Back to the topics list

po'lat

Chelik haqida tushuncha: metallar va qotishmalar haqida tushuncha

Materiallarning keng dunyosini o'rganishda po'lat o'zining kuchliligi, ko'p qirraliligi va inson taraqqiyotidagi roli bilan ajoyib modda sifatida ajralib turadi. Ushbu dars po'latning mohiyatini o'rganadi, uni metallar va qotishmalarning kengroq toifalari ichida joylashtiradi va uning noyob xususiyatlari va ko'plab qo'llanilishini o'rganadi.

Metalllarga kirish

Metalllar odatda porloq sirtga ega bo'lgan, elektr va issiqlikni samarali o'tkazadigan va stress ostida buzilmasdan deformatsiyalanishi mumkin bo'lgan elementlardir. Umumiy misollarga temir, mis, alyuminiy va oltin kiradi. Metalllar ikkita asosiy guruhga bo'linadi: temir o'z ichiga olgan qora metallar va temir moddasi bo'lmagan rangli metallar . Farq juda muhim, chunki qora metallar namlik ta'sirida zangga moyil bo'ladi, rangli metallarning ko'pchiligi korroziyaga qarshi turadi.

Qotishma nima?

Qotishma ikki yoki undan ortiq elementlarni eritish va aralashtirish natijasida hosil bo'lgan moddadir, ulardan kamida bittasi metalldir. Qotishmalar metallarning mustahkamligi, korroziyaga chidamliligi yoki elektr o'tkazuvchanligi kabi ma'lum xususiyatlarini oshirish uchun mo'ljallangan. Masalan, mis va qalayning qotishmasi bronza sof misga nisbatan qattiqroq va chidamliligi tufayli odamlar tomonidan birinchilardan topilgan va ishlatilgan qotishmalardan biri bo‘lgan. Qotishmalarning tarkibi va ishlab chiqarish jarayonlari turli xil ilovalar uchun maxsus talablarni qondirish uchun sinchkovlik bilan sozlanishi mumkin.

Po'latning tarkibi va yasalishi

Chelik asosan temirdan ( Fe ) oz miqdorda uglerod ( C ) dan tayyorlangan qotishma hisoblanadi. Uglerod miqdori odatda qotishma umumiy massasining 0,02% dan 1,5% gacha. Ushbu kichik uglerod qo'shilishi temirning qattiqligi va kuchlanish kuchini sezilarli darajada oshiradi, po'latni qurilish va ishlab chiqarish uchun ancha foydali qiladi. Temirni po'latga aylantirish jarayoni eritilgan temir ishlab chiqarish uchun temir rudasini yuqori o'choqda isitishni, so'ngra kerakli kimyoviy tarkibga erishish uchun uglerod va boshqa elementlarni, masalan, marganetsni ( Mn ) qo'shishni o'z ichiga oladi.

Chelik turlari

Chelik kimyoviy tarkibi va qo'llanilishiga qarab to'rtta asosiy toifaga bo'linadi:

• Karbonli po'lat: Faqat uglerod va temirni o'z ichiga oladi. Uglerod tarkibiga qarab past, o'rta va yuqori karbonli po'latlarga bo'linadi. Yuqori karbonli po'lat juda kuchli va asboblar va buloqlarda ishlatiladi.
• Qotishma po'lat: tarkibida temir, uglerod va xrom ( Cr ), nikel ( Ni ) va molibden ( Mo ) kabi boshqa qotishma elementlar mavjud. Qotishma po'latlar mustahkamligi va korroziyaga chidamliligi kabi yaxshilangan xususiyatlarga ega va quvurlar, avtomobil qismlari va elektr motorlarida qo'llaniladi.
• Zanglamaydigan po'lat: kamida 10,5% xrom ( Cr ) o'z ichiga olgan qotishma po'latdir. Xrom qo'shilishi zanglamaydigan po'latdan zang va bo'yashga nisbatan sezilarli qarshilik beradi, bu uni oshxona anjomlari, tibbiy asbob-uskunalar va me'moriy elementlar uchun ideal qiladi.
• Asbob po'lati: qattiqlik va chidamlilikni oshirish uchun turli nisbatlarda volfram ( Vt ), molibden ( Mo ), kobalt ( Co ) va vanadiy ( V ) o'z ichiga oladi. Asbob po'latlari kesish asboblari, qoliplar va qoliplarni tayyorlash uchun ishlatiladi.

Chelik xususiyatlari

Chelik xususiyatlari uning tarkibi va davolashga qarab sezilarli darajada farq qilishi mumkin. Biroq, ba'zi umumiy xususiyatlarni o'z ichiga oladi:

• Mustahkamlik: Po'latning kuchlanish kuchi uni binolar, ko'priklar va transport vositalari uchun ideal qiladi.
• Chidamlilik: korroziyadan himoyalangan bo'lsa, po'lat konstruktsiyalar o'nlab yillar davom etishi mumkin.
• Elastiklik: Po'lat cho'zilgan yoki deformatsiyalanganidan keyin o'zining elastik chegarasi deb nomlanuvchi ma'lum bir nuqtaga qadar asl shakliga qaytishi mumkin.
• Egiluvchanlik: simga tortilish yoki buzilmasdan ishlash qobiliyati po'latni turli shakl va shakllarda foydali qiladi.
• O'tkazuvchanlik: mis kabi o'tkazuvchan bo'lmasa-da, po'lat elektr tokini o'tkazishi mumkin, bu uni ma'lum ilovalarda foydali qiladi.

Chelik ishlab chiqarish jarayoni

Po'lat ishlab chiqarishni quyidagi bosqichlarda umumlashtirish mumkin:

• Temir qazib olish: Jarayon temir rudasini qazib olishdan boshlanadi, so'ngra ohaktosh ( CaCO ₃ ) va koks qo'shiladigan yuqori pechlarda eritiladi. Domna pechidagi kimyoviy reaksiyalar temir rudasini eritilgan temirga aylantiradi.
• Asosiy kislorodli pech (BOF): Eritilgan temir BOFga o'tkaziladi, u erda kislorodni puflash orqali po'latga aylanadi. Kislorod ortiqcha uglerod bilan reaksiyaga kirishib, karbonat angidrid ( CO ₂ ) hosil qiladi va shu bilan uglerod miqdorini kerakli darajaga tushiradi.
• Ikkilamchi po'lat ishlab chiqarish: Tarkibni aniqroq nazorat qilish uchun eritilgan po'lat ikkilamchi po'lat ishlab chiqarish jarayonlarida qotishma va gazsizlantirish kabi keyingi ishlovlardan o'tishi mumkin.
• Shakllantirish va shakllantirish: Po'lat kerakli kimyoviy tarkibga ega bo'lgach, u ingotlarga yoki to'g'ridan-to'g'ri ma'lum shakllarga quyiladi. Keyin uni turli usullar, jumladan, prokat, zarb va ekstruziya yordamida shakllantirish va tugatish mumkin.

Atrof-muhitga ta'siri va barqarorligi

Po'lat sanoati dunyodagi eng yirik issiqxona gazi bo'lgan karbonat angidridni eng yirik sanoat emissiyalaridan biridir. Biroq, po'lat ishlab chiqarishning atrof-muhitga ta'sirini kamaytirish bo'yicha sezilarli sa'y-harakatlar amalga oshirilmoqda. Po‘lat qoldiqlarini qayta ishlovchi elektr ark pechlari (EAF) kabi texnologiyalar va chiqarilgan CO _{2 ni} ushlash va undan foydalanish usullari ana shunday tashabbuslarga misol bo‘la oladi. Bundan tashqari, po'latning chidamliligi va qayta ishlanishi uni barqaror kelajakni qurish uchun asosiy materialga aylantiradi.

Chelikdan foydalanish

Po'latning ko'p qirraliligi uni turli sohalarda va ilovalarda qo'llash imkonini beradi:

• Qurilish: Po'latning mustahkamligi va chidamliligi uni osmono'par binolar, ko'priklar, aeroportlar va stadionlarning skeletlarini qurish uchun tanlangan materialga aylantiradi.
• Tashish: Avtomobillar va yuk mashinalarining korpusidan tortib, kemalar korpusi va samolyotlarning ramkalarigacha, po'latning chidamliligi va mustahkamligi hal qiluvchi rol o'ynaydi.
• Energiya: po'lat quvurlar, shamol turbinalari va elektr stansiyalari, shu jumladan qayta tiklanadigan manbalar va atom energiyasidan foydalanadigan inshootlarni qurishda muhim ahamiyatga ega.
• Qurilmalar va asboblar: zanglamaydigan po'latdan korroziyaga chidamliligi va oson parvarishlash uni oshxona jihozlari, vilkalar pichoqlari va asboblari uchun mukammal qiladi.
• Tibbiy asboblar: Ba'zi po'lat qotishmalarining biologik muvofiqligi va sterilizatsiya qilish qulayligi ularni jarrohlik asboblari, implantlar va shifoxona uskunalari uchun mos qiladi.

Chelik haqida yakuniy fikrlar

Metall va qotishmalar oilasining taniqli vakili bo'lgan po'lat zamonaviy sanoat va infratuzilmaning asosi bo'lib xizmat qiladi. Uning turli xil turlari, har biri o'ziga xos xususiyatlarga va qo'llanilishiga ega bo'lib, materialning ko'p qirraliligini ta'kidlaydi. Ishlab chiqarish texnikasi va barqaror amaliyotlardagi yutuqlar tufayli po'lat insoniyat tsivilizatsiyasining asosiy qismi bo'lib, ko'plab sohalarda innovatsiyalar va rivojlanishga turtki bo'lib kelmoqda.

Po'latni o'rganish, uning tarkibi, xususiyatlari, turlari va qo'llanilishi materialshunoslikning kengroq sohasiga qarash imkonini beradi. U metallar va qotishmalarning kundalik hayotimizdagi muhim rolini va dunyoning eng dolzarb muammolarini hal qilish uchun moddiy muhandislik taqdim etadigan cheksiz imkoniyatlarni namoyish etadi.