Тақырып. Легірленген болаттар

Төмен легірленген болаттар өздерінің химиялық құрамы бойынша төмен легірленген құрылымдық болаттарға ұқсас, бірақ олар тұтынушыда термиялық өңдеуге арналмаған.

Төмен легірленген болаттар жақсы пісіріледі және көміртекті болаттарға қарағанда жоғары беріктікке ие. Қасиеттерін жақсарту үшін төмен легірленген болаттарды термиялық өңделген күйінде (мөлшерлеу немесе жақсартудан кейін) жібереді. Бұл болаттардың артықшылығы сол суықта сынғыштық шегі төмен. (суықта сынғыштық немесе сынғыштықтың жоғары температура шегі – металдың тұтқырлы жағдайынан сынғыштыққа өтуі және керісінше). Өте төмен температурада да – 40 ° С олардың соққы тұтқырлығы өте жоғары болады.Мұндай соққы тұтқырлығы В тобының қарапайым сапалы көміртекті болатта – 20 ° С температурада болады. Қарапайым термиялық өңдеумен қатар төмен легірленген болатты прокатканың жылу және күштік режимін реттеу арқылы ықшамдауға болады. Жауапты пісірілген құрылымдар, кеме құрылысы және төменгі температураларда жұмыс істейтін үлкен диаметрлі газ мұнай құбырлары үшін қолданылатын төмен легірленген болаттар ыстықтай илектелген күйде реттелген прокаткадан кейін жіберіледі.

Құрылымдық болаттардың негізгі легірлеуші элементтер: 1,8 % мөлшерде хром, никель – 1,0 – дан 4,5 % - ға дейін және марганец – 0,8 – ден

1,8 % - ға дейін.

Вольфрам, молибден, ванадий, титан, бор және басқа да легірлеуші элементтерді жеке қосымдар ретінде қолданбайды, оларды қорытпаға хроммен, никельмен және марганецпен қасиеттерді қосымша жақсарту үшін енгізеді.Құрылымдық болаттарда молибденнің 0,15 - 0,45 % - ы, вольфрамның – 0,5 – 1,2 % - ы,ванадийдің – 0,1 – 0,3 % - ы,титанның – 0,06 – 0,12 % - ы, бордың – 0,002 – 0,005% - ы бар.

Көміртектің 0,12 - 0,45 % - ын құрайтын құрылымдық болаттардың көбі перлит класына жатады. Легірленген құрылымдық болаттардың химилық құрамы 2.5 кестесінде келтірілген (2 қосымша).

Термиялық өңдеуден кейін легірленген құрылымдық болаттар ең жақсы механикалық қасиеттерге ие болады. Бұны легірлеу элементтерінің диффузиялық процестерді тежейтіндігімен және болатта жасыту мен шынығу кезінде өтетін фазалық айналуларға үлкен әсерін тигізетіндігімен түсіндіруге болады.

Қажет қаттылықты алу үшін легірленген болаттарды көміртекті болаттарға қарағанда жоғары температурада жасытады (қайтарады).Бұл шынығу кернеуін толық жоюға мүмкіндік беріп қана қоймай болатта беріктік пен тұтқырлықтың жақсы үйлесуіне мүмкіндік береді. Сондай-ақ легірленген болаттардың механикалық қасиеттерінің ұсақ қимадағы көміртекті болаттардың механикалық қасиеттерінен айырмашылығы шамалы.

Легірленген болаттардың ірі қимадағы механикалық қасиеттері көміртекті болаттардың механикалық қасиеттерінен жоғары. Легірлеуші элементтер аққыштық шегін, салыстырмалы жіңішкеруінжәне соққы тұтқырлығын КСU арттырады. Легірленген шынығудың болаттар жылдамдығы ең төмен, демек қыздырылуы жоғары.

Легірленген болаттарды қимасы шағын күрделі пішінді бұйымдар үшін қолданады. Легірленген құрылымдық болаттарды цифрлар мен әріптермен белгілейді, мысалы, 15Х, 45ХФ,12ХН3А,20Х2Н4А,18ХГТ және т.б. Марка алдындағы екі санды цифрлар көміртектің пайыздың жүздік үлесіндегі орташа мөлшерін көрсетеді. Цифрдың оң жағындағы әріптер легірлейтін элементті көрсетеді: Г – марганец, С – кремний, Х – хром, Н – никель, В – вольфрам, Ф – ванадий, М – молибден, Ю – алюминий, Т – титан, Р – бор, Д – мыс, П – фосфор. Әріптерден кейінгі цифрлар тұтас пайызбен сәйкес легірлеуші элемент мөлшерін көрсетеді; егер легірлеуші элемент мөлшері 1,0 – 1,5 % және одан төмен болса, онда цифр қойылмайды.

Легірленген құрылымдық болаттардың негізгі массасын әрқайсысы 0,035 % күкірт пен фосформен балқытады.жоғары сапалы легірленген болаттар құрамында зиянды қосылыстар аз (күкірт пен фосфор 0,025 % - дан әрқайсысы). Машина құрылысында қолданылатын құрылымдық легірленген болаттар көміртектілер сияқты цементтейтін және жақсартатын болып бөлінеді.

Цементтейтін легірленген болаттар. Цементтейтін бұйымдар үшін көміртек мөлшері 0,10 – 0,32 % аз көміртекті легірленген болаттар қолданылады. Цементеуден, шынығудан, жасытудан кейін бұл болаттардың цементтелген қабатының қаттылығы НВ 578 – 627, ал өзегі қаттылығы НВ 293-331. Цементтелген болаттардың өзегі жоғары механикалық қасиеттерге ие, әсіресе, аққыштық шегі жоғары. Бұл болаттарды ауыр жүктелген бөлшектерге, соның ішінде беттік қабаты қатты және өзегі жеткілікті мықты бөлшектерде қолдану тиімді.

Хромды (20Х), хромникельді (12ХН2) болаттарды жоғары жүктемеде тозуға дейін жұмыс істейтін шағын және орташа көлемді бөлшектерді (втулкалар, валиктер, осьтер, жұдырықшалар, муфталар, поршеньді саусақтар және т.б.) дайындауға қолданады.

Хромникельді (12ХН3А, 20Х2Н4А), хроммарганецтитанды (18ХГТ, 25 ХГТ, 30ХГТ), хромникельмолибденді (18Х2Н4МА) болаттарды жоғары жүктемеде тозуға дейін жұмыс істейтін (тісті дөңгелектер, поршеньді саусақтар, осьтер, роликтер) орташа және үлкен көлемді детальдар үшін қолданады. Цементтейтін хроммарганецтитанды болаттарды қымбат хромникель болаттар орнына қолдануға болады.

Жақсартылатын легірленген болаттар. Құрамында 0,8 -1,1 % мөлшерде хромы бар 38Х,40х, 45Х, 50Х маркалы хромды жақсартылған болаттар кеңінен қолданылады.

Жоғары мықтылығына байланысты бұл болаттарды коленвалдарды, тісті дөңгелектерді, осьтерді, валиктерді, рычагтарды, втулкаларды, бұрандаларды, гайкаларды дайындауға қолданады. Хромды болатқа молибден мен ванадийді әрқайсысы 0,01 – 0,2 % мөлшерде (40ХМФА) қосу арқылы механикалық қасиеттерін, әсіресе, тұтқырлығын арттырады. Бұл болат жоғары динамикалық жүктемелерде жұмыс істейтін (шатулдар, шестерналар) бұйымдар үшін қолданылады.

38Х2Н2МА, 40ХН2МА маркалы хромникельмолтбденді болатжаөсы тұтқырлық жағдайында жоғары мықтылыққа, жоғары шаршау беріктігіне ие; оны жоғары динамикалық жүктемелер жағдайында жұмыс істейтін қатты жүктелген бөлшектерді дайындауға қолданады.Жиі қолданылатын легірленген жақсартылған болаттардың термиялық өңдеудің әртүрлі түрінен кейінгі микроқұрылымы 2.31. 2.32, 2.36 – 2.45 суреттерінде (2 қосымша) берілген.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: