Termi gizë, prodhimi dhe përdorimi i gizës, vetitë e gizës. Gize - vetitë, klasifikimi, llojet Çfarë do të thotë gizë?

Ai ndryshon nga çeliku në përbërjen e tij nga përmbajtja e tij më e lartë e karbonit, në vetitë e tij teknologjike - cilësitë më të mira të derdhjes, aftësia e ulët për deformim plastik (në kushte normale nuk mund të falsifikohet). Gize është më e lirë se çeliku.

Gize janë klasifikuar sipas treguesve të mëposhtëm:

• gjendja e karbonit:

- gize e bardhë- i gjithë karboni është në gjendje të lidhur në formën e karbitit;

- gize gri- karboni është kryesisht ose plotësisht në gjendje të lirë në formën e grafitit lamelar ose fibroz (vorbull);

- hekuri duktil- karboni është kryesisht ose plotësisht në gjendje të lirë në formën e grafitit sferik;

- hekuri i lakueshëm- përftohet nga pjekja e derdhjeve prej gize të bardhë. I gjithë ose një pjesë e konsiderueshme e karbonit është në gjendje të lirë në formën e grafitit të flaktë (karboni i pjekur);

• struktura:

- ferritike;

- ferrit-perlit;

- perlitike;

• përbërje kimike:

- të palidhura;

- aliazh- qëllim të veçantë.

Kështu, giza (përveç të bardhës) ndryshon nga çeliku në prani të përfshirjeve të grafitit në strukturë (Fig. 1), dhe giza ndryshojnë nga njëri-tjetri në formën e këtyre përfshirjeve.

Oriz. 1. Klasifikimi i gize sipas strukturës së bazës metalike dhe formës së përfshirjeve të grafitit: A - ferrit; b - ferrit dhe perlit; V- perlit; / - lamelare; 2- duke u rrotulluar; 3 - i krisur; 4- sferike.

Vetitë mekanike të gizës varen nga struktura dhe kryesisht nga forma, sasia, madhësia dhe natyra e shpërndarjes së përfshirjeve të grafitit. Përfshirjet e grafitit përcaktojnë vetitë teknologjike dhe funksionale të gize. Prania e përfshirjeve të grafitit lehtëson përpunimin e pjesëve prej gize duke prerë për shkak të patate të skuqura të brishta. Grafiti rrit rezistencën ndaj konsumit dhe i jep gizës veti të mira kundër fërkimit përmes veprimit të tij "lubrifikues". Gize ka ndjeshmëri të ulët ndaj defekteve të ndryshme sipërfaqësore, prerjeve, brazdave, etj., pasi vetë përfshirjet e grafitit janë përqendrues të stresit dhe shtimi i disa të tjerëve në to nuk ka një efekt të rëndësishëm në forcën e përgjithshme të materialit. Ndryshe nga baza metalike, grafiti nuk transmeton mirë dridhjet elastike, kështu që gize ka një kapacitet të lartë amortizimi, gjë që e lejon atë të zbusë dridhjet dhe dridhjet rezonante.

Fortësia e gize varet pak nga forma e përfshirjeve të grafitit dhe përcaktohet nga struktura e bazës metalike. Gizet ferrite kane nje fortesi prej ~ 150 HB, dhe giza ferrit-perlit ka nje fortesi prej ~200 HB; perlit ~ 250 HB.

Papastërtitë në gize

Gize e zakonshme industriale përmban të njëjtën gjë papastërtitë , si çeliku i karbonit, pra mangani, silici, squfuri dhe fosfori, por në sasi më të mëdha. Këto papastërti ndikojnë ndjeshëm në kushtet e grafitizimit dhe, rrjedhimisht, në strukturën dhe vetitë e gize.

Silikonet ka një efekt veçanërisht të fortë në strukturën e gize, duke rritur grafitizimin. Përmbajtja e silikonit në gize ndryshon shumë: nga 0,3-0,5 në 3-5%. Duke ndryshuar përmbajtjen e silikonit, është e mundur të përftohen giza që janë krejtësisht të ndryshme në vetitë dhe strukturën - nga e bardha me pak silikon në ferrit me silikon të lartë (gri me lamelar ose me forcë të lartë me grafit nodular).

Mangani ndryshe nga silikoni, ai parandalon grafitizimin, ose, siç thonë ata, nxit zbardhjen e gize.

Squfuri gjithashtu kontribuon në zbardhjen e gize, por në të njëjtën kohë përkeqëson vetitë e tij të derdhjes (në veçanti, zvogëlon rrjedhshmërinë). Prandaj, përmbajtja e squfurit në gize është e kufizuar: kufiri i sipërm për derdhjet e vogla është 0,08%; për ato më të mëdha (kur mund të tolerohet rrjedhshmëri pak më e keqe) - deri në 0,1-0,12% S.

Fosfori praktikisht nuk ka asnjë efekt në procesin e grafitizimit. Megjithatë, fosfori është një përzierje e dobishme në gize, pasi përmirëson rrjedhshmërinë.

Gize e bardhë

Gize mori këtë emër nga lloji i thyerjes, e cila ka një ngjyrë të bardhë mat. I gjithë karboni në këtë gizë është në një gjendje të lidhur në formën e çimentitit. Gizat e bardha, në varësi të përmbajtjes së karbonit, mund të jenë hipoeutektik (perlit + ledeburit), eutektik (ledeburit) dhe hipereutektik (çimentit primar + ledeburit). Këto giza dallohen për fortësinë e tyre të lartë (450-550 HB) për shkak të pranisë së një sasie të madhe çimentiti në to. Prandaj, ato janë shumë të brishta dhe nuk përdoren për prodhimin e pjesëve të makinerive. Derdhjet prej gize të bardhë përdoren për prodhimin e mëvonshëm të gizës së lakueshme duke përdorur pjekjen grafitizuese. Më pas, përdoret për prodhimin e pjesëve me forcë të shtuar të lodhjes: bosht me gunga dhe bosht me gunga, sedilje valvulash, ingranazhe të pompës së vajit, kaliparë të frenave të diskut, etj.

Gizat e zbardhura kanë shtresa sipërfaqësore (12-30 mm) me strukturë prej gize të bardhë, dhe një bërthamë me strukturë prej gize gri. Fortësia e lartë e sipërfaqes së një derdhjeje të tillë rrit rezistencën e saj ndaj gërryerjes. Prandaj, giza e zbardhur përdoret për prodhimin e rrotullave të mullirit të fletëve, rrotave, jastëkëve të frenave dhe shumë pjesëve të tjera që funksionojnë në kushte të konsumit të shtuar.

Gize gri

Gize mori emrin e saj nga lloji i thyerjes, e cila ka ngjyrë gri. Gize gri përmban grafit në strukturën e tij. Struktura e gize përbëhet nga një bazë metalike dhe grafit (në formën e pllakave), dhe vetitë e tij varen nga këto dy përbërës.

Krahasuar me letrën, grafiti ka veti të ulëta mekanike, kështu që me një përafrim mund të supozojmë se vendet që zë janë zbrazëti dhe çarje. Me një rritje të numrit të zbrazëtirave, vetitë mekanike të gize përkeqësohen ndjeshëm. Nën sforcimet në tërheqje, qendrat e thyerjes formohen lehtësisht në skajet e përfshirjeve të grafitit. Gize sillet shumë më mirë nën ngjeshje dhe përkulje.

Gizet gri janë lidhje me përbërje komplekse që përmbajnë hekur, karbon, silikon, mangan dhe papastërti si squfuri dhe fosfori. Ky i fundit tretet pjesërisht në ferrit (~0.3%) dhe, përveç kësaj, hyn në eutektikën treshe (Fe-C-P) me një pikë shkrirjeje 950 °C. Kjo përmirëson ndjeshëm vetitë e derdhjes së gize.

Squfuri është një papastërti e dëmshme që zvogëlon vetitë mekanike dhe derdhëse të gizës dhe rrit prirjen për të krijuar çarje në to.

Siliconi përfshihet në përbërjen e gizës gri (1-3%) si elementi kryesor kimik dhe rrit çlirimin e grafitit gjatë ngurtësimit dhe dekompozimit të çimentitit të çliruar.

Mangani (0,2-1,1%) ka një efekt pozitiv në vetitë mekanike të gizës, por ndërlikon procesin e grafitizimit ose nxit zbardhjen e tij. Kështu, mund të themi se shkalla e grafitizimit varet drejtpërdrejt nga sasia e karbonit (2,2-3,7%) dhe silicit (1-3%) në gize.

Në sasi të vogla, kromi, nikeli dhe bakri mund të hyjnë në gize gri nga minerali, gjë që ndikon edhe në gjendjen e grafitizimit. Numri i përfshirjeve të grafitit dhe struktura e bazës ndikojnë në vetitë e gize gri.

Bazuar në strukturën e bazës metalike, gizat gri ndahen në tre grupe:

1) perliti gri me strukturë perlite + grafit (sasia e karbonit të lidhur është ~0.8%).

2) ferrit-perlit gri me strukturën ferrit + perlit + grafit (sasia e karbonit të lidhur është më e vogël se 0,8);

3) ferrit gri me strukturë ferrit + grafit (i gjithë karboni në formë grafiti).

Vetitë mekanike të gize gri varen nga vetitë e bazës metalike dhe nga sasia, forma dhe madhësia e përfshirjeve të grafitit (boshllëqet).

Shënimigize gri

Sipas GOST 1412-85, përcaktimi i gize përfshin një kombinim shkronjash dhe numrash, për shembull SCH15. SCH qëndron për gize gri, numrat tregojnë vlerën e forcës në tërheqje. Standardi parashikon klasat e mëposhtme të gize: SCh10; SCH15; SCh18; SCh20; SCH21; SCH24; SCH25; SCh30; SCh35; SCH40; SCH45.

Vlerat e treguesve të disa gize gri janë dhënë në tabelë. 1.

Tabela 1. Vetitë mekanike të disa gize gri

Prania e grafitit kontribuon në bluarjen e patate të skuqura gjatë prerjes dhe ka një efekt lubrifikues, i cili rrit rezistencën ndaj konsumit të gize.

Gize ferrite gri SCh10 dhe SCh15 përdoren për pjesët me ngarkesë të lehtë dhe të moderuar: mbulesa, fllanxha, volant, kalipera, bateri frenash, disqe me tufë, etj.

Gize gri ferrit-perlit SCh20 dhe SCh25 përdoren për pjesët që funksionojnë nën ngarkesa të shtuara statike dhe dinamike: blloqet e cilindrave të motorit, pistonët e cilindrave, bateritë e tufës, shtretërit e makinerive, etj.

Gize pearlitike përdoret për derdhjen e kornizave të veglave dhe mekanizmave të fuqishëm të makinerive. Shpesh përdoren giza të modifikuara me perlite gri. Gize të tilla fitohen duke shtuar aditivë të veçantë në gizën e lëngshme para derdhjes - ferrosilikon (0,3-0,6% ndaj peshës së ngarkesës) ose siliko-kalcium (0,3-0,5% ndaj peshës së ngarkesës). Gize të tilla përfshijnë giza të klasave SCh40 dhe SCh45, të cilat kanë veti mekanike më të larta për shkak të përsosjes së formës së përfshirjeve të grafitit. Këto giza përdoren për prodhimin e veshjeve të pompave, kompresorëve dhe disqeve hidraulike.

Për pjesët që funksionojnë në temperatura të larta, përdoret gize gri e aliazhuar, e cila gjithashtu përmban krom, nikel, molibden dhe alumin.

Hekur i lakueshëm

Gize i lakueshëm quhet i lakueshëm sepse mund t'i nënshtrohet trajtimit me presion, megjithëse giza nuk falsifikohet, dhe pjesët prej gize prodhohen vetëm me derdhje për shkak të faktit se giza e lakueshme ka duktilitet më të lartë në krahasim me gizën gri.

Gize e lakueshme prodhohet nga pjekja grafitizuese e derdhjeve prej gize hipoeutektike të bardhë. Giza e lakueshme nuk duhet të përmbajë një sasi të madhe mangani, pasi gjatë pjekjes ndërhyn në procesin e grafitizimit, si dhe një sasi të madhe karboni dhe silikoni, gjë që e bën të vështirë marrjen e derdhjeve nga giza e bardhë, sepse gjatë kristalizimit, grafiti. fillon të precipitojë në formë pllakash. Prandaj, përbërja kimike e gizës së bardhë të pjekur në gize duktile ka kufizime në përmbajtje: 2,5-3,0% C; 0,7-1,5% Si; 0,3-1,0% Mn; më pak se 0,12% S; më pak se 0.18% R.

Trashësia e seksionit të derdhjes nuk duhet të kalojë 40-50 mm, pasi me një trashësi më të madhe, në bërthamë formohet grafit lamelar, gjë që e bën gize të papërshtatshme për pjekje.

Pjekja kryhet në dy faza. Në fazën e parë, derdhjet prej gize të bardhë nxehen ngadalë në një temperaturë prej 930-1050 ° C dhe mbahen për 15 orë në këtë temperaturë. Në këtë rast, çimentiti i përfshirë në ledeburitin me temperaturë të lartë dekompozohet dhe nga karboni i çliruar formohet grafiti në formë flake.

Në fazën e dytë, derdhjet ftohen në një temperaturë prej 700-760 °C, që korrespondon me transformimin eutektoid, dhe mbahen në këtë temperaturë deri në 30 orë, ose ftohen shumë ngadalë. Në këtë rast, çimentiti i përfshirë në perlit dekompozohet. Pas përfundimit të fazës së dytë, struktura e gize përbëhet nga ferrit dhe grafit flake. Ky lloj gize quhet giza e lakueshme ferritike.

Nëse ftohja nuk ishte mjaft e ngadaltë në rajonin e temperaturave që korrespondojnë me transformimin eutektoid, ose ekspozimi në fazën e dytë të grafitizimit ishte i pamjaftueshëm, atëherë dekompozimi i çimentitit të përfshirë në perlit nuk do të ndodhë plotësisht. Në këtë rast, struktura e gize do të përbëhet nga ferrit, pearlit dhe grafit flake. Ky lloj gize quhet giza e lakueshme ferrit-perlit.

Nëse ftohja në intervalin e temperaturës është përshpejtuar, atëherë dekompozimi i çimentitit të përfshirë në perlit nuk do të ndodhë. Në këtë rast, struktura e gize do të përbëhet nga perlit dhe grafit flake. Ky lloj gize quhet giza e lakueshme pearlitike.

Shënimi. Gize e lakueshme sipas GOST 1215-79 shënohet me shkronjat "KCH" dhe dy numra: i pari tregon forcën në tërheqje; e dyta është zgjatimi relativ (në%).

Vlerat e vetive mekanike të disa gize të lakueshme janë dhënë në tabelë. 2.

Tabela 2. Vetitë mekanike të disa gizës duktile

Hekur duktil

Giza me qëndrueshmëri të lartë quhet gizë me një grafit sferik të përftuar përmes procesit të kristalizimit të derdhjes. Kjo formë e përfshirjes së grafitit ka një sipërfaqe më të vogël në krahasim me ato si pllakë dhe si flakë me të njëjtin vëllim dhe redukton përqendrimin e stresit.

Forma sferike e grafitit përftohet duke futur magnez, ose magnez me nikel, ose ferrosilicon në gizë të lëngët.

Nën ndikimin e modifikuesve, grafiti merr një formë sferike gjatë kristalizimit. Gizet me grafit sferik kane veti mekanike me te larta ne krahasim me gizat e tjera. Gizat me qëndrueshmëri të lartë janë të ngjashme në veti me çelikun e derdhur me karbon, por kanë veti më të mira derdhjeje, janë të lehta për t'u prerë dhe mbajnë rezistencë të lartë ndaj konsumit. Për të rritur duktilitetin dhe qëndrueshmërinë, derdhjet e bëra prej gize me rezistencë të lartë i nënshtrohen trajtimit termik: pjekjes, normalizimit, injektimit dhe kalitjes. Njëkohësisht me rritjen e duktilitetit, trajtimi termik zvogëlon sforcimet e mbetura në derdhjet, gjë që rrit performancën e tyre.

Shënimi. Gize me rezistencë të lartë sipas GOST 7293-85 është caktuar në mënyrë të ngjashme me gize të lakueshme: me shkronjat "HF" dhe numrat: e para tregon vlerën e forcës në tërheqje, e dyta - zgjatjen relative (në%).

Standardi parashikon klasat e mëposhtme të gize: VCh35-22; VCh40-15; HF45-10; VC50-7; HF60-3; VC70-2; HF80-2; HF 100-2. Përbërja kimike e gizës me qëndrueshmëri të lartë: 3,2-3,6% C; 1,6-2,9% Si; 0,3-0,7% Mn; jo më shumë se 0.02% S; jo më shumë se 0,1% R. Gizet me qëndrueshmëri të lartë në bazë ferritike (VCh35-22, VCh40-15, VCh45-10) kanë δ nga 22 në 10%, 140-225 HB; në bazë perliti (VCh50-7, VCh60-3, VCh70-2, VCh80-2, VCh100-2) - δ nga 7 në 2%, 153-360 HB.

Forca dhe duktiliteti i lartë i gizës me rezistencë të lartë bën të mundur përdorimin e tyre për prodhimin e boshteve me gunga për motorët me naftë të automobilave dhe pjesë të tjera që veprojnë në njësitë e fërkimit nën ngarkesa të shtuara.

Giza kundër fërkimit

Gize kundër fërkimit janë giza të veçanta gri dhe me qëndrueshmëri të lartë me veti të shtuara kundër fërkimit. Këto giza kanë një koeficient të ulët fërkimi, në varësi të raportit të ferritit dhe perlitit në bazë, si dhe nga sasia dhe forma e grafitit. Në gizat perlitike, rezistencë e lartë ndaj konsumit sigurohet nga një bazë metalike e përbërë nga perliti i hollë dhe fosfori eutektik i shpërndarë në mënyrë uniforme në prani të depozitave të izoluara të grafitit lamelar.

Derdhjet e bëra prej gize kundër fërkimit (GOST 1585-85) përdoren për prodhimin e pjesëve që funksionojnë në njësitë e fërkimit kushinetash.

Shënimi. Ekzistojnë klasat e mëposhtme të gizës kundër fërkimit: AChS1; ASF2; ASFZ; ASF1; AChV2; ACC1; ABC2. Shkronjat "ACS" tregojnë gize gri kundër fërkimit; "AChV" - gize kundër fërkimit me forcë të lartë; "AChK" - gizë e lakueshme kundër fërkimit.

Gizet gri antifërkuese - giza pearlitike AChS-1 dhe AChS-2 dhe giza pearlitike-ferrit AChS-3 - kanë një koeficient të ulët fërkimi, në varësi të raportit të ferritit dhe perlitit në bazë, si dhe nga sasia. dhe forma e grafitit. Në gizat perlitike, rezistencë e lartë ndaj konsumit sigurohet nga një bazë metalike e përbërë nga perliti i hollë dhe fosfori eutektik i shpërndarë në mënyrë uniforme në prani të depozitave të izoluara të grafitit lamelar.

Gize gri kundër fërkimit përdoret për prodhimin e kushinetave rrëshqitëse, tufave dhe pjesëve të tjera që funksionojnë nën fërkim me metalin, shpesh në prani të një lubrifikuesi. Pjesët që punojnë së bashku me boshte çeliku të ngurtësuar ose të normalizuar janë bërë prej gize të klasave AChS-1 dhe AChS-2, dhe për të punuar së bashku me boshtet e patrajtuara termikisht, përdoret gize AChS-3.

Gizat kundër fërkimit me rezistencë të lartë (me grafit nodular) prodhohen me strukturë perliti - AChV-1 dhe ferrit-perlit (50% pearlit) - AChV-2. Gize AChV-1 përdoret për punë në njësi fërkimi me shpejtësi periferike të rritura në lidhje me një bosht të ngurtësuar ose të normalizuar.

Avantazhi kryesor i gizës kundër fërkimit në krahasim me bronzët kundër fërkimit është kostoja e tyre e ulët, dhe disavantazhi kryesor është futja e dobët, gjë që kërkon çiftëzimin e saktë të sipërfaqeve fërkimore.

1. Veçoritë e gizës së palidhur

Karakteristikat e gize gri

Prodhimi i gize gri kryhet në një furrë shpërthyese. Materiali fillestar është. Formimi i strukturës së aliazhit gri kryhet vetëm në kushte të shkallës së ulët të ftohjes. Në formën e tij, karboni që përmbahet në gize i ngjan grafitit lamelar. Kjo është arsyeja pse fraktura karakterizohet nga një ngjyrë gri.

Karakteristikat e shënimit

Për të shënuar gize gri, përdoren shkronjat SCH dhe numrat. E fundit prej tyre tregon se çfarë qëndrueshmërie në tërheqje ka materiali gjatë periudhës së shtrirjes. Ky material karakterizohet nga vetitë universale të derdhjes - tkurrje të ulët dhe rrjedhshmëri të lartë.

Aplikacion

Materiali karakterizohet nga një aftësi e lartë për të shpërndarë dridhjet e dridhjeve në kushte të ndryshueshme të ngarkesës. Metali karakterizohet nga viskozitet i lartë ciklik. Kjo është arsyeja pse makinat rrotulluese dhe shtretërit e makinerive janë bërë nga ky material. Nga aliazh gri janë bërë edhe volantët, rrotullat, strehët, unazat e pistonit, etj.

Karakteristikat e hekurit duktil

Gize me rezistencë të lartë karakterizohet nga prania e përfshirjeve sferike të grafitit. Prodhimi i këtyre përfshirjeve sigurohet duke modifikuar gize gri. Për shkak të formës sferike të grafitit, krijimi i një përqendrimi të mprehtë të stresit nuk ndodh. Kjo është arsyeja pse ky material karakterizohet nga një nivel i lartë i forcës gjatë shtrirjes dhe lakimit.

Gize me rezistencë të lartë karakterizohet nga prania e shenjave dhe numrave HF që tregojnë forcën e këtij materiali. Ky metal karakterizohet nga rrjedhshmëri e lartë dhe tkurrje e ulët.

2. Veçoritë e gizës së aliazhit

Gize e lidhur përftohet duke futur përbërës të aliazhuar, të tillë si dhe të tjerë, në përbërjen e gizës së zakonshme. Lidhja i jep gizës veti të veçanta. Gize aliazh, sipas karakteristikave të tyre, mund të jenë:

Rezistent ndaj konsumit;
Rezistent ndaj nxehtësisë;
Antifriksion;
Rezistent ndaj nxehtësisë.

Shënimi i gizës së aliazhit kryhet në përputhje me llojin e çelikut: Ch është gize rezistente ndaj nxehtësisë, ICh është gize rezistente ndaj konsumit, ACh është gize kundër fërkimit, ZhCh është gize rezistente ndaj nxehtësisë. Pas kësaj mund të ketë shkronja që tregojnë elementë aliazh. Pas shkronjave ka numra që tregojnë për përmbajtjen e përafërt të elementeve aliazh në përqindje. Në mungesë të një figure, mund të gjykohet prania e afërsisht një përqind e elementit aliazh.

Karakteristikat e gize rezistente ndaj konsumit

Rezistenca ndaj konsumit është një veti e një materiali që i lejon atij t'i rezistojë konsumimit për shkak të fërkimit. Për t'i siguruar gizës këtë veti, gizës së bardhë i shtohen krom, tungsten dhe molibden.

Për të shënuar një aliazh rezistent ndaj konsumit, përdoren shkronjat ICH dhe numrat, duke treguar përqindjen e elementeve aliazh në to.

Gize rezistente ndaj konsumit karakterizohet nga një nivel i lartë rezistence ndaj konsumit gërryes, i cili lejon që ai të përdoret për prodhimin e disqeve të tufës, frenave, pjesëve për pompat që pompojnë mjete gërryese dhe pjesë për ventilatorë rëre.

Karakteristikat e gizës rezistente ndaj nxehtësisë

Rezistenca ndaj nxehtësisë është një karakteristikë në të cilën një material është në gjendje t'i rezistojë oksidimit në një mjedis gazi në temperatura të larta.

Rezistenca ndaj nxehtësisë sigurohet duke lidhur gize gri ose të bardhë duke përdorur materiale të tilla si silikoni, kromi dhe alumini. Në sipërfaqen e materialit ka filma oksidi mbrojtës të dendur, me ndihmën e të cilave aliazhi mbrohet nga oksidimi në temperatura të larta.

Shënimi i gize rezistente ndaj nxehtësisë kryhet duke përdorur shkronjat ZhCH. Pas kësaj ka numra që përcaktojnë elementët aliazh.

Me ndihmën e kristaleve të lëngëta prodhohen pjesë që funksionojnë në mjedise alkaline, gazi dhe ajri dhe janë në gjendje të përballojnë temperaturat deri në 1100 gradë Celsius. Ato përdoren në prodhimin e strukturave për furrat si p.sh.

Karakteristikat e gizës rezistente ndaj nxehtësisë

Rezistenca ndaj nxehtësisë është aftësia e një metali për të ruajtur vetitë e tij në temperatura të larta.
Rezistenca ndaj nxehtësisë arrihet nëse giza gri ose e bardhë lidhet duke përdorur materiale të tilla si krom, nikeli, molibden ose. Të gjitha materialet rezistente ndaj nxehtësisë janë gjithashtu rezistente ndaj nxehtësisë, por jo të gjitha materialet rezistente ndaj nxehtësisë janë rezistente ndaj nxehtësisë. Lidhja rezistente ndaj nxehtësisë shënohet me shkronjën H.

Ky material përdoret gjerësisht për prodhimin e furrave me gaz. Përdoret për prodhimin e pjesëve që janë instaluar në motorët me naftë të pajisjeve të kompresorit. Gjithashtu, pjesët e bëra nga ky material janë instaluar në sauna dhe banja. Gize rezistente ndaj nxehtësisë është një material që ka grafit nodular.

Karakteristikat e gizave kundër fërkimit

Antifërkimi është aftësia e një materiali për të punuar në kushte fërkimi. Gize kundër fërkimit mund të jetë gri, duktil ose duktil, i cili karakterizohet nga një strukturë pearlitike ose pearlitiko-ferrite (perlit< 85 %). Для легирования антифрикционных чугунов в большинстве случаев используется хром, медь или титан.

Kjo rezulton në një strukturë pearlite-ferrite të shpërndarë imët. Gize kundër fërkimit ka këto karakteristika: një nivel i lartë i rezistencës ndaj konsumit dhe një kosto mjaft e ulët. Nëse e krahasojmë këtë material me, atëherë ai ka një nivel më të ulët të fërkimit.

Baza për prodhimin e këtij materiali janë gizat gri (ASH), të lakueshme (AChK) dhe me qëndrueshmëri të lartë (ASHV). Ky material përdoret shumë shpesh si zëvendësues i lidhjeve me ngjyra. Në mënyrë që materiali të funksionojë në mënyrë efikase dhe korrekte, duhet të pajiset me lubrifikim të rregullt dhe me cilësi të lartë. Nëse vërehet një ngarkesë e lartë goditjeje, kjo çon në një ulje të performancës së gizës kundër fërkimit.

Gize është një aliazh hekuri dhe karboni (sasia e të cilit është më shumë se 2.14%), e karakterizuar nga formacione eutektike. Karboni në gize është në formën e grafitit dhe çimentitit. Në varësi të formave të grafitit dhe sasisë së çimentitit, giza ndahet në: gizë të bardhë dhe gri, të lakueshëm dhe me qëndrueshmëri të lartë. Kimik. Përbërja e gizës përmban papastërti të përhershme (Si, Mn, PS, P), dhe në raste të rralla janë të pranishme edhe elemente aliazhe si (> Cr, Ni, V, Al etj.). Gize zakonisht është e brishtë. Përhapja e gjerë e gize në inxhinieri mekanike u lehtësua nga prania e shkritoreve të mira, si dhe forca dhe fortësia. Prodhimi botëror i hekurit të derrit para krizës së vitit 2008 arriti në më shumë se 953 milion ton (në veçanti, 477 milion ton u shkrinë në Kinë).

Përbërja kimike e gize dhe llojet e tij

Llojet e bardha dhe gri të gizës dallohen nga ngjyra e thyerjes, e cila përcaktohet nga struktura e karbonit në gizë si karabit hekuri ose grafit i lirë; gize me rezistencë të lartë me grafit nodular, gize me grafit vermicular janë i quajtur i lakueshëm. Karboni në gizën e bardhë është në formën e çimentitit, dhe në gizën gri është në formën e grafitit.

Përbërja prej gize të bardhë

Në gizën e bardhë, i gjithë karboni i pranishëm vjen në gjendjen e çimentitit. Struktura e gizës së bardhë përfshin perlitin, ledeburitin dhe çimentitin. Për shkak të hijes së saj të lehtë, gize mori emrin e bardhë.

Përbërja e gize gri dhe struktura e tij

Gize gri është një lloj gize që nuk përmban ledeburit, por përmban të gjithë karbonin (ose një pjesë të karbonit) në formën e grafitit. Emrin e ka marrë për shkak të ngjyrës gri të sipërfaqes së thyerjes.

Së bashku me gizën e bardhë, i përket llojeve kryesore të gize. Përbërja e gizës gri, përveç hekurit dhe karbonit (2.5 ... 4.5%), përfshin silikon (0.8 ... 4.5%), si dhe mangan (0.1 ... 1. 2%) dhe fosfor. (0.02...0.3%) me squfur (0.02...0.15%). Rezistenca në tërheqje e gize gri është 100 ... 350 MPa, forca në shtypje është 450 ... 1400 MPa, fortësia e Brinell është 143 ... 289 HB.

Karakteristikat kryesore të gize gri janë rezistenca e ulët ndaj këputjes dhe forca mjaft e ulët në ndikim. Prandaj, sa më të vogla të jenë pllakat e grafitit dhe sa më shumë të jenë të izoluara pllakat nga njëra-tjetra, aq më të larta janë vetitë e forcës së gize me të njëjtën bazë metalike. Kjo strukturë përftohet nga modifikimi, procesi i futjes së sasive të vogla të substancave në një aliazh metalik të lëngët, të cilat quhen modifikues (ferrosilicon dhe silikokalcium).

Gize e lakueshme, procesi i prodhimit

Giza e lakueshme fitohet nga pjekja afatgjatë e gizës së bardhë, pas këtij procesi formohet një grafit në formë flake. Baza metalike e gizës së lakueshme përmban: ferrit dhe, më rrallë, perlit.

Struktura e hekurit duktil

Në strukturën e tij, giza me qëndrueshmëri të lartë ka grafit sferoidal; përftohet përmes procesit të kristalizimit të materialit. Grafiti nodular dobëson shumë bazën metalike po aq sa grafiti tabelor, pa qenë një ngritje e stresit.

Karakteristikat strukturore të gjysmë gize

Një pjesë e karbonit në gjysmë gizë (më shumë se 0.8%) është në formën e çimentitit. Përbërësit kryesorë strukturorë të këtij gize janë perliti, ledeburiti dhe grafiti i sheshtë.

Klasifikimi i gize

Në bazë të përbërjes kimike të gizës dhe përmbajtjes së karbonit, giza gri quhet hipoeutektik (2,14-4,3% karbon), dhe eutektik (4,3%), hipereutektik (4,3-6,67%). Përbërja e aliazhit ndikon shumë në strukturën e materialit përfundimtar.

Në industri, lloje të ndryshme të gize kanë shenjat e mëposhtme:

• gize-P1, P2;
• përdoret gize për derdhje - PL1, PL2,
• përpunimi i llojit të fosforit të gize-PF1, PF2, PF3,
• përpunimi i llojeve me cilësi të lartë të gize - PVK1, PVK2, PVK3;
• gize me grafit lamelar-SCh (numrat pas shkronjave "> SCh" tregojnë vlerën e forcës në tërheqje (vkgf / mm);

Llojet e gizës kundër fërkimit:

• anti-fërkim gri-ASH,
• Lloji anti-fërkim me forcë të lartë-AChV,
• Lloji i lakueshëm kundër fërkimit-AChK;

Gize me grafit sferik për derdhjet - HF (numrat pas shkronjave "HF" nënkuptojnë rezistencën në tërheqje vkgf / mm;

Në fillim të shekullit të 16-të, gize filloi të shkrihej në Perandorinë Ruse. Shkrirja e hekurit të derrit u rrit me një ritëm shumë të shpejtë dhe gjatë mbretërimit të Pjetrit 1, Rusia ishte lider në shkrirjen e metaleve në Evropë. Me kalimin e kohës, shkritoret filluan të ndaheshin nga furrat e shpërthimit, gjë që i dha shtysë zhvillimit të shkritoreve të pavarura të hekurit. Në fillim të shekullit të 19-të, fabrikat filluan të prodhonin gize duktile, dhe në fund të shekullit të 20-të ata zotëruan prodhimin e gize aliazh.

Me siguri shumë kanë hasur në produkte gize në jetën e përditshme ose në punë. Ky material ka forcë të mirë dhe veti të shkëlqyera derdhjeje.

Gize është një çelik, ose më saktë, një aliazh hekur-karbon, i përbërë nga hekur dhe karbon, i cili ka një vëllim nga 2,14% deri në maksimum 6,67% dhe mund të përfshihet në përbërje si çimentit ose grafit. Gize, sipas përkufizimit, është një material inxhinierik që është i lirë dhe i lehtë për t'u prodhuar dhe shërben si bazë për shkrirjen e çelikut. Prodhimi i tij i referohet proceseve kimike komplekse që ndodhin në faza të caktuara të prodhimit.

Karakteristikat dhe përbërja kryesore

Përveç hekurit dhe karbonit, kjo aliazh përfshin papastërti shtesë që ndikojnë në vetitë e tij. Përbërja e larmishme e gize i siguron atij fortësi të lartë, rrjedhshmëri dhe rrit brishtësinë. Ai përfshin: squfur, silikon, mangan, fosfor. Për shkak të karbonit në hyrje, aliazhi i gize ka fortësi të lartë, por në të njëjtën kohë lakueshmëria dhe duktiliteti i substancës zvogëlohen. Për t'i dhënë metalit karakteristika të veçanta, shtohen aditivë të caktuar. Përdoren përbërësit e mëposhtëm aliazh: nikel, vanadium, si dhe krom dhe alumin. Formula prej gize përbëhet nga një bazë hekur-karbon me përfshirje shtesë. Ka një dendësi prej rreth 7.2 g/cm3, që është një vlerë mjaft e lartë për përbërjet metalike.

Gize përbëhet nga disa përbërës, kjo është arsyeja pse vetitë e variacioneve të tij mund të ndryshojnë ndjeshëm. Përveç karbonit dhe hekurit, përbërja përfshin deri në 2% mangan, 1.2% fosfor, 4.3% silic dhe deri në 0.07% squfur. Siliconi është përgjegjës për gjendjen e rrjedhshmërisë, përmirëson ndjeshëm cilësitë e derdhjes dhe gjithashtu e bën atë më të butë. Mangani përdoret për të rritur forcën. Shtimi i squfurit redukton refraktaritetin dhe zvogëlon rrjedhshmërinë e tij. Përveç kësaj, ajo ka një efekt të dëmshëm, i manifestuar në shfaqjen e çarjeve në derdhjet e nxehta (brishtësia e kuqe). Prania e fosforit zvogëlon vetitë mekanike, por lejon derdhjen e objekteve me forma komplekse.

Struktura e gize duket si një bazë metalike me përfshirje grafiti. Në varësi të llojit, ai përfshin perlit, grafit flake dhe ledeburit. Këta elementë përcaktojnë karakteristikat e tij dhe janë të pranishëm në sasi të ndryshme ose mungojnë plotësisht.

Pika e shkrirjes varion nga një minimum prej +1160 °C deri në një maksimum prej +1250 °C. Ka veti të larta kundër korrozionit dhe kundërshton në mënyrë aktive korrozionin e thatë (kimik) dhe të lagësht. Falë tij, lindi çelik inox - një aliazh çeliku me një përmbajtje të lartë të përbërësit të kromit.

Zona e aplikimit

Gize përdoret gjerësisht në inxhinierinë mekanike për derdhjen e pjesëve të ndryshme. Përdoret për prodhimin e boshteve me gunga dhe blloqeve të motorit. Përveç kësaj, prodhohen jastëkë me cilësi të lartë që janë shumë rezistente ndaj fërkimit. Ato përdoren në temperatura të ulëta, ku gize përdoret ekskluzivisht për shkak të vetive të tij të performancës së lartë. Këto cilësi përdoren në prodhimin e elementëve të ndryshëm të makinës që përdorin një aliazh gize për operim në klimat e ashpër. Ky material përdoret gjerësisht nga metalurgët për shkak të karakteristikave të shkëlqyera të derdhjes dhe çmimit të ulët. Produktet e derdhura kanë rezistencë të lartë ndaj konsumit dhe forcë të shtuar.

Shumë pjesë hidraulike janë bërë gjithashtu nga një bazë prej gize. Bëhet fjalë për radiatorë, radiatorë ngrohjeje, tuba, vaska, lavamanë të ndryshëm me lavamanë. Shumë produkte shërbejnë edhe sot, megjithëse janë instaluar disa dekada më parë. Këto sende ruajnë pamjen e tyre origjinale për shumë vite dhe nuk kërkojnë punë restauruese. Për më tepër, enët e gatimit prej gize konsiderohen si një nga më të përshtatshmet kur përgatitni shumë pjata.

Varieteteve

Sipas karakteristikave të tij, aliazhi i gize ndahet në konvertim dhe shkritore. E para përdoret në shkrirjen e çelikut duke përdorur metodën e konvertuesit të oksigjenit. Kjo specie karakterizohet nga një sasi e reduktuar e manganit dhe silikonit. Materiali i shkritores prej gize përdoret për të prodhuar pjesë të shumta. Mostrat e produkteve të bëra nga kjo bazë mund të shihen në fotot përkatëse.

Një shumëllojshmëri e veçantë përfshin lidhjet nikel-krom (nihards). Këto përfshijnë gize me karbon të ulët dhe karbon të lartë. E para karakterizohet nga rritja e forcës, dhe e dyta nga rritja e rezistencës ndaj konsumit. Varietetet kryesore janë lidhjet e bardha dhe gri. Këto materiale ndryshojnë në përmbajtjen e karbonit, si dhe në vetitë. Përveç kësaj, përdoren në mënyrë aktive llojet e lakueshme, të aliazhuara dhe me forcë të lartë.

Gri

Gizat gri kanë duktilitet, viskozitet të ulët dhe priten lehtë gjatë përpunimit. Ato përdoren në prodhimin e pjesëve jo kritike, si dhe elementëve që i nënshtrohen konsumit. Gize gri përmban karbon në formën e grafitit, perlitit ose ferrit-perlitit. Sasia e tij është rreth 2.5%, e cila siguron forcë të lartë për produktet. Kutitë e pajisjeve të ndryshme industriale, ingranazhet, kllapat dhe tufat janë bërë nga aliazh gri. Një material që përmban një sasi të lartë fosfori (rreth 0,3 - 1,2%) ka rrjedhshmëri të mirë dhe përdoret në derdhjen artistike.

E bardha

Përmban një sasi të madhe karboni (mbi 3%), i paraqitur në formën e çimentitit ose karbitit. Ngjyra e bardhë në vendin e thyerjes së këtij materiali i dha emrin lidhjes. Një aliazh i këtij lloji ka rritur brishtësinë dhe brishtësinë, gjë që ngushton ndjeshëm fushën e përdorimit. Bazuar në të, prodhohen pjesë të formave të thjeshta për të kryer funksione statike pa ekspozim ndaj ngarkesave të konsiderueshme. Karakteristikat teknike të materialit të bardhë mund të përmirësohen duke shtuar përbërës aliazh. Për këtë, përdoren nikel, krom dhe shumë më rrallë alumini ose vanadium. Marka me aditivë të tillë quhet "sormite". Përdoret si element ngrohës në një sërë pajisjesh. Sormiti ka karakteristika të qëndrueshme në temperatura jo më të larta se +900 °C. Ky material shërben si bazë për prodhimin e vaskave të zakonshme shtëpiake.

I lakueshëm

Ky lloj përftohet nga e bardha duke derdhur me trajtim të mëtejshëm termik. Në këtë rast përdoret pjekja afatgjatë, gjatë së cilës çimentiti shpërbëhet duke formuar grafit. Ky proces quhet grafitizimi me formimin e thekoneve të karbonit në strukturë. Grafiti e merr këtë formë përmes pjekjes së zgjatur. Kjo ka një efekt pozitiv në bazën metalike, e cila bëhet më integrale, duktile dhe viskoze.

Gize e lakueshme funksionon mirë në temperatura të ulëta dhe nuk është shumë i ndjeshëm ndaj prerjeve. Përdoret në prodhimin e elementeve që veprojnë nën fërkim të vazhdueshëm. Për më tepër, aliazhi i lakueshëm shërben si bazë për produkte me konfigurime shumë komplekse: kënde, jastëkë frenash, majë, strehë automobilash për boshtet e pasme dhe struktura të tjera. Vetitë e përmirësuara arrihen duke shtuar bor, telur dhe magnez.

Fortësi e lartë

Ai ka rritur forcën dhe përdoret për të prodhuar produkte kritike, dhe në disa raste edhe zëvendëson çelikun. Ky gizë me qëndrueshmëri të lartë përftohet duke shtuar papastërti të veçanta (cerium, kalcium, ittrium, magnez) në formën gri. Prej tij bëhen ingranazhe, piston, bosht me gunga dhe pjesë të tjera. Përçueshmëria e lartë termike bën të mundur hedhjen e elementeve për njësitë e ngrohjes, si dhe tubacionet.

aliazh

Lidhja e gizës së lidhur përmban papastërti shtesë. Përbërja përfshin nivele të larta të titanit, nikelit, kromit, si dhe zirkonit, vanadiumit, molibdenit, aluminit dhe elementëve të tjerë. Ato japin forcë të lartë, fortësi dhe rezistencë ndaj konsumit. Materialet e aliazhuara përdoren në prodhimin e pjesëve të mekanizmave që ndërveprojnë me mjedise të gazta dhe agresive, si dhe ato që veprojnë nën ndikimin e tretësirave ujore.

Përparësitë e metalit

Kjo aliazh klasifikohet si një material i prodhuar nga metalurgjia e zezë. Shpesh krahasohet me çelikun kur përcaktohen karakteristika të caktuara. Një artikull i bërë prej gize ka një kosto të ulët në krahasim me homologun e tij prej çeliku. Për më tepër, elementët prej gize kanë më pak peshë dhe forcë. Këto veti të gizës zgjerohen ndjeshëm përmes përdorimit të aditivëve të ndryshëm në lidhjet. Parametrat e tij kanë këto cilësi pozitive:

• material miqësor me mjedisin që përdoret në prodhimin e sendeve shtëpiake, duke përfshirë enët;
• rezistent ndaj mjedisit acid-bazik;
• higjienike;
• aftësia për të mbajtur temperaturën për një kohë të gjatë;
• disa lloje kanë forcë të krahasueshme me çelikun;
• kohëzgjatja e funksionimit, gjatë së cilës treguesit e cilësisë së tij vetëm përmirësohen;
• Plotësisht i padëmshëm për trupin.

Prodhimi

Prodhimi i aliazhit të gize është një proces intensiv material dhe i kushtueshëm. Për të shkrirë një ton material do të nevojiten rreth 900 litra ujë të zakonshëm dhe rreth 550 kg koks. Pika e shkrirjes është rreth +1200 °C, e cila kërkon pajisje specifike shkrirjeje. Për të marrë masë, kërkohet xehe, ku pjesa masive e hekurit që përmban është mbi 70%. Shkëmbinjtë xeherorë të varfëruar nuk përdoren për shkak të joefikasitetit ekonomik.

Materiali shkrihet në furra të posaçme. Atje minerali i hekurit kalon në një cikël të plotë teknologjik, duke filluar me reduktimin e oksideve të xehes dhe duke përfunduar me prodhimin e një aliazhi prej gize. Hedhja e materialit kërkon karburant: koks, termoantracit dhe gaz natyror. Në fund të procesit të reduktimit, hekuri në formë të ngurtë vendoset në një pjesë të veçantë të furrës për të tretur karbonin në të. Pas ndërveprimit, fitohet një masë gize, e cila bie poshtë në formë të lëngshme. Papastërtitë e pashkrira shtyhen në sipërfaqe dhe më pas hiqen. Kjo skorje përdoret për të prodhuar materiale të shumta. Pas heqjes së grimcave të panevojshme nga shkrirja, shtohen aditivë për të marrë shkallë të caktuara të lidhjeve të gize.

aliazh që rezulton në materiale industriale

Koncepti i gizës, historia e zbulimit dhe konsumit të tij, prodhimi i gizës, fazat e prodhimit të gizës, vendet ku shitet gize, karakteristikat e përgjithshme të gizës, shfaqja e gize në natyrë, mineralet e gize, giza komponimet e hekurit, metodat e nxjerrjes së gizës nga materialet e ngurta, përpunimi i gizës, proceset industriale për përpunimin e gizës, vetitë e gizës, fushat e aplikimit të gizës, gize dhe problemet mjedisore që lidhen me të, burimet kryesore të ndotjes së mjedisit nga giza, sëmundjet që vijnë nga helmimi me gize, përcaktimi sasior i gizës, rezervat botërore të gizës, nxjerrja e xeheve të hekurit në botë, kostoja e gizës në tregjet botërore, fakte interesante për gizën

Zgjero përmbajtjen

Palos përmbajtjen

Gize është përkufizimi

Gize është një enë e madhe, një tenxhere prej gize, më vonë edhe prej aliazh alumini, në formë të rrumbullakët, për zierje dhe gatim në furrë ruse. Një tipar i veçantë i gizës është forma e tij, e cila ndjek formën e një tenxhere tradicionale prej balte: ngushtohet në fund, zgjerohet nga lart dhe zvogëlohet përsëri drejt qafës. Kjo formë lejon që gize të vendoset në furrë dhe të hiqet nga furra duke përdorur një mjet të veçantë - një dorezë, e cila është një unazë metalike e hapur në një dorezë të gjatë prej druri.

Gize është një aliazh Fe (bazë) me C (zakonisht 2 4%), që përmban papastërti të përhershme (Si, Mn, S, P), dhe nganjëherë elementë aliazh (Cr, Ni, V, Al, etj.). Në mënyrë tipike të brishtë. Përftohet nga materialet e mineralit të hekurit në furrat e zjarrit.

Gize është shkrirja e parë nga e cila, duke u ngrohur dhe shtypur nën një çekiç të fortë, është minuar. Gize e bardhë, e fortë dhe e brishtë; gri dhe e zezë, e butë.

Topa prej gize

Gize është një emërtim i përgjithshëm për forma të ndryshme hekuri, kryesisht gizë gri dhe shufra (menjëherë pas daljes nga FURNA SHFERTARE). Kjo përfshin një sërë lidhjesh hekuri me karbon dhe silic, përmbajtja e karbonit varion nga 1.7 në 4.5%.

Gize është një aliazh hekuri me karbon (nga 1,5 në 4%), zakonisht përmban, përveç kësaj, në sasi të vogla papastërti të silikonit, manganit, fosforit dhe; të përftuara nga xeherorët e hekurit me furrë shpërthyese.

Gize është një aliazh hekuri me një sasi të madhe karboni dhe elementë të tjerë. Pjesa më e madhe e gize përpunohet në.

Prodhimi i produkteve prej gize, çeliku dhe produkteve të petëzuara

Gize është një aliazh hekuri me karbon (dhe elementë të tjerë). Përmbajtja e karbonit në gize është të paktën 2.14% (pika e kufizimit të tretshmërisë së karbonit në austenit në diagramin fazor): më pak - çelik. Karboni u jep fortësi lidhjeve të hekurit, duke reduktuar duktilitetin dhe qëndrueshmërinë. Karboni në gize mund të përmbahet në formën e çimentitit dhe grafitit. Në varësi të formës së grafitit dhe sasisë së çimentitit, dallohen giza të bardha, gri, të lakueshme dhe me qëndrueshmëri të lartë. Gizet përmbajnë papastërti të përhershme (Si, Mn, S, P), dhe në disa raste edhe elemente aliazh (Cr, Ni, V, Al, etj.). Si rregull, gize është e brishtë.

Gize është material inxhinierik i lirë me veti të mira derdhjeje. Është lëndë e parë për shkrirjen e çelikut. Hekuri i derrit përftohet nga minerali i hekurit duke përdorur lëndë djegëse dhe flukse.

Gize është hekuri i shkrirë nga minerali i përzier me karbon, më i brishtë dhe më pak i lakueshëm se çeliku . Enë në formë të rrumbullakët, enë metalike.

Gize është një aliazh hekuri (bazë) me karbon (2-4,5%), që përmban papastërti të përhershme (mangan deri në 1,5%, silikon deri në 4,5%, squfur deri në 0,08%, fosfor deri në 1,8%), dhe ndonjëherë dhe elementë aliazh (krom, etj.). Në mënyrë tipike të brishtë.

Gize është hekuri, që përmban pak karbon, i marrë nga shkrirja e mineralit të hekurit në një furrë shpërthyese, është më i brishtë dhe më pak i lakueshëm se çeliku. Një tenxhere, një enë e bërë nga diçka e tillë.

Gize është një aliazh hekuri me karbon dhe disa elementë të tjerë, më i brishtë dhe më pak i lakueshëm se çeliku. Një enë në formë të rrumbullakët e bërë nga një aliazh i tillë.

Gize është një aliazh i fortë i brishtë i hekurit dhe karbonit me një përmbajtje të këtij të fundit nga 2 në 5%; qëndrueshmëria në tërheqje 8 12 kg/mm2; i shkrirë në furrat e zjarrit drejtpërdrejt nga minerali i hekurit në formën e një produkti gjysëm të gatshëm) që përdoret për derdhje ose ripërpunim.

Gize është një aliazh hekuri në të cilin përqindja e karbonit varion nga 2,14 në 6,67. Popullariteti i këtij materiali është për faktin se është i lirë dhe ka veti të shkëlqyera derdhjeje. Përdorimi kryesor i hekurit të derrit është si lëndë e parë për prodhimin e çelikut. Për më tepër, shtimi i elementeve aliazh në gize mund të ndryshojë mjaft ndjeshëm vetitë e tij, duke zvogëluar brishtësinë e natyrshme të këtij materiali dhe madje duke e bërë atë të ngjashëm me çeliqet e karbonit. Lënda e parë për shkrirjen e gizës është hekuri, d.m.th. mineral hekuri. Për ta thënë shumë thjesht, procesi duket diçka e tillë: hekuri i reduktuar nga oksidet në të cilat është i pranishëm në mineral shkrihet nga furnizimi me ajër, duke rezultuar në një reaksion kimik me karbonin - formimin e gize.

Gize është një nga lidhjet e pakta që ju lejon të ruani temperaturën e përmbajtjes për një kohë të gjatë. Çajnikët prej gize janë të përshtatshme për t'u përdorur si çajnik. Mund të përgatisni çaj për një bisedë të gjatë pa frikë se gjatë bisedës çaji i përgatitur do të ftohet dhe do të jetë pa shije. Materiali i çajnikëve të tillë është absolutisht i padëmshëm për njerëzit dhe është përdorur prej kohësh si material për prodhimin e enëve të kuzhinës. Nuk rekomandohet përdorimi i një kazan të tillë për të ngrohur ujin për çaj, pasi pjesa e brendshme është e veshur me smalt gjatë prodhimit, i cili mund të deformohet për shkak të temperaturave të larta.

Historia e zbulimit dhe konsumit të gize

Hekuri ka pasur përdorime industriale tashmë para erës sonë. Në kohët e lashta ajo përftohej në një gjendje plastike në farkë. Skorja ndahej duke e shtrydhur nga hekuri sfungjer me goditje çekiçi. Ndërsa teknologjia e prodhimit të hekurit përparonte, temperatura në të cilën u krye procesi u rrit gradualisht. Metali dhe skorja filluan të shkriheshin; u bë e mundur ndarja e tyre shumë më e plotë.

Por në të njëjtën kohë, përmbajtja e karbonit dhe papastërtive të tjera në metal u rrit, dhe metali u bë i brishtë dhe jo fleksibël. Kështu u shfaq gize. Më vonë ata mësuan të përpunonin gize; lindi një metodë me dy faza për prodhimin e hekurit nga xeherori. Në parim, ajo vazhdon edhe sot e kësaj dite: skema moderne për prodhimin e çelikut përbëhet nga një proces furre shpërthyese, gjatë të cilit gize merret nga xeherori dhe prodhimi i çelikut, i cili çon në një ulje të sasisë së karbonit dhe papastërtive të tjera në metal. .

Historia e gize, si ndodh puna në produktet e gize, shkrirja në furrat e zjarrit dhe pamja e vetë gize

Niveli i lartë modern i prodhimit metalurgjik bazohet në kërkime teorike dhe zbulime të bëra në fusha të ndryshme, si dhe në përvojën e pasur praktike. Një pjesë e konsiderueshme në këtë proces i takon shkencëtarëve rusë. Për shembull, shkencëtarët rusë ishin të parët që e përdorën gjerësisht atë për shkrirjen e furrës së shpërthimit.

Gize merrej në sasi komerciale edhe para epokës sonë gjatë shkrirjes së hekurit nga sumerët, kinezët, romakët... Gize konsiderohej si një nënprodukt më pak i kushtueshëm. Por ata shpejt gjetën një përdorim për të. Kështu u shfaqën tiganët dhe kazanët prej gize. Dhe në shekujt e zakonshëm, gize është bërë tashmë materiali kryesor në prodhimin e enëve për gatim. Një kazan bakri, natyrisht, nxehet më shpejt se një gize, por bakri kushton shumë herë më shumë. Përveç kësaj, bakri oksidohet lehtësisht, dhe oksidet e tij janë shumë të dëmshme për shëndetin. Prandaj, pjesa shpirtërore e pjatave të tilla mbulohej me shtresën më të hollë, e cila konsumohej shpejt gjatë përdorimit dhe ndjente nevojën për rinovim të vazhdueshëm. Kostot operative iu shtuan blerjes së enëve. Gize nuk kërkoi asnjë kosto operative.

Në ditët e sotme kanë mbetur gjithnjë e më pak soba me dru, një sobë e tërë prej gize po bëhet ekzotike dhe shumë prej tyre e kanë vënë re kapjen vetëm në filma. Por ende prodhohen tigane prej gize, tepsi, kazan, tava për rosat dhe patat dhe forma të ndryshme pjekjeje. Lindi tiganët e skarës, të panjohura më parë për bashkëqytetarët tanë - formë katrore, me fund kodrinor. Pra, përkundër të gjitha risive teknike dhe zigzagëve të modës së kuzhinës, gize nuk ka ndërmend të heqë dorë nga pozicioni i saj.

Kjo prerje prej gize thjesht më shkakton gërvishtje, por më rezulton mjaft mirë

Gize e lakueshme prodhohet nga pjekja afatgjatë e gizës së bardhë, e cila rezulton në formimin e grafitit në formë flake. Baza metalike e një gize të tillë është ferrit dhe, më rrallë, perliti. Gize i lakueshëm mori emrin e tij për shkak të duktilitetit dhe viskozitetit të tij të rritur (përkundër faktit se nuk i nënshtrohet trajtimit me presion). Gize e lakueshme ka rritur forcën në tërheqje dhe ka rritur rezistencën ndaj goditjes. Pjesët e formave komplekse janë bërë prej gize të lakueshme: strehët e boshtit të pasmë të makinës, jastëkët e frenave, makineritë, këndet, etj.

Projektimi i Urës së Policisë ishte shumë i suksesshëm dhe u miratua si “model”. Pak kohë më vonë, blloqe prej gize u përgatitën për të gjithë serinë e urave nëpër Moika. Uzina Alexandrovsky mori pjesë gjithashtu në projekte për ndërtimin e urave të tjera në kryeqytet. Kështu në vitin 1814, dërrasat anësore, kangjella dhe detaje të tjera u hodhën për Urën e Përgjakshme, dhe në 1816 për Urën e Puthjes në Postën e Moskës.

Vaska prej çeliku zgjasin rreth 15 vjet. Disavantazhet e këtyre banjove janë vëllimi gjatë nxjerrjes së ujit, bërjes së dushit, larjes; gjithashtu nuk e ruajnë mirë temperaturën e ujit, domethënë uji në këto banja bëhet shpejt i freskët. Vaskat akrilike kanë një pengesë - gërvishtjet shfaqen shpejt, pavarësisht nga fakti se ato mund të lustrohen, por pas 6 - 7 vjetësh vaska akrilike humbet pamjen e saj origjinale dhe bëhet e pakëndshme në prekje.

Historia e përdorimit të gize në Kinën e lashtë

Hekuri që përbëhet nga më shumë se 3% karbon quhet gize. Krahasuar me hekurin, ai ka një pikë shkrirje dukshëm më të ulët dhe është i përshtatshëm për të. Në të lashtët, u krijua prodhimi masiv i një metali të tillë. Ishte relativisht i lirë, kështu që mjetet prej gize ishin të disponueshme për pothuajse të gjithë. Pothuajse të gjitha veglat e lashta bujqësore ishin bërë prej të ashtuquajturit gize të bardhë. Karakterizohet nga rezistenca e lartë ndaj gërryerjes, fortësia dhe brishtësia. Kjo çoi në faktin se kur goditi një gur, shata thjesht mund të plasaritet. Arkeologët kanë gjetur shumë monedha nga dinastitë Han, Song dhe Qing. Ata arritën në përfundimin se për shkak të mungesës së bakrit, metalit tradicional për prodhim, ishte e nevojshme të përdoret gize e bardhë. Nëse kjo aliazh derdhej në kallëpe të posaçme qeramike dhe lihej të ftohet ngadalë për disa ditë, fitohej një metal i quajtur gizë gri.

Në atë kohë ata ishin gjithashtu në gjendje të prodhonin gize të lakueshme me një përmbajtje karboni jo më shumë se 1%. Shkencëtarët sugjerojnë se giza e lakueshme "e zezë" u përftua nga pjekja në temperatura mbi 900 gradë për disa ditë. Prej tij u bënë maja shigjetash, shpata, gërshërë, majë për lopata druri dhe sende të tjera. Vetitë mekanike të këtij metali ishin dukshëm më të larta se gize e bardhë.

Shumë shembuj të produkteve të gize nga Kina e Lashtë kanë mbijetuar deri më sot. Ndoshta më e pazakonta është varri, i gdhendur në shkëmb rreth vitit 100 para Krishtit. Për të mbyllur me siguri hyrjen, muret e saj ishin të mbushura me një shtresë të vazhdueshme gize. Ky metal përdorej gjithashtu për të bërë statuja të madhësive të ndryshme, këmbanat, tingulli i ziles së të cilave varej nga numri i flluskave në gize, spiranca dhe zinxhirë, topa dhe enët e kuzhinës.

Gize u shpik për herë të parë në Kinë në shekullin e IV para Krishtit dhe u derdh në kallëpe për të bërë plugje dhe enë, si dhe armë dhe faltore. Në perëndim, ku nuk u bë i disponueshëm deri në fund të shekullit të 14-të, përdorimi i tij më i hershëm përfshinte topin dhe gjuajtjen. Henri filloi të hedhë armë në Angli. Së shpejti, punëtorët anglezë të hekurit që përdornin furrat e shpërthimit zhvilluan teknikën e prodhimit të topave prej gize, të cilat, megjithëse më të rënda se topat e bronzit mbizotërues, ishin shumë më të lira dhe i mundësonin Anglisë të armatoste më mirë marinën e saj. Hekurpunuesit e Heath vazhduan të prodhonin gize deri në vitet 1760 dhe armatimi ishte një nga përdorimet kryesore të hekurave pas restaurimit.

Me pikën e shkrirjes relativisht të ulët, rrjedhshmërinë e mirë, aftësinë e derdhjes, përpunueshmërinë e shkëlqyer, rezistencën ndaj deformimit dhe rezistencën ndaj konsumit, giza janë bërë një material inxhinierik me një gamë të gjerë aplikimesh dhe përdoren në tuba, makina dhe pjesë.

Historia e gize ruse

Metali më popullor i përdorur në dizajnin dhe ndërtimin e brendshëm është çeliku. Me ndihmën e trarëve të çelikut, në veçanti, ngrihen ndërtesa banimi dhe ndërtesa të ndryshme të destinuara për prodhim ose administrim.

Fatkeqësisht, gize, e cila tani përdoret për prodhimin e tubave, grilave të kullimit dhe pjesëve rezervë për automjete, është lënë në harresë.

Prodhimi rus i gize është zhvilluar për pesë shekuj. Një nga zanatet kryesore të Uralit që nga shekulli i shtatëmbëdhjetë ka qenë derdhja e hekurit. Fontaria, punëtoria e së cilës ishte e angazhuar në gize, u bë një simbol i Uraleve. Gize u përdor në krijimin e ansambleve të kopshtarisë së peizazhit dhe në arkitekturë. Zejtarët krijuan produkte të bukura nga gize: gardhe, stola, shtylla llambash, grila zjarri dhe grila dritaresh, dyer sobash, gazebos, parmakë shkallësh dhe shumë më tepër. Grilat prej gize me porta të derdhura me elementë të hapur ishin shumë të njohura, dhe ballkonet dhe relievet e bëra prej gize i shtuan sofistikimin pallateve dhe ndërtesave të apartamenteve.

Disa shekuj më vonë, gize pushoi marshimin e saj triumfal si bazë dekorimi dhe në shekullin e njëzetë filloi të konsiderohej një metal "i ashpër", i cili gjeti përdorim vetëm për prodhimin e strukturave të ndryshme. Në të njëjtën kohë, ajo u përdor gjerësisht në ndërtim, për shembull, për prodhimin e rrjetës përforcuese në produktet e betonit të armuar dhe pjesët e tubacionit.

Në këtë kohë, gize po përdoret përsëri. Kangjellat për ballkonet dhe grilat e hapura, statujat, stolat, belvederët dhe shtyllat e llambave të përdredhura janë bërë përsëri nga gize; Foundry Mechanical Plant LLC përsëri përmbush porositë e ndërtimit. Përdorimi aktiv i gize vërehet në ambiente të brendshme. Në ditët e sotme, grilat e zjarrit, kllapat për fenerë dekorativë dhe tenxhere me lule janë përsëri të njohura. Duke e perceptuar gizen si diçka të rëndë dhe të ashpër, ndonjëherë mahnitemi nga ajrosja dhe lehtësia e tij kur shohim thurjen e punimeve të hapura të një gardhi prej gize.

Fillimi i shkritores së hekurit

Njerëzit kurrë nuk kanë qenë veçanërisht të interesuar për historinë e gize, megjithëse rëndësia e tij është e vështirë të mbivlerësohet. Vetëm një rreth relativisht i ngushtë e di se çfarë roli ka luajtur ky material në dukje i padukshëm në zhvillimin e forcave prodhuese në periudha të ndryshme, por të gjithë e dinë se gize dhe çeliku i prodhuar prej tij në konvertuesit e oksigjenit janë baza e inxhinierisë dhe teknologjisë moderne. Ndër materialet strukturore, ato janë, natyrisht, në vendin e parë dhe nuk do të heqin dorë për një kohë të gjatë, pavarësisht nga përdorimi gjithnjë e më i gjerë i materialeve polimer dhe qeramike.

Tashmë sot numri i lidhjeve me bazë hekuri ka kaluar 10 mijë.

Duke analizuar gjuhët evropiane në fushën e shkritores së hekurit, ndonjëherë arrini në vëzhgime interesante. Për shembull, një billet për shkrirje të mëtejshme quhet "derr" në rusisht dhe ukrainisht, domethënë "derr". Po kështu, në anglisht quhet "Pig Iron", domethënë fjalë për fjalë "pig iron". Kjo për faktin se derdhja e derrit, ndryshe nga ajo e formës, u besohej studentëve dhe punëtorëve, duke e konsideruar këtë lloj derdhjeje si më primitive dhe joprestigjioze. Në shumicën e gjuhëve evropiane, termi për gize rrjedh nga termi rrënjë që i është caktuar materialit bazë të lidhjeve hekur-karbon, hekur, dhe do të thotë "gize".

Pra, në anglisht, termi "Hekur" - "hekur" korrespondon me termin "Gize" - "gize"; në gjermanisht, termi "Eisen" - "hekur" korrespondon me përcaktimin "Gusseisen" - "gize"; në suedisht "jarn" do të thotë "hekur", "gjutjarn" do të thotë "gize". E njëjta gjë është e vërtetë në turqisht, finlandisht, greqishten moderne dhe gjuhë të tjera. Sidoqoftë, në frëngjisht emri i gize "fonte" shoqërohet me konceptin "fondre" - shkrihet, derdhet; në rusisht, gize shënohet me termin "gize", në gjuhën ukrainase është qartë një derivat i "chavun" rus, i cili tingëllon i huaj (dhe në fakt ata janë), dhe në shikim të parë nuk kanë asnjë lidhje me termi "hekur".

Si mund të ndodhte që ndryshimi më karakteristik midis gize dhe lidhjeve të tjera - prodhimi i tij ekskluzivisht në një gjendje të derdhur - nuk gjeti një emërtim vendas, në vend të të cilit filloi të përdoret një fjalë e huaj. Ku na erdhi fjala "gize" dhe çfarë do të thotë?

Gize si material shkritor u shpik dhe u përvetësua në Kinë shumë shekuj para epokës së re, siç dëshmohet nga topi prej gize me katër plumba i hedhur në shekullin e pestë para Krishtit. e. dhe derdhjet prej gize që ekzistojnë ende, më i madhi prej të cilëve konsiderohet “luani”, rreth 6 m i lartë dhe 5,4 m i gjatë.Sipas të dhënave letrare, shfaqja e gizës në Kinë daton të paktën në shek. . para Krishtit e. Në ndryshim nga këto të dhëna, B.B. Gulyaev beson se hekuri i derdhur u zotërua vetëm 600 vjet më parë.

Perandoria e madhe Mongole, e cila u ngrit si rezultat i fushatave grabitqare të Genghis Khan dhe pasardhësve të tij të parë, lehtësoi shumë njohjen me arritjet kulturore të kinezëve, banorëve të Mesme dhe Lindjes.

Krahasimi i datave të pushtimit tatar dhe vendosjes së tyre në Evropën Lindore dhe pjesët juglindore të Evropës (gjysma e parë e shekullit të 13-të), si dhe datat e udhëtimeve të ambasadorëve të parë të skautëve evropianë te tatarët - Plano de Carpini (1246), Ascelina (1247), Marco Polo e të tjerë, me kohën e "shpikjes" së barutit (fundi i shekullit të 13-të) dhe gizës (gjysma e dytë e shekullit të 14-të) nga evropianët, tregon qartë lidhjen e ndërsjellë të këto fakte historike në dukje të ndryshme dhe në dukje krejtësisht të pavarura.

Rusia e lashtë kishte lidhje të drejtpërdrejta me Hordhinë e Artë, në kryeqytetin e së cilës jetonin shumë rusë, të cilët kishin vargje të veçanta tregtare dhe artizanale atje, madje edhe një dioqezë të veçantë, dhe ishte në kushte më të favorshme se vendet perëndimore për zhvillimin e kinezëve dhe Khorezmit. arritjet në fushën e teknologjisë. Prandaj, është logjike që fjala ruse - gize - vjen nga fjala Taxhikisht "chuyan" (në Tatarisht "chuen"). Ky term si për taxhikët ashtu edhe për tatarët u soll nga jashtë, përkatësisht nga kinezët, për të cilët termi "chu" ("zhu") korrespondon me foljen "të hedh", dhe termi "gong" është i barabartë me emrin " shkritore” (prodhim). Dy karaktere kineze: e majta "zhu" do të thotë "për të derdhur", e djathta "gong" do të thotë "të bësh, prodhim".

V. Yakovlev thekson se në disa gjuhë termi për gize rrjedh edhe nga termi i caktuar për hekur, por në kombinim me mbiemra të ndryshëm. Kështu, në kinezisht, sinonimi i fjalës "gize" - (shengte) mund të përkthehet fjalë për fjalë si "hekur i gjallë" ose si "hekur i papërpunuar", "i panjohur", "i pazakontë". E njëjta gjë mund të vërehet në japonisht, danez, hindisht dhe gjuhë të tjera.

Por në një grup tjetër gjuhësh termi për gize nuk u formua në të njëjtën mënyrë si në rastet e mëparshme. Këto gjuhë përfshijnë Rusisht, Taxhikisht, Turkmenisht, Kirgistan, Afganisht dhe, ndoshta, një numër të tjerash. Për sa i përket ngjashmërisë së zërit, termi afgan për gize është më i afërt me fjalën ruse "gize". Në afganisht (gize) - dhe do të thotë gize. "Gize" në Turkmenisht dhe Kirgistan është "choyun", dhe në Taxhikisht është "chuyan". Të krijohet përshtypja se termi rus "gize" është me origjinë nga Azia Qendrore, jo kineze. Por kjo nuk do të thotë se popujt e vendit tonë u njohën me gizën me ndërmjetësimin e popujve të Azisë Qendrore.

Konfirmimi që rusët e huazuan emrin gize nga tatarët dhe kinezët përmes tregtarëve të Azisë Qendrore mund të shihet në faktin se në librat e regjistrimit të nëpunësve Yuri Telepnev dhe Afanasy Fonvizin për fabrikat Tula dhe Kashira të viteve 1645-1676 kemi një konfuzion. të termave teknikë të paidentifikuar “gize” dhe “gize”.

Herberstein dëshmon se në Rusi, tashmë nën Vasily III, u hodhën topa prej gize, dhe nën Ivan the Terrible, u hodhën kambana dhe topa prej gize, që do të thotë se deri në atë kohë shkritorja e hekurit në Rusi kishte tashmë një praktikë afatgjatë. dhe kaloi një periudhë zhvillimi dhe themelimi.

Origjina kineze e fjalës "gize" është vërtetuar edhe nga profesori L. M. Marienbach. Ai beson se emri rus për gize vjen nga fjala kineze "zhugong" (duhet të jetë "zhutsauogong"), që në rusisht do të thotë "punëtor shkritore", ose nga fjala kineze "zhugendi" (duhet të jetë "zhuchandi"). që -rusisht do të thotë "i hedhur".

Në të dy supozimet, u zgjodhën fjalë kineze që ishin të afërta në ngjashmëri tingujsh dhe shënonin terma nga fusha e prodhimit të gize. Nëse i zgjedhim fjalët vetëm nga ngjashmëria e tingullit, atëherë në kinezisht fjala për shkop ose staf nuk tingëllon asgjë më shumë se "zhugun". Nuk mund të gjendet një lidhje e drejtpërdrejtë në tingullin midis termave kineze dhe ruse për gize. Përveç njohjes së drejtpërdrejtë me derdhjen e hekurit në Bullgarët e Madh dhe Sarai Berke, qeveria e Moskës përdori shërbimet e specialistëve të Evropës Perëndimore, dhe në kundërshtim me mendimin e V. Knabbe, gize në Rusi nuk u shfaq në shekullin e 17-të, por shumë më herët. Kështu, vepra përshkruan se nga veprat e shkencëtarit të famshëm të lashtë Aristotelit, mund të supozohet se ai e njihte gize 2300 vjet përpara ditëve të sotme. Katër shekuj më vonë, shkencëtari romak Plini Plaku raportoi se ndonjëherë «hekuri, kur shkrihet, bëhet i lëngshëm si uji dhe më pas thyhet si një sfungjer». Këto janë tashmë shenja të qarta të gize. (Edhe pse në shumë burime këto shenja u interpretuan ndryshe.)

Punëtori i shquar rus i shkritores N.N. Rubtsov shkruan drejtpërdrejt: "Sido që të jetë, ne kemi disa derdhje prej gize që datojnë nga shekujt 5-6. para Krishtit e. Në muze ka shumë shembuj të gize që datojnë në një periudhë më shumë se një mijë vjet para mesjetës, e cila konsiderohet koha e zbulimit të gizës.

Derdhja e gize ishte e përhapur para Krishtit. e. në Kinë, dëshmi e pakundërshtueshme e së cilës janë derdhjet prej gize që ekzistojnë edhe sot e kësaj dite. Më i madhi prej tyre është një luan prej gize, rreth 6 m i lartë dhe më shumë se 5 m i gjatë, i cili qëndron pranë hekurudhës Tien-jin-Pukou pranë Chien-zhou dhe është ndoshta më i madhi nga statujat prej gize, derdhja është datë 974 pas Krishtit. e. Rreth të njëjtit monument, A. M. Petrichenko dhe E. A. Sukhodolskaya shkruajnë se ata vetë e shqyrtuan këtë derdhje unike në detaje dhe ishin të bindur se forma e Carit të Luanit u derdh me një lëvizje (ose me pushime të shkurtra, gjatë të cilave gize në kallëp bëri nuk pata kohë të ngurtësohej).

Sipas të dhënave letrare, shfaqja e gize në Kinë daton të paktën në shekullin e 6-të. para Krishtit e. Është interesante të theksohet se skithët, të cilët banuan në territorin e vendit tonë nga shekulli VIII p.e.s. e deri në fund të shekullit II pas Krishtit. e. Nuk kishte gize. Skithët nuk shkuan më tej dhe hodhën.

Sipas revistës amerikane Modern Casting, 600 para Krishtit. e. Në Kinë, derdhja e parë prej gize u derdh - një trekëmbësh (me peshë 600), dhe në 233 para Krishtit. e. Aty u hodhën aksionet e para prej gize.

Dihet se banorët e Ferganës në shek. para Krishtit e. mësuan si të derdhnin hekur nga të arratisurit nga trupat kineze. Në vitin 115 para Krishtit. e. Qeveria kineze monopolizoi të gjithë industrinë e hekurit; ka indikacione të shumta se një nga përdorimet kryesore të hekurit ishte prodhimi i kazanëve për avullimin e kripës nga uji i detit dhe, me sa mund të ktheheni në shekuj, këto enë ishin bërë gjithmonë prej gize. hekuri.

Nga të gjitha vendet e njohura në botën e lashtë, vetëm në Kinë hekuri u reduktua nga xeherori me qymyr, dhe në të gjitha të tjerat me qymyr.

Xeherori i përdorur përmbante nga 0,5 deri në 1% P, kështu që hekuri i përftuar nga ky mineral nuk duhet të përmbajë më shumë se 1% P. Derdhjet përmbanin nga 5 deri në 7% P, me një sasi shtesë që fitohej nga qymyri. Kështu, kinezët mësuan të prodhonin një aliazh afër fosfidit eutektik, domethënë një metal me një pikë shkrirje afërsisht 100 ° më të ulët se bronzi. Kjo shpjegon shpërndarjen relativisht të gjerë të derdhjeve prej gize në Kinë në kohët e lashta dhe faktin, në shikim të parë, befasues që as Fergana dhe as Rusia, e pushtuar nga Batu, të cilët patën mundësinë të njiheshin me përvojën kineze, nuk mund ta zhvillonin këtë. prodhim në shtëpi, sepse nuk kishin një të përshtatshme. Prandaj, zhvillimi i prodhimit të shkritores së hekurit filloi përsëri në mesjetë, kur 1) shpikja e pajisjeve më të fuqishme fryrëse bëri të mundur kalimin në furrat më të larta për prodhimin e hekurit, në të cilat gize përftohej për shkak të karburizimit të hekur i reduktuar, në fillim papritur për metalurgët e asaj kohe; 2) kur kërkesa për topa prej gize dhe më pas për topa prej gize krijoi një kërkesë të qëndrueshme dhe, për rrjedhojë, një bazë solide ekonomike për prodhimin e ri.

Të dhëna interesante jep A. M. Petrichenko, një ekspert i madh në derdhjen artistike dhe të monedhave, i cili shkruan se përjashtim nga rregulli duhet të jetë hedhja dhe pjesëmarrja në qarkullimin monetar të Kinës të monedhave prej gize, të cilat u përdorën gjerësisht gjatë periudhës së shek. Pesë Mbretëritë (907-960 pas Krishtit) dhe veçanërisht gjatë epokës Song (960-1279 pas Krishtit). Në disa rajone, për të kursyer bakrin, qarkullonin vetëm monedha prej gize, por ndalohej edhe eksporti i tyre jashtë vendit.

Në literaturën e huaj dhe vendase, mbizotëron mendimi se arsyeja e shfaqjes së derdhjes së hekurit në Kinë ishte prania e xeheve me shumë fosfor dhe përdorimi i aditivëve specialë të fosforit nga shkritoret e lashta kineze.

Edhe një ekskursion i shkurtër në historinë e metalurgjisë në Kinë mjafton për të na bindur se kjo nuk është e vetmja dhe jo arsyeja kryesore e shfaqjes së hershme të gize në Kinë. Arsyeja kryesore që kinezët ishin të parët në botë dhe më shumë se 1500 vjet më herët se evropianët që mësuan të nxirrnin xehe, të shkrinin hekurin dhe të bënin derdhje hekuri është suksesi i jashtëzakonshëm i kinezëve në fushën e shkrirjes dhe ndërtimit të bronzit. e furrave në kohën e ardhjes së hekurit.

Disa studiues ia atribuojnë derdhjet e para periudhës së "Shteteve ndërluftuese", të tjerë besojnë në mënyrë të arsyeshme se kinezët dinin të bënin derdhje prej gize që në epokën "Pranverë dhe Vjeshtë" (722-481 pes). Në fakt, Kina filloi epokën e saj të hekurit, siç dëshmon Li Heng-de, jo duke nxjerrë hekur të papërpunuar dhe farkëtuar produkte prej tij, por duke shkrirë gize dhe duke bërë derdhje hekuri. Kjo është një nga tiparet e zhvillimit origjinal të prodhimit kinez të shkritores. Nëse ende nuk ka prova bindëse për përdorimin e produkteve të hekurit të falsifikuar në epokën "Pranverë dhe Vjeshtë", atëherë ka shumë të dhëna plotësisht të besueshme në lidhje me prodhimin e derdhjeve prej gize gjatë kësaj periudhe.

Në Kinë, tashmë në 513 (BC), u bë një enë e madhe rituale prej gize, mbi të cilën u hodh një nga qemerët e atëhershëm (një lloj qemeri kriminal). Por derdhjet e para prej gize ishin kryesisht mjete dhe vegla për qëllime bujqësore. Kronikat e lashta të Kinës ofrojnë dëshmi të pakundërshtueshme të përdorimit të mjeteve bujqësore prej hekuri (gize) në shekullin e VII. para Krishtit e., gjë që çoi në një rritje të mprehtë të rendimenteve të fushave.

A. M. Petrichenko thekson drejtpërdrejt se kinezët, më shumë se 1500 vjet më herët se evropianët, mësuan të shkrinin gize dhe të bënin derdhje komplekse prej gize. Në periudhën e "Shteteve ndërluftuese" (403-221 p.e.s.), d.m.th. në kohën e shfaqjes së derdhjes së hekurit në Kinë, punëtorët kinezë të shkritores kishin përsosur teknikën e shkrirjes së gizës. Në këtë kohë ata kishin arritur një nivel të lartë në prodhimin e kallëpeve shkritore. Për më tepër, për të prodhuar para të derdhura dhe derdhje të tjera, punëtorët e shkritores së asaj kohe përdornin kryesisht kallëpe gjysmë të përhershme prej balte zjarri. Gjysmat e formave të tilla janë bërë duke përdorur modele ose kallëpe metalike (bronzi).

Sigurisht, hedhja e parave të hekurit ishte një proces shumë progresiv për disa arsye.

Së katërti, nuk ka gjasa që gize të shkrihet nga minerali në shtëpi nga një person që nuk zotëron artin e metalurgjisë, i cili nuk ka mineral të përgatitur, flukse dhe agjentë reduktues, receta e të cilit pothuajse gjithmonë mbahej sekret dhe kalohej. nga babai tek djali.

Kina është vendi i literaturës më të lashtë për prodhimin e shkritoreve. Me sa duket, libri i parë mbi teknologjinë e hedhjes ishte libri "Kao Gong Di", i njohur gjerësisht në Kinë, i shkruar më shumë se 2000 vjet më parë. Ky libër përshkruan jo vetëm metodat e prodhimit të derdhjeve, por edhe një përshkrim të hollësishëm të lidhjeve për produkte të ndryshme (shpata, zile, vegla shtëpiake, etj.), përbërjen e tyre dhe metodat e shkrirjes. Informacione të ngjashme rreth metodave të ndryshme të derdhjes janë të disponueshme në burimet e mëvonshme.

Më shumë se katërqind vjet më parë, u botua për herë të parë libri i Song Ying-hsing "Shpikjet origjinale", i cili jep përshkrime të shkurtra të shumë prej proceseve më karakteristike të derdhjes që kanë mbijetuar që nga kohërat e lashta. Ky libër është i ilustruar mirë; është ribotuar shumë herë.

Është interesante të theksohet se në vendin tonë, në territorin e rajonit të Odessa, afër fshatit. Nikolaevka, rrethi Belyaevsky, në 1964, A.I. Melyukova gjeti tre fragmente kaldajash prej gize, të cilat janë produktet më të lashta të gize jo vetëm në të gjithë pjesën evropiane të ish-BRSS. Fragmentet u gjetën në një vendbanim të tipit greko-barbar në shtresa të patrazuara në vende të ndryshme dhe në një thellësi të konsiderueshme - 0,7-1 m. Kjo shtresë përmbante një numër të madh produktesh të epokës antike, të datuara në mënyrë të besueshme në vitet 4-3. shekuj. para Krishtit e. Fragmentet, si çdo gizë e deformuar, kishin një formë të çrregullt me ​​përmasa 94x140-110x160 dhe 95x130 mm, me trashësi muri 3-7 mm. Gradimi zbuloi në të gjitha seksionet strukturën e derdhur të gizës së bardhë hipereutektike me strukturë ledeburite, çimentit primar dhe një sasi të vogël grafiti. Autorët shpjegojnë arsyen e ftohjes së gizës me përmbajtjen e ulët të silikonit, dhe mungesa pothuajse e plotë e manganit tregon se giza është shkrirë pa përdorimin e flukseve.

Analizat kimike dhe spektrale vërtetuan se fragmentet i përkisnin të njëjtit bojler dhe ishin prej xehe, me sa duket një lloj mineral hekuri kafe, i cili përdorej shpesh nga metalurgët e lashtë për të marrë hekur.

Duhet të theksohet se, si një industri e pavarur, fonderia u nda nga prodhimi metalurgjik vetëm në fund të shekullit të 19-të - fillimi i shekujve të 20-të me ardhjen e furrave të vogla (furra kupola) të afta për të shkrirë metalin, duke siguruar mbinxehje të mjaftueshme dhe sigurimin e shkrirjes. gizë me rrjedhshmëri të mjaftueshme dhe veti të tjera derdhjeje. Ishte atëherë që kur derdhnin gize, ata ndaluan së përdoruri vetëm metalin e shkrirjes së parë, dhe vetë gize u bë një material strukturor i përhapur. Por themeli për këtë u hodh nga mjeshtrit e lashtë të Kinës, Uzbekistanit dhe Bullgarisë së Vollgës.

Derdhja e gize ishte e përhapur para Krishtit. e. në Kinë, dëshmi e pakundërshtueshme e së cilës janë derdhjet prej gize dhe kallëpët prej gize që ekzistojnë edhe sot e kësaj dite. Fiset skite që banonin në territorin e vendit tonë që nga shekulli VIII p.e.s. e. deri në fund të shekullit II pas Krishtit. e., ata nuk dinin derdhjen e hekurit. Kronikat e lashta të Kinës ofrojnë dëshmi të pakundërshtueshme të përdorimit të mjeteve bujqësore prej hekuri (gize) në shekullin e VII. para Krishtit e. Në fakt, Kina e filloi epokën e saj të hekurit jo duke nxjerrë hekur të papërpunuar dhe duke farkëtuar produkte prej tij, por duke shkrirë gize dhe duke bërë derdhje hekuri. Kjo është një nga tiparet e zhvillimit origjinal të prodhimit kinez të shkritores. Arsyeja kryesore që kinezët ishin të parët në botë dhe më shumë se 1500 vjet më herët se evropianët që mësuan të nxirrnin xehe, të shkrinin hekurin dhe të bënin derdhje hekuri është suksesi i jashtëzakonshëm i kinezëve në fushën e shkrirjes dhe ndërtimit të bronzit. e furrave në kohën e ardhjes së hekurit.

Prodhimi i hekurit

Gize është një aliazh hekuri dhe karboni që përmban më shumë se 2% C. Xeherori i çliruar nga shkëmbinjtë e mbetur është një përbërje kimike e metalit me elementë të tjerë. Për të marrë metal nga xeherori duhet të kryhen disa reaksione kimike. Në të njëjtën kohë, elementët e lidhur me metalin ndikohen nga substanca që kanë më pak afinitet me të sesa me elementët e tjerë. Meqenëse në mineralet e hekurit hekuri zakonisht kombinohet me oksigjenin, për të marrë këtë metal duhet të kryhen procese reduktimi. Në formën e tij të pastër, hekuri përdoret në teknologji në sasi shumë të vogla. Në thelb, vetëm në inxhinieri mekanike kërkohen lidhjet e hekurit dhe karbonit. Një nga këto lidhje është gize.

Hekuri i derrit shkrihet nga minerali i hekurit në furrat e zjarrit. Këto furra kanë formën e kullave (furra me bosht). Pjesët e brendshme të furrës së shpërthimit janë të veshura me tulla zjarrduruese refraktare.Ngarkimi, d.m.th. xeherori, karburanti dhe fluksi ushqehen nga pleshti me anë të ashensorit 1 në aparatin e karikimit të majës 2, nga ku hyn në zgavrën e brendshme të furrës. Furra ka një bosht 4, një dhomë me avull 5, shpatulla 8, një vatër 9, fundi i së cilës quhet fllanxha. Gize e shkrirë prodhohet përmes një vrime - një vrimë rubineti prej gize, mbi të cilën ka një vrimë rubineti të skorjes përmes së cilës lirohet skorja e lëngshme. Ajri i nevojshëm për të prodhuar gize fryhet nën presion në një gjendje të nxehtë (deri në 1200°C) në gypat 7 (12-18 copë), duke kaluar përmes një tubi unazor 6 të vendosur mbi presionin e ajrit në tubacionet deri në 350 kn/m2 (3, 5 kg/cm2). Gazi i furrës së shpërthimit ("sipër") shkarkohet përmes tubave 3 në pajisjet e pastrimit, pasi përdoret më pas si lëndë djegëse për nevojat e prodhimit të furrës së shpërthimit dhe për qëllime të tjera.

Gize është bërë e përhapur si një material strukturor në inxhinierinë mekanike, metalurgjike dhe industri të tjera për shkak të një sërë avantazhesh ndaj shumë materialeve, ku kryesoret janë kostoja e ulët dhe vetitë e mira të derdhjes. Produktet e prodhuara prej tij kanë forcë mjaft të lartë dhe rezistencë ndaj konsumit kur funksionojnë nën fërkim dhe karakterizohen nga më pak ndjeshmëri ndaj përqendruesve të stresit sesa çeliku.

Në gizën e bardhë, i gjithë karboni është i lidhur në përbërjen kimike karabit hekuri Fe3C - çimentit. Në gizën gri, një pjesë e konsiderueshme e karbonit është në një gjendje strukturore të lirë në formën e grafitit. Ndërsa giza gri i përshtatet mirë përpunimit, giza e bardhë ka fortësi shumë të lartë dhe nuk mund të përpunohet me një mjet prerës. Prandaj, giza të bardha përdoren jashtëzakonisht rrallë për prodhimin e produkteve; ato përdoren kryesisht në formën e një produkti të ndërmjetëm për të marrë hekura të lakueshëm. Prodhimi i gizës së bardhë ose gri varet nga përbërja dhe shpejtësia e ftohjes.

Në prodhimin e gizës, karburanti i përdorur është:

Thermoantracite;

Gazit natyror

Gize shkrihet në furrat e shpërthimit, të cilat janë boshte metalike vertikale të veshura brenda me tulla zjarrduruese me një përmbajtje të lartë alumini. Giza e lëngshme lëshohet në lugë, prej nga derdhet në kallëpe ose mikserë (enë përzierëse, ku aliazhi ruhet për ca kohë në gjendje të lëngët). Gize e prodhuar në furra ndahet në shkritore dhe konvertim. Gizet e shkritores përdoren për prodhimin e derdhjeve të hekurit, ndërsa hekurat e derrit përdoren për prodhimin e çelikut. Për derdhjen e produkteve, giza shkrihet në furrat e kupolës, me flakë dhe në furrat elektrike. Giza e lëngshme, e shkrirë në një temperaturë prej 1380-1420 ° C, lëshohet përmes një vrime rubineti në kazanët e derdhjes me rreshtim zjarrdurues për derdhjen e gize në kallëpe të bëra nga materiali formues me lidhje.

Vitet e fundit janë përdorur metoda progresive të derdhjes së hekurit: nën presion, në mënyrë centrifugale në kallëpe guacke. Gize e derdhur në një kallëp mbetet në të derisa të shndërrohet plotësisht në një gjendje të ngurtë, fillimisht duke u zgjeruar dhe më pas duke u tkurrur me rreth 1%. Derdhja e vulave kryhet në instalime speciale që përbëhen nga një kazan me metal të shkrirë, kallëpe të ndarë, një mekanizëm presioni dhe hapje të kallëpëve. Derdhja centrifugale bazohet në parimin e forcave centrifugale që veprojnë në metalin e derdhur në një kallëp rrotullues. Në këtë mënyrë mund të derdhen produkte të ndryshme - tuba, unaza, tufa, të ngurta dhe bimetalike.

Shkencëtarët dhe praktikuesit vendas kanë zhvilluar një metodë për rrotullimin pa shufër të fletëve të hollë të gize. Gize, e shkrirë në furrat e kupolës, mbështillet në një shirit midis rrotullave, e ndjekur nga pjekja për 2-3 orë në një temperaturë prej 980-1050 ° C. Në këto kushte, fleta prej gize fiton njëfarë plasticiteti, duke lejuar vrimat të të goditet në të, të pritet me gërshërë, të përkulet etj.

Prodhimi i metaleve me ngjyra nga xeherori i hekurit është një proces kompleks që mund të ndahet përafërsisht në dy faza. Në fazën e parë përftohet hekuri i derrit dhe në të dytën përpunohet në çelik. Duke pasur parasysh se nxënësit tashmë janë njohur me bazat e proceseve metalurgjike që nga shkolla e mesme, më poshtë do të shqyrtojmë vetëm parimet bazë të teknologjisë së hekurit dhe çelikut. Gize është një aliazh hekuri me karbon 2... 6,67%, përveç kësaj, aliazhi mund të përmbajë silic, mangan, squfur, fosfor, etj. Materialet fillestare për prodhimin e gizës janë mineralet e hekurit, karburantet dhe flukset.

Mineral hekuri kafe

Xeheroret e hekurit Spar ReSOz që përmbajnë 30...70% hekur dhe mbetje shkëmbinjsh nga komponime të ndryshme kimike natyrore SiO2, Al2Oz etj., dhe papastërti të dëmshme (squfur, fosfor).

Lënda djegëse është koksi, produkt i distilimit të thatë (pa akses të ajrit) të qymyrit koks. Flukset (flukset) - gëlqerorët, dolomitet, kuarci, gurët ranorë - përdoren për të ulur pikën e shkrirjes së shkëmbinjve të mbeturinave dhe për ta shndërruar atë dhe për të djegur hirin në skorje. Metoda kryesore e prodhimit të gizës nga xehet aktualisht është procesi i furrës së shpërthimit, i cili konsiston në zvogëlimin e hekurit nga mineralet (oksidet) në temperaturë të lartë dhe ndarjen e tij nga minerali i gangut.

Hekuri i derrit shkrihet në furrat e zjarrit me vëllim deri në 5000 m3, në të cilat ngarkohen minerali, koksi dhe flukset në shtresa të alternuara, të cilat zbresin poshtë furrës nën ndikimin e masës së vet. Në pjesën e poshtme të furrës - vatër, përmes vrimave - tuyeres, ajri i nxehtë furnizohet nën presion, i nevojshëm për të ruajtur djegien e karburantit. Koksi, i djegur në pjesën e sipërme të vatrës, formon CO2, C+O2 = CO2, i cili ngrihet lart në furrë dhe, duke takuar koksin e nxehtë gjatë rrugës, kthehet në monoksid karboni: CO2-f-:-f-C=2CO. Monoksidi i karbonit redukton oksidet e hekurit në hekur të pastër në rendin e mëposhtëm: Fe2O3, F3O4, FeO, HFe. Ky proces mund të përfaqësohet nga reaksionet e mëposhtme: 3F9Q3 + CO = 2F3O4 + CO2; 2Fe3O4+2CO=6FeO+2CO; 6FeO+6CO = 6Fe+6CO2. Në fund të furrës, një pjesë e hekurit të reduktuar kombinohet me karbonin për të formuar karbitin e hekurit Fe3C (karburizimi i hekurit). Më pas shkrihet metali i karburizuar, i cili derdhet në vatrën e furrës së lartë, ndërsa ngopja e hekurit me karbon vazhdon. Si rezultat i shkrirjes nuk restaurohet vetëm hekuri, por edhe elementë të tjerë që gjenden në mineral, Si, Mn, P, të cilët, si dhe një pjesë e squfurit në formë FeS, kalojnë në gizë. Skorja e shkrirë gjithashtu derdhet në furrë dhe noton mbi gize, pasi dendësia e saj është më e vogël se gize.

Gize dhe skorje e shkrirë lëshohen periodikisht nëpër vrima të veçanta - gize dhe skorje, fillimisht skorje, dhe pastaj gize. Proceset progresive në zhvillimin e prodhimit të furrave shpërthyese përfshijnë përmirësimin e përgatitjes së ngarkesës përmes shtypjes, larjes së plotë, klasifikimit dhe përftimit të xeheve të hekurit, e cila kryhet, për shembull, me ndarje magnetike. Prodhimi i sinterit duke shkrirë mineralin e imët në copa më të mëdha është duke u zhvilluar gjerësisht. furrat shpërthyese arritën në 5 mijë m3, gjë që siguroi një përmirësim të shkallës së përdorimit të vëllimit të dobishëm dhe një ulje të konsumit të karburantit për 1 ton hekur.

Sipas IISI, prodhimi botëror i hekurit të derrit në 2002 për 42 vende kryesore të botës arriti në rreth 600 milion ton. Krahasuar me vitin 2001, prodhimi i hekurit të derrit u rrit me 5.5%.