Tá cruach i ngach áit. Féach ar roinnt réad sa seomra ina bhfuil tú i do shuí faoi láthair, agus tá ráthaíocht ann go bhfuil cruach i roinnt de na rudaí thart timpeall ort. Tá sé deacair domhan gan cruach a shamhlú.
Shíl muid gurbh fhiú cabhrú le daoine beagán níos mó a fhoghlaim faoi chruach: cá as a dtagann sé, conas a dhéantar é, na cineálacha éagsúla roghanna cruach agus, ar ndóigh, na hiarratais éagsúla cruach go léir. Cibé an píopa cruach, barra cruach, nó pláta cruach é, tá muinín againn as na monaróirí táirge beagnach dodhéanta a sholáthar dúinn.
Cad is cruach ann?
Is é iarann an mianra is mó atá ar fáil ar fud chroílár agus maintlín an Domhain, cé go bhfuil sé thar a bheith bog ina fhoirm íon agus ní mór é a ocsaídiú ina ocsaíd iarainn. Mar gheall ar dhroch-neart agus marthanacht an fhoirm seo tá sé thar a bheith deacair úsáid a bhaint as iarann. Chun na hairíonna seo a fheabhsú, cuirtear suas le 2% de charbóin le iarann íon, rud a tháirgeann substaint an-mharthanach agus crua ar a dtugtar cruach.
Mar gheall ar a neart agus a neart teanntachta ard, úsáidtear cruach chun gach rud a mhonarú ó shnáthaidí fuála go tancaeir ola, chomh maith leis na huirlisí is gá chun iad a tháirgeadh. Mar sin féin, is minic a chuirtear cineálacha eile miotail le cruach chun cáilíochtaí éagsúla a ionchorprú ag brath ar an úsáid atá beartaithe.
Tá na breisithe miotalacha seo tar éis 3,500 éagsúlacht cruach a tháirgeadh go dtí seo, agus tá tréithe agus airíonna struchtúracha, ceimiceacha agus fisiceacha éagsúla ag gach ceann acu. Is ábhar iontais níos mó fós é gur tugadh isteach níos mó ná 75% de na héagsúlachtaí seo le fiche bliain anuas chun freastal ar éileamh tionsclaíoch atá ag forbairt go tapa.
Cineálacha éagsúla cruach
Déanaimis iniúchadh ar na cineálacha cruach is coitianta a úsáidtear, a n-airíonna sainiúla, agus a n-úsáidí. Tá 14 phríomhchineál cruach ann, agus tá roinnt fochatagóirí laistigh de na catagóirí.
1. Cruach carbóin
Is foirm de chruach carbóin é an chuid is mó de chruach an domhain. Tá sé comhdhéanta d'iarann, carbóin, agus méideanna sonracha d'eilimintí cóimhiotail eile. Mar phríomhghné chóimhiotalach steels carbóin, is ionann carbóin agus thart ar 90% den táirgeadh cruach ar fad.
Cuidíonn sé le miotail níos láidre agus i bhfad níos docht a chruthú. Tá sé seo amhlaidh toisc go ligeann na hadaimh atá i láthair i gcarbón dó taisteal tríd an laitís criostalach iarainn, rud a fhágann saobhadh beagán ar an laitís agus ag líonadh na bearnaí idir na hadaimh miotail.
Mar gheall ar an saintréith seo, tá na táirgí cruach carbóin mar thoradh air sin thar a bheith crua. Is é an méid a chinneann an fhriotaíocht seo ná an méid carbóin atá i láthair, agus é a rangú tuilleadh i dtrí chatagóir:
A) Cruach ardcharbóin
De ghnáth bíonn idir 0.61% agus 1.5% de charbóin ag cruach ardcharbóin, rud a fhágann go bhfuil cruach láidir, brittle agus crua. Chun a fhriotaíocht chaitheamh a fheabhsú, déantar cóireáil teasa chuí air. Chomh maith le bheith in úsáid le haghaidh sreanga agus spriongaí ard-neart, is ábhar úsáideach é chun innealra turraing-ionsúite a tháirgeadh.
B) Cruach mheáncharbóin
Ionchorpraíonn an t-athrú seo cion carbóin de 0.31% go 0.6%, rud a fhágann go bhfuil cruach beagán insínte le neart teanntachta níos airde ná cruach ísealcharbóin. Chun é a chruasú, déantar é a chóireáil le faghartha, arb é is cineál cóireála teasa é.
Toisc go bhfuil sé thar a bheith intuargainte agus is féidir é a mhúnlú i raon leathan cruthanna agus méideanna, is é an cineál seo an ceann is mó a úsáidtear de na trí cinn. Ó skyscrapers go sconsaí, droichid agus tithe, feicfidh tú é a úsáid i ngach áit.
C) Cruach ísealcharbóin
Tá suas le 0.3% carbóin i cruach ísealcharbóin (nó cruach éadrom). Cé go dtugann sé intuargainte mór agus insínteacht, tá cruach ísealcharbóin tréithrithe ag a neart teanntachta íseal, ar féidir é a fheabhsú tríd an bpróiseas rollta fuar.
Is éard atá i gceist leis seo ná cruach rollta idir dhá rollóirí snasta faoi choinníollacha ardbhrú. I measc a chuid úsáidí is coitianta tá táirgeadh bileoga, boscaí, feadáin, slabhraí, sreanga, boscaí, seamanna, frámaí feithicle, etc.
2. Cruach cóimhiotail
Tá cruach cóimhiotail comhdhéanta de mhéideanna éagsúla de mhiotail éagsúla chomh maith le iarann. Cuidíonn na breiseanna seo le hairíonna an chruach a ionramháil chun freastal ar iarratais shonracha. Úsáidtear miotail ar nós alúmanam, nicil, sileacain, cróimiam, mangainéise, tíotáiniam agus copar go pointe áirithe.
Mar thoradh ar úsáid na miotail seo ní fhaightear saintréithe i cruach carbóin. Tarlaíonn na hathruithe atá ag teastáil i neart, foirmiúlacht, friotaíocht creimeadh, insínteacht agus hardenability an chruach. Is minic a úsáidtear cruach cóimhiotail chun píopaí, páirteanna gluaisteán, gineadóirí cumhachta, claochladáin agus mótair leictreacha a dhéanamh.
Freagraíonn cruach cóimhiotail go ginearálta níos fearr le cineálacha éagsúla cóireálacha agus úsáidtear é i dtionscail níos speisialaithe, mar shampla fearais tí, longthógáil agus feithicleach. Féadfaidh sé teacht i bhfoirmeacha níos láidre nó níos tadhlacha, iad siúd a bhfuil ardfhriotaíocht acu ar ocsaídiú, nó iad siúd atá níos oiriúnaí le haghaidh táthú.
A) Cruach cóimhiotail íseal
Is éard atá i cruach cóimhiotail íseal ná grúpáil de mhiotail neamhfheiriúla a ionchorpraítear chun airíonna meicniúla iomlána ábhair a fheabhsú, atá i bhfad níos láidre go hiondúil ná cruach gnáthcharbóin.
Cuirtear gnéithe cosúil le moluibdín, nicil agus cróimiam chun insínteacht agus cruas an ábhair a fheabhsú, rud a bheadh i bhfad níos laige agus níos boige ar shlí eile. Is minic a úsáidtear cruach íseal cóimhiotail chun bileoga miotail, páirteanna feithicleacha, agus cruthanna struchtúracha a chruthú.
B) Cruach cóimhiotail ard
Tá cruach ard cóimhiotail comhdhéanta de mhiotail neamhfheiriúla éagsúla atá comhcheangailte le heilimintí cóimhiotail chun céimeanna áirithe a chruthú agus iad a chobhsú. Is steels ard-chóimhiotail iad cóimhiotail cruach dhosmálta.
A bhuíochas le heilimintí cosúil le nicil agus moluibdín, tá an cumas ag cruach ard-chóimhiotail a bheith impeccably láidir agus an-resistant a chreimeadh.
Ag brath ar chomhcheangal na n-eilimintí cóimhiotalaithe, cuimsíonn steels cóimhiotail go leor éagsúlachtaí éagsúla. Tá na cineálacha is mó úsáide curtha le chéile againn:
3. Cruach tungstain
Go bunúsach is miotal airgeadach dull é tungstain, ar a dtugtar tungstain freisin, a bhfuil an leáphointe is airde de gach cineál miotail ina fhoirm ghlan. Is é an rud a sheasann amach ó chineálacha eile miotail ná a fhriotaíocht agus a chumas teochtaí arda a sheasamh. Mar gheall ar na saintréithe seo, úsáideann cóimhiotail chruach éagsúla an miotail seo chun friotaíocht creimeadh agus caitheamh a fheabhsú.
Ina theannta sin, úsáideann soic inneall roicéad cruach tungstain chun friotaíocht ard teasa a bhaint amach. Má dhéantar é a chomhcheangal le cóbalt, nicil agus iarann, is féidir cruach tungstain a úsáid chun lanna tuirbíní a dhéanamh do go leor cineálacha aerárthach. Ina theannta sin, éilíonn go leor meaisíní agus uirlisí eile friotaíocht teasa ard, agus is é sin an fáth go n-úsáideann siad cruach tungstain.
4. Cruach nicil
Tá cóimhiotal cruach nicil ar cheann de na cóimhiotail cruach is mó a úsáidtear ar fud an domhain. Chomh maith le cion ard nicil, thart ar 3.5%, cuimsíonn sé thart ar 0.35% carbóin. Is é a speisialtacht go neartaíonn an Chomh maith nicil cruach struchtúrach gan laghdú comhréireach i insínteacht. Cuidíonn an déineacht mhéadaithe seo le cur in aghaidh bristeacha is féidir a bheith mar thoradh ar thionchair, tuairteanna agus ualaí arda.
Ina theannta sin, nuair a fhuaraítear é, laghdaíonn nicil luach saobhadh an chruach. Cuireann cruach nicil freagrúlacht dochreidte ar chóireáil teasa, toisc go laghdaítear teocht an chruach trí nicil a chur leis, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach le haghaidh cóireála teasa.
5. Cruach mangainéise
Is cruach cruaithe oibre é cruach mangainéise a bhfuil cion mangainéise 11% go 14% ann. Mar gheall ar a shaintréithe cruaithe oibre agus friotaíocht caitheamh den scoth, úsáidtear cruach mangainéise i ndéanamh rianta iarnróid casta. Is iad na hiarratais reatha eile ná buicéid sluasaid, cábáin pléasctha lámhaigh, scríobairí, plátaí sábháilteachta frith-druileála, etc.
6. cruach Vanadium
Tá cáil ar chruach Vanaidiam mar gheall ar a chuid airíonna friotaíocht creimeadh chomh maith lena chumas tionchair a ionsú. Chomh maith le bheith á n-úsáid le haghaidh feadáin agus seoladáin a iompraíonn ceimiceáin, úsáidtear cruach vanadium i bhfoirm sraithe tanaí chun tíotáiniam a nascadh le cruach in iarratais aeraspáis.
Níl ach 1% vanadium agus cróimiam go leor chun friotaíocht turraing agus creathadh a bhaint amach, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach d'iarratais feithicleach.
7. cruach Chrome
Laghdaíonn cur leis cróimiam an ráta fuaraithe ríthábhachtach agus méadaíonn sé friotaíocht craiceann, friotaíocht caitheamh agus friotaíocht ard teochta an chruach. Úsáidtear go príomha é chun friotaíocht creimeadh a mhéadú. Leaisteachas ard agus neart teanntachta, is minic a úsáidtear cruach cróimiam chun páirteanna innealra agus gluaisteán, brúiteoirí carraige agus sábháilteáin a dhéanamh.
8. cruach vanadium chrome
Úsáideann cruach cróimiam-vanadium araon cróimiam agus vanadium, ag comhcheangal saintréithe gach ceann acu. Le neart teanntachta an-ard, is féidir cruach a ghearradh go héasca ach níl sé brittle. Is iad na húsáidí is coitianta atá aige ná giaranna, acastóirí, slata ceangail, frámaí feithicle, etc.
9. Cruach sileacain
Nuair a thagann sé le fórsa maighnéadach, is é cruach sileacain an t-ábhar is tábhachtaí a úsáidtear inniu. Cé go n-úsáidtear méideanna beaga de chruach sileacain i gclaochladáin pulse agus athsheachadáin bheaga, úsáideann iarratais ar nós mótair mhóra agus gineadóirí tonna de chruach sileacain.
I measc a chuid maoine, tá an-bhuíoch ag laghdú saturation, resistivity, magnetostriction agus anisotrópacht magnetocrystalline. Le breisiú sileacain díreach 1 go 2%, is é an cruach seo an ceann is mó a úsáidtear chun maighnéid bhuan a tháirgeadh.
10. Cruach moluibdín
Mar ghníomhaire cóimhiotalaithe luachmhar do steels, cabhraíonn moluibdín le cruas cruach, infheictheacht agus friotaíocht creimeadh a fheabhsú. Déanann sé seo an-oiriúnach le húsáid i steels struchtúracha agus dá bhrí sin úsáidtear iad go forleathan in iarratais timpeallachta mara. Úsáideann píblínte ola agus gáis agus imthacaí liathróid cruach moluibdín freisin.
11. Cruach cóbalt
Tugann cóimhiotail chóbalt friotaíocht ollmhór ar chreimeadh, caitheamh, teocht ard agus airíonna maighnéadacha. Is iad cuid de na hiarratais is deacra ar chóbalt ná lanna tuirbíní gáis agus scúpaí. Mar sin féin, úsáidtear an cineál cruach seo níos coitianta chun uirlisí gearrtha a dhéanamh.
12. Cruach alúmanaim
Cuidíonn alúmanam a chur leis an gcumas teas a léiriú. Le dlús thart ar aon trian de chruach alúmanaim, úsáidtear é in iarratais ina bhfuil meáchan íseal agus ard-neart riachtanach.
Mar sin, úsáidtear steels alúmanaim go forleathan chun córais sceite gluaisrothar agus gluaisteán a mhonarú. Seachas tionscal na ngluaisteán, úsáidtear cruach alúmanaim go héagsúil i nginiúint cumhachta, ailtireacht, ullmhú bia, pacáistiú, iarratais tarchurtha leictreachais, etc.
13. Cruach uirlis
Is éard atá i steels uirlisí ná cineál steels a úsáidtear chun cineálacha éagsúla uirlisí a tháirgeadh a úsáidtear chun raon leathan críocha, lena n-áirítear uirlisí tionchair, uirlisí gearrtha mar uirlisí déanamh scian, agus daoine eile. Tá siad comhdhéanta de chóimhiotail miotail mar tungstain, cóbalt, moluibdín agus vanadium i méideanna éagsúla. Tá siad ní hamháin crua agus durable, ach freisin teas-resistant.
Ag brath ar an gcineál uirlisí atá le monarú, tá éagsúlacht ag baint le cáilíocht an chruach uirlisí, rud a fhágann go bhfuil go leor éagsúlachtaí sa chatagóir cruach uirlisí:
A) Cruach uirlis resistant tionchair
Mar a thugann an t-ainm le tuiscint, tá an leagan seo de chruach uirlisí deartha chun friotaíocht ard-thionchar a thairiscint ag leibhéil teochta éagsúla. Le cion íseal carbóin, sileacain agus moluibdín, tá sé scríobach agus measartha resistant. Úsáidtear an cruach seo go príomha chun uirlisí a dhéanamh ar nós scriúirí, punches, siséil agus uirlisí a úsáidtear i seamadóireacht.
B) Cruach uirlisí sainchuspóra
Tá an cruach uirlis seo deartha go sonrach chun cruas measartha agus intuargainte a bhaint amach, ag baint úsáide as grád de chruach cóimhiotail íseal. Is minic a úsáidtear iad chun sreanga, boltaí agus sconnaí snáithe a dhéanamh.
C) Cruach uirlis te
Úsáidtear cruach uirlisí oibre te chun uirlisí a tháirgeadh a dteastaíonn ardfhriotaíocht teasa ar feadh tréimhsí fada ama, mar shampla iad siúd a úsáidtear chun lanna a chruthú, a easbhrúite, a phuncháil, a réitigh agus a ghearradh te.
D) Cruach uirlis cruaite uisce
Mar an cineál is saoire, is é cruach uirlisí cruaite uisce an ceann is coitianta a úsáidtear i dtáirgeadh uirlisí. Chun cruas a chur le rudaí nó le huirlisí, múchtar an cruach seo le huisce. Le friotaíocht mór le caitheamh dromchla, is minic a úsáidtear an cruach seo chun comhaid, gearrthóirí, casúir, lanna agus míreanna den chineál céanna a dhéanamh.
E) Cruach uirlis ardluais
Tá cruach uirlis ardluais comhdhéanta de chóimhiotail tungstain, moluibdín agus cruach vanadium. Tá na comhpháirteanna seo crua agus coinníonn siad a gcruas nuair a bhíonn siad faoi lé teochtaí arda, ag cuidiú le cruach foirfe a tháirgeadh le haghaidh innealra ardluais cosúil le druileanna, reamers, sábha, punches, sconnaí, etc.
F) Cruach uirlis fuar
Ionchorpraíonn an leagan seo de chruach uirlisí cion ard cróimiam chun maoin saobhadh íseal a bhaint amach le linn cruaite, is féidir a dhéanamh ag baint úsáide as aer nó ola. Fágann an ghné seo nach scoilteann na huirlisí a tháirgtear go héasca. Toisc gur cruach an-láidir é, tá cruach uirlisí fuar oiriúnach chun lanna scian a dhéanamh, bás a stampáil, uirlisí monaraithe, etc.
G) cruach múnla
Úsáideann cruach múnla steels carbóin chun múnlaí insteallta agus comhbhrú a dhéanamh le haghaidh plaistigh. Ina theannta sin, feidhm choitianta eile is ea bás-réitigh since.
14. Cruach dhosmálta
Cé go bhfuil cruach dhosmálta comhdhéanta de roinnt cóimhiotail miotail, is é cróimiam an phríomhghné agus is ionann é agus idir 10 agus 20% de chomhdhéanamh iomlán an chruach. Ar a dtugtar cruach "Rustless" roimhe seo, tá an-tóir ar chruach dhosmálta as a chuma agus a fhriotaíocht mhór le meirge. Go beacht, tá sé thart ar 200 uair níos resistant d'ocsaídiú ná cineálacha eile cruach, go háirithe nuair a bhíonn an méid cróimiam níos mó ná 11%.
Mar gheall ar a chumais ardfhriotaíochta creimeadh, is é cruach dhosmálta an cineál cruach is costasaí. Toisc gur cineál an-mharthanach é, tá steels dhosmálta in ann an caitheamh agus an cuimilt a tharlaíonn le húsáid laethúil a sheasamh. Chun a fhriotaíocht ar scratches agus creimeadh a fheabhsú tuilleadh, feidhmíonn an ciseal dofheicthe de chrome chun ocsaídiú a chosc. Is iad comhpháirteanna miotalacha eile de chruach dhosmálta ná moluibdín agus nicil.
De réir an iarratais, is féidir na méideanna agus na gráid déanta as cruach dhosmálta a bheith difriúil, agus féadann siad teacht i bhfoirm leatháin, barraí, feadáin, plátaí agus sreanga. Ag brath ar struchtúr criostalach agus airíonna meicniúla cruach dhosmálta, is féidir é a rangú i roinnt cineálacha:
A) Cruach dhosmálta ferritic
Tá thart ar 12-17% cróimiam, suas le 0.1% de charbóin, rianta de nicil agus miotail chóimhiotalaithe eile i gcainníochtaí beaga mar alúmanam, moluibdín agus tíotáiniam i cruach feritileach. Tá steels ferritic diana, láidir agus maighnéadach, agus is féidir iad a neartú tuilleadh trí oibriú fuar. Mar sin féin, ní fhreagraíonn siad do chóireáil teasa, rud a chiallaíonn nach féidir iad a chruasú ag baint úsáide as an teicníc seo.
B) Cruach dhosmálta Austenític
Tá ábhar cróimiam i bhfad níos airde ag steels Austenític ná a gcomhghleacaithe dhosmálta. Is féidir an t-ábhar cróimiam sa chineál seo cruach a bheith suas le 18%, agus tá eilimintí eile nicil, arb ionann é agus 8%, agus carbóin, le 0.8%. Cé nach bhfreagraíonn cruach austenitic cóireálacha teasa, tá sé tóir ar a chuid maoine neamh-mhaighnéadacha, rud a fhágann go bhfuil an cruach seo ar cheann de na cinn is mó a úsáidtear ar domhan. Is iad roinnt úsáidí coitianta ná píopaí déantúsaíochta, trealamh próiseála bia, agus uirlisí cistine.
C) Cruach dhosmálta martensitic
Comhdhéanta de idir 11 agus 17% cróimiam, tá thart ar 1.2% carbóin agus níos lú ná 0.4% nicil ag cruach martensitic. Ní hamháin go bhfreagraíonn steels martensitic cóireálacha teasa, ach tá airíonna maighnéadacha acu freisin. Úsáideann uirlisí fiaclóireachta agus máinliachta, sceana, lanna agus uirlisí gearrtha eile cruach dhosmálta martensitic.
D) Cruach dhosmálta déphléacsacha
Níl ann ach cruach déphléacsacha meascán de steels ferriteacha agus austenític, rud a fhágann go bhfuil cruach i bhfad níos láidre ná an dá cheann ina n-aonar. Tá sé ní amháin weldable, ach freisin creimeadh resistant. Mar sin féin, níl sé láidir go maighnéadach.
E) Fuarú cruach dhosmálta hardening
Tá an cruach seo comhdhéanta de 17% cróimiam agus 4% nicil, agus mar thoradh air sin tá éagsúlacht cruach cruaite. Ina theannta sin, cuirtear méideanna éagsúla le miotail eile, mar shampla alúmanam, copar agus niobium. Is féidir an cineál seo a mhúnlú i gcruthanna éagsúla, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach le húsáid i gcomhpháirteanna innill agus i gcoimeádáin dramhaíola núicléach. Cuireann sé friotaíocht creimeadh measartha ar fáil freisin.
