Ҡорос

Cоставына марганец, кремний, көкөрт, фосфор ҡатышмалары, шулай уҡ легирлау элементтары (хром, никель, молибден, вольфрам, ванадий, баҡыр, кобальт һ.б.) инә.Үҙенсәлектәре химик составына, микротөҙөлөшөнә, эшкәртеү ысулдарына бәйле.

Ҡоростарҙы классификациялауҙың күп ысулдары бар, мәҫәлән, ҡулланылышы буйынса, химик составы буйынса, сифаты буйынса, структураһы буйынса.

Ҡулланылышы буйынса ҡоростар күп категорияларға бүленәләр, конструкцион ҡорос, коррозияға бирешмәүсән (тутыҡмаусы) ҡорос, инструменталь ҡорос, эҫегә бирешмәүсән ҡорос, криоген ҡорос.

Химик составы буйынса ҡорос углеродлы^[2] һәм ҡатыштырылған^[3] ҡоросҡа бүленә; шул иҫәптән углерод миҡдары буйынса —түбән углеродлы (0,25 %-ҡа тиклем С), урта углеродлы (0,3—0,55 % С) һәм юғары углеродлыларға (0,6—2 % С) бүленә; ҡатыштырылған ҡорос ҡатыштырған элемент буйынса түбән ҡатыштырылған —ҡатыштырған элемент 4 %-ҡа тиклем, урта ҡатыштырылған — ҡатыштырған элемент 11 %-ҡа тиклем һәм юғары ҡатыштырылған — ҡатыштырған элемент 11 % -тан артыҡ, ҡоросҡа бүленә.

Ҡоросҡа, уны етештереү ысулы буйынса, төрлө миҡдарҙа металл булмаған ҡушымталар инә. Ҡушымтаның миҡдары буйынса ҡоросто сифаты буйынса классификациялайҙар: ғәҙәти сифатлы, сифатлы, юғары сифатлы һәм үтә юғары сифатлы.

Структураһы буйынса ҡорос аустенитлы, ферритлы, мартенситлы, бейнитлы һәм Перлитлы ҡоросҡа бүленә. Әгәр структураһында ике йәки күберәк фаза өҫтөнлөк итһә, ҡоросто ике фазалы һәм күп фазалы ҡоросҡа бүләләр

• Тығыҙлыҡ: 7700—7900 кг/м³ (7,7—7,9 г/см³).
• Сағыштырма ауырлығы: 75500—77500 Н/м³ (7700—7900 кгс/м³ МКГСС системаһында).
• Сағыштырма йылылыҡ һыйҙырышлылығы 20 °C температураһында: 462 Дж/(кг•°C) (110 кал/(кг•°C)).
• Иреү температураһы: 1450—1520 °C.
• Сағыштырма иреү йылылығы: 84 кДж/кг (20 ккал/кг, 23 Вт•ч/кг).
• Йылы үткәреүсәнлек коэффициенты 100 °C температураһында ^[4]:

• Һыҙыҡлы йылылыҡ киңәйеү коэффициены яҡынса 20 °C температураһында:

ҡорос Ст3 (марка 20)	${\displaystyle 11{,}9\cdot 10^{-6}}$ 1/°C
тутыҡмаусы ҡорос	${\displaystyle 11{,}0\cdot 10^{-6}}$ 1/°C

• Ҡоростоң һуҙғанда ныҡлыҡ сиге:

Башҡортостанда ҡорос етештереү тау сәнәғәте үҫеше менән бәйле.

19 быуат башында тигелдә иретеү (был ысул 20 быуат башына тиклем файҙаланыла һәм электр м‑н иретеүгә алыштырыла) юлы м‑н ҡойолған Ҡорос Златоуст ҡорал фабрикаһында, Златоуст (Косотур) заводында алына.

19 быуат уртаһында П. П. Аносов Ҡорос төҙөлөшөн тикшерә, булат Ҡорос һ.б. алыу ысулдарын эшләй. 1940—2002 йй. Белорет металлургия комбинаты юғары сифатлы Ҡорос иретеү б‑са төп пр‑тие була (80‑се йй. 150‑нән ашыу маркаһын етештерә); Бөйөк Ватан һуғышы барышында И. П. Бардин етәкс. оборона сәнәғәте өсөн Ҡорос махсус сорттарын етештереү ойошторола.90‑сы йылдарҙа Металдарҙың үтә һығылмалылығы проблемалары институтында һәм Авиация техник университетында (Р.Ғ.Зарипова, Г. А. Салищев) интенсив пластик деформация ысулы м‑н субмикрокристалл һәм нанокристалл хәлендәге структураларҙы формалаштырыу иҫәбенә Ҡорос ныҡлығын арттырыу б‑са тикшеренеүҙәр үткәрелә (мәҫ., 12Х18Н10Т маркалы тутыҡмай торған Ҡорос ныҡлығы 2—4 тапҡырға арта).

Физик үҙсәнлектәре

• тығыҙлығы ρ ≈ 7,86 г/см³; һыҙыҡлы йылылыҡ киңәйеү коэффициенты α = (11…13)•10⁻⁶ K⁻¹;
• йылылыҡ үткәреүсәнлек коэффициенты k = 58 Вт/(м•K);
• Юнга модуле E = 210 ГПа;
• күсеш модуле G = 80 ГПа;
• Пуассон коэффициенты ν = 0,28…0,30;
• сағыштырма электр ҡаршылығы (20 °C, 0,37—0,42 % углерод) = 1,71•10⁻⁷ Ом•м.

Үҙсәнлектәренең составҡа һәм структураға бәйлелеге

Ҡоростоң үҙсәнлектәре уларҙың составына һәм структураһына бәйле, улар түбәндәге элементтарҙың булыуы һәм проценттарҙа нисбәте менән яһала:

• Углерод — элемент, ҡороста уның миҡдары артыу менән ҡоростоң ҡатылығы һәм ныҡлығы арта, шуның менән бергә үҙлелеге кәмей.
• Кремний һәм марганец (0,5 … 0,7 % сиктәрендә) ҡоростоң үҙсәнлегенә һиҙелерлек йоғонто яһамаҙар. Был элементтар, кислотаһыҙландырыу операцияһы ваҡытында ҡоростоң күпселек углеродлы һәм түбән ҡатыштырылған маркаларына индерелә (башта — ферромарганец, аҙаҡ — ферросилиций, осһоҙ кислотаһыҙландырыусы ферроиретмәләр булараҡ).
• Көкөрт зарарлы ҡушылма булып тора, тимер менән FeS (көкөртлө тимер) химик берләшмә барлыҡҡа килтерә. Ҡороста көкөртлө тимер тимер менән иреү температураһы 1258 К булған эвтектика барлыҡҡа килтерә, ул материалды йылытып баҫым менән эшкәрткәндә һыныусанлыҡҡа сәбәпсе була. Күрһәтелгән эвтектика термик эшкәрткәндә ирей, һөҙөмтәлә бөртөктәр араһында ярыҡ барлыҡҡа килеп бәйләнеш юғала. Бынан тыш, көкөрт ҡоростоң үҙлелеген һәм ныҡлығын, туҙыуға бирешмәүсәнлеген һәм тутығыуға бирешмәүсәнлеген кәметә.
• Фосфор шулай уҡ зарарлы ҡушылма булып тора, сөнки ҡоросҡа һыуыҡта һыныусанлыҡ (түбән температурала һыныусанлыҡ) бирә^[5]. Был шуның менән аңлатыла, фосфор көслө эске кристаллик ликвация процесын тыуҙыра. Ләкин күп миҡдарҙа фосфоры булған, «автомат ҡорос» тип аталған ҡоростар төркөмө бар, уларҙан эшләнгән металл изделиеларҙы киҫеп эшкәртеүе еңел (мәҫәлән, револьверлы токарь станок-ярымавтоматтарҙа болттар, гайкалар һәм башҡалар).
• Феррит —күләмле үҙәкләштерелгән кристаллик решеткалы тимер. Уның нигеҙендә иретмәләр йомшаҡ һәм пластик микроструктураға эйә.
• Цементит — тимер карбиды, формулаһы Fe₃C булған химик берләшмә, киреһенсә, ҡоросҡа ныҡлыҡ бирә. Эвтектоидтан ары ҡорос структураһында ирекле цементит булғанда (С 0,8%-тан артыҡ) углерод миҡдары һәм механик үҙсәнлектәр комплексы: ҡатылыҡ, һуҡма үҙлелек һәм ныҡлыҡ араһында аныҡ бәйләнеш юғала.
• Перлит — ике фазаның — ферриттың һәм цементиттың эвтектоидлы (ваҡ дисперслы механик) ҡатышмаһы, 1/8 өлөш цементит инә (теүәлерәк — «рычаг» ҡағиҙәһенә ярашлы, әгәр углеродтың ферритта бүлмә температураһында иреүсәнлеген иҫәпкә алмағанда — 0,8/6,67) һәм шуға күрә феррит менән сағыштырғанда юғары ныҡлыҡҡа һәм ҡатылыҡҡа эйә. Шуға ла эвтектоидҡа тиклемге ҡоростар, эвтектоидтан ары ҡоростарға ҡарағанда күпкә үҙлерәк.

Ҡороста 2,14 %-ҡа тиклем углерод була. Ҡорос тураһында тимер менән углерод иретмәһе булараҡ фәндең нигеҙен тимер-углерод иретмәләре торошо диаграммаһы — тимер менән углерод иретмәһенең уларҙың химик составына һәм температураһына бәйле фаза торошоноң график сағылышы тәшкил итә. Ҡоростоң механик һәм башҡа характеристикаларын яҡшыртыу өсөн легирлауҙы (ҡушымталар индереү) файҙаланалар. Күпселек ҡоростарҙы легирлауҙың төп маҡсаты — ферритта һәм аустенитта ҡушымта элементтарҙы иретеү иҫәбенә ныҡлығын арттырыу, карбидтар барлыҡҡа килтереү. Бынан тыш, ҡушымта элементтар тутығыуға ҡаршы ныҡлығын, эҫегә бирешмәүсәнлеген арттырырға мөмкиндәр. Хром, марганец, молибден, вольфрам, ванадий, титан кеүек элементтар карбидтар барлыҡҡа килтерәләр, ә никель, кремний, баҡыр, алюминий карбид барлыҡҡа килтермәйҙәр. Бынан тыш, легирлаусы элементтар сыныҡтырғанда һыуыныуҙың критик тиҙлеген кәметәләр, быны сыныҡтырыу режимын (йылытыу температураһын һәм һыуытыу мөхитен) билдәләләгәндә иҫәпкә алырға кәрәк. Легирлаусы элементтарҙың байтаҡ ҙур миҡдарында структура һиҙелерлек үҙгәрергә мөмкин, был углеродлы ҡорос менән сағыштырғанда яңы структур кластарҙың барлыҡҡа килеүенә килтерә.

Йылылыҡ менән эшкәртеү төрҙәре

Ҡорос баштағы торошонда үҙле, уны формаһын үҙгәртеү юлы менән (баҫым) эшкәртеп була: сүкеү, вальцовкалау, штамплау. Ҡоросто йылылыҡ менән эшкәрткәндән һуң үҙенең механик үҙсәнлектәрен һиҙелерлек үҙгәртеү һәләте уның төп үҙенсәлеге булып тора. Уның асылы махсус режим буйынса йылытҡанда, оҙаҡ тотҡанда һәм һыуытҡанда ҡоростоң структураһының үҙгәреүенән ғибәрәт. Йылытып эшкәртеүҙең түбәндәге төрҙәре бар:

• Яндырыу;
• нормалләштереү;
• сыныҡтырыу;
• ҡоросто ҡайтарыу (ҡоросто эшкәртеп ватылыусанлығын кәметеү).

Ҡорос ни тиклем углеродҡа бай, шул тиклем ул сыныҡтырғандан һуң ҡатыраҡ була. Углероды 0,3 %-ҡа тиклем булған ҡорос (техник тимер) сыныҡтырыуға бирелмәй.

Ҡоросто химик-термик эшкәртеү

Ҡоросто химик-термик эшкәртеү, структураһындағы үҙгәрештәргә өҫтәп, өҫкө йөҙөнөң билдәле бер тәрәнлегенә тиклем төрлө химик мәтдәләр өҫтәү юлы менән, өҫкө йөҙөнөң химик составын үҙгәртеүгә килтерә. Был процедуралар махсус мөхиттә контролдә тотолған йылытыу һәм һыуытыу системаларын ҡулланыуҙы талап итә. Был технологияларҙы ҡулланыу маҡсаттарының иң таралғандары араһында, урта өлөшө ныҡ үҙле булғанда өҫкө йөҙөнөң ҡатылығын арттырыу, ышҡылыу көсөн кәметеү, туҙыуға бирешмәүсәнлеген арттырыу, арыуға тотороҡлолоғон күтәреү һәм тутығыуға бирешмәүсәнлеген яҡшыртыу тора. Был ысулдарға инәләр:

• Цементациялау (C) өҫкө өлөшөндә углеродтың концентрацияһы артыу сәбәпле йомшаҡ ҡоростоң өҫкө йөҙөнөң ҡатылығын арттыра.
• Азотлау (N), цементациялау кеүек үк, йөҙөнөң ҡатылығын һәм туҙыуға бирешмәүсәнлеген арттыра.
• Цианидлау һәм нитроцементациялау (N + C) — ҡоростоң өҫкө йөҙөн бер үк ваҡытта углерод һәм азот менән туйындырыу процесы. Цианидлағанда составында NaCN төркөмө булған тоҙҙар иретмәһен, ә нитроцементациялағанда —аммиактың составында углерод (СО, СН₄ и др.) булған газдар менән ҡатышмаһын ҡулланалар. Цианидлағандан һәм нитроцементациялағандан һуң сыныҡтыралар һәм ҡайтаралар (ҡоросто эшкәртеп ватылыусанлығын кәметеү).
• Сульфатлаштырыу (S) — өҫкө йөҙөн көкөрт менән туйындырыу деталдәрҙең ышҡылыусы йөҙҙөрен яҡшырта, ышҡылыу коэффициенты кәмей.

HB — Бринелль буйынса ҡатылыҡ, HRC — Роквелл буйынса ҡатылыҡ.

Донъяла ҡорос етештереү

Ҡорос етештереүҙә Ҡытай донъя лидеры булып тора, 2017 йыл һөҙөмтәләре буйынса уның өлөшө 49 % тәшкил итә.

2015 йылда донъяла бөтәһео 1 620 млн тонна ҡорос етештерелә, 2017 йылда донъя етештереү күләме 1 691,2 млн тонна тәшкил итә^[6].

Ҡорос иретеү буйынса ун лидер-илдәр исемлегенә инәләр^[6]:

Ҡорос етештереү континент һәм төбәктәр буйынса ошолай бүленә:

2008 йыл

2008 йылда донъяла 1 млрд 329,7 млн тонна ҡорос етештерелә, был 2007 йылдағынан 1,2 %-ҡа кәм.Был йыллыҡ етештереү күләменең һуңғы 11 йылда тәүге ҡыҫҡарыуы була.

2009 йыл

Донъя ҡорос иретеү тармағында өлөшө 98%-тан кәм булмаған донъяның 66 илендә, 2009 йылдың тәүге алты айы һөҙөмтәһе буйынса, алдағы йылдың шул уҡ осоро менән сағыштырғанда, ҡорос етештереү 21,3 %-ҡа кәмей — 698,2 млн тоннанан 549,3 млн тоннаға тиклем (World Steel Association статистикаһы).

Ҡытай 2008 йылдың шул уҡ осорона ҡарата ҡорос етештереүҙе 1,2 %-ҡа — 266,6 млн тоннаға тиклем арттыра, Һиндостанда ҡорос етештереү 1,3 %-ҡа — 27,6 млн тоннаға тиклем арта.

Ҡорос етештереү АҠШ-та 51,5 %-ҡа, Японияла — 40,7 %-ҡа, Көньяҡ Кореяла — 17,3 %-ҡа, Германияла — 43,5 %-ҡа, Италияла — 42,8 %-ҡа, Францияла — 41,5 %-ҡа, Бөйөк Британяла — 41,8 %-ҡа, Бразилияла — 39,5 %-ҡа, Рәсәйҙә — 30,2 %-ҡа, Украинала — 38,8 %ҡа кәмей.

2009 йылдың июнендә ҡорос етештерең донъяла 99,8 млн тонна тәшкил итә, был 2009 йылдың май айы менән сағыштырғанда 4,1 %-ҡа күберәк.

Донъяның төп ҡорос етештереүселәре рейтингы

Төрлө йылдарҙа эре етештереүселәр буйынса ҡорос етештереү (млн тонналарҙа):

Рәсәйҙә төп ҡорос етештереүселәр

Сифат һәм ҡорос продукцияһына ярашлылыҡ сертификаттары

Ҡалып:ГлобализироватьҠорос продукцияһының күпселек өлөшө мотлаҡ сертификацияланырға тейеш. Ябайлыҡ өсөн был бүлектә артабан «прокат» телгә алынасаҡ, ләкин шул уҡ талаптар сүкелмәләргә, ҡойолмаларға, металл эшләнмәләргә (әйберҙәргә)(мәҫәлән, сым, һалҡын прокат таҫмаһы) һәм башҡаларға ла ҡағыла.Сифат сертификаты предприятие-етештереүсе тарафынан рәсмиләштерелә һәм продукцияның ғәмәлдәге нормативтарға (ГОСТ-ҡа, ТУ һәм башҡаларға) тап килеүен раҫлай.

Төп нормалаштырылыусы характеристикалар:

• сортамент, йәғни прокат геометрияһы (үлсәмдәре, оҙонлоғо, рөхсәт ителгән кәкрелек һәм башҡалар);
• ҡоростоң химик составы;
• техник шарттар (механик үҙсәнлектәр, өҫкө йөҙөнөң эшләнеше, айырым төрҙәр өсөн — ҡоростоң структураһы һәм ҡайһы бер башҡа параметрҙар).

Прокаттың ниндәйҙер төрҙәре өсөн һәр характеристика айырым ГОСТ менән нормалаштырыла; ниндәйҙер ГОСТтар ике һәм хатта бөтә өс характеристиканы берләштерә.

Миҫалдар:

1. Ҡоростоң 3сп-5 маркаһынан эҫеләй һуҙылған 50х50х5 мм оҙонлоғо 12,0 м булған мөйөш өс ГОСТ менән нормалаштырыла:

• ГОСТ 8509-93 — үлсәменә (50х50х5мм), сымдың оҙонлоғона 12,0 м, рөхсәт ителгән кәкрелегенә һәм башҡалар.
• ГОСТ 380—2005 химик составына (ст3сп)
• ГОСТ 535—2005 механик үҙсәнлектәренә

2. ст20 маркаһынан эҫеләй һуҙылған 25 мм түңәрәк тик ике ГОСТ менән нормалаштырыла:

• ГОСТ 2590—2006 — 25 мм диаметрына һәм рөхсәт ителгән кәкрелегенә.
• ГОСТ 1050-88 (яңы редакция 1050—2013) химик составына, механик үҙсәнлектәренә, өҫкө йөҙөнөң сифатына һәм башҡалар.

3. Арматура АIII28 мм 25Г2С маркаһынан — бөтә параметрҙары ГОСТ 5781-82 буйынса регламентлана.

Ярашлылыҡ сертификаттары (башлыса), предприятие эшләп сығарған прокаттың теге йәки был төрө, прокатҡа тура ҡағылышы булмаған талаптарға: санитар-гигиеник, төҙөлөш, сәнәғәттең атом, авиация, суднолар төҙөү һәм ҡайһы бер башҡа махсус өлкәләренә кәрәкле прокатҡа ҡуйылған айырым талаптарға, яуап бирә тип раҫлай. Бындай сертификаттар, прокаттың тәғәйенләнешенә бәйле, махсус вәкәләт бирелгән ойошмалар тарафынан бирелә.

Ҡорос // Башҡорт энциклопедияһы. — Өфө: БР ДАҒУ «Башҡорт энциклопедияһы», 2015—2024. — ISBN 978-5-88185-143-9.