Մետաղների դերը պողպատում: Կազմ, Հատկություններ, եւ առավելությունները

1. Ներածություն

Պողպատը ժամանակակից հասարակության ամենակարևոր նյութերից մեկն է, հայտնաբերվել է ամեն ինչում՝ երկնաքերերից մինչև խոհանոցային տեխնիկա.

Դրա բազմակողմանիությունը, ուժ, և երկարակեցությունը այն անփոխարինելի են դարձնում անհամար ոլորտներում. Բայց ինչն է տալիս պողպատին իր յուրահատուկ հատկությունները?

Պատասխանը կայանում է նրա կազմի մեջ, մասնավորապես, մետաղներն ու տարրերը, որոնք ավելացվում են երկաթին, պողպատի տարբեր տեսակներ ստեղծելու համար.

Պողպատի կազմի ըմբռնումը կարևոր է ոչ միայն ինժեներների և արտադրողների, այլ նաև շինարարության մեջ ներգրավված յուրաքանչյուրի համար, փոխադրում, կամ արտադրանքի ձևավորում.

Հետազոտելով պողպատից կազմված տարբեր մետաղները, մենք կարող ենք ավելի լավ հասկանալ դրա ուժեղ և սահմանափակումները, և ի վերջո, ավելի տեղեկացված որոշումներ կայացնել նյութերի ընտրության հարցում.

Այս բլոգային գրառումը կուսումնասիրի պողպատի մետաղները, նրանց դերերը, և ինչպես են դրանք ազդում պողպատի աշխատանքի վրա տարբեր կիրառություններում.

2. Ինչ է պողպատը?

Պողպատը համաձուլվածք է, որը հիմնականում բաղկացած է երկաթից (Անք) և ածխածին (Գ), բայց այն պարունակում է նաև այլ մետաղներ և ոչ մետաղական տարրեր, որոնք էապես ազդում են նրա հատկությունների վրա.

Երկաթի և ածխածնի համադրությունը ստեղծում է նյութ, որը շատ ավելի ամուր և դիմացկուն է, քան միայն երկաթը.

Ածխածնի պարունակության աճով, պողպատը դառնում է ավելի կոշտ, բայց ավելի քիչ ճկուն, էական նշանակություն է տալիս կոնկրետ հավելվածների համար ճիշտ հավասարակշռություն գտնելը.

Պատմականորեն, պողպատը հազարամյակների վաղեմություն ունի, դրա արտադրությունը ժամանակի ընթացքում կտրուկ զարգանում է.

Երկաթի հալման վաղ տեխնիկայից մինչև ժամանակակից արդյունաբերական գործընթացներ, պողպատի զարգացումը եղել է մարդու առաջընթացի հիմնաքարը.

• Երկաթ (Անք): Պողպատի հիմքը, երկաթը ապահովում է հիմնական կառուցվածքը և պատասխանատու է համաձուլվածքի մագնիսական հատկությունների համար.
• Ածխածնային (Գ): Պողպատի հիմնական կարծրացնող տարրը. Ցածր ածխածնային պողպատներ (պակաս քան 0.3% ածխածնային) ավելի ճկուն են, մինչդեռ բարձր ածխածնային պողպատները (0.6% կամ ավելին) չափազանց կոշտ են, բայց ավելի քիչ ճկուն.
• Մանգան (Ժլատ): Ավելացված է ամրությունը և ամրությունը բարձրացնելու համար, մանգանը նաև մեծացնում է դիմադրությունը մաշվածության և ցնցումների նկատմամբ, դարձնելով այն կենսական արդյունաբերական կարգի պողպատներում.
• Սիլիկոն (Մի քանազոր): Օգտագործվում է որպես դեօքսիդացնող միջոց, սիլիցիումը բարելավում է պողպատի ամրությունը և կարծրությունը. Այն նաև մեծացնում է նյութի դիմադրությունը կոռոզիայից թթվային միջավայրում.
• Նիկել (Մեջ): Օգնում է ամրության մեջ, հատկապես ցածր ջերմաստիճաններում. Նիկելը շատ կարևոր է չժանգոտվող պողպատի մեջ, բարելավելով ծայրահեղ պայմաններին դիմակայելու նրանց կարողությունը.
• Քրոմ (Խուզարկու): Չժանգոտվող պողպատներում կոռոզիոն դիմադրության բանալին, քրոմը նաև մեծացնում է կարծրությունը և առաձգական ուժը.
• Մոլիբդեն (Ժամանակ): Բարձրացնում է կարծրությունը և ջերմային դիմադրությունը, մոլիբդենը կարևոր է բարձր ամրության պողպատներում, որոնք պետք է աշխատեն բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում.
• Վանադիում (Վիճակ): Բարելավում է պողպատի ամրությունը և ամրությունը, հատկապես բարձր արդյունավետությամբ կիրառություններում, ինչպիսիք են ավտոմոբիլային մասերը և կտրող գործիքները.
• Վոլֆրամ (Վ): Հայտնի է իր բարձր հալման կետով և բարձր ջերմաստիճաններում կարծրություն պահպանելու ունակությամբ, վոլֆրամը գերարագ գործիքների պողպատի հիմնական բաղադրիչն է.
• Կոբալտ (Կառք): Կոբալտը բարձրացնում է պողպատի մագնիսական հատկությունները և ջերմակայունությունը, դարձնելով այն օգտակար բարձր ջերմաստիճանի ծրագրերում, ինչպիսիք են գազային տուրբինները.
• Ալյումին (Ալ): Գործում է որպես դեօքսիդիչ և բարելավում է մակերեսի հարդարումը, հատկապես էլեկտրական կիրառությունների համար նախատեսված պողպատներում.
• Բոր (Բոց): Փոքր քանակությամբ բորը կարող է զգալիորեն մեծացնել պողպատի կարծրությունը, դարձնելով այն ավելի հարմար մաշվածության դիմացկուն բաղադրիչների համար.
• Պղնձ (Մգոհել): Բարձրացնում է կոռոզիոն դիմադրությունը, Հատկապես ծովային միջավայրում. Պղինձը հաճախ ավելացվում է օդորակման պողպատներին, որոնք ստեղծում են պաշտպանիչ ժանգի նման շերտ.

Ոչ մետաղների դերը պողպատում:

• Ծծումբ (Ծուռ): Սա կարող է առաջացնել փխրունություն և նվազեցնել եռակցման ունակությունը, բայց վերահսկվող քանակությունները կարող են բարելավել մեքենայականությունը. Ծծմբի մակարդակը սովորաբար պահպանվում է ցածր 0.035%.
• Ֆոսֆոր (Իմաստ): Կարող է մեծացնել ուժը, բայց նաև փխրունությունը, հատկապես ցածր ջերմաստիճաններում. Ֆոսֆորի մակարդակը սովորաբար սահմանափակվում է 0.035% կամ ավելի քիչ.

4. Ինչպես են համաձուլվածքների տարրերն ազդում պողպատի հատկությունների վրա

Պողպատի յուրաքանչյուր տարր ունի հստակ ազդեցություն իր հատկությունների վրա. Կազմը կարգավորելով, Արտադրողները կարող են ստեղծել կոնկրետ օգտագործման համար օպտիմիզացված պողպատներ:

• Կարծրություն: Ածխածնի ավելացում, քրոմ, իսկ մոլիբդենը մեծացնում է պողպատի կարծրությունը, դարձնելով այն ավելի դիմացկուն մաշվածության նկատմամբ.
  Օրինակ, Գործիքների պողպատները պահանջում են ավելի բարձր ածխածնի պարունակություն՝ ծայրահեղ պայմաններում սրությունը պահպանելու համար.
• Կոշտություն: Նիկելը և մանգանը բարելավում են պողպատի ամրությունը, թույլ տալով այն կլանել էներգիան առանց կոտրվելու.
  Սա հատկապես կարևոր է շինարարության մեջ օգտագործվող կառուցվածքային պողպատի համար.
• Կոռոզիոն դիմադրություն: Քրոմը կոռոզիոն դիմադրության ամենակարևոր տարրն է, հատկապես չժանգոտվող պողպատից.
  Նիկելը և մոլիբդենն ավելի են մեծացնում այս հատկությունը, չժանգոտվող պողպատը դարձնելով լավագույն ընտրություն ծովային և քիմիական միջավայրերի համար.
• He երմային դիմադրություն: Վոլֆրամ, մոլիբդեն, և կոբալտը կարևոր են ջերմակայունության համար.
  Բարձր արագությամբ պողպատներ, Օրինակ, պահպանում են իրենց կարծրությունը նույնիսկ բարձր ջերմաստիճանում, որը կարևոր է կտրող և հաստոցներ մշակելու համար.
• Ձգում եւ զվարճություն: Լեգիրման տարրերը, ինչպիսիք են նիկելը և ցածր ածխածնի պարունակությունը, պողպատն ավելի ճկուն են դարձնում, թույլ տալով, որ այն ձևավորվի և ձևավորվի առանց կոտրվելու.

Որոշ դեպքերում, միկրոհամաձուլումը ներառում է շատ փոքր քանակությամբ տարրեր, ինչպիսիք են վանադիումը կամ նիոբիումը, ավելացնելով պողպատի հատիկավոր կառուցվածքը:.

Սա կարող է զգալիորեն բարելավել նրա ուժ-քաշ հարաբերակցությունը, ինչը կարևոր է այնպիսի ծրագրերում, ինչպիսիք են ավտոմոբիլային արտադրությունը.

5. Պողպատի տեսակները և դրանց բնութագրերը

Ածխածնի պողպատ:

• • Ցածր ածխածնի (մեղմ պողպատ): Մինչեւ 0.3% Գ, շատ ճկուն և հեշտ է աշխատել. Մեղմ պողպատը լայնորեն օգտագործվում է շինարարության և ընդհանուր արտադրության մեջ.
  • Միջին ածխածին: 0.3% դեպի 0.6% Գ, ուժի և ճկունության հավասարակշռություն. Միջին ածխածնային պողպատներն օգտագործվում են այնպիսի կիրառություններում, որոնք պահանջում են ամրության և ձևավորման լավ համադրություն.
  • Բարձր ածխածնի: 0.6% դեպի 2.1% Գ, շատ կոշտ և ամուր, բայց ավելի քիչ ճկուն. Գործիքների մեջ օգտագործվում են բարձր ածխածնային պողպատներ, Մահանում է, և աղբյուրներ.

Ալյումինե պողպատ:

• • Պարունակում է լրացուցիչ տարրեր, ինչպիսիք են մանգանը, նիկել, և քրոմը՝ ուժեղացված հատկությունների համար.
    Լեգիրված պողպատները օգտագործվում են կառուցվածքային բաղադրիչներում, մեքենաներ, և ավտոպահեստամասեր.
  • Օրինակները ներառում են կառուցվածքային պողպատներ, Գործիք steels, և զսպանակային պողպատներ.

Չժանգոտվող պողպատ:

• • Պարունակում է առնվազն 10.5% քրոմ, Հիանալի կոռոզիոն դիմադրություն ապահովելը. Ընդհանուր գնահատականները ներառում են 304, 316, մի քանազոր 430.
    Չժանգոտվող պողպատներն օգտագործվում են սննդի վերամշակման մեջ, բժշկական սարքավորումներ, և քիմիական գործարաններ.

Գործիք պողպատ:

• • Բարձր ածխածնային պողպատներ՝ ավելացված տարրերով, ինչպիսիք են վոլֆրամը և մոլիբդենը՝ բարձր կարծրության և մաշվածության դիմադրության համար.
    Գործիքների պողպատները օգտագործվում են կտրող գործիքների մեջ, Մահանում է, և կաղապարներ.

Եղանակային պողպատ:

• • Նաև հայտնի է որպես COR-TEN, մակերեսի վրա ստեղծում է պաշտպանիչ ժանգի շերտ, նվազեցնելով պահպանման ծախսերը.
    Եղանակային պողպատը օգտագործվում է կամուրջներում, շենքեր, և բացօթյա կառույցներ.

Բարձր արագությամբ պողպատ:

• • Պահպանում է իր կարծրությունը բարձր ջերմաստիճաններում, դարձնելով այն իդեալական գործիքներ կտրելու համար. Հորատման մեջ օգտագործվում են արագընթաց պողպատներ, ֆրեզերային կտրիչներ, և խառատային գործիքներ.

Էլեկտրական պողպատ:

• • Օպտիմիզացված մագնիսական հատկությունների համար, օգտագործվում է տրանսֆորմատորներում և էլեկտրական շարժիչներում. Էլեկտրական պողպատները նախատեսված են էներգիայի կորուստները նվազագույնի հասցնելու և արդյունավետությունը առավելագույնի հասցնելու համար.

Բարձր ամրության ցածր խառնուրդ (HSLA) Պողպատ:

• • Բարելավված մեխանիկական հատկություններ՝ վանադիումի և նիոբիումի նման տարրերով միկրոհամաձուլման միջոցով.
    HSLA պողպատները օգտագործվում են կառուցվածքային կիրառություններում, որտեղ բարձր ամրությունը և ցածր քաշը կարևոր են.

6. Արտադրության գործընթացներ

Պողպատի արտադրությունը ներառում է մի քանի գործընթացներ, որոնք հումքը վերածում են տարբեր ոլորտներում օգտագործվող բազմակողմանի նյութի:.
Այս գործընթացները ոչ միայն ճշգրտում են պողպատի բաղադրությունը, այլև որոշում են դրա վերջնական հատկություններն ու կիրառությունները. Ահա պողպատի արտադրության հիմնական գործընթացների ակնարկը:

6.1. Երկաթագործություն

Երկաթե արտադրությունը պողպատի արտադրության սկզբնական քայլն է, որտեղ երկաթի հանքաքարը վերամշակվում է հալած երկաթի (տաք մետաղ) պայթուցիկ վառարանում. Գործընթացը ներառում է:

• Հումք: Երկաթի հանքաքար, կոկա (ստացված ածուխից), իսկ կրաքարը լցվում է պայթուցիկ վառարան.
• Քիմիական ռեակցիա: Կոքսը այրվում է՝ առաջացնելով ածխածնի երկօքսիդ, որը երկաթի հանքաքարը վերածում է երկաթի. Կրաքարն օգնում է հեռացնել կեղտերը, ձևավորելով խարամ.
• Արտադիտակ: Հալած երկաթը և խարամը հպվում են վառարանի հատակից.

6.2. պողպատագործություն

Երկաթագործությունից հետո, հալած երկաթը ենթարկվում է պողպատի արտադրության գործընթացներին՝ հարմարեցնելու իր կազմը և հատկությունները. Պողպատի արտադրության ժամանակակից մեթոդները ներառում են:

• Հիմնական թթվածնային վառարան (ԲՈՖ):

• • Ընթացք: Բարձր մաքրության թթվածինը փչում է հալված երկաթի մեջ՝ նվազեցնելու ածխածնի պարունակությունը և հեռացնելու այնպիսի կեղտեր, ինչպիսիք են ծծումբն ու ֆոսֆորը։.
  • Արտադիտակ: Արտադրում է բարձրորակ պողպատ, որը հարմար է շինարարության և արտադրության մեջ կառուցվածքային կիրառությունների համար.

• Էլեկտրական աղեղային վառարան (EAF):

• • Ընթացք: Պողպատի ջարդոնը հալվում է էլեկտրոդների և լիցքավորման նյութերի միջև առաջացած էլեկտրական աղեղների միջոցով (ջարդոն և հավելումներ).
  • Առավելություններ: Թույլ է տալիս վերամշակել պողպատի ջարդոն, լեգիրման տարրերի ճկունություն, և ավելի արագ արտադրական ցիկլեր.
  • Արտադիտակ: Բազմակողմանի պողպատե դասարաններ, որոնք օգտագործվում են ավտոմոբիլային արտադրության մեջ, տեխնիկա, և շինարարություն.

6.3. Երկրորդային վերամշակում

Երկրորդային զտման գործընթացները հետագայում բարելավում են պողպատի որակը` ճշգրտելով դրա կազմը և հեռացնելով կեղտերը. Տեխնիկաները ներառում են:

• Շերեփ վառարան: Օգտագործվում է ծծմբազրկման և ձուլումից առաջ համաձուլվածքային տարրերը վերահսկելու համար.
• Վակուումային գազազերծում: Հեռացնում է գազերը, ինչպիսիք են ջրածինը և թթվածինը, բարձրացնելով պողպատի մաքրությունը և մեխանիկական հատկությունները.

6.4. Շարունակական ձուլում

Զտելուց հետո, հալված պողպատը ձուլվում է պինդ ձևերի՝ օգտագործելով շարունակական ձուլման տեխնոլոգիա:

• Ընթացք: Հալած պողպատը լցվում է ջրով սառեցված կաղապարի մեջ՝ պինդ սալաքար կազմելու համար, ծաղկել, կամ billet շարունակաբար.
• Առավելություններ: Ապահովում է միատեսակություն, նվազեցնում է թերությունները, և թույլ է տալիս ճշգրիտ վերահսկել պողպատի չափերը.
• Արտադիտակ: Կիսաֆաբրիկատներ, որոնք պատրաստ են հետագա գլանման կամ հետագա մշակման համար.

6.5. Ձեւավորում եւ ձեւավորում

Պողպատե արտադրանքը ենթարկվում է ձևավորման և ձևավորման գործընթացների՝ վերջնական ձևերի և չափերի հասնելու համար:

• Տաք շարժակազմ: Ջեռուցվող պողպատե պատյանները կամ սալերը անցնում են գլանափաթեթների միջով՝ հաստությունը և ձևը թիթեղների կրճատման համար, թերթիկներ, կամ կառուցվածքային հատվածներ.
• Սառը գլանափաթեթ: Սառը ձևավորված պողպատը գլորվում է սենյակային ջերմաստիճանում՝ հաստության ճշգրիտ վերահսկման և մակերեսի բարելավման համար.
• Դարբնագործություն և արտամղում: Օգտագործվում է հատուկ ձևերով և մեխանիկական հատկություններով բաղադրիչներ արտադրելու համար, ինչպիսիք են ավտոմոբիլային մասերը և գործիքները.

6.6. He երմամշակում

Ջերմային բուժում գործընթացները փոխում են պողպատի միկրոկառուցվածքը՝ հասնելու ցանկալի մեխանիկական հատկություններին:

• Անողորմ: Ջեռուցում և դանդաղ սառեցում՝ ներքին սթրեսներից ազատվելու համար, բարելավել ճկունությունը, և կատարելագործել հացահատիկի կառուցվածքը.
• Քանդելով եւ խառնվում: Արագ սառեցում, որին հաջորդում է տաքացումը՝ կարծրությունը բարձրացնելու համար, կոշտություն, և ուժ.
• Նորմալացնող: Միատեսակ ջեռուցում և օդի հովացում՝ հացահատիկի կառուցվածքը բարելավելու և մշակելիությունը բարելավելու համար.

6.7. Մակերեւութային բուժում

Մակերեւութային բուժում բարձրացնում է պողպատի կոռոզիոն դիմադրությունը, արտաքին տեսք, և ֆունկցիոնալ հատկություններ:

• Գալանվող: Ցինկի ծածկույթը կիրառվում է պողպատե մակերևույթների վրա տաք թաթախման կամ էլեկտրալվացման եղանակներով՝ կոռոզիայից կանխելու համար.
• Ծածկույթ և ներկում: Կիրառվում է գեղագիտությունը բարելավելու համար, ամրություն, և դիմադրություն շրջակա միջավայրի գործոններին.
• Մարինացում և պասիվացում: Քիմիական գործընթացներ՝ օքսիդային շերտերը հեռացնելու և չժանգոտվող պողպատի կոռոզիոն դիմադրության բարձրացման համար.

6.8. Որակի վերահսկում և փորձարկում

Ամբողջ արտադրական գործընթացում, Որակի վերահսկման խիստ միջոցառումները ապահովում են, որ պողպատը համապատասխանում է սահմանված չափանիշներին:

• Փորձարկում: Մեխանիկական փորձարկումներ (առաձգական, կարծրություն), քիմիական վերլուծություն, և ոչ կործանարար փորձարկում (ուլտրաձայնային, Ռենտգեն) ստուգել պողպատի հատկությունները.
• Վկայական: Համապատասխանություն միջազգային չափանիշներին (ASTM, Iso) ապահովում է արտադրանքի որակը և կատարողականի հետևողականությունը.
• Հետագծելիություն: Նյութերի և գործընթացների հետևումն ապահովում է պողպատի արտադրության թափանցիկությունն ու հաշվետվողականությունը.

7. Պողպատի հատկությունները

Պողպատի որպես նյութի բազմակողմանիությունը բխում է մեխանիկական եզակի համակցությունից, ֆիզիկական, և քիմիական հատկություններ.

Այս հատկությունները կարող են հարմարեցվել հատուկ կիրառություններին՝ կարգավորելով լեգիրման տարրերի կազմը և մշակման տեխնիկան. Ստորև բերված է պողպատի հիմնական հատկությունների ակնարկ:

7.1 Մեխանիկական հատկություններ

Պողպատի մեխանիկական հատկությունները կարևոր են կառուցվածքային և արդյունաբերական կիրառություններում դրա կատարողականությունը որոշելու համար. Դրանք ներառում են:

• Առաձգական ուժ: Առաձգական ուժը վերաբերում է պողպատի կարողությանը դիմակայելու այն ուժերին, որոնք փորձում են պոկել այն.
  Պողպատն ունի բարձր առաձգական ուժ, դարձնելով այն իդեալական շինարարության և ծանր կիրառման համար.
  Ածխածնային պողպատի առաձգական ուժը սովորաբար տատանվում է 400 դեպի 1,500 MPA, կախված խառնուրդի կազմից և մշակումից.
• Կարծրություն: Կարծրությունը չափում է պողպատի դիմադրությունը դեֆորմացիայի կամ խորշի նկատմամբ.
  Ավելացնելով այնպիսի տարրեր, ինչպիսիք են ածխածինը, քրոմ, կամ վանադիումը կարող է զգալիորեն մեծացնել պողպատի կարծրությունը, հարմարեցնելով այն կտրող գործիքների և մաշվածության դիմացկուն բաղադրիչների համար.
• Առաձգականություն: Ճկունությունը պողպատի կարողությունն է ձգվել կամ դեֆորմացվել առանց կոտրվելու.
  Բարձր ճկունությունը թույլ է տալիս պողպատը ձևավորել բարդ ձևերի արտադրական գործընթացների ժամանակ, ինչպիսիք են գլանումը և դարբնոցը:.
  Օրինակ, ցածր ածխածնային պողպատները ցուցաբերում են գերազանց ճկունություն և լայնորեն օգտագործվում են ձևավորման աշխատանքներում.
• Կոշտություն: Կոշտությունը էներգիան կլանելու և հարվածի տակ ճեղքվածքին դիմակայելու կարողությունն է.
  Լեգիրման տարրերը, ինչպիսիք են մանգանը և նիկելը, բարձրացնում են պողպատի ամրությունը, դարձնելով այն հարմար դինամիկ ծրագրերի համար, ինչպիսիք են կամուրջները, շենքեր, և ավտոմեքենաների շրջանակներ.
• Բերք տալ ուժ: Ելքի ուժը լարվածության մակարդակն է, որի դեպքում պողպատը սկսում է պլաստիկ ձևափոխվել. Պողպատի ելքի ուժը կարող է շատ տարբեր լինել՝ կախված դրա կազմից և մշակումից,
  սկսած 250 ՄՊա մեղմ պողպատներում մինչև վերջ 1,500 MPa բարձր ամրության պողպատներում, որոնք օգտագործվում են օդատիեզերական և ավտոմոբիլային արդյունաբերություններում.

7.2 Ֆիզիկական հատկություններ

Պողպատի ֆիզիկական հատկությունները կարևոր են՝ հասկանալու համար, թե ինչպես է այն վարվում շրջակա միջավայրի տարբեր պայմաններում. Դրանք ներառում են:

• Խտություն: Պողպատն ունի համեմատաբար բարձր խտություն, սովորաբար շուրջը 7.85 գ / սմ.
  Սա այն դարձնում է ավելի ծանր նյութ՝ համեմատած ալյումինի կամ տիտանի հետ, բայց դա նաև նպաստում է նրա ամրությանը և ամրությանը. Նրա խտությունը այն դարձնում է հուսալի ընտրություն կրող կառույցների համար.
• Mal երմային հաղորդունակություն: Պողպատն ունի չափավոր ջերմային հաղորդունակություն, թույլ տալով, որ այն արդյունավետ կերպով անցկացնի ջերմությունը.
  Պողպատի ջերմային հաղորդունակությունը տատանվում է 45 դեպի 60 W / m · k, կախված համաձուլվածքից. Սա պողպատը դարձնում է հարմար այնպիսի ծրագրերի համար, ինչպիսիք են ջերմափոխանակիչները և ռադիատորները.
• Էլեկտրական հաղորդունակություն: Պողպատն ունի համեմատաբար ցածր էլեկտրական հաղորդունակություն՝ համեմատած պղնձի կամ ալյումինի նման մետաղների հետ.
  Այն սովորաբար չի օգտագործվում որպես էլեկտրական հաղորդիչ, բայց կարող է օգտագործվել այնպիսի ծրագրերում, որտեղ հաղորդունակությունը կարևոր չէ, ինչպիսին է շինարարությունը.
• Mal երմային ընդլայնում: Պողպատը ընդլայնվում է, երբ տաքանում է և կծկվում, երբ սառչում է. Նրա ջերմային ընդարձակման գործակիցը մոտ 12–13 մկմ/մ·Կ է.
  Այս հատկանիշը պետք է հաշվի առնվի բարձր ջերմաստիճանի ծրագրերում կամ տատանվող ջերմաստիճաններով միջավայրերում, ինչպիսիք են խողովակաշարերը և ավտոմոբիլային շարժիչները.

7.3 Քիմիական հատկություններ

Պողպատի քիմիական հատկությունների վրա ազդում են համաձուլվածքին ավելացված տարրերը. Այս հատկությունները որոշում են նրա վարքագիծը տարբեր միջավայրերում:

• Կոռոզիոն դիմադրություն: Մինչդեռ պարզ ածխածնային պողպատները ենթակա են կոռոզիայի, համաձուլվածքային տարրերի ավելացում, ինչպիսիք են քրոմը, նիկել, իսկ մոլիբդենը բարելավում է դիմադրողականությունը.
  Չժանգոտվող պողպատ, Օրինակ, պարունակում է առնվազն 10.5% քրոմ, ձևավորելով պասիվ օքսիդի շերտ, որը պաշտպանում է պողպատը ժանգից.
• Օքսիդացման դիմադրություն: Պողպատը կարող է օքսիդանալ օդի ազդեցության տակ, Հատկապես բարձրացված ջերմաստիճանում.
  Լեգիրման տարրերը, ինչպիսիք են քրոմը և ալյումինը, բարձրացնում են պողպատի օքսիդացման դիմադրությունը, թույլ տալով այն օգտագործել բարձր ջերմաստիճանի ծրագրերում, ինչպիսիք են վառարանները և գազատուրբինները.
• Ռեակտիվություն: Պողպատի քիմիական ռեակտիվությունը կախված է դրա բաղադրությունից.
  Բարձր լեգիրված պողպատներ, հատկապես նրանք, որոնք պարունակում են քրոմ և նիկել, ավելի դիմացկուն են քիմիական ռեակցիաներին, ինչպիսիք են ժանգը և թթվային հարձակումը, համեմատած ցածր լեգիրված կամ պարզ ածխածնային պողպատների հետ.

7.4 Մագնիսական հատկություններ

• Մագնիսական թափանցելիություն: Պողպատը մագնիսական է, հատկապես երկաթի բարձր պարունակությամբ.
  Ֆեռոմագնիսական հատկությունները թույլ են տալիս պողպատն օգտագործել էլեկտրամագնիսական կիրառություններում, ինչպիսիք են տրանսֆորմատորները, շարժիչներ, և ռելեներ.
  Սակայն, պողպատի մագնիսական հատկությունները կարող են փոխվել՝ կախված լեգիրման տարրերից և ջերմային մշակման գործընթացից.
• Էլեկտրական պողպատ: Մասնագիտացված պողպատի դասարաններ, հայտնի է որպես էլեկտրական կամ սիլիկոնային պողպատ, ունեն ուժեղացված մագնիսական հատկություններ.
  Դրանք օգտագործվում են էլեկտրական ծրագրերում, որտեղ պահանջվում է բարձր մագնիսական թափանցելիություն և էներգիայի ցածր կորուստ, ինչպես օրինակ տրանսֆորմատորներում և էլեկտրական շարժիչներում.

7.5 Էլաստիկություն և պլաստիկություն

• Էլաստիկություն: Պողպատը դրսևորում է առաձգական վարք, երբ ենթարկվում է լարվածության մինչև իր զիջման կետը. Սա նշանակում է, որ սթրեսը հեռացնելուց հետո այն կարող է վերադառնալ իր սկզբնական ձևին.
  Պողպատների մեծ մասի համար առաձգականության մոդուլը մոտ է 200 Gpa, ինչը նշանակում է, որ այն կարող է դիմակայել զգալի սթրեսին մինչև մշտական ​​դեֆորմացիան.
• Պլաստիկություն: Առաձգական սահմանից այն կողմ, պողպատը ենթարկվում է պլաստիկ դեֆորմացման, որտեղ այն մշտապես փոխում է ձևը.
  Այս հատկությունը ձեռնտու է այնպիսի գործընթացների համար, ինչպիսին է գլանվածքը, ճռում, և գծագրություն պողպատի արտադրության մեջ.

7.6 Զոդում

Եռակցման ունակությունը վերաբերում է պողպատի կարողությանը միանալու եռակցման միջոցով՝ չվնասելու դրա մեխանիկական հատկությունները.

Ցածր ածխածնային պողպատները հայտնի են գերազանց եռակցման համար, դրանք դարձնելով իդեալական շինարարության և արտադրության համար.

Ի հակադրություն, բարձր ածխածնային և բարձր լեգիրված պողպատները կարող են պահանջել հատուկ մշակումներ՝ ձայնային զոդում ապահովելու համար.

7.7 Հոգնածության ուժ

Հոգնածության ուժը վերաբերում է ժամանակի ընթացքում ցիկլային բեռնմանը դիմակայելու պողպատի ունակությանը.

Կրկնվող սթրեսի հետ կապված ծրագրեր, ինչպիսիք են կամուրջները, կռունկներ, և տրանսպորտային միջոցներ, երկարակեցություն և անվտանգություն ապահովելու համար պահանջվում է բարձր հոգնածության ուժով պողպատ.

Հոգնածության ուժի վրա ազդում են այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են մակերեսի ավարտը, համաձուլվածքի կազմը, և ջերմային բուժում.

8. Պողպատի կիրառությունները

• Շինարարություն և ենթակառուցվածքներ:

• • Երկնաքերեր, կամուրջներ, ճանապարհներ, և խողովակաշարեր. Պողպատն ապահովում է այս լայնածավալ նախագծերի համար անհրաժեշտ ուժն ու ամրությունը.

• Ավտոմոբիլային արդյունաբերություն:

• • Մարմնի վահանակներ, շրջանակներ, և շարժիչի բաղադրիչները. Ընդլայնված բարձր ամրության պողպատներ (AHSS) ավելի ու ավելի են օգտագործվում մեքենայի քաշը նվազեցնելու և վառելիքի արդյունավետությունը բարելավելու համար.

• Արտադրություն եւ ճարտարագիտություն:

• • Մեքենաներ, գործիքներ, և սարքավորումներ. Պողպատի բազմակողմանիությունն ու ամրությունը դարձնում են այն հարմար արդյունաբերական կիրառությունների լայն շրջանակի համար.

• Էներգետիկ ոլորտ:

• • Էլեկտրաէներգիա, հողմային տուրբիններ, և նավթագազատարներ. Պողպատը օգտագործվում է ինչպես սովորական, այնպես էլ վերականգնվող էներգիայի համակարգերում.

• Սպառողական ապրանքներ:

• • Կենցաղային տեխնիկա, պատառաքաղ, եւ խոհարարություն. Չժանգոտվող պողպատ, մասնավորապես, հայտնի է իր էսթետիկ և հիգիենիկ հատկություններով.

• Տրանսպորտ:

• • Նավեր, գնացքներ, և ինքնաթիռներ. Պողպատը օգտագործվում է տրանսպորտային տարբեր ռեժիմների կառուցվածքային բաղադրիչների և շարժիչների մեջ.

• Փաթեթավորում:

• • Պահածոներ, հարվածային գործիքներ, և տարաներ. Պողպատե փաթեթավորումը դիմացկուն է և վերամշակելի, դարձնելով այն էկոլոգիապես մաքուր.

• Բժշկական սարքավորումներ:

• • Վիրաբուժական գործիքներ, Իմպլանտներ, եւ բժշկական սարքեր. Չժանգոտվող պողպատը նախընտրելի է իր կենսահամատեղելիության և կոռոզիոն դիմադրության համար.

• Սպորտային սարքավորումներ:

• • Հեծանիվներ, գոլֆի մահակներ, և ֆիթնես սարքավորումներ. Պողպատը ապահովում է անհրաժեշտ ամրություն և ամրություն սպորտային հանդերձանքի համար.

9. Պողպատի առավելություններն ու թերությունները

Առավելություններ:

• • Ուժ եւ ամրություն: Բարձր առաձգական ուժն ու դիմացկունությունը պողպատը դարձնում են հարմար կիրառությունների լայն շրջանակի համար. Օրինակ, բարձր ամրության պողպատը կարող է պահել ծանր բեռներ և դիմակայել դեֆորմացիային.
  • Բազմակողմանիություն: Կարող է հեշտությամբ ձևավորվել, ձեւավորվել է, և միացավ, թույլ տալով բարդ ձևավորումներ. Պողպատը կարող է պատրաստվել տարբեր ձևերի և չափերի.
  • Վերամշակելիություն: Պողպատը շատ վերամշակելի է, այն դարձնելով էկոլոգիապես մաքուր նյութ. Ավարտվել է 80% պողպատը վերամշակվում է ամբողջ աշխարհում.
  • Ծախսարդյունավետ: Համեմատաբար էժան և լայնորեն մատչելի, դարձնելով այն ծախսարդյունավետ ընտրություն բազմաթիվ նախագծերի համար. Պողպատի մատչելիությունը նպաստում է դրա լայն կիրառմանը.

Թերություններ:

• • Քաշ: Պողպատը համեմատաբար ծանր է, ինչը կարող է թերություն լինել այն ծրագրերում, որտեղ քաշը կարևոր գործոն է. Երբեմն նախընտրելի են թեթև այլընտրանքները, ինչպիսիք են ալյումինը և կոմպոզիտները.
  • Կոռոզիիոն: Ենթարկվող կոռոզիայից, չնայած դա կարելի է մեղմել պատշաճ ծածկույթների և համաձուլվածքների միջոցով. Կոռոզիայից պաշտպանության միջոցները ավելացնում են ընդհանուր ծախսերը.
  • Փխրունություն: Որոշ բարձր ածխածնային պողպատներ կարող են փխրուն լինել, սահմանափակելով դրանց օգտագործումը որոշակի ծրագրերում. Փխրուն պողպատները կարող են ճաքել հանկարծակի հարվածների կամ ծայրահեղ ջերմաստիճանի դեպքում.
  • Էներգատար: Պողպատի արտադրությունը էներգատար է և կարող է էական ազդեցություն ունենալ շրջակա միջավայրի վրա.
    Ջանքեր են արվում պողպատի արտադրության ածխածնի հետքը նվազեցնելու ուղղությամբ.

10. Ապագա միտումները եւ նորարարությունները

• Պողպատի արտադրության տեխնոլոգիայի առաջընթաց:

• • Նոր գործընթացներ և տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են ուղղակի կրճատված երկաթը (DRI) և ջրածնի վրա հիմնված նվազեցում, նպատակ ունենալով պողպատի արտադրությունն ավելի արդյունավետ և կայուն դարձնել.
    Ջրածնի վրա հիմնված նվազեցում, Օրինակ, կարող է զգալիորեն նվազեցնել CO2 արտանետումները.

• Նոր համաձուլվածքներ և կոմպոզիտային նյութեր:

• • -ի զարգացում առաջադեմ բարձր ամրության պողպատներ (AHSS) մի քանազոր ծայրահեղ բարձր ամրության պողպատներ (UHSS) ավտոմոբիլային և օդատիեզերական կիրառությունների համար.
    Այս նոր պողպատներն առաջարկում են ամրության և քաշի ավելի բարձր հարաբերակցություն, կատարելագործման և վառելիքի արդյունավետության բարձրացում.
  • Կոմպոզիտների և հիբրիդային նյութերի օգտագործումը պողպատի առավելությունները այլ նյութերի հետ համատեղելու համար.
    Հիբրիդային նյութեր, ինչպիսիք են պողպատե մանրաթելային կոմպոզիտները, առաջարկում են ընդլայնված հատկություններ և դիզայնի ճկունություն.

• Կայունություն և ավելի կանաչ պողպատի արտադրություն:

• • Ածխածնի արտանետումները նվազեցնելու և պողպատի արտադրության բնապահպանական ազդեցությունը բարելավելու ջանքերը.
    Նախաձեռնությունները, ինչպիսիք են էներգիայի վերականգնվող աղբյուրների և ածխածնի յուրացման տեխնոլոգիաների օգտագործումը, լայն տարածում են գտել.
  • Պողպատի արդյունաբերության մեջ վերամշակման օգտագործման ավելացում. Վերամշակումը ոչ միայն խնայում է ռեսուրսները, այլև նվազեցնում է էներգիայի սպառումը և արտանետումները.

• Առաջացող հավելվածներ:

• • Վերականգնվող էներգիա: Հողմատուրբինային աշտարակներ, արևային վահանակների աջակցում, և ջրածնի պահեստավորման տանկեր. Պողպատի դիմացկունությունն ու ամրությունը դարձնում են այն իդեալական այս ծրագրերի համար.
  • Ընդլայնված արտադրություն: 3D տպագրություն և հավելումների արտադրություն՝ օգտագործելով պողպատե փոշիներ. Հավելանյութերի արտադրությունը թույլ է տալիս ստեղծել բարդ և հարմարեցված մասեր.
  • Խելացի ենթակառուցվածք: Սենսորների և խելացի նյութերի ինտեգրում պողպատե կառույցներում իրական ժամանակի մոնիտորինգի և պահպանման համար.
    Խելացի ենթակառուցվածքը կարող է բարելավել անվտանգությունը և նվազեցնել պահպանման ծախսերը.

11. Եզրափակում

Պողպատի մեջ մետաղների դերի ըմբռնումը էական է դրա լիարժեք ներուժն օգտագործելու համար.
Երկաթի համադրությունը տարբեր համաձուլվածքների տարրերի հետ ստեղծում է բազմակողմանի և ամուր նյութ՝ կիրառությունների լայն շրջանակով.
Շինարարությունից և ավտոմեքենայից մինչև սպառողական ապրանքներ և վերականգնվող էներգիա, պողպատը շարունակում է կենսական դեր խաղալ ժամանակակից հասարակության մեջ.
Երբ մենք նայում ենք ապագային, Պողպատի արտադրության տեխնոլոգիայի առաջընթացը և կայունության վրա կենտրոնացումը կապահովի, որ պողպատը մնա հիմնական նյութ գալիք տարիներին.

ՀՏՀ

• Ճուտ: Ո՞րն է տարբերությունը ածխածնային պողպատի և լեգիրված պողպատի միջև?

• • Էունք: Ածխածնային պողպատը հիմնականում պարունակում է ածխածին` որպես համաձուլվածքի հիմնական տարր, մինչդեռ լեգիրված պողպատը ներառում է լրացուցիչ տարրեր, ինչպիսիք են մանգանը, նիկել, և քրոմը՝ հատուկ հատկությունները բարձրացնելու համար.
    Օրինակ, լեգիրված պողպատները կարող են ունենալ բարելավված կոռոզիոն դիմադրություն և ջերմակայունություն՝ համեմատած ածխածնային պողպատների հետ.

• Ճուտ: Կարո՞ղ են բոլոր տեսակի պողպատը վերամշակվել?

• • Էունք: Այո, բոլոր տեսակի պողպատը վերամշակելի են, և վերամշակման գործընթացը շատ արդյունավետ է, պողպատը դարձնելով աշխարհի ամենավերամշակված նյութերից մեկը.
    Պողպատի վերամշակումը խնայում է էներգիան և նվազեցնում հումքի կարիքը.

• Ճուտ: Ո՞ր տեսակի պողպատն է լավագույնը բացօթյա օգտագործման համար?

• • Էունք: Չժանգոտվող պողպատ և եղանակային պողպատ (COR-TEN) գերազանց ընտրանքներ են բացօթյա օգտագործման համար՝ շնորհիվ կոռոզիայից բարձր դիմադրության.
    Այս պողպատները ստեղծում են պաշտպանիչ շերտ, որը դիմակայում է հետագա կոռոզիայից, դրանք դարձնելով իդեալական բաց կիրառությունների համար.

• Ճուտ: Ինչպես է ջերմային բուժումը ազդում պողպատի հատկությունների վրա?

• • Էունք: Ջերմային բուժման գործընթացները, ինչպիսիք են եռացումը, մարսած, և կոփումը կարող է զգալիորեն փոխել պողպատի մեխանիկական հատկությունները, ինչպիսին է կարծրությունը, կոշտություն, և ճկունություն.
    Օրինակ, մարելը և կոփումը կարող են արտադրել պողպատ, որը և՛ կոշտ է, և՛ ամուր.