화폐등가물 위의 모든 것 외에도 사파이어를 비롯한 보석은 화폐등가물로서 중요한 역할을 합니다. 그 이유는 그것들이 종종 매우 가치가 있기 때문입니다. 그러나 경험에서 알 수 있듯이 그 가치는 여전히 남아 있습니다.

탄소 순환이란 무엇입니까?

탄소. 탄소 잠재력. 탄소 등가물 C e.

CARBON (라틴어 Carboneum - 석탄) - 1) 화학 원소; 기호 C; 원자 질량 12.011. 탄소는 여러 가지 동소체 형태로 존재합니다(다이아몬드, 흑연, 카빈은 드물습니다). 정상적인 조건에서는 화학적으로 불활성이며, 가열되면 반응성이 높습니다. 산업 제품(코크스, 그을음, 숯, 활성탄)은 순수 탄소와 조성이 비슷하며, 탄소는 주철, 강철, 특수 합금의 일부입니다. 이는 전극, 도가니 제조, 금속 제련(코크스) 및 흡착제(활성탄)로 사용됩니다. 2) 철-탄소 합금의 구조적 구성 요소 중 하나입니다. 자유 형태에서는 탄소가 층상 흑연 형태로 방출됩니다. (회주철),플레이크 탄소 어닐링 (연성 철),구형 흑연 (고강도 주철),버미큘러 흑연 (버미큘러 흑연이 포함된 주철).α-철에 탄소가 고용된 상태를 α-철이라고 합니다. 페라이트,γ-철에서 - 오스테나이트;철 (Fe 3 C)과 탄소의 화합물이라고합니다 시멘타이트.또한보십시오 총 탄소.

CARBON POTENTIAL - 접합 분위기의 침탄 능력을 특성화하고 분위기와 평형을 이루고 있는 금속 표면층의 탄소 함량으로 표현되는 값입니다. 예를 들어, 모든 대기의 탄소 포텐셜은 0.8입니다. 이 분위기는 C로 강철을 침탄시킵니다.<0,8% и обезуглероживать сталь с С>0,8%.

탄소 등가 C e - 회주철의 구조 및 특성에 대한 가장 중요한 요소의 영향을 나타내는 값입니다. C e =C e +0.3(Si-P) 공식으로 결정됩니다. 알루미늄 주철의 탄소 당량은 C e =C+0.25Si+0.15Al입니다. C e에서<4,26 чугун является доэвтектическим; при С э =4,26 - эвтектическим; при С э >4.26 - 과공정. 탄소 당량은 액상선(t l) 및 고상선(t c) 온도 또는 Δ=t l -t c를 기록하는 주철 냉각 곡선을 사용하는 열화상 방법으로 결정할 수 있습니다. 수정되지 않은 주철의 경우 C e =12.8 -0.0075t l =4.29-0.0072.Δt; 수정된 C의 경우 e = 14.04-0.0085t l = 4.39-0.0079Δt.

4. Epifanov, G. I. 고체 물리학: 교과서. 대학 매뉴얼. -M .: 고등 학교, 1965. - 276 p.

5. Aleshin, N. P. 초음파 결함 탐지: 참고서. 수당 / N. P. Aleshin, V. G. Lupachev. -Mn. : 고등 학교, 1987. - 271 p.

6. Ermolov, I. N. 초음파 테스트의 이론 및 실제 / I. N. Ermolov. - M .: 기계 공학, 1981. - 240 p.

LOMOVA Olga Stanislavovna, 기술 과학 후보자, 부교수(러시아), 석유화학 기술 및 장비학과 부교수.

서신 주소: 190567@ mail.ru MORGUNOV Anatoly Pavlovich, 기술 과학 박사, 교수(러시아), 기계 공학 기술학과 책임자.

서신 주소: 644050, Omsk, Mira Ave., 11, TM 부서.

이 기사는 2015년 2월 25일 편집자에게 접수되었습니다. © O. S. Lomova, A. P. Morgunov

UDC 621.791.011+669.14.018

B. E. LOPAEV R. R. KHISMATULIN I. I. KAGARMANOV A. M. USTYAN

옴스크 주립 기술 대학교

화학적 탄소등가법에 의한 다양한 종류의 강의 용접성 평가_

탄소의 화학적 당량 계산을 바탕으로 "재료의 용접성" 개념과 관련하여 탄소강 및 합금강의 냉간 균열 형성에 대한 민감성을 평가했습니다.

핵심 단어: 탄소의 화학적 당량, 용접성, 냉간 균열, 마르텐사이트, 국소 농도, 잠복기.

용접 조인트를 형성하는 재료의 능력은 용접성 테스트에 의해 결정됩니다.

용접성(연결성)은 생산 및 제품 작동 중에 필요한 품질 및 연결의 물리적, 기계적 및 기능적 특성 수준으로 영구적인 연결을 형성하는 재료의 속성입니다.

강의 용접성을 특징짓는 주요 특징은 다양한 유형의 균열을 형성하는 경향과 용접 조인트의 기계적 특성입니다.

용접성에 따라 강철은 네 그룹으로 나뉩니다. 첫 번째 - 잘 용접되었습니다. 두 번째 - 만족스럽게 용접되었습니다. 세 번째 - 제한된 용접; 넷째 - 용접이 잘 안되는 강철.

첫 번째 그룹에는 기존 기술을 사용하여 용접할 수 있는 강철이 포함됩니다. 용접 전, 용접 중에 가열하지 않고 후속 열처리도 하지 않습니다. 그러나 내부 응력을 완화하기 위해 열처리를 사용하는 것도 배제되지 않습니다.

두 번째 그룹에는 정상적인 생산 조건에서 용접할 때 균열이 발생하지 않는 강철이 포함됩니다. 이 그룹에는 균열 형성을 방지하기 위해 예열은 물론 예비 및 후속 열처리가 필요한 강철도 포함됩니다.

세 번째 그룹에는 일반적인 용접 조건에서 균열이 발생하기 쉬운 강이 포함됩니다. 용접시에는 사전에 열처리 및 가열을 하게 됩니다. 또한 이 그룹의 대부분의 강철은 용접 후 열처리됩니다.

네 번째 그룹에는 용접이 가장 어렵고 균열이 발생하기 쉬운 강철이 포함됩니다. 이러한 강재는 제한된 범위에서 용접이 가능하므로 용접은 필수 예비 열처리와 용접 공정 중 가열 및 후속 열처리로 수행됩니다.

탄소강 및 합금강을 용접할 때 용접성은 냉간 균열 시험을 통해 결정됩니다.

세 가지 조건, 즉 경화 미세구조(마르텐사이트)의 형성; 확산 수소 및 인장 응력의 존재.

금속이 저온 균열을 형성하는 경향을 평가하기 위해 탄소의 화학적 등가 개념이 사용됩니다. 탄소의 화학적 당량을 설명하는 수학적 접근 방식은 용접 금속에서 100% 마르텐사이트를 형성하는 데 필요한 최소 임계 냉각 시간을 결정하는 지표에 의해 용접성이 결정될 수 있다는 가정에 기반을 두고 있습니다. 준비가 덜 되어

연구 대상 강의 화학 조성, %

강철 등급 S B! MP 번호 Cg Mo Si

저탄소

강철 St 3 sp 0.14-0.22 0.12-0.30 0.40-0.65 0.30 0.30 - 0.25

강철 20 0.17-0.24 0.17-0.37 0.35-0.65 0.30<0,30 - 0,25

강철 20g 0.17-0.24 0.17-0.37 0.70-1.00 0.25<0,25 - -

강철 15 0.12-0.19 0.17-0.37 0.35-0.65 0.30 0.30 - 0.30

중간탄소

강철 St 4 sp 0.18-0.27 0.12-0.30 0.40-0.70 - - - -

강철 St 5 sp 0.28-0.37 0.15-0.35 0.50-0.80 - - - -

강철 25 0.22-0.30 0.17-0.37 0.50-0.80 -<0,25 - -

강철 40 0.37-0.45 0.17-0.37 0.50-0.81 -<0,25 - -

저합금

15HSND 0.12-0.18 0.40-0.70 0.40-0.70 0.3-0.6 0.6-0.9 - 0.20-0.4

10G2S1 £0.12 0.90-1.20 1.30-1.65 £0.30 £0.30 - £0.30

20ХМ 0.15-0.25 0.17-0.37 0.40-0.70 - 0.8-1.1 0.40-0.60 -

10G2B £0.12 0.17-0.37 1.20-1.60 £0.30 £0.30 - £0.30

17GS 0.14-0.20 0.40-0.60 1.0- 1.40 £0.30 £0.30 - £0.30

16G2AF 0.12-0.18 0.17-0.37 1.30-1.70 - - - -

중간 합금

12Х5МА 0.15 0.6 0.5 - 4.0-6.0 0.5-0.6 -

20Х2МА 0.18-0.24 0.17-0.37 0.30-0.70 0.3-0.7 2.1-2.4 0.25-0.35 -

30HN2MFA 0.26-0.33 0.17-0.37 0.30-0.60 2.0-2.5 0.6-0.9 0.20-0.30 -

06NZ 0.04-0.08 0.3 0.5 3.0-4.0 - - -

20KhGSA 0.17-0.23 0.90-1.20 0.80- 1.10 - 0.8-1.1 - -

30KhGSNA 0.27-0.34 0.90-1.20 1.00-1.30 1.4-1.8 0.9-1.2 - -

100% 마르텐사이트 조직을 형성하는 데 상당한 시간이 필요하며(즉, 임계 냉각 속도가 높을수록) 용접성이 좋아지고 냉간 균열에 대한 저항성이 높아집니다. 이는 저온 균열의 형성과 관련된 준비 공정이 확산 특성을 가지며 용접 금속의 수소 재분배와 직접적으로 관련되어 있음을 나타냅니다. 마르텐사이트 형성을 위한 짧은 잠복기(1~10초)의 경우 수소는 용접 금속에 빠르게 고정되지만 국지적인 농도는 저온 균열 형성을 시작하기에 충분하지 않습니다. 마르텐사이트 형성을 위한 긴 잠복기(1000 - 2000초)의 경우, 수소 작용의 결과로 용접 금속이 부서지는 데 충분한 시간입니다. 잠복기가 짧지만 장기간 노출되면 수소의 점진적인 재분배가 가능하여 지연된 파괴 효과가 발생합니다.

탄소의 화학적 당량에 대한 방정식은 다음과 같습니다.

CE m = C+--+--Mn+-아니오 +

Cr+--Mo+-Cu,

여기서 C, Mn 등 요소, %.

화학적 농도

HAZ 금속의 경화성 평가는 다음 방정식을 사용하여 계산됩니다.

1n(Mm) = A CEM + B,

AM - 800~500°C 온도에서 임계 냉각 시간, s.

0.2~0.45%의 CEM에서 강철은 용접성이 우수합니다. ~에

SE m = 0.46 - 0.576% - 만족스럽습니다. CE m = 0.577-0.782% - 제한적이며 CE m = 0.783-1.0% - 용접성이 좋지 않습니다.

이 연구의 목적은 일부 저탄소, 중탄소, 저합금강, 중합금강의 탄소 화학적 당량에 따라 용접성을 결정하는 것입니다. 그 화학 조성은 표에 나와 있습니다. 1.

CEm과 In(A^)의 계산은 아래에 제공되며, CEm에 대한 In(A^)의 그래픽 종속성은 그림 1에 표시됩니다. 1-4.

방정식 (1)과 (2)를 사용한 CM 및 In(A^) 계산

저탄소강

스틸 스트리트 3sp _ _ 0.12 0.40 0.30 0.30 0.25

38 6.0 12 1.8 9.1 1p(Ay = 11.26-0.427-3.51 = 1.29

잘 용접된 강철의 경우: Art. 3베드룸, 20, 20G, 15, 세인트 4베드룸, 25, 06N3

쌀. 2. 1p에 대한 SEM의 영향(만족스럽게 용접 가능한 강철에 대한 Ay: St. 5 sp, 15HSND, 10G2S1, 10G2B, 17GS, 16G2AF

쌀. 3. 용접성이 제한된 강철에 대한 1p(A(m)에 대한 CEM의 영향: 40, 20ХГСА

se m = 0.17+017+035+030+025+025=0.422, %;

남 38 6.0 12 1.8 9.1

1p(Dn = 11.26.0.42 -3.51 = 1.24

SE m = 0.17+0I+035+030+025+025=0.422, %;

남 38 6.0 12 1.8 9.1

1p(Dn = 11.26.0.442 -3.51 = 1.46

^ 0.17 0.35 0.30 0.30 0.30 p lpg 0.

CEM = 0.12+--+--+--+--+--=0.406, %; 남 38 6.0 12 1.8 9.1

1p(Dn = 11.26.0.406 -3.51 = 1.06

위의 모든 저탄소강은 탄소 CEM과 화학적으로 동등합니다.<0,45, поэтому они относятся к хорошо сваривающимся сталям.

쌀. 4. 용접성이 낮은 강철에 대한 1p(A(m)에 대한 CEM의 영향: 20ХМ, 12Х5МА, 20Х2МА, 30ХН2ММА, 30ХГСНИ

중탄소강 Steel St. 침실 4개

SE m =0.27+030+070=0.394, %; 남 38 6.0

1p(DM) = 11.26.0.394 -3.51= 0.92

강의 용접성 평가

강종 CEM, % 1p(LGm) LGm, s 용접성

저탄소

강철 St 3 sp 0.427 1.29 3.661 좋음

강철 20 0.422 1.24 3.459 양호

강철 20g 0.442 1.46 4.331 양호

강철 15 0.406 1.06 2.889 양호

중간탄소

강철 St 4 sp 0.394 0.92 2.524 좋음

강철 St 5 sp 0.492 2.02 7.606 만족함

강철 25 0.429 1.32 3.743 좋음

강철 40 0.626 3.53 34.398 제한됨

저합금

15HSND 0.575 2.96 19.375 만족스럽다

10G2S1 0.564 2.84 17.115 만족스럽다

20ХМ 0.869 6.27 531.126 불량

10G2B 0.529 2.44 11.542 만족스럽다

17GS 0.541 2.58 13.210 만족스럽다

16G2AF 0.464 1.71 5.551 만족스럽다

중간 합금

12Х5МА 3.842 39.75 1.833 1017 불량

20Х2МА 1.534 11.98 160011.345 불량

30ХН2МФА 0.899 6.61 743.969 불량

06NZ 0.402 1.01 2.762 좋음

20ХГСА 0.771 5.17 176.09 제한됨

30KhGSNA 1.076 8.42 4536.90 불량

스틸 스트리트 침실 5개

CEM = 0.35 +035+080 = 0.492, %; m 38 6.0

1p(LM) = 11.26-0.492 -3.51= 2.02

강철 10G2S1

™ psh 0.9 1.3 0.30 0.30 0.30%

CEM = 0.10+--+--+--+--=0.564, %m 38 6.0 12 1.8 9.1

1p(LM) = 11.26-0.564 -3.51= 2.84

SE m = 0.22 +

강철 25 0.17 0.50 0.22

1p(루 = 11.26-0.429 -3.51 = 1.32

강철 20ХМ

P10 0.17 0.40 0.8 0.40 p ogp 0. SEm = 0.18+--+--+--+--=0.869, %; m 38 6.0 1.8 2.3

1p(루 = 11.26-0.869 -3.51= 6.27

0,17 0,50 0,25 --+-+-

1p(루 = 11.26-0.626 -3.51= 3.53

철강용 Art. 탄소 CEM의 4 및 25 화학적 등가물<0,45 %, и они относятся к хорошо сваривающимся сталям. У стали 40 СЕм = 0,626 %, поэтому ее можно отнести к ограниченно сваривающимся, сталь Сп. 5 СЕм = 0,492 %, поэтому она относится удовлетворительно сваривающимся сталям.

저합금강

SE m = 0.12 +

철강 15HSND 0.40 0.40 0.30 0.60 0.20

38 6.0 12 1.8 9.1 1p(루 = 11.26-0.57 -3.51= 2.96

강철 10G2B

0,17 1,2 0,30 0,30 0,30 „ 10 +--+--+--+--=0 38 6,0 12 1,8 9,1

1p(루 = 11.26-0.529-3.51=2.44

철강 17GS 0.40 1.0 0.30 0.30 0.30

-+-■+--+--+--=0,541, %

38 6.0 12 1.8 9.1 1p(루 = 11.26-0.541 -3.51= 2.58

강철 16G2AF

SE m = 0.18 + 037+165 = 0.464, %; m 38 6.0

1p(Lu= ACEM +B = 11.26-0.464-3.51 = 1.71

강철 10G2S1, 10G2B, 17GS, 15KhSD, 16G2AF는 용접성이 좋은 강철로 분류되고, 20KhM은 용접성이 낮은 강철로 분류됩니다.

중합금강

강철 12Х5МА

^plg 0.6 0.5 6 0.6 , CEM = 0.15+-++-++-+-=3.842, %M 38 6.0 1.8 2.3

ln(AfM) = 11.26-3.842 -3.51= 39.75

강철 20Х2М2

0,17 0,3 0,3 2,1 0,25 „ --+-++-++-+--=1,534, % 38 6,0 12 1,8 2,3

ln(AfM) = 11.26-1.534-3.51 = 11.98

강철 30KhN2MFA 0.17 0.3 2.0 0.6 0.20

CE M = 0.26 +--+-++-++-++■

38 6.0 12 1.8 2.3 ln(AiM) = 11.26-0.899 -3.51= 6.6

스틸 06NZ

030 + 050 + M=0 02, %; 38 6.0 12

ln(AiM) = 11.26-0.402-3.51 = 1.01

만족스러운 용접성, 제한적인 용접성, 불량한 용접성에 해당하는 그래프를 구성합니다(그림 2 - 4).

테이블에서 도 2로부터 100% 마르텐사이트에 대한 임계 냉각 시간이 짧을수록 탄소의 화학적 당량 값이 낮을수록 용접성이 높아지고 탄소강 및 합금강에서 냉간 균열이 발생할 가능성이 낮아진다는 것을 알 수 있습니다.

작은 시간 값(1 - 10)s에서는 국부적인 수소 농도가 저온 균열을 형성하기에 충분하지 않습니다.

강의 용접성에 영향을 미치는 시간의 수치(표 2)는 다음과 같이 분포될 수 있습니다. (1-5) s - 좋음; (5-18) s - 만족스럽다; AtM>18 s ​​​​- 제한적이고 용접성이 좋지 않습니다.

따라서 이 기사에 제시된 정보는 용접 재료 개발자, 다양한 구조의 용접 기술을 설계하는 기술자, "용접 프로세스 이론" 분야를 공부하는 학생에게 유용할 것입니다.

서지

강철 20KhGSA

CE< = 0.17 + 09+08+08 = 0.771, %;

1p(Dn = 11.26-0.771-3.51=5.1

강철 30KhGSNA

n ^ 0.9 1.0 1.4 0.9 1ppg 0.

CEM = 0.27 I-1-I-:-I-:-I--=1.076, %; m 38 6.0 12 1.8

1p(Dn = 11.26-1.076 -3.51=8.4

강철 06N3은 CEm = 0.402이며 잘 용접된 강철입니다. Steel 20KhGSA는 CEm = 0.771이므로 용접이 제한된 강에 속합니다. 강철 12Kh5MA, 20Kh2M2, 30KhN2MFA, 30KhSNA는 용접성이 낮은 강철입니다.

계산 결과 얻은 CEm과 1n(Dn)을 Table 2에 정리하였다.

용접성 그룹별로 100% 마르텐사이트의 임계 냉각 시간의 로그에 대한 탄소의 화학적 당량의 그래픽 의존성을 구성해 보겠습니다.

예를 들어, "좋은 용접성" 그래프를 구성하려면 표가 필요합니다. 2 0.2 - 0.45% 범위의 CEM 값과 1p(Du)의 해당 값을 선택합니다. 같은 방법으로

1. Yushchenko, K. A. 용접 재료의 용접성 및 유망 프로세스 [텍스트] / K. A. Yushchenko // 자동 용접. - 2004. - 9호. - 40 - 45페이지.

2. 용접공 핸드북 / Ed. V. V. 스테파노바. - 3판. - M .: 기계 공학, 1974. - 520 p.

3. Kostin, V. A. 강철의 용접성을 평가하는 기준으로서 탄소 당량의 수학적 설명 [텍스트] / V. A. Kostin // 자동 용접. - 2012. - 8호. - 12-17페이지.

4. 융합에 의한 금속 및 합금의 전기 용접 기술 [텍스트] / Ed. B. E. 패튼. - M .: 기계 공학, 1974. - 768 p.

LOPAEV Boris Evgenievich, 기술 과학 후보자, 부교수 (러시아), 기계 공학 및 재료 과학과 부교수.

KHISMATULIN Roman Rafikovich, 학생 gr. S-510

KAGARMANOV Igor Igorevich, 학생 gr. SM-312

기계공학연구소.

USTYAN Armen Manvelovich, 석사 학생 gr. SPM-

514 기계공학연구소.

서신 주소: 644050, Omsk, Mira Ave., 11.

이 기사는 2015년 2월 26일 편집자에게 접수되었습니다. © B-E-Lopaev, R. R. Khismatulin, I-I-Kagarmanov, A-M-Ustyan

책장

Mylov, G-V- 유연한 다층 인쇄 회로 기판의 설계 및 기술 설계 자동화 방법론적 기초 / G-V- Mylov, A-I- Taganov- - M-: Hotline-Telecom, 2014- - 167 c- - ISBN 978-5 -9912- 0367-8-

유연한 다층 인쇄 회로 기판(FMC)의 수명 주기 단계에 대한 정보 지원을 구성하는 현대적인 개념, 디자인 설계 및 기술 솔루션의 분석 및 종합을 위한 기초, 단계에 대한 정보 지원을 포함하여 방법론적 기초가 설명됩니다. FMC 제품 생산을 위한 컴퓨터 지원 설계 및 기술 준비. 전문가의 경우 대학원생과 학생에게 유용할 것입니다.