Борон тимерҙәр металлургия сәнәғәтендә иҫ киткес класлы материалдар булып барлыҡҡа килде, уларҙа көс, формалаштырыу һәм сығымдар – һөҙөмтәлелек үҙенсәлекле комбинацияһы тәҡдим ителә. Бор тимерҙәрҙең алдынғы тәьмин итеүсе булараҡ, йыш ҡына уларҙы термик үткәреүсәнлек үҙенсәлектәре тураһында һорайҙар. Был блогтағы яҙмала мин бор тимерҙәренең йылылыҡ үткәреүсәнлеге үҙенсәлектәренә ныҡлап инәм, уға йоғонто яһаусы факторҙарҙы тикшерәсәкмен, һәм ни өсөн ул төрлө ҡушымталарҙа мөһим.
Термик үткәреүсәнлек аңлау
Йылылыҡ үткәреүсәнлеге — уларҙы йылылыҡ үткәреү һәләтен һүрәтләгән материалдарҙағы төп үҙенсәлеге. Ул температура градиент аҫтында берәмек ваҡытында материалдың берәмек майҙаны аша үткән йылылыҡ күләме тип билдәләнә. Йылылыҡ үткәреүсәнлеге өсөн СИ берәмеге — бер метрға ватт — кельвин (W/(м·К)). Юғары термик үткәреүсәнлек материалдың йылылыҡты тиҙ генә күсерә алыуын, ә түбән термик үткәреүсәнлеге уның йылылыҡтың насар үткәргес булыуын һәм изолятор булып эшләй алыуын күрһәтә.
Борон тимерҙәренең йылылыҡ үткәреүсәнлеге
Бор тимерҙәре — борма аҙ күләмдә (ғәҙәттә, ауырлыҡ буйынса 0,005%-тан кәмерәк) булған иретмә тимерҙәре). Бо өҫтәү тимерҙең ҡатылыҡҡа тәрән йоғонто яһай, был уға юғары ныҡлыҡ һәм ҡатылыҡ менән сағыштырмаса түбән иреткес элементтары составына өлгәшергә мөмкинлек бирә. Әммә бор тимерҙең йылылыҡ үткәреүсәнлегенә лә йоғонто яһай.
Борон тимерҙәрҙең термик үткәреүсәнлеге 30-ҙан 50-гә тиклем В/(м·К), химик составы, микроструктура һәм температура кеүек бер нисә факторға бәйле. Саф тимер менән сағыштырғанда, бүлмә температураһында яҡынса 80 Вт/(м·К) термик үткәреүсәнлеккә эйә, бор тимерҙәре иретмә элементтары булыуы һәм ҡатмарлы микроструктуралар барлыҡҡа килгәне арҡаһында түбән термик үткәреүсәнлеккә эйә.
Борон тимерҙәрҙең йылылыҡ үткәреүсәнлеге йоғонто яһаусы факторҙар
Химик состав
Борон тимерҙәрҙең химик составы уларҙы йылылыҡ үткәреүсәнлеген билдәләүҙә мөһим роль уйнай. Борҙан тыш, углерод, марганец, кремний һәм хром кеүек башҡа иретмә элементтары йыш ҡына бор тимерҙәренә уларҙы механик үҙенсәлектәрен арттырыу өсөн өҫтәлә. Был иретмә элементтары тимерҙең даими решеткалы структураһын боҙа ала, йылылыҡ үткәреү өсөн яуаплы фонондар (квантланған решетка тирбәлеүҙәре) һибелә. Һөҙөмтәлә тимерҙең термик үткәреүсәнлеге иретмә миҡдары артыу менән кәмей.
Мәҫәлән, бор тимерҙәрендә углерод составын арттырыу карбид киҫәксәләре барлыҡҡа килтерергә мөмкин, улар фонондың таралыуына ҡаршылыҡ булып тора. Шулай уҡ марганец һәм кремний булыуы ла кристалл решеткаһын боҙоп, йылылыҡ үткәреүсәнлеген кәметергә мөмкин. Икенсе яҡтан, хром хром карбидтар барлыҡҡа килтерә һәм тимерҙең механик һәм термик үҙенсәлектәренә лә ҙур йоғонто яһай ала.
Микроструктура
Бор тимерҙәрҙең микроструктураһы — уларҙы йылылыҡ үткәреүсәнлегенә йоғонто яһаусы тағы бер мөһим фактор. Бор тимерҙәрҙең термик эшкәрткән процесына ҡарап төрлө микроструктуралар булыуы мөмкин, мәҫәлән, феррит, перлит, байнит йәки мартенсит. Һәр микроструктура үҙенсәлекле кристалл структураһы һәм фаза таралыуы арҡаһында төрлө термик үткәреүсәнлеккә эйә.
Феррит — тән менән сағыштырмаса йомшаҡ һәм һығылмалы фаза, үҙәкләштерелгән куб (БКК) кристалл структураһы. Ул башҡа фазалар менән сағыштырғанда юғары йылылыҡ үткәреүсәнлеге бар, сөнки уның сағыштырмаса ябай решетка структураһы, был фонондар иркенерәк йөрөү мөмкинлеге бирә. Феррит һәм цементит ҡатнашмаһы булған перлит ҡаты һәм һыныҡ цементит фазаһы булыуы арҡаһында ферритҡа ҡарағанда ферритҡа ҡарағанда түбәнерәк термик үткәреүсәнлеккә эйә.
Байнит һәм мартенсит юғары - ныҡлыҡ фазалары, тиҙ һыуытыу ваҡытында барлыҡҡа килә. Был фазалар ҡатмарлыраҡ кристалл структураға һәм дислокация тығыҙлығы юғарыраҡ, улар фонондар һибеп, йылылыҡ үткәреүсәнлеген кәметә. Ғөмүмән, бор тимерҙәренең йылылыҡ үткәреүсәнлеге феррит - перлиттан байнитҡа һәм мартенситҡа тиклем үҙгәргән һайын кәмей.
Температура
Температурала шулай уҡ бор тимерҙәренең йылылыҡ үткәреүсәнлегенә ҙур йоғонто яһай. Температура артҡан һайын күпселек материалдарҙың йылылыҡ үткәреүсәнлеге кәмей. Сөнки термик энергияның артыуы күберәк решетка тирбәлеүҙәренә килтерә, был фононға фонон һибеүгә килтерә. Бор тимерҙәрҙә температураның артыуы менән йылылыҡ үткәреүсәнлегенең кәмеүе юғары – температура диапазонында нығыраҡ һиҙелә.
Түбән температурала бор тимерҙәренең йылылыҡ үткәреүсәнлеге башлыса фонон үткәреү механизмы менән билдәләнә. Температура күтәрелгән һайын электрон үткәреүҙең өлөшө әһәмиәтлерәк була. Әммә дөйөм тенденция һаман да температураның артыуы менән термик үткәреүсәнлегенең кәмеүе булып тора, сөнки фонондың көсәйгәне – фонон һибеү.
Ҡулланыуҙа йылылыҡ үткәреүсәнлегенең әһәмиәте
Автомобиль сәнәғәте
Автомобиль сәнәғәтендә бор тимерҙәре хәүефһеҙлек етештереүҙә киң ҡулланыла – авария кеүек тәнҡитле компоненттар – йәшниктәр, ишек нурҙары һәм В бағаналары. Борон тимерҙәренең йылылыҡ үткәреүсәнлеге был ҡушымталарҙа бер нисә сәбәп арҡаһында мөһим.
Ҡайнар штамплау процесында, был ғәҙәттә бор тимер компоненттарын барлыҡҡа килтерергә ҡулланыла, тимер үткәреүсәнлеге йылытыу һәм һыуытыу тиҙлегенә йоғонто яһай. Юғары йылылыҡ үткәреүсәнлеге тиҙерәк йылытыу һәм һыуытыу мөмкинлеген бирә, был цикл ваҡытын кәметергә һәм етештереү процесының етештереүсәнлеген арттырырға мөмкин. Икенсе яҡтан, түбән термик үткәреүсәнлеге һыуытыу ваҡытында компонент эсендә бер тигеҙ температура таралыуын һаҡларға ярҙам итә ала, термик көсөргәнеш һәм боҙолоу хәүефен кәметә.
Бынан тыш, бор тимерҙәренең йылылыҡ үткәреүсәнлеге лә ғәҙәти эш шарттарында автомобиль компоненттарының эшмәкәрлегендә роль уйнай. Мәҫәлән, двигателдәр өлөштәрендә һәм сығарыу системаларында, унда йылылыҡ таралыу мөһим, юғары йылылыҡ үткәреүсәнлеге йылылыҡ йылыһын тәнҡитле компоненттарҙан ситкә күсерергә ярҙам итә ала, уларҙы ышаныслылыҡты артыҡ ҡыҙыу һәм яҡшыртыуға юл ҡуймай.
Төҙөлөш сәнәғәте
Төҙөлөш тармағында бор тимерҙәре юғары - ныҡлы структур компоненттарҙы, мәҫәлән, балҡыштар, колонналар һәм брекет етештереүҙә ҡулланыла. Борон тимерҙәрҙең йылылыҡ үткәреүсәнлеге энергия – һөҙөмтәлелек сәбәптәре өсөн был ҡулланыуҙарҙа мөһим.
Юғары - термик - үткәреүсәнлекле структур материалдар менән биналар бинаның эске һәм тышҡы өлөшө араһында йылылыҡты һөҙөмтәлерәк күсерә ала, йылытыу һәм һыуытыу өсөн кәрәкле энергияны кәметә. Борон тимерҙәрен тейешле йылылыҡ үткәреүсәнлеге менән ҡулланып, архитекторҙар һәм инженерҙар ҡәтғи энергияға яуап биргән һөҙөмтәле биналарҙы — һаҡлау стандарттарына яуап бирә ала.
Ҡорал һәм үлем яһау
Ҡорал һәм үлә етештереү сәнәғәте, бор тимерҙәре етештереү өсөн ҡулланыла ҡырҡыу ҡоралдары, формалар, һәм үлә. Борон тимерҙәрҙең йылылыҡ үткәреүсәнлеге был ҡушымталарҙа үтә мөһим, сөнки ул эшкәрткән ваҡытта йылылыҡ таралыуына йоғонто яһай.
Ҡырҡыу йәки барлыҡҡа килтергән ваҡытта инструментта ҙур күләмдә йылылыҡ генерациялана - заготовка интерфейсы. Әгәр ҙә инструмент материалының йылылыҡ үткәреүсәнлеге түбән булһа, йылылыҡ ҡырҡыу ҡырында туплана ала, был инструмент кейергә, термик ярылыуға һәм инструменттың ғүмерен кәметкән. Икенсе яҡтан, юғары - термик - үткәреүсәнлек бор тимер тиҙ генә йылылыҡты ҡырҡыу ситенән алыҫҡа күсерә ала, ҡоралдың эшмәкәрлеген һәм ныҡлығын яҡшырта.
Беҙҙең тәҡдим булараҡ, бор ҡорос тәьмин итеүсе
Бор тимерҙәренең ышаныслы тәьмин итеүсе булараҡ, беҙ төрлө ҡулланыуҙарҙа йылылыҡ үткәреүсәнлегенең мөһимлеген аңлайбыҙ. Беҙ тәҡдим киң спектр бор тимерҙәре менән ентекле контролдә тотолған химик составы һәм микроструктуралар аныҡ термик үткәреүсәнлек талаптарын ҡәнәғәтләндерергә беҙҙең клиенттар.
Беҙҙең команда белгестәре һеҙҙең менән тығыҙ эшләй ала, һеҙҙең ҡулланыу өсөн иң ҡулайлы бор тимер дәрәжәһен һайлай, факторҙарҙы иҫәпкә алып, мәҫәлән, йылылыҡ үткәреүсәнлеге, механик үҙенсәлектәре, һәм сығымдар. Беҙ шулай уҡ комплекслы техник ярҙам һәм кәңәштәр бирә, тип тәьмин итеү өсөн, һеҙ беҙҙең продукциянан иң яҡшы күрһәткестәр ала.
Әгәр һеҙ беҙҙең бор тимерҙәре тураһында күберәк белергә ҡыҙыҡһыныу йәки һеҙҙең аныҡ талаптар тураһында фекер алышырға теләр ине, беҙ һеҙҙе беҙгә мөрәжәғәт итергә саҡырабыҙ. Беҙҙең бағышланған һатыу командаһы әҙер ярҙам итеү өсөн һеҙҙең һатып алыу ихтыяждары һәм етештереүсән һөйләшеүҙәрҙе еңеләйтеү. Һеҙ автомобиль, төҙөлөш, йәки инструмент һәм үләме, беҙ дөрөҫ бор тимер иретмәһе һеҙҙең өсөн.
Һылтанмалар
- ASM ҡулланма 1-се том: үҙенсәлектәре һәм һайлау: Тимер, тимер һәм юғары - етештереүсәнлек иретмәләре. АСМ Халыҡ-ара.
- Каллистер, WD, & Ретвиш, Д.Г. (2010). Материалдар фән һәм инженерия: Инеш. Уайли.
- Дитер, Г.Э. (1986). Механик металлургия. Макгроу - Хилл.