Хром карбиди бир нече түрдүү химиялык курамында бар керамикалык кошулма: Cr3 C2, Cr7 C3 жана Cr23 C6. Стандарттык шарттарда ал боз зат катары бар. Хром өтө катуу жана коррозияга туруктуу металл. Ал ошондой эле отко чыдамдуу, демек ал жогорку температурада да күчтүү бойдон кала берет.
Хромдун бул касиеттери аны металл эритмелеринде кошумча катары пайдалуу кылат. Карбид кристаллдары материалдын бетине бириктирилгенде, ал эскирүү жана коррозияга туруктуулукту жакшыртат, ошондой эле жогорку температурада бул касиеттерин сактап калат. Бул максат үчүн эң татаал жана эң көп колдонулган кошулма Cr3 C2.
Байланыштуу минералдарга тонгбайт жана изовит (Cr, Fe) 23 C6 кирет, экөө тең өтө сейрек кездешет. Дагы бир бай карбид минералы - ярлонгит Cr4 Fe4 NiC4.
Chromium касиеттери
Барүч түрдүү химиялык курамына туура келген карбид үчүн үч түрдүү кристалл структурасы:
- Cr23 C6 куб түзүлүшкө ээ жана Викерс катуулугу 976 кг/мм2.
- Cr7 C3 алты бурчтуу кристалл түзүлүшкө ээ жана микрокатуулугу 1336 кг/мм2.
- Cr3 C2 үч композициянын ичинен эң бышык жана микрокатуулугу 2280 кг/мм ромбдук түзүлүшкө ээ2.
Ошол себептен, Cr3 C2 беттик тазалоодо колдонулган хром карбидинин негизги формуласы болуп саналат.
Синтез
Карбиддик байланышты механикалык эритмелөө жолу менен ишке ашырууга болот. Процесстин бул түрүндө хром металлы жана графит түрүндөгү көмүртек шар тегирменге берилип, майда порошокко айланат. Компоненттерди майдалагандан кийин алар гранулдарга бириктирилет жана ысык изостатикалык пресстен өткөрүлөт. Бул операция инерттүү газды, биринчи кезекте аргонду жабык меште колдонот.
Бул басымдагы зат меш ысып жатканда үлгүгө бардык тараптан басым жасайт. Жылуулук жана басым графит менен металлдын бири-бири менен реакцияга кирип, хром карбидин пайда кылат. Баштапкы аралашмадагы көмүртектин пайызынын азайышы Cr7 C3 жана Cr23 C6 формаларынын түшүмдүүлүгүнүн жогорулашына алып келет.
Хром карбидин синтездөөнүн дагы бир ыкмасы оксидди, таза алюминийди жана графитти өз алдынча жайылуучу экзотермикалык реакцияда колдонот, ал төмөнкүдөй жүрөт:
3Cr2O3 + 6Al + 4C → 2Cr3C2 + 3Al 2O3
Бул ыкмада реагенттермайдаланган жана шар тегирменде аралаштырылган. Андан кийин бирдиктүү порошок таблеткага кысылып, инерттүү аргон атмосферасынын астына коюлат. Андан кийин үлгү ысытылат. Ысык зым, учкун, лазер же меш жылуулукту бере алат. Экзотермикалык реакция башталат жана натыйжада алынган буу эффектти үлгүнүн калган бөлүгүнө таратат.
Хром карбиддерин өндүрүү
Көптөгөн компаниялар затты 1500°C жана андан жогору температурада алюминотермикалык калыбына келтирүүнү жана вакуумдук иштетүүнү айкалыштыруу аркылуу жаратышат. Хром металлынын, оксиддин жана көмүртектин аралашмасы даярдалып, андан кийин вакуумдук мешке жүктөлөт. Мештеги басым төмөндөтүлүп, температура 1500°Сге чейин көтөрүлөт. Андан кийин көмүртек оксид менен реакцияга кирип, металл жана газ түрүндөгү оксиди пайда кылат, ал вакуумдук насосторго чыгарылат. Андан кийин хром калган көмүртек менен биригип, карбидди түзөт.
Бул компоненттердин ортосундагы так баланс алынган заттын мазмунун аныктайт. Бул продукттун сапаты аэрокосмос сыяктуу талап кылынган рынокторго ылайыктуу болушу үчүн кылдат көзөмөлдөнөт.
Металл хром өндүрүшү
- Изилдөөчүлөр бузулган түзүлүштөн туруктуулукту алган карбиддердин жаңы классын табышты.
- Изилдөөнүн натыйжалары практикалык колдонууда пайдалуу жаңы карбиддердин келечектеги изилдөөлөрүнө негиз түзөт.
- 2D нитриддерин түзүү оңойлоду.
Металлхром кычкылы менен алюминий порошокунун аралашмасы пайда болгон алюминотермикалык калыбына келтирүү жолу менен өндүрүлгөн көптөгөн компанияларда колдонулат. Андан кийин алар аралашма күйүп турган куурулган идишке жүктөлөт. Алюминий 2000–2500°С температурада хром оксидин металлга жана глинозем шлактарына чейин азайтат. Бул зат күйгүзүүчү камеранын түбүндө ээриген көлмөнү түзөт, ал жерде температура жетиштүү түрдө төмөндөгөндө чогултууга болот. Болбосо, байланыш кыйын жана өтө коркунучтуу болот. Андан кийин баштапкы зат порошокко айланат жана хром карбидин өндүрүү үчүн чийки зат катары колдонулат.
Кийинки майдалоо
Хром карбидин жана анын баштапкы затын майдалоо тегирмендерде жүргүзүлөт. Майда металл порошокторун майдалоодо дайыма жарылуу коркунучу бар. Мына ошондуктан тегирмендер мындай потенциалдуу коркунучтарды жоюу үчүн атайын иштелип чыккан. Криогендик муздаткыч (көбүнчө суюк азот) майдалоону жеңилдетүү үчүн объектке да колдонулат.
Кийүүгө туруктуу жабуулар
Карбиддер катуу, ошондуктан хромдун кеңири колдонулушу корголушу керек болгон бөлүктөргө бекем эскирүүгө туруштук берүү болуп саналат. Коргоочу металл матрицасы менен бирге коррозияга каршы жана эскирүүгө туруктуу агенттер да иштелип чыгышы мүмкүн, алар колдонууга оңой жана үнөмдүү. Бул жабууларды ширетүү же термикалык чачуу жолу менен жасалат. башка туруктуу заттар менен бирге, хром карбиди үчүн колдонулушу мүмкүнкесүүчү аспаптар.
Ширетүүчү электроддор
Бул хром карбид таякчалары эски феррохромдун же көмүртек камтыган компоненттердин ордуна көбүрөөк колдонулууда. Алар жогорку жана ырааттуу натыйжаларды берет. Бул ширетүүчү электроддордо хром II карбиди кийүү катмарын камсыз кылуу үчүн бириктирүү процессинде түзүлөт. Бирок, карбиддердин пайда болушу даяр кошулмадагы так шарттар менен аныкталат. Ошентип, алардын ортосунда хром карбиди бар электроддор үчүн көрүнбөгөн өзгөрүүлөр болушу мүмкүн. Бул чөккөн ширетүүнүн эскирүү туруктуулугунда чагылдырылат.
Кургак кум резинасынан жасалган дөңгөлөктү сынап көргөндө феррохром же көмүртек электроддоруна колдонулган кошулманын эскирүү ылдамдыгы 250% жогору экени аныкталган. Хром карбидине салыштырмалуу.
Ширетүүчү өнөр жайдагы тенденция таякча электроддордон флюстук зымдарга чейин затка пайда алып келет. Хром карбиди жогорку көмүртектүү феррохромдун ордуна дээрлик жалаң гана майдаланган элементте колдонулат, анткени ал андагы ашыкча темирден келип чыккан суюлтуу эффектинен жапа чекпейт.
Бул катуу бөлүкчөлөрдүн көбүрөөк көлөмүн камтыган, эскирүүгө туруктуулугу жогору болгон жабынды алууга болот дегенди билдирет. Ошондуктан, автоматташтыруунун артыкчылыктары жана акыркы затты ширетүү технологиясы менен байланышкан жогорку өндүрүмдүүлүктүн эсебинен өзөктүү электроддордон өзөктүү зымдарга өтүү болуп жаткандыктан, карбид рыногу өсүп жатат.
Анын типтүү колдонулушутөмөнкүлөр болуп саналат: конвейердик бурамалар, күйүүчү май аралаштыргыч бычактары, насостун дөңгөлөктөрү жана жалпы хром колдонмолорунун эскирүүгө туруктуулугу талап кылынган жерлерде.
Термикалык спрей
Жылуулук менен чачылганда хром карбиди никель-хром сыяктуу металл матрицасы менен биригет. Эреже катары, бул заттардын катышы тиешелүүлүгүнө жараша 3:1 түзөт. Металл матрица карбидди капталган субстрат менен байланыштыруу жана коррозияга туруктуулуктун жогорку даражасын камсыз кылуу үчүн бар.
Бул касиеттин жана тозууга туруктуулуктун айкалышы термикалык чачылган CrC-NiCr жабуулары жогорку температурадагы эскирүү тосмосу катары ылайыктуу экенин билдирет. Дал ушул себептен улам, алар аэрокосмостук рынокто көбүрөөк колдонулууда. Бул жерде типтүү колдонууга штангалар үчүн жабуулар, ысык штамптоочу штамптар, гидравликалык клапандар, машина тетиктери, алюминий компоненттеринин эскиришинен коргоо жана 700-800°Cге чейинки температурада коррозияга жана абразияга жакшы туруштук берген жалпы колдонуу колдонулат.
Хром каптоого альтернатива
Катуу продукттун каныккандыгын алмаштыруучу термикалык чачыратуучу жабуулар үчүн жаңы колдонмо. Катуу хром каптоо арзан баада жакшы беттик сапаты менен эскирүүгө туруктуу кабыкты чыгарат. Хром менен каптоо каныккан буюмду хром камтыган химиялык эритменин идишине салуу жолу менен алынат. Андан кийин резервуардан электр агымы өтүп, материалдын бөлүктөргө жана бөлүкчөлөрүнө чогулаткогеренттүү каптоо түзүү. Анткен менен экологиялык тынчсыздануулардын күчөшү колдонулган электропластик эритмеден чыккан агынды сууларды жок кылуу менен байланышкан жана бул маселелер процесстин баасынын жогорулашына алып келди.
Хром карбид каптоолору катуу хром жалатуудан эки жарым-беш эсе жакшыраак эскирүү туруктуулугуна ээ жана агынды сууларды жок кылууда көйгөйлөр жок. Ошондуктан, алар барган сайын катуу хром жалатуу үчүн колдонулат, өзгөчө, кийүүгө каршылык маанилүү же жоон каптоо көп бөлүгү үчүн талап кылынат. Бул кызыктуу жана тез өнүгүп жаткан аймак, ал айлана-чөйрөнү коргоонун баасы жогорулаган сайын маанилүү болуп калат.
Кесүүчү аспаптар
Бул жерде негизги материал вольфрам карбиди порошок болуп саналат, ал кобальт менен агломерацияланган өтө катуу объектилерди өндүрүү үчүн. Бул кесүүчү аспаптардын бышыктыгын жогорулатуу үчүн материалга титан, ниобий жана хром карбиддери кошулат. Акыркысынын ролу агломерация учурунда дандын өсүшүнө жол бербөө болуп саналат. Болбосо, процесстин жүрүшүндө өтө чоң кристаллдар пайда болуп, кесүүчү куралдын бышыктыгын начарлатышы мүмкүн.
