Chromium carbide ni mchanganyiko wa kauri ambao hupatikana katika utunzi kadhaa tofauti wa kemikali: Cr3 C2, Cr7 C3 na Cr23 C6. Chini ya hali ya kawaida, iko kama suala la kijivu. Chromium ni chuma kigumu sana na kinachostahimili kutu. Pia haina mwali, kumaanisha kuwa inabaki kuwa na nguvu hata kwenye joto la juu.
Sifa hizi za chromium huifanya kuwa muhimu kama nyongeza katika aloi za chuma. Wakati fuwele za carbudi zimeunganishwa kwenye uso wa nyenzo, inaboresha upinzani wa kuvaa na upinzani wa kutu na pia huhifadhi mali hizi kwa joto la juu. Mchanganyiko changamano na unaotumika sana kwa madhumuni haya ni Cr3 C2.
Madini husika ni pamoja na tongbaite na isovite (Cr, Fe) 23 C6, zote nadra sana. Madini mengine tajiri ya CARBIDE ni yarlongite Cr4 Fe4 NiC4.
mali za Chromium
Zipomiundo mitatu tofauti ya fuwele ya carbudi inayolingana na tungo tatu tofauti za kemikali:
- Cr23 C6 ina muundo wa ujazo na ugumu wa Vickers wa 976 kg/mm2..
- Cr7 C3 ina muundo wa fuwele wa hexagonal na ugumu mdogo wa 1336 kg/mm2..
- Cr3 C2 ndiyo inayodumu zaidi kati ya tungo hizo tatu na ina muundo wa rombi na ugumu mdogo wa 2280 kg/mm2.
Kwa sababu hii, Cr3 C2 ndiyo fomula kuu ya chromium carbudi inayotumika katika matibabu ya uso.
Muundo
Uunganishaji wa Carbide unaweza kupatikana kwa uunganishaji wa kiufundi. Katika aina hii ya mchakato, chuma cha chromium na kaboni kwa namna ya grafiti hutiwa ndani ya kinu ya mpira na kusaga ndani ya unga mwembamba. Baada ya kuponda vipengele, vinaunganishwa kwenye granules na inakabiliwa na uendelezaji wa moto wa isostatic. Operesheni hii hutumia gesi ajizi, hasa agoni katika tanuri iliyotiwa muhuri.
Dutu hii iliyoshinikizwa hutoa shinikizo kwenye sampuli kutoka pande zote wakati oveni inawaka. Joto na shinikizo husababisha grafiti na chuma kugusana na kuunda carbudi ya chromium. Kupungua kwa asilimia ya kaboni katika mchanganyiko wa awali husababisha kuongezeka kwa mavuno ya fomu za Cr7 C3 na Cr23 C6.
Njia nyingine ya kusanisi chromium carbudi hutumia oksidi, alumini safi na grafiti katika mmenyuko wa exothermic unaojisambaza ambao huendelea kama ifuatavyo:
3Cr2O3 + 6Al + 4C → 2Cr3C2 + 3Al 2O3
Kwa njia hii, vitendanishikusagwa na kuchanganywa kwenye kinu cha mpira. Kisha unga wa sare husisitizwa kwenye kibao na kuwekwa chini ya anga ya argon ya inert. Kisha sampuli huwashwa moto. Waya moto, cheche, leza, au oveni inaweza kutoa joto. Athari ya joto kali huanzishwa na kusababisha mvuke kueneza athari katika sampuli iliyosalia.
Uzalishaji wa chromium carbides
Kampuni nyingi huunda dutu hii kwa kuchanganya upunguzaji wa jotoardhi ya alumini na usindikaji wa ombwe katika halijoto ya 1500°C na zaidi. Mchanganyiko wa chuma cha chromium, oksidi na kaboni huandaliwa na kisha kupakiwa kwenye tanuru ya utupu. Shinikizo katika tanuri hupunguzwa na joto huongezeka hadi 1500 ° C. Kisha kaboni humenyuka pamoja na oksidi kuunda metali na monoksidi ya gesi, ambayo hutolewa hewa ya pampu za utupu. Kisha chromium huchanganyika na kaboni iliyobaki na kutengeneza carbudi.
Mizani kamili kati ya viambajengo hivi huamua maudhui ya dutu inayotokana. Hili linadhibitiwa kwa uangalifu ili kuhakikisha kuwa ubora wa bidhaa unafaa kwa soko zinazohitaji soko kama vile anga.
Utengenezaji wa chrome ya metali
- Watafiti hugundua aina mpya ya kabidi ambazo hupata uthabiti kutokana na muundo usio na utaratibu.
- Matokeo ya utafiti yanaweka msingi wa tafiti za siku zijazo za kabidi mpya muhimu katika matumizi ya vitendo.
- Kuunda nitridi za 2D imekuwa rahisi zaidi.
Chuma hichokutumika katika makampuni mengi, zinazozalishwa na kupunguzwa kwa aluminothermic, ambapo mchanganyiko wa oksidi ya chromium na poda ya alumini huundwa. Kisha hupakiwa kwenye chombo cha kuchomwa ambapo mchanganyiko huwashwa. Alumini hupunguza oksidi ya chromium kuwa chuma na slag ya alumina kwa joto la 2000-2500 ° C. Dutu hii huunda dimbwi la kuyeyuka chini ya chumba cha kurusha, ambapo inaweza kukusanywa wakati halijoto imeshuka vya kutosha. Vinginevyo, mawasiliano itakuwa ngumu na hatari sana. Kisha dutu ya awali inabadilishwa kuwa poda na kutumika kama malighafi kwa ajili ya utengenezaji wa chromium carbudi.
Kusaga zaidi
Kusagwa kwa chromium CARBIDE na dutu yake ya awali hufanywa katika vinu. Wakati wa kusaga poda za chuma nzuri, daima kuna hatari ya mlipuko. Ndio maana vinu vimeundwa mahususi kukabiliana na hatari kama hizo. Friji ya cryogenic (ambayo kwa kawaida nitrojeni kioevu) pia huwekwa kwenye kituo ili kuwezesha kusaga.
Vaa mipako sugu
Carbides ni ngumu na kwa hivyo matumizi ya kawaida ya chromium ni kutoa mipako yenye nguvu inayostahimili uchakavu kwenye sehemu zinazohitaji kulindwa. Pamoja na matrix ya chuma ya kinga, mawakala wa kuzuia kutu na kuvaa sugu yanaweza kutengenezwa ambayo ni rahisi kutumia na ya gharama nafuu. Mipako hii inafanywa na kulehemu au kunyunyizia mafuta. Pamoja na vitu vingine sugu, carbudi ya chromium inaweza kutumikakutengeneza zana za kukata.
elektroni za kulehemu
Rodi hizi za chromium carbide zinazidi kutumiwa badala ya ferrochromium kuukuu au vijenzi vilivyo na kaboni. Wanatoa matokeo bora na thabiti zaidi. Katika electrodes hizi za kulehemu, carbudi ya chromium II huundwa wakati wa mchakato wa kuunganisha ili kutoa safu ya kuvaa. Hata hivyo, malezi ya carbides imedhamiriwa na hali halisi katika pamoja kumaliza. Na kwa hiyo, kunaweza kuwa na mabadiliko kati yao ambayo hayaonekani kwa electrodes yenye carbudi ya chromium. Hii inaonekana katika upinzani wa uvaaji wa weld iliyowekwa.
Ilipojaribu gurudumu lililotengenezwa kwa raba ya mchanga mkavu, ilibainika kuwa kasi ya uchakavu wa kiwanja kilichowekwa kwenye elektroni za ferrochrome au kaboni kilikuwa juu zaidi kwa 250%. Ikilinganishwa na chromium carbide.
Mwelekeo wa tasnia ya kulehemu kutoka kwa elektroni za vijiti hadi nyaya za mshipa hunufaisha dutu hii. Chromium CARBIDE hutumika takribani katika kipengele kilichopondwa badala ya carbon ferrochromium nyingi kwa sababu haiathiriwi na athari ya kuyeyusha inayosababishwa na chuma kupita kiasi ndani yake.
Hii ina maana kwamba mipako yenye kiasi kikubwa cha chembe ngumu, ambayo ina upinzani wa juu wa kuvaa, inaweza kupatikana. Kwa hivyo, kwa vile kuna mabadiliko kutoka kwa elektroni za vijiti hadi waya wa mshipa kwa sababu ya manufaa ya otomatiki na tija ya juu inayohusishwa na teknolojia ya kulehemu ya mwisho ya dutu, soko la CARBIDE linaongezeka.
Matumizi yake ya kawaidani: uwekaji ngumu wa skrubu za kupitishia mafuta, vile vile vya kuchanganya mafuta, vichocheo vya pampu na matumizi ya jumla ya chromium ambapo upinzani wa kuvaa unahitajika.
Dawa ya joto
Joto linaponyunyiziwa, chromium CARBIDE huunganishwa na matrix ya chuma kama vile nikeli-chromium. Kwa kawaida, uwiano wa vitu hivi ni 3: 1, kwa mtiririko huo. Matrix ya chuma inapatikana ili kuunganisha CARBIDE kwenye substrate iliyofunikwa na kutoa kiwango cha juu cha upinzani wa kutu.
Mchanganyiko wa sifa hii na ukinzani wa uvaaji inamaanisha kuwa mipako ya CrC-NiCr iliyonyunyiziwa kwa joto inafaa kama kizuizi cha uvaaji wa joto la juu. Ni kwa sababu hii kwamba wanazidi kutumika katika soko la anga. Matumizi ya kawaida hapa ni mipako ya mandrels ya bar, taa za kukanyaga moto, vali za hydraulic, sehemu za mashine, ulinzi wa sehemu ya alumini na uwekaji wa jumla unaostahimili kutu na abrasion kwenye halijoto ya hadi 700-800°C.
Mbadala kwa uwekaji wa chrome
Programu mpya ya mipako iliyonyunyiziwa kwa joto kama mbadala wa kueneza kwa bidhaa ngumu. Uwekaji wa chromium ngumu hutengeneza ganda linalostahimili kuvaa na ubora mzuri wa uso kwa gharama ya chini. Uwekaji wa Chrome hupatikana kwa kutumbukiza kipengee kitakachojazwa kwenye chombo cha mmumunyo wa kemikali ulio na chromium. Kisha umeme wa sasa hupitishwa kupitia tangi, na kusababisha nyenzo kuweka kwenye sehemu nauundaji wa mipako madhubuti. Hata hivyo, wasiwasi unaoongezeka wa mazingira unahusishwa na utupaji wa maji machafu kutoka kwa suluhu ya uchomishaji umeme iliyotumika, na masuala haya yamesababisha gharama ya mchakato huo kuongezeka.
Mipako ya CARBIDE ya Chromium ina uwezo wa kustahimili uchakavu ambao ni bora mara mbili na nusu hadi tano kuliko upako wa chromium ngumu na hauna matatizo ya utupaji wa maji machafu. Kwa hiyo, wanazidi kutumiwa kwa ukandaji wa chromium ngumu, hasa wakati upinzani wa kuvaa ni muhimu au mipako yenye nene inahitajika kwa sehemu kubwa. Hili ni eneo la kuvutia na linalokua kwa kasi ambalo litakuwa muhimu zaidi kadiri gharama ya kufuata mazingira inavyoongezeka.
Zana za kukata
Nyenzo kuu hapa ni unga wa CARBIDE wa tungsten, ambao hutiwa kob alti ili kutoa vitu vigumu sana. Ili kuboresha ugumu wa zana hizi za kukata, titani, niobium na carbides ya chromium huongezwa kwenye nyenzo. Jukumu la mwisho ni kuzuia ukuaji wa nafaka wakati wa sintering. Vinginevyo, fuwele kubwa kupita kiasi itaunda wakati wa mchakato, ambayo inaweza kuharibu ugumu wa zana ya kukata.
