1 Дәріс тақырыбы Кіріспе. Катты де ненің құрылысы
дәріс тақырыбы. Легірленген болаттар мен қорытпалар. Олардың классификациясы және маркалануы
жүктеу/скачать 1,19 Mb.
|
Материалтану Конспект лекций (2)
- Бұл бет үшін навигация:
- Болаттар классификациясы
| 7 дәріс тақырыбы. Легірленген болаттар мен қорытпалар. Олардың классификациясы және маркалануы.
Легірлеуші әлементтер болаттың конструкциялық беріктігін арттыру үшін ендіріледі. Болаттың механикалык касиеттерін жаксарту - легірлеуші әлементтердің ферриттік қасиеттеріне, карбидтік фазаның дисперциялығына, жұмсарту кезіндегі мартенситтің тұрактылығына, болаттың шыңдалуына, онын түйіршіктерінің өлшеміне тигізетін әсерімен камтамасыз етілген. Легірлеуші әлементтердің көпшілігі болат түйіршіктерін ұсақтайды, бұл жарықшақты дамыту жұмысын арттыруға және суыкқа сынғыштык таоалдырығын төмендетуге мүмкіндік туғызады. Болаттар классификациясы Болатты химиялық кұрамы, атқаратын қызметі, сапасы, тотықсыздандыру дәрежесі және құрылымы бойынша былай жұпталады. Химиялық құрамы бойынша болатты көміртегі және легірленген болатқа жүптайды. Көміртек концентрациясы бойыпша бұл екеуі де аз көміртекті (<0,3%С), орташа көміртекті (0,3-0,7%С) және жоғары көміртекті (>0,7%С) болатқа бөлінеді. Қүрамына енгізілген злементтеріне қарай легірленген болат хромды, марганецті, хром-никельді, хром-кремний-марганецті және басқа да көптеген болаттарға бөлінеді. Қүрамына енгізілген элементтердің мөлшеріне қарай оларды аз, орташа және жоғары легірленген болаттарға ажыратып бөледі. Аз легірленген болаттағы легірлеуші элементтердің мөлшері 2,5% аспайды, ал орташа легірленген болаттағы мөлшері 2,5%-10% дейін, жоғары легірленген болаттағысы 10% көбірек болады. Атқаратын қызметі бойынша болат конструкциялық, аспаптық (құрал-саймандық) және ерекше қасиеті бар арнайы жұмсалатын болаттарға классификацияланады. Конструкциялық болат құрылыстык ғимараттарды, машиналар мен қондырғылардың белшектерін жасауға арналған болаттың ең кең тараған тобы болып есептелінеді. Олардың ішінен цементтендірілетін, жақсаратын, аса берік және рессорлы-серіппелі болаттарды атап корсетуге болады. Аспаптық болат кескіш және өлшеуіш аспаптарға, суықтай және ыстықтай болаттарға белінеді. Арнайы жұмсалатын болаттарға коррозияға төзімді (тоттанбайтын), қызуға төзімді, қызуға берік, электрлік-техникалық және басқа да болаттар жатады. Сапасы бойынша болаттың сапасы кәдімгідей, сапалы, жоғары сапалы және ерекше жоғары сапалы болаттарға жүпталады. Болаттың сапасы дегеніміз - оны өндірудің металлургиялық үрдісімен анықталынатын қасиеттерінің жиынтығы. Болаттың химиялық қүрамының, қүрылысы мен қасиеттерінің біртектестігі, сондай-ақ технологиялығы кобіне оның қүрамындағы газдарға (оттек, сутек, азот) және зиянды қоспаларға -күкірт пен фосфорға байланысты. Тотықсыздандыру дәрежесі бойынша және қатаю сипаты бойынша болат тынық, жартылай тынық жэне қайнаған болаттарға классификацияланады. Легірленген болатты тынык болаттан, ал көміртекті болатты тынык, жартылай тынық және қайнаған болаттардан өндіреді. Құрылымы бойынша болат күйдірілген және нормальданған күйінде классификацияланады. Күйдірілген (тепе-теңдік) күйдегі болатты құрамына байланысты алты класқа бөледі: 1) эвтектоидтқа дейінгі (күрылымында артык феррит болатын); 2) эвтектоидтық (қүрылымы перлиттен түратын); 3) эвтектоидттан кейінгі (қүрылымында аустениттен бөлініп шығатын туынды карбид болатын); 4) ледебуриттік (күрамында алғашқы эвтектикалық карбид болатып); 5) аустенитті; 6) ферриттік болаттар. Болаттарды маркалау Сапасы кәдімгідей болаттардан басқа көміртекті болаттар көміртегінің молшері бойынша маркіленеді. Легірленген болаттың маркасы оның химиялык қүрамып белгілейтіи әріптер меп цифрлардың үйлесуінен қүралады. МЕСТ бойынша: хром -X, никель - Н, марганец - Г, кремний - С, молибден - М, вольфрам - В, титан - Т, ванадий - Ф, алюминий - Ю, мыс - Д, ниобий - Б, бор - Р, кобальт-К әріптерімен белгіленетіндігі қабылданған. Әріптерден кейін тұрған цифр легірлеуші элементтің шамамен алынған мөлшерін пайыз есебімен көрсетеді. Егер цифр жазылмаса, онда легірлеуші элемент бір пайыздан кем немесе соған жуык болады. Конструкциялық легірленген болаттардағы марканың алдыңғы екі цифры көміртектің мөлшерін пайыздың жүздік үлесімен керсетеді. Мысалы, 20ХНЗА маркалы болатта орташа есеппен: 0,20% С, 1% Сr және 3% Nі болады. Маркасының соңындағы А әрпі болаттың жоғары сапалы екенін көрсетеді. Ерекше жогары сапалы болат маркасының соңында Ш әрпі болады (мысалы, 38ХГС-Ш). Аспаптық болаттардағы марканың алдыңғы бір цифры кеміртектің мөлшерін пайыздың ондық үлесімен көрсетеді. Оларда 1% немесе онан көбірек көміртегі болғанда марканың бастапқы цифры жазылмайды. Мысалы, ХВ4 маркалы болатта 1% кебірек С, ~ 1% Сг және 4%W болады. Таңбаларды ыкшамдау үшін күрделі легірленген болаттардың маркаларындағы бірқатар цифрлар да жазылмайды. Мысалы, 38Х2М10А маркалы болат 38ХМ10А деп белгіленеді. Болаттардың кейбір топтарында қосымша белгілеулер болады: шарикті – подшипникті болаттар маркасы Ш әрпімен, тез кесуге арналған болаттар Р әрпімен. электротехникалық болаттар Э әрпімен, магниттік қатты болаттар А әрпімен, автоматтық болаттар А әрпімен басталады. "Электросталь" зауыты қорытып шығаратын, стандартсыз легірленген болаттар сол сияқты ЭИ (зерттелетін электрлік болат) немесе ЭП (П-сыналатын) әрпімен және рет санымен (мысалы, ЭИ415, ЭП716 т.с.с.) маркаланады. Өнеркәсіпте игерілгеннен кейін шартты белгілер болаттың шамамен алынған күрамын көрсететін маркаға алмастырылады. Копструкциялық болаттар Жауапты конструкцияларды, машиналар мен аспаптардың бөлшектерін жасау үшін қолданылатын конструкциялық болаттар мынандай талаптарды қанағаттандыруға тиіс: 1) жоғары конструкциялық беріктікке, яғни қызмет атқару жағдайына материалдардың үзақ әрі сенімді жүмысын камтамасыз ететін механикалық касиеттердің белгілі бір комплексіне ие болуға; 2) қысыммен және кесу арқылы жақсы еңделуге, жақсы пісірілуге, яғни техпологиялық қасиеті болуға тиіс. Легірленген болаттар үшін оның күрамында мүмкіндігінше қымбат әрі тапшы легірлеуші элементтердің аз болуы да маңызды мәселе. Конструкциялық беріктікті қамтамасыз ету талабы ең шешуші талап болып табылады. Цементтендірлетін конструкциялық болаттар. Бүлардың қатарына аз көміртекті (0,1-0,3%С), аз және орташа легірленген болаттар, көміртекпен қаныққан, шыңдалған және төменгі температурада жүмсартылғаннан кейін олар өзегі түтқыр, бірақ айтарлықтай берік кезіндегі болат бетінің аса қаттылығын (НRС58 - 63) қамтамасыз етеді. Бүл болаттар тозып жүмыс атқаратын әрі айнымалы және соққы күштері түсетін машиналар мен аспаптардың бөлшектерін (тісті дөңгелектер, жұдырықша бөлшектер т.с.с.) жасауга арналған. Мұндай бөлшектердің жұмыс атқару қабілеті олардың беткі қабаты мен өзегінің қасиеттеріне байланысты болады. Беткі қабаттың қасиеті көміртек мөлшерімсн анықталады, Жақсартылатын легірленген болаттар, Қүрамында 0,3-0,5%С және көп дегенде 5% легірлеуші элементтер болатын болаттар термиялық жақсартылудан - сорбит құрылымына келтіру үшін шыңдаудан және жоғары температурада жұмсартылудан (500-650° ) өткізіледі. Жақсартылатын легірленген болаттар, циклдік немесе соққылық күш түсетін, кернеу шоғырланған жағдайларда, ал кейбір уақыттарда төмендетілген температурада жұмыс атқаратын мэшиналардьщ жауапты бөлшектерін (біліктерді, штоктарды, шатундарды т.с.с.) жасауға арналған. 40Х,45Х,50Х маркалы хромды болаттар арзан конструкциялық материалдардың қатарына жатады. Олардағы көміртек артқан сайын олардың беріктігі де артады, бірақ пластикалығы мен тұтқырлығы төмендейді. Аспаптық болаттар Аспаптық болаттар кескіш, өлшеуіш аспап және суықтай, ыстықтай деформациялау штамптарын жасауға қолданады. Кескіш аспаптарга арналган болаттар мен қатты қорытпалар. Кескіш аспаптарға арналған материалдардың ие болуға тиісті негізгі қасиеттері - тозуға және жылуға төзімділігі. Аспаптың жұмыс аткару жағдайы материалды кесу ережесі мен өңделетін материалдың қасиетіне байланысты болады. Материалдың кесу жылдамдығы, жонып алынатын жоңқасының қимасы, сондай-ақ өңделетін материалдың беріктігі мен тұтқырлығы неғұрлым көп болса, аспаптың кесетін жиегінін қызған температурасы соғұрлым жоғары болады. Осындай жағдайда аспаптын жұмысқа қабілеттілігі -«ыстықтай» жоғары қаттылығымен, ал толығырақ айтқанда материалдың ұзақ қызып тұрған кезінде сақталатын жұмыс қабілеттілігімен, яғни жылуға төзімділігімен анықталады. Сонымен, материалдың жылуға төзімділігі оның кесу өнімділігінің сапа жағынан сипаттайды. Қолданылатын материалдар жылуға төзімділігі бойынша мынандай топтарға бөлінеді: 1) жылуға төзімділігі төмен аз легірленген болаттар; 2) 600-640°С -қа дейінгі жылуға төзімді келетін жоғары легірленген, тез кесуге арналған болаттар; 3) 800-1000 0С -қа дейінгі жылуға келетін қатты қорытпалар. Тез кесуге арналган болаттар - жогары легірленген болаттар тобына жатады, олар өнімділігі жоғары аспап дайындауға арналған. Штамптық болаттар Суықтай қысыммен өңделіп, штамптар және басқа әр түрлі аспап жасауга арналған болаттар аса беріктікке, қаттылыққа, соққылы жұмыс кезіндегі қанағаттанарлық немесе арттырылган тозуға, төзімділікк, тұтқырлыкка ие болуы тиіс. Аспаптық жүмыстық жүйесін 450°С-қа дейін қыздыратын деформациялаудың үлкен жылдамдығы үшін болаттар қажетті жылуға төзімді болуға тиіс. Күрделі оймаушалары бар штамптар үшін шыңдау кезіндегі ең аз көлемдік өзгерістерді қамтамасыз ету үшін қажет. Деформациялау жағдайларының, пішіндерінің және елшемдерінің алуан түрлілігіне байланысты штамптау үшін әртүрлі болаттар қолданылады (мысалы, 9ХС, XIII, ХНСГ, У10, У11, У12, Х12, Х12М, Х12Ф1және т.б. маркалы болаттар). жүктеу/скачать 1,19 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|