Back to the topics list

polad

Polad Anlamaq: Metallar və ərintilər haqqında bir fikir

Materialların geniş dünyasını tədqiq edərkən, polad gücü, çox yönlüliyi və insanın inkişafındakı rolu ilə diqqətəlayiq bir maddə kimi seçilir. Bu dərs poladın mahiyyətini araşdırır, onu daha geniş metallar və ərintilər kateqoriyaları daxilində yerləşdirir və onun unikal xüsusiyyətlərini və çoxsaylı tətbiqlərini araşdırır.

Metallara giriş

Metallar ümumiyyətlə parlaq bir səthə malik olan, elektrik və istiliyi səmərəli keçirən və stres altında qırılmadan deformasiya edilə bilən elementlərdir. Ümumi nümunələrə dəmir, mis, alüminium və qızıl daxildir. Metallar iki əsas qrupa bölünür: tərkibində dəmir olan qara metallar və dəmir olmayan əlvan metallar . Fərqləndirmə vacibdir, çünki qara metallar rütubətə məruz qaldıqda paslanmaya meyllidirlər, əlvan metalların əksəriyyəti isə korroziyaya davamlıdır.

Bir ərinti nədir?

Bir ərinti , ən azı biri metal olan iki və ya daha çox elementin əridilməsi və qarışdırılması ilə hazırlanmış bir maddədir. Ərintilər metalların gücü, korroziyaya davamlılığı və ya elektrik keçiriciliyi kimi müəyyən xüsusiyyətlərini artırmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Məsələn, mis və qalay bir ərinti olan bürünc təmiz misə nisbətən daha sərt və dayanıqlı olduğu üçün insanlar tərəfindən kəşf edilən və istifadə edilən ilk ərintilərdən biri olmuşdur. Ərintilərin tərkibi və istehsal prosesləri müxtəlif tətbiqlər üçün xüsusi tələblərə cavab vermək üçün diqqətlə tənzimlənə bilər.

Poladın tərkibi və hazırlanması

Polad əsasən az miqdarda karbon ( C ) olan dəmirdən ( Fe ) hazırlanmış bir ərintidir. Karbon tərkibi adətən ərintinin ümumi kütləsinin 0,02%-dən 1,5%-ə qədərdir. Bu kiçik karbon əlavəsi dəmirin sərtliyini və dartılma gücünü əhəmiyyətli dərəcədə artırır, poladı tikinti və istehsal üçün daha faydalı edir. Dəmirin polada çevrilməsi prosesi ərimiş dəmir istehsal etmək üçün dəmir filizinin yüksək sobada qızdırılmasını və sonra karbon və digər elementlərin, məsələn, manqan ( Mn ) əlavə edilməsini nəzərdə tutur.

Polad növləri

Polad kimyəvi tərkibinə və tətbiqinə görə dörd əsas kateqoriyaya bölünür:

• Karbon Çeliği: Yalnız karbon və dəmirdən ibarətdir. Karbon tərkibinə görə aşağı, orta və yüksək karbonlu poladlara bölünür. Yüksək karbonlu polad çox güclüdür və alətlərdə və yaylarda istifadə olunur.
• Alaşımlı Polad: Dəmir, karbon və xrom ( Cr ), nikel ( Ni ) və molibden ( Mo ) kimi digər alaşımlı elementləri ehtiva edir. Alaşımlı çeliklər artan güc və korroziyaya qarşı müqavimət kimi təkmilləşdirilmiş xüsusiyyətlərə malikdir və boru kəmərlərində, avtomobil hissələrində və elektrik mühərriklərində istifadə olunur.
• Paslanmayan Polad: Ən azı 10,5% xrom ( Cr ) ehtiva edən alaşımlı polad növü. Xromun əlavə edilməsi paslanmayan poladın pas və ləkəyə qarşı nəzərə çarpan müqavimətini təmin edir, bu da onu mətbəx qabları, tibbi avadanlıqlar və memarlıq elementləri üçün ideal edir.
• Alət Polad: Sərtliyi və davamlılığı artırmaq üçün müxtəlif nisbətlərdə volfram ( W ), molibden ( Mo ), kobalt ( Co ) və vanadium ( V ) ehtiva edir. Alət poladları kəsici alətlər, qəliblər və kalıplar hazırlamaq üçün istifadə olunur.

Poladın xüsusiyyətləri

Poladın xüsusiyyətləri onun tərkibindən və müalicəsindən asılı olaraq əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər. Bununla belə, bəzi ümumi xüsusiyyətlərə aşağıdakılar daxildir:

• Güc: Poladın dartılma gücü onu binalar, körpülər və nəqliyyat vasitələri üçün ideal edir.
• Davamlılıq: Korroziyaya qarşı qorunduğunda, polad konstruksiyalar onilliklərlə davam edə bilər.
• Elastiklik: Polad elastik həddi olaraq bilinən müəyyən bir nöqtəyə qədər uzandıqdan və ya deformasiya edildikdən sonra orijinal formasına qayıda bilər.
• Çeviklik: Telin içinə çəkilmək və ya qırılmadan işləmə qabiliyyəti poladı müxtəlif forma və formalarda faydalı edir.
• Keçiricilik: Mis kimi keçirici olmasa da, polad elektrik cərəyanını keçirə bilər, bu da onu müəyyən tətbiqlərdə faydalı edir.

Polad İstehsal Prosesi

Polad istehsalı aşağıdakı mərhələlərdə ümumiləşdirilə bilər:

• Dəmirin çıxarılması: Proses dəmir filizinin çıxarılması ilə başlayır, daha sonra əhəngdaşı ( CaCO ₃ ) və koksun əlavə olunduğu yüksək sobalarda əridilir. Domna sobasındakı kimyəvi reaksiyalar dəmir filizini əridilmiş dəmirə qədər azaldır.
• Əsas Oksigen Ocağı (BOF): Ərinmiş dəmir bir BOF-a köçürülür və orada oksigeni üfürməklə polad çevrilir. Oksigen artıq karbonla reaksiyaya girərək karbon dioksidi ( CO ₂ ) əmələ gətirir və bununla da karbon tərkibini istənilən səviyyəyə endirir.
• İkinci dərəcəli poladqayırma: Tərkib üzərində daha dəqiq nəzarət üçün ərinmiş polad ikinci dərəcəli poladqayırma proseslərində ərintilər və qazsızlaşdırma kimi əlavə müalicələrdən keçə bilər.
• Formalaşdırma və Formalaşdırma: Polad istənilən kimyəvi tərkibə malik olduqdan sonra külçələrə və ya birbaşa xüsusi formalara tökülür. Daha sonra yayma, döymə və ekstruziya daxil olmaqla müxtəlif üsullardan istifadə etməklə formalaşdırıla və bitirilə bilər.

Ətraf Mühitə Təsir və Davamlılıq

Polad sənayesi əsas istixana qazı olan karbon qazının dünyanın ən böyük sənaye emissiyalarından biridir. Bununla belə, polad istehsalının ətraf mühitə təsirini azaltmaq üçün əhəmiyyətli səylər göstərilir. Döküntü poladın təkrar emalını həyata keçirən Elektrik Qövs Ocaqları (EAF) kimi texnologiyalar və buraxılan CO _2-nin tutulması və istifadəsi üsulları bu cür təşəbbüslərə misaldır. Bundan əlavə, poladın davamlılığı və təkrar emal qabiliyyəti onu davamlı gələcək qurmaq üçün əsas material halına gətirir.

Polad tətbiqləri

Poladın çox yönlü olması onu müxtəlif sənaye və tətbiqlərdə istifadə etməyə imkan verir:

• Tikinti: Poladın gücü və davamlılığı onu göydələnlərin, körpülərin, hava limanlarının və stadionların skeletlərinin tikintisi üçün seçim materialına çevirir.
• Nəqliyyat: Avtomobillərin və yük maşınlarının gövdəsindən gəmilərin gövdələrinə və təyyarələrin karkaslarına qədər poladın davamlılığı və möhkəmliyi mühüm rol oynayır.
• Enerji: Polad boru kəmərlərinin, külək turbinlərinin və elektrik stansiyaları üçün strukturların, o cümlədən bərpa olunan mənbələrdən və nüvə enerjisindən istifadə edənlərin tikintisində vacibdir.
• Alətlər və Alətlər: Paslanmayan poladdan korroziyaya qarşı müqaviməti və asan təmiri onu mətbəx texnikası, bıçaq və alətlər üçün mükəmməl edir.
• Tibbi Cihazlar: Bəzi polad ərintilərinin biouyğunluğu və sterilizasiya asanlığı onları cərrahi alətlər, implantlar və xəstəxana avadanlıqları üçün uyğun edir.

Poladla bağlı yekun rəy

Metallar və ərintilər ailəsinin görkəmli üzvü olan polad müasir sənaye və infrastrukturun əsasını təşkil edir. Hər biri fərqli xüsusiyyətlərə və tətbiqlərə malik olan müxtəlif növləri materialın çox yönlülüyünü vurğulayır. İstehsal texnologiyalarında və davamlı təcrübələrdə irəliləyişlər sayəsində polad insan sivilizasiyasının əsas hissəsi olmaqda davam edir, çoxsaylı sahələrdə innovasiya və inkişafı sürətləndirir.

Poladın tədqiqi, onun tərkibi, xassələri, növləri və tətbiqləri materialşünaslığın daha geniş sahəsinə nəzər salmaq imkanı verir. O, metalların və ərintilərin gündəlik həyatımızda oynadığı kritik rolu və material mühəndisliyinin dünyanın ən aktual problemlərinin həlli üçün təqdim etdiyi sonsuz imkanları nümayiş etdirir.