अकार्बनिक पॉलिमर;
- प्लास्टिक;
- मिश्रित सामग्री;
- रबर्स और रबर;
- चिपकने वाली सामग्री और सीलेंट;
- पेंटवर्क;
- ग्रेफाइट;
- कांच;
- मिट्टी के पात्र।
ठोस अवस्था में घटकों की पूरी अशुद्धता के साथ प्रणाली का राज्य आरेख (यूक्टेक्टिक के साथ)।
नैनोस्टेक्टेड सामग्री जिसमें नैनोस्केल में आंतरिक या सतह की संरचना होती है। नैनोस्ट्रक्टेड सामग्रियों के बीच, कई परिवारों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है, जिनमें से। नैनोब्जेक्ट्स व्यक्तिगत रूप में या एग्रीगेट या एग्लोमेरेट्स के रूप में हो सकते हैं, जिनका आकार महत्वपूर्ण रूप से 100 एनएम से अधिक है। nanocomposites। इन सामग्रियों को नैनो-ऑब्जेक्ट्स के सभी या कुछ हिस्सों के लिए संकलित किया गया है, जो उन्हें नैनोस्केल के बेहतर या विशिष्ट गुण प्रदान करते हैं। नई वस्तुओं को पेश करने या कुछ यांत्रिक, चुंबकीय, तापीय गुणों आदि को संशोधित करने के लिए नैनो ऑब्जेक्ट्स को मैट्रिक्स या सतह पर शामिल किया जाता है। नैनोकम्पोजिट्स के उदाहरण उनकी यांत्रिक शक्ति को बढ़ाने और उनके वजन को कम करने के लिए खेल उपकरण क्षेत्र में उपयोग किए जाने वाले कार्बन नैनोट्यूब से भरे हुए पॉलिमर हैं। नैनोपोरस सामग्री। सिलिकॉन एयरोगेल उत्कृष्ट थर्मल इन्सुलेशन गुणों के साथ नैनोपोरस सामग्री हैं।
- नैनोबॉजेक्ट्स के समूह और समूह
- इन सामग्रियों में नैनोस्केल छिद्र होते हैं।
चित्र 1 - यूक्टेक्टिक मिश्र के राज्य आरेख
इन मिश्र धातुओं में, ठोस अवस्था में घटक एक दूसरे में अघुलनशील होते हैं और रासायनिक रूप से परस्पर क्रिया नहीं करते हैं।
आरेख के एकल चरण क्षेत्र:
1) तरल एल - तरलस डीसीई की रेखा से ऊपर;
2) चरण ए - लाइन 0 एफडी;
3) चरण बी - लाइन 100-जी-ई।
आरेख का चारित्रिक बिंदु ट्रिपल पॉइंट C है, यह एक eutectic मिश्र धातु से मेल खाता है, जिसमें C "% B है। इन मिश्र धातुओं में eutectic में क्रिस्टल A और B होते हैं, आरेख में इसका क्षेत्र SS रेखा है।" एफसीजी लाइन - यूटैक्टिक ट्रांसफॉर्मेशन लाइन: एल यूट -\u003e यूट (ए + बी)। एक ही लाइन सॉलिडस है। इस प्रणाली के मिश्र धातुओं का क्रिस्टलीकरण, DCE लाइन पर उस घटक के ठोस क्रिस्टलों की रिहाई के साथ शुरू होता है, जो यूक्टेक्टिक संरचना के संबंध में निरर्थक है, और यूटीजी लाइन पर यूक्टेक्टिक परिवर्तन द्वारा समाप्त होता है।
इन निर्मित नैनोमैटेरियल्स के बीच, उनमें से कुछ का उत्पादन कई वर्षों के लिए महत्वपूर्ण टन जैसे टाइटेनियम डाइऑक्साइड, कार्बन ब्लैक, एल्यूमीनियम ऑक्साइड, कैल्शियम कार्बोनेट या अनाकार सिलिका में किया गया है। बाद में कार्बन नैनोट्यूब, क्वांटम डॉट्स, या डेंड्राइमर जैसे कम मात्रा में बनाए जाते हैं।
कुछ परमाणु और यांत्रिक प्रक्रियाएं, जैसे वेल्डिंग या थर्मल स्प्रे, आंतरिक दहन इंजन से उत्सर्जन, आदि के परिणामस्वरूप नैनोमीटर भी होते हैं जो अनजाने में लोगों द्वारा उत्पादित होते हैं, जिन्हें कभी-कभी अल्ट्राफाइन कण कहा जाता है।
मिश्र धातुओं के संरचनात्मक घटक (और आरेख में उनके क्षेत्र):
1) क्रिस्टल ए - लाइन 0 एफडी;
2) क्रिस्टल बी - लाइन 100-जी-ई;
3) यूक्टेक्टिक क्रिस्टल (eut (A + B)) - SS लाइन। "
सफेद कच्चा लोहा निकालने की प्रक्रिया के दौरान चित्रण की प्रक्रिया।
रॉकवेल विधि (GOST 9013)
यह एक निश्चित भार के तहत टिप की सतह में दबाने पर आधारित होता है (चित्र 7.1 b)
अंत में, प्राकृतिक पराबैंगनी कण हमारे पर्यावरण में मौजूद हैं, जैसे ज्वालामुखी वाष्प या वायरस। नैनोस्केल आयाम में पदार्थ के पारित होने से अप्रत्याशित गुणों का पता चलता है जो अक्सर सूक्ष्म या स्थूल पैमाने पर एक ही सामग्री के गुणों से पूरी तरह से भिन्न होता है, विशेष रूप से यांत्रिक स्थिरता, रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता, विद्युत चालकता और प्रतिदीप्ति के संबंध में। नैनो टेक्नोलॉजी उन सामग्रियों के विकास की ओर ले जाती है जिनके मूलभूत गुणों को बदला जा सकता है।
उदाहरण के लिए, सोना पूरी तरह से एक माइक्रोमीटर पैमाने पर निष्क्रिय है, जबकि यह रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए एक उत्कृष्ट उत्प्रेरक बन जाता है जब नैनोस्केल माप की आवश्यकता होती है। सभी प्रमुख भौतिक परिवार निम्न से संबंधित हैं: धातु, चीनी मिट्टी की चीज़ें, डाइलेक्ट्रिक्स, चुंबकीय ऑक्साइड, पॉलिमर, कार्बन आदि।
नरम सामग्री के लिए संकेतक (एचबी 230 तक) - कठोर सामग्री के लिए 1/16 ”(materials1.6 मिमी) के व्यास के साथ एक स्टील की गेंद - एक हीरे की शंकु।
लोडिंग दो चरणों में की जाती है। सबसे पहले, नमूना के साथ टिप को कसकर छूने के लिए एक प्रीलोड (10 kf) लगाया जाता है। फिर मुख्य भार P 1 को लागू किया जाता है, कुछ समय के लिए सामान्य कार्य भार P को लागू किया जाता है। मुख्य भार को हटाने के बाद, कठोरता मान को लोड के तहत टिप h के अवशिष्ट इंडेंटेशन की गहराई से निर्धारित किया जाता है।
सामग्री की प्रकृति के आधार पर तीन कठोरता तराजू ए, बी, सी का उपयोग किया जाता है।
कठोरता छाप के आकार (अंजीर। 7.1 सी) द्वारा निर्धारित की जाती है।
एक हीरे के टेट्राहेड्रल पिरामिड को एक संकेतक के रूप में उपयोग किया जाता है। 136º के शीर्ष पर एक कोण के साथ।
कठोरता की गणना एफ के सतह क्षेत्र पर लागू लोड पी के अनुपात के रूप में की जाती है:
भार P 5 ... 100 kgf है। फिंगरप्रिंट विकर्ण घडिवाइस पर लगे एक माइक्रोस्कोप का उपयोग करके मापा जाता है।
इस पद्धति का लाभ यह है कि किसी भी सामग्री, पतले उत्पादों, सतह परतों की कठोरता को मापना संभव है। विधि की उच्च सटीकता और संवेदनशीलता।
माइक्रोहर्डनेस विधि मिश्र धातु के व्यक्तिगत संरचनात्मक घटकों और चरणों की कठोरता को निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जाता है, बहुत पतली सतह परतें (एक मिलीमीटर के सौवें भाग)।
विकर्स विधि के समान। इंडेंटर छोटे आकार का एक पिरामिड है, इंडेंटेशन लोड पी 5 ... 500 ग्राम है
स्क्रैच विधि.
एक हीरे की शंकु, पिरामिड या गेंद के साथ, एक खरोंच लगाया जाता है, जो एक उपाय है। जब अन्य सामग्रियों को खरोंच करते हैं और एक माप के साथ उनकी तुलना करते हैं, तो वे सामग्री की कठोरता का न्याय करते हैं।
एक निश्चित लोड के तहत 10 मिमी चौड़ा खरोंच लगाया जा सकता है। इस चौड़ाई को देने वाले भार की भयावहता का निरीक्षण करें।
गतिशील विधि (शोर)
गेंद को दी गई ऊंचाई से सतह पर फेंक दिया जाता है, यह एक निश्चित मात्रा में उछलती है। रिबाउंड जितना बड़ा होगा, उतना ही कठिन सामग्री।
विशेष नोकदार नमूनों (GOST 9454) के प्रभाव झुकने के लिए गतिशील परीक्षणों के परिणामस्वरूप, सामग्रियों की चिपचिपाहट का मूल्यांकन किया जाता है और एक चिपचिपा राज्य से संक्रमण के लिए उनकी प्रवृत्ति स्थापित होती है।
तकनीकी गुण
तकनीकी गुण ठंड और गर्म प्रसंस्करण के विभिन्न तरीकों से गुजरने के लिए सामग्री की क्षमता की विशेषता है।
1. फाउंड्री गुण।
इससे उच्च गुणवत्ता वाले कास्टिंग प्राप्त करने के लिए सामग्री की क्षमता को विशेषता दें।
द्रव प्रवाह - मोल्ड को भरने के लिए पिघला हुआ धातु की क्षमता।
संकोचन (लीनियर और वॉल्यूमेट्रिक) - जमने और ठंडा होने के दौरान इसके रैखिक आयाम और मात्रा को बदलने के लिए सामग्री की क्षमता की विशेषता है। एक निश्चित धातु के संकोचन को ध्यान में रखते हुए गैर-मानक मीटर का उपयोग करके मॉडल बनाते समय रैखिक संकोचन को रोकने के लिए ...
अलगाव - मात्रा द्वारा रासायनिक संरचना की विषमता।
2. उपचार के लिए सामग्री की क्षमता।
यह एक सामग्री की क्षमता है, जो बिना ढहने के बाहरी भार के प्रभाव में इसके आकार और आकार को बदल देती है।
इसे तकनीकी परीक्षणों के परिणामस्वरूप नियंत्रित किया जाता है, जो उत्पादन के करीब की परिस्थितियों में आयोजित किए जाते हैं।
शीट सामग्री को एक गोलाकार छेद को झुकने और खींचने के लिए परीक्षण किया जाता है। तार को झुकने, घुमा, घुमावदार करने के लिए परीक्षण किया जाता है। वितरण के लिए पाइपों का परीक्षण किया जाता है, एक निश्चित ऊंचाई तक समतल और झुकने के लिए।
सामग्री की उपयुक्तता का मानदंड परीक्षण के बाद दोषों की अनुपस्थिति है।
3. भेद्यता।
यह आवश्यक गुणवत्ता के स्थायी यौगिकों को बनाने के लिए सामग्री की क्षमता है। वेल्ड की गुणवत्ता से मूल्यांकन किया गया।
4. काटने की प्रक्रिया करने की क्षमता।
यह सामग्री को काटने के विभिन्न उपकरणों द्वारा मशीनीकृत करने की क्षमता को दर्शाता है। उपकरण के स्थायित्व और सतह परत की गुणवत्ता से मूल्यांकन किया गया।
परिचालन गुण
परिचालन गुण विशिष्ट परिस्थितियों में काम करने के लिए सामग्री की क्षमता की विशेषता है।
प्रतिरोध पहनें - बाहरी घर्षण की कार्रवाई के तहत सतह के विनाश का विरोध करने के लिए सामग्री की क्षमता।
संक्षारण प्रतिरोध - आक्रामक अम्लीय, क्षारीय वातावरण की कार्रवाई का विरोध करने के लिए सामग्री की क्षमता।
गर्मी प्रतिरोध - यह उच्च तापमान पर गैसीय वातावरण में ऑक्सीकरण का विरोध करने के लिए एक सामग्री की क्षमता है।
गर्मी प्रतिरोध - यह उच्च तापमान पर इसके गुणों को बनाए रखने के लिए एक सामग्री की क्षमता है।
शीत प्रतिरोध - कम तापमान पर प्लास्टिक के गुणों को बनाए रखने के लिए सामग्री की क्षमता।
एंटिफिकेशन - किसी अन्य सामग्री में सामग्री को तोड़ने की क्षमता।
इन गुणों को उत्पादों की कार्य स्थितियों के आधार पर विशेष परीक्षणों द्वारा निर्धारित किया जाता है।
संरचना बनाने के लिए एक सामग्री का चयन करते समय, यांत्रिक, तकनीकी और परिचालन गुणों को पूरी तरह से ध्यान में रखना आवश्यक है।
गर्म करने पर ऑस्टेनाइट और इसके दाने का विकास होता है। ओवरहीटिंग और बर्नआउट।
गर्म होने पर ऑस्टेनाइट का गठन
राज्य आरेख Fe - C
पेरेलाइट को ऑस्टेनाइट में परिवर्तित करना, इसके कैनेटीक्स चरण परिवर्तनों के मूल नियमों का पालन करते हैं जो हीटिंग के दौरान होते हैं।
यह प्रायोगिक तौर पर स्थापित किया गया था कि सीमेंट के साथ फेराइट की सीमाओं पर ऑस्टेनाइट नाभिक उत्पन्न होता है। औस्टेनाईट नाभिक के गठन के प्रारंभिक चरणों का प्रयोगात्मक अध्ययन नहीं किया गया है, और उनके बारे में केवल धारणाएं हैं। Α o.c.c का रूपांतरण। → .c जी.सी.सी. शुद्ध लोहे में केवल 911 ° C से कम तापमान पर संभव है। यदि फेराइट सीमेंटाइट के संपर्क में है, तो, राज्य आरेख के अनुसार, α - temperatures परिवर्तन 727 ° С से शुरू होने वाले तापमान पर होना चाहिए। बिंदु A 1 से थोड़ा ऊपर के तापमान पर ऑस्टेनाइट में लगभग 0.8% C होता है, जबकि स्टील में फेराइट में सौ प्रतिशत कार्बन होता है।
फिर, चरण चरण शहर के केंद्र के साथ कैसे उत्पन्न होता है। K. जाली और अपेक्षाकृत उच्च कार्बन सामग्री?
ऑस्टेनाईट की उत्पत्ति की अधिकांश परिकल्पनाएं उतार-चढ़ाव प्रतिनिधित्व से आती हैं, और दो चरम मामलों को औपचारिक रूप से माना जाता है। सबसे पहले, कोई कल्पना कर सकता है कि ऑस्टेनाईट के न्यूक्लियेशन का आधार एकाग्रता में उतार-चढ़ाव है। फेराइट के अंदर, महत्वपूर्ण आकार के उतार-चढ़ाव वाले क्षेत्रों की एक महत्वपूर्ण संख्या के गठन की संभावना नगण्य है, क्योंकि बहुत कम कार्बन परमाणु हैं। चरणों के बीच फेराइट के साथ फेराइट की सीमा पर, परमाणुओं (गतिशील संतुलन) का एक निरंतर आदान-प्रदान होता है और सीमा परत (फेराइट) में लगभग 0.8% सी की एकाग्रता के साथ एक महत्वपूर्ण आकार के वर्गों की घटना में उतार-चढ़ाव की संभावना अधिक होती है।
इस तरह की साइटें बिंदु A 1 से ऊपर किसी भी छोटी सी गर्मी में, बहुरूपी α - ठोस समाधान के परिवर्तन से गुजरती हैं और austenitic अनाज के विकास के स्थिर केंद्र बन जाती हैं। बिंदु A 1 के नीचे, फेराइट में समान साइटें भी उत्पन्न हो सकती हैं, लेकिन वे ऑस्टेनाईट वृद्धि के स्थिर केंद्रों में नहीं बदलते हैं, क्योंकि,-lattice यहां थर्मोडायनामिक रूप से अस्थिर है।
एक और धारणा यह है कि जब ऑस्टेनाईट न्यूक्लिएट होता है, तो यह एकाग्रता में उतार-चढ़ाव नहीं होता है जो प्राथमिक होता है, लेकिन जाली का उतार-चढ़ाव पुनर्व्यवस्था। फेराइट के अंदर, उतार-चढ़ाव मूल के एक γ-जाली वाले क्षेत्र दिखाई देते हैं और गायब हो जाते हैं, और कार्बाइड से कार्बन ए 1 से ऊपर के तापमान पर इन क्षेत्रों में तापमान में प्रवेश करता है और यदि वे महत्वपूर्ण आकार के होते हैं, तो वे ऐस्टनाइट के विकास के स्थिर केंद्र बन जाते हैं।
22.2.
यदि आप धातु को ऊपरी महत्वपूर्ण बिंदु तक गर्म करते हैं और तापमान बढ़ाते रहते हैं, तो, एक माइक्रोस्कोप के तहत धातु की जांच करके, आप इसके दानों के विकास का पता लगा सकते हैं।
तापमान जितना अधिक होता है, अनाज उतनी ही तेजी से बढ़ता है और जितना बड़ा होता है, उतने ही लंबे समय तक तापमान को गर्म करने की प्रक्रिया होती है। अत्यधिक मोटे अनाज वाले धातु को सुपरहीट धातु कहा जाता है।
फोर्जिंग प्रक्रिया में, दृढ़ता से अधिक गरम धातु दोष और दरारें देता है, विशेष रूप से एक पिंड या बिलेट के कोनों में, और एक फ्रैक्चर में एक बहुत बढ़े हुए संरचना होती है, जिसे एक साधारण आंख के साथ अपेक्षाकृत आसानी से देखा जा सकता है। ओवरहीटिंग दो कारकों पर निर्भर करता है: तापमान और ताप का समय।
फोर्जिंग भट्टियों के अभ्यास से यह ज्ञात होता है कि यदि किसी पिंड या बिलेट को भट्ठी में उच्च तापमान पर रखा जाता है (उदाहरण के लिए, विधि भट्ठी के वेल्डिंग भाग में) सामान्य से अधिक, तो जब इस तरह के पिंड या बिलेट को फोर्ज करते हैं, तो ओवरहिटिंग के परिणामस्वरूप खामियां होती हैं। इसके विपरीत, एक ही तापमान पर भट्ठी में स्थित एक पिंड, लेकिन कम समय के लिए, सामान्य रूप से जाली है।
इस प्रकार, धातु का ओवरहेटिंग किसी भी तापमान पर महत्वपूर्ण बिंदु से अधिक संभव है, लेकिन इस तापमान पर गर्मी की मात्रा जोखिम समय पर निर्भर करती है।
ओवरहीट धातु को बाद के एनीलिंग द्वारा ठीक किया जा सकता है, अर्थात, बिंदु के ऊपर 10-30 तापमान तक धीमी गति से और बाद में धीमी शीतलन द्वारा।
यदि गर्म धातु को उच्च तापमान पर लंबे समय तक भट्ठी में छोड़ दिया जाता है, तो यह बाहर जला देगा। जलना इसलिए होता है क्योंकि भट्ठी की गैसों में ऑक्सीजन सतह से धातु में गहराई तक प्रवेश करती है, धातु की अनाज की सीमाओं को ऑक्सीकरण किया जाता है, और बड़े अनाज के बीच गठित पदार्थ पिघल जाता है। परिणामस्वरूप, धातु के दानों के बीच तरल फिल्में बनती हैं, दानों के बीच का बंधन टूट जाता है, और धातु नाजुक हो जाती है, वर्कपीस पर बड़ी दरारें दिखाई देती हैं, और यह टुकड़ों में टूट जाती है। आगे हीटिंग से वर्कपीस के अलग-अलग वर्गों के पिघलने या विनाश की ओर जाता है। जल मुख्य रूप से ताप तापमान, भट्ठी गैसों की संरचना और उच्च तापमान पर धातु के ताप समय पर निर्भर करता है।
जली हुई धातु को ठीक नहीं किया जा सकता है, आमतौर पर बिलेट को खारिज कर दिया जाता है, और संरक्षित धातु का उपयोग केवल खुले चूल्हा भट्ठी में गलाने से किया जा सकता है।
धातु के बर्नआउट को रोकने के लिए, हीटिंग करते समय निम्नलिखित बुनियादी स्थितियों का पालन करना आवश्यक है:
1. अतिरिक्त हवा के सबसे कम गुणांक के साथ ईंधन जलाएं ताकि भट्ठी गैसों में कोई मुफ्त ऑक्सीजन न हो।
2. थोक में भट्ठी के नीचे कंबल को लोड न करें, लेकिन उन्हें व्यवस्थित करें ताकि उन्हें भट्ठी गैसों से धोया जाए, यदि संभव हो, और मशाल बर्नर या नोजल गर्म कंबल की सतह को (चाटना) नहीं करेंगे।
3. आप भट्ठी में इतनी धातु लोड कर सकते हैं कि फोर्जिंग इकाई उस समय में फोर्ज कर सकती है जब यह वर्कपीस को फोर्जिंग तापमान को गर्म करने में लेता है। भट्ठी को टुकड़ा विधि से लोड करना बेहतर होता है, अर्थात, एक या दो गर्म बाइलट्स को भट्टी से छुट्टी दे दी जाती है, और ठंडे बिलेट्स को उनके स्थान पर खिलाया जाता है, आदि। टुकड़ा लोडिंग के मामले में, उच्च तापमान पर धातु की लंबाई होती है जो इसे गर्म करने के लिए लेता है। और इससे धातु के ओवरहीटिंग और बर्नआउट से बचना संभव हो जाएगा।
खुद का तड़का।
गर्म उत्पादों को एक ठंडा माध्यम में रखा जाता है और अधूरा ठंडा होने तक रखा जाता है। उत्पाद को हटाने के बाद, इसकी सतह की परतों को आवश्यक तापमान तक आंतरिक गर्मी के कारण फिर से गरम किया जाता है, अर्थात्, आत्म-तड़के को बाहर किया जाता है (देखें। स्टील तड़के)। इसका उपयोग उन उत्पादों के लिए किया जाता है जो सतह पर उच्च कठोरता और कोर (प्रभाव उपकरण: हथौड़ों, छेनी) में उच्च चिपचिपापन को जोड़ती हैं।
प्रक्रिया प्रौद्योगिकी इस प्रकार है: एक एयरटाइट रेत शटर के साथ एक स्टील बॉक्स में भागों को लोड करना। भागों को इस तरह से रखा गया है कि वे एक तरफ कार्बोरेटर के साथ कवर किए गए हैं, एक दूसरे के संपर्क में नहीं हैं और बॉक्स की दीवारों के साथ हैं। इसके अलावा, बॉक्स को भली भांति बंद करके रेत शटर के साथ सील किया जाता है या आग रोक मिट्टी के साथ कवर किया जाता है और भट्ठी में लोड किया जाता है।
मानक मोड: सीमेंट परत की मोटाई के 0.1 मिमी प्रति 900-950 डिग्री, 1 घंटा एक्सपोज़र (बॉक्स को गर्म करने के बाद)। 1 मिमी परत प्राप्त करने के लिए - 10 घंटे के लिए एक्सपोज़र।
"त्वरित" मोड में, 980 डिग्री पर सीमेंटेशन किया जाता है। एक्सपोजर आधा हो गया है और 1 मिमी की परत प्राप्त करने में 5 घंटे लगते हैं। लेकिन एक ही समय में, एक सीमेंट का जाल बनाया जाता है, जिसे धातु के कई सामान्यीकरण द्वारा निकालना होगा
यह प्रक्रिया कार्बन युक्त गैसों के वातावरण में की जाती है। एक ठोस कार्बोरेटर में सीमेंटेशन की तुलना में गैस सीमेंटेशन के कई फायदे हैं, इसलिए इसका उपयोग बल्क में पुर्जे बनाने वाले कारखानों में व्यापक रूप से किया जाता है।
गैस सीमेंटेशन के मामले में, आप परत में कार्बन का एक सांद्रण प्राप्त कर सकते हैं; प्रक्रिया की अवधि कम हो जाती है, क्योंकि कम गर्मी वाले कार्बोरेटर से भरे बक्से को गर्म करने की आवश्यकता नहीं होती है; प्रक्रियाओं के पूर्ण मशीनीकरण और स्वचालन की संभावना सुनिश्चित की जाती है और भागों के बाद के थर्मल उपचार को बहुत सरल किया जाता है, क्योंकि कड़ाई को सीधे सीमेंटेशन भट्टी से बाहर किया जा सकता है।
हाई स्पीड स्टील्स
उच्च गति वाले स्टील्स का उपयोग व्यापक रूप से काटने वाले किनारों की महत्वपूर्ण बल लोडिंग और हीटिंग (600-640 डिग्री सेल्सियस तक) की स्थितियों के तहत काटने वाले उपकरणों के निर्माण के लिए किया जाता है। स्टील्स के इस समूह में अन्य कार्बाइड बनाने वाले तत्वों (मोलिब्डेनम, क्रोमियम, वैनेडियम) के साथ उच्च-मिश्र धातु टंगस्टन शामिल हैं, जो डबल कठोरता के परिणामस्वरूप उच्च कठोरता, शक्ति, गर्मी और पहनने के प्रतिरोध का अधिग्रहण करते हैं: क) सख्त होने के दौरान मार्टेंसिटिक; बी) एक अपेक्षाकृत उच्च तड़के (500-620 डिग्री सेल्सियस) पर फैलाव, जो सख्त चरणों की रिहाई का कारण बनता है।
उच्च गति वाले स्टील्स को "पी" (तेजी से - तेज) और डब्ल्यू की औसत सामग्री दिखाने वाली संख्या के साथ-साथ बाद के अक्षरों और संख्याओं में अन्य मिश्र धातु तत्वों और उनकी मात्रा का संकेत मिलता है, जैसा कि मिश्र धातु के मानक अंकन में होता है। कार्बन और क्रोमियम उच्च गति वाले स्टील्स (उनके द्रव्यमान अंश% 1% और% 4%, क्रमशः) के साथ-साथ मोलिब्डेनम तक 1% समावेशी और वैनेडियम P18, P9, P9M5, P6M5, आदि में संकेत नहीं करते हैं।
उच्च गति वाले स्टील्स की रासायनिक संरचना तालिका में दी गई है। 6.7।
मुख्य गुणों के अनुसार, उच्च गति वाले स्टील्स को पांच उपसमूहों में विभाजित किया जाता है: 1) मध्यम गर्मी प्रतिरोध का स्टील (प्रकार P9, P6M5); 2) पहनने के प्रतिरोध में वृद्धि (टाइप R12F3, R6M5F3); 3) बढ़ी हुई गर्मी प्रतिरोध (प्रकार P6M5K5, P9K5); 4) उच्च पहनने और गर्मी प्रतिरोध (प्रकार R18K5F2); 5) उच्च कठोरता और बेहतर प्रतिरोधकता के साथ गर्मी प्रतिरोध (प्रकार P9M4K8, V11M7K23)।
हालांकि, इन स्टील्स में कई सामान्य विशेषताएं हैं। इसलिए, संरचनात्मक सुविधाओं, गुणों और गर्मी उपचार मोड के विचार को सरल बनाने के लिए, उन्हें प्रसंस्करण प्रदर्शन के अनुसार तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है:
सामान्य प्रदर्शन का स्टील (मध्यम गर्मी प्रतिरोध का स्टील);
बढ़ी हुई उत्पादकता का स्टील (बढ़ी हुई गर्मी और पहनने के प्रतिरोध का स्टील);
· उच्च-प्रदर्शन वाले स्टील्स (उच्च गर्मी और पहनने के प्रतिरोध के स्टील्स)।
· कार्बाइड सख्त (स्टील प्रकार "पी") के साथ स्टील्स की संरचना लगभग सभी समूहों के लिए समान है। अंतिम गर्मी उपचार (शमन + तड़के) के बाद, उनकी संरचना में मुख्य रूप से एम 6 सी और एमएस प्रकार के मिश्र धातु वाले कार्बाइड के छितरे हुए कणों की रिहाई के साथ मार्टेंसाइट शामिल हैं। इस तरह की संरचना 600-640 ° С तक उपकरण की गर्मी प्रतिरोध प्रदान करती है।
· सबसे अधिक ऊष्मा प्रतिरोध (700-720 ° С तक) अत्यधिक मिश्र धातु वाले Fe-Co-W-Mo मिश्र धातु में इंटरमीटल सख्त (ग्रेड V4M12K23 और V11M7K23) के साथ देखा जाता है। अंतिम ताप उपचार के बाद, इन मिश्र धातुओं की संरचना में कम कठोरता (30-40 एचआरसी ई) के साथ कार्बन-रहित (या कम-कार्बन) मार्टेन्साइट होते हैं और सूक्ष्म रूप से विभाजित इंटरमेटेलिक यौगिक (Fe, Co) 7 (W, Mo) 6, Fe 3 W 2 (Fe 3 Mo 2) होते हैं। , (फे, को, नी) 7 (डब्ल्यू, मो) 6।
· उच्च कठोरता (HRC E 68–70) और ऊष्मा प्रतिरोध (720 ° C) सुनिश्चित किया जाता है: क) चरण परिवर्तनों की शुरुआत के उच्च तापमान (900-950 ° C), जो कार्बाइड के सख्त होने से स्टील की तुलना में 100 ° C अधिक होता है; ख) उच्च फैलाव (2-3 माइक्रोन तक) और मुख्य मैट्रिक्स में समान वितरण की विशेषता, बड़ी मात्रा में सख्त चरण।
· हाई-स्पीड स्टील्स एलईडीबाइट (कार्बाइड) वर्ग के हैं और उनकी संरचना लगभग समान है। इन स्टील्स के इनगॉट्स में एक ग्रिड के रूप में कार्बाइड युक्टेक्टिक होते हैं, जो ऑस्टेनिटिकिन्स (छवि 6.1) की सीमाओं के साथ होते हैं, जो सामान्य यांत्रिक गुणों को कम कर देता है, विशेष रूप से लचीलापन। गर्म दबाव उपचार (फोर्जिंग, रोलिंग) की प्रक्रिया में, कार्बाइड युक्टेक्टिक को कुचल दिया जाता है और कुचल कार्बाइड को मुख्य मैट्रिक्स (छवि 6.1, बी) में समान रूप से वितरित किया जाता है।
· रोलिंग या फोर्जिंग के बाद, उच्च गति वाले स्टील्स को कठोरता को कम करने और मशीनिंग की सुविधा के लिए इज़ोटेर्माल एनीलिंग के अधीन किया जाता है। स्टील को 800-850 ° С पर बनाए रखा जाता है, जब तक कि ऐस्टेनाईट को पूरी तरह से कार्बाइड के साथ एक पर्लाइट-सोर्बिटोल संरचना में परिवर्तित नहीं किया जाता है।
गर्मी का इलाज।उच्च गति वाले स्टील्स से संतोषजनक शक्ति और क्रूरता उपकरण के साथ उच्च कठोरता और गर्मी प्रतिरोध सख्त और बार-बार तड़के के बाद प्राप्त करते हैं।
सख्त . शमन के तहत हीटिंग करते समय, टंगस्टन, मोलिब्डेनम और वैनेडियम के अघुलनशील कार्बाइड के ऑस्टेनाइट में अधिकतम विघटन सुनिश्चित करना आवश्यक है। इस तरह की संरचना में कठोरता बढ़ जाती है और शमन के बाद उच्च गर्मी प्रतिरोध के साथ अत्यधिक मिश्र धातु वाले मार्शनाइट प्राप्त करना संभव बनाता है। इसलिए, शमन तापमान बहुत अधिक है और 00 1200–1300 ° С तक है
स्टील्स की कम तापीय चालकता के कारण उपकरण के टूटने और विरूपण को रोकने के लिए, पिघले हुए लवण में एक या दो ऊष्मा के साथ शमन किया जाता है: पहला 400-500 ° С पर, दूसरा 800-850 ° С पर। अंतिम हीटिंग भी एक नमक स्नान (BaCl 2) में टी सी पर बहुत कम शटर गति के साथ किया जाता है: "P" स्टील्स से बना उपकरण मोटाई का 1 मिमी प्रति 10-12 s और प्रकार B11M78023 के स्टील के लिए 30-60 s। यह austenitic अनाज की वृद्धि (10 नंबर से बड़ा नहीं), ऑक्सीकरण और डिकार्बराइजेशन से बचा जाता है।
एक सरल रूप के उपकरण तेल में बुझते हैं, और 250-400 ° С पर लवण (KNO 3) के घोल में जटिल होते हैं।
शमन के बाद, उच्च गति वाले स्टील (चित्र। 6.1, c) की संरचना में अत्यधिक मिश्र धातु युक्त मार्शनाइट होते हैं, जिनमें 0.3-0.4% C होते हैं, जो अतिरिक्त कार्बाइड्स को गर्म करने के दौरान भंग नहीं होते हैं, और लगभग 20–30% अवशिष्ट संचयक होते हैं। उत्तरार्द्ध कठोरता को कम कर देता है, उपकरण के गुणों को काटता है, सैंडबिलिटी को कम करता है, और इसकी उपस्थिति अवांछनीय है।
अवकाश। कई तड़के के साथ, छितरी हुई कार्बाइड अवशिष्ट औस्टेनाइट से अवक्षेपित हो जाती है, ऑस्टेनाईट डोपिंग कम हो जाती है, और यह एक मंगलकारी परिवर्तन से गुजरता है। आमतौर पर, ट्रिपल तड़के का उपयोग 550-570 ° С पर 45-60 मिनट के लिए किया जाता है। हाई-स्पीड स्टील P18 से बने टूल का हीट ट्रीटमेंट मोड अंजीर में दिखाया गया है। 6.2। शमन के बाद ठंडे उपचार से पत्तियों की संख्या को कम किया जा सकता है, जिससे अवशिष्ट ऐस्टेनाइट की सामग्री कम हो जाती है। शीत प्रसंस्करण उपकरण अपेक्षाकृत सरल रूप में होते हैं। HRC E 62–63 को सख्त करने के बाद कठोरता, और तड़के के बाद यह HRC E 63-65 तक बढ़ जाती है।
भूतल उपचार। कठोरता को और बढ़ाने के लिए, काटने के उपकरण की सतह परत के प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध पहनते हैं, तकनीकी संचालन जैसे कि साइनाइडेशन, नाइट्राइडिंग, सल्फिडेशन, स्टीम उपचार और अन्य सतह सख्त तकनीक का उपयोग किया जाता है। उन्हें अंतिम गर्मी उपचार, उपकरण पीसने और तेज करने के बाद किया जाता है।
ianization तरल मीडिया में 5–30 मिनट के लिए 550-570 ° С पर और गैस वातावरण में 1.53.0 घंटे तक किया जाता है। तरल सायनाइडेशन के लिए, पिघला हुआ NaCN (90 या 50%), ना 2 CO 3, NaOH (KOH) के साथ स्नान किया जाता है। गैस साइनाइड अमोनिया और कार्बोराईजिंग गैस के मिश्रण में किया जाता है।
अमोनिया वातावरण में 10–40 मिनट की अवधि के लिए उपकरणों की नाइट्राइडिंग 550-660 ° С पर की जाती है। गैस नाइट्राइडिंग को 20% अमोनिया और 80% नाइट्रोजन के मिश्रण में भी किया जाता है; उत्तरार्द्ध बेहतर है, क्योंकि इस मामले में परत की कम नाजुकता सुनिश्चित की जाती है।
सल्फाइड 450-560 ° С पर किया जाता है, तरल पिघल में 45 मिनट से 3.0 घंटे तक रहता है, उदाहरण के लिए, 17% NaCl, 25% BaCl 2, 38% CaCl 2, 3-4% K 4 Fe (CN) 6, जो सल्फर युक्त यौगिकों FeS, Na 2 SO 4, KCNS जोड़ते हैं।
भाप लेते समय, उपकरण को एक सील ओवन में रखा जाता है और हवा निकालने के लिए 20-30 मिनट के लिए 1-3 MPa के दबाव में 300-350 ° С पर रखा जाता है। फिर, तापमान ५५०-५ °० ° С तक बढ़ जाता है, जोत को ३०-६० मिनट तक चलाया जाता है, भाप के वातावरण में ३००-३५० ° С तक ठंडा हो जाता है, जिसके बाद भाप की आपूर्ति बंद हो जाती है। ठंडा एक ओवन या हवा में समाप्त होता है, फिर उपकरण तुरंत गर्म धुरी के तेल में rinsed है।
आवेदन। किसी विशेष उपकरण के लिए स्टील ग्रेड का एक सक्षम विकल्प, इसके संचालन की शर्तों और संसाधित की जा रही सामग्री के आधार पर, चयनित स्टील के गुणों के गुणों का अधिकतम उपयोग करना संभव बनाता है और, इसके परिणामस्वरूप, तर्कसंगत रूप से मिश्र धातु सामग्री का उपभोग करते हैं, साथ ही कुछ कोटिंग्स, सरफेसिंग और अन्य सतह सख्त तरीकों की आवश्यकता का निर्धारण करते हैं। तालिका में। 6.9। प्रसंस्कृत सामग्री के प्रकार और प्रसंस्करण के प्रकार के आधार पर उच्च गति वाले स्टील्स के सबसे सामान्य ब्रांडों के आवेदन के अनुशंसित क्षेत्रों को प्रस्तुत किया जाता है। किसी भी उद्देश्य के लिए उपकरण स्टील्स के चयन के लिए यह दृष्टिकोण उत्पादकता और उत्पादन दक्षता दोनों को बढ़ाने में मदद करता है।
जवाब
आधुनिक तकनीक में सामग्री की भूमिका। एक विज्ञान के रूप में सामग्री विज्ञान के विकास के इतिहास पर
भौतिक विज्ञान को भौतिकी और रसायन विज्ञान की उन शाखाओं के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है जो सामग्री के गुणों का अध्ययन करते हैं। इसके अलावा, यह विज्ञान सामग्री की संरचना का अध्ययन करने के लिए कई तरीकों का उपयोग करता है। उद्योग में उच्च तकनीक वाले उत्पादों के निर्माण में, विशेष रूप से सूक्ष्म और नैनोस्केल वस्तुओं के साथ काम करते समय, सामग्री की विशेषताओं, गुणों और संरचना को विस्तार से जानना आवश्यक है। इन समस्याओं को हल करने के लिए और विज्ञान - सामग्री विज्ञान कहा जाता है।
भौतिक विज्ञान के विकास की शुरुआत उस क्षण को माना जा सकता है जब कोई व्यक्ति पहली बार चुनना शुरू करता है कि उसके हाथ में क्या लेना है - एक छड़ी या एक पत्थर, अर्थात्, सामग्री विज्ञान का जन्म पाषाण युग की शुरुआत के साथ मेल खाता है।
इसलिए, भौतिक विज्ञान लागू विज्ञान के सबसे पुराने रूपों में से एक है, जो मानवता के साथ मिलकर, आदिम पत्थर प्रसंस्करण और आधुनिक सुपरपॉपुलर नैनोटेक्नोलोजी के लिए सरल सिरेमिक के निर्माण से एक लंबा सफर तय कर चुका है। एक लंबे समय के लिए, धातु विज्ञान और धातु विज्ञान सामग्री विज्ञान में प्रबल हुआ, अर्थात्, सामग्रियों का विज्ञान वास्तव में धातुओं के विज्ञान के साथ समान था।
आधुनिक सामग्री विज्ञान भी धातु विज्ञान पर आधारित है, हालांकि, धातु और मिश्र धातुओं के अलावा, भौतिक विज्ञान कई अन्य विविध सामग्रियों का अध्ययन करता है, दोनों उद्देश्य (प्लास्टिक, अर्धचालक, बायोमेटेरियल्स) और रचना (कार्बन सामग्री, सिरेमिक, पॉलिमर, आदि) द्वारा।