2. темір – КӨміртекті қорытпалар

Болат – ол темір мен көміртегі 2,14 %-дан аспайтын көміртектіңқорытпасы. Көміртек қорытпаға қаттылық береді. Бірақ оның көптігініңнəтижесінде металл сынғыш келеді.Металдың химиялық құрамы болаттың əртүрлі топтарға бөлінуініңмаңызды параметрі болып табылады. Болаттар қосындыланған жəнекөміртекті деп бөледі. Көміртекті түрін аз (көміртек 0,25%-ға дейін), орта(0,25–0,6%) жəне жоғары (онда 0,6%-дан көп көміртек болады

Талап етілетін сипаттарды беру үшін болаттың құрамына қоспалауышэлементтерді енгізеді. Механикалық қасиеттерінің жақсаруы, коррозиялықтұрақтылық, болаттың магниттік жəне электрлік сипаттары қоспалардың

құрамын қолданып, құрамдастыруда алынады. Сондай-ақ болаттыңсипаттамасын жақсарту үшін термоөңдеуді пайдаланады. Бірақ қоспалауышқоспалар оны неғұрлым əсерлі етуге мүмкіндік береді.Қоспалауыш элементтерді мөлшерлік құрамы бойынша төмен, ортажəне жоғары қосындыланған деп ажыратады. Төмен қосындыланған

қорытпаларда қоспалауыш элементтер 2,5%-дан көп болмайды. Ортақосындыланғандарда 2,5–10%, жоғары қосындыланған қорытпаларда 10%-дан жоғары (ГОСТ 4543-71, ГОСТ 5632-72, ГОСТ 14959-79). Болаттардың жіктелуі өздерінің тағайындауы бойынша да жүзеге асады(сурет 2.2). Аспаптық жəне құрастырымдық түрлерді, ерекше физикалыққасиеттермен ерекшеленетін таңбаларды бөліп қарайды. Штампты, өлшеу,сонымен қатар кескіш құралдарды өндіру үшін аспаптық түрді қолданады.Құрастырымдылық түрі құрылыста жəне машина жасауда қолданылатынболат өнімдерді шығаруда қолданылады. Ерекше сипаттарға (магниттік,беріктік жəне т.б.) ие өнімдерді алу үшін ерекше физикалық қасиеттеріменерекшеленетін болаттардан (прецизионалды деп аталатын) жасайды.

Ерекше химиялық қасиеттері бойынша болаттар бір-біріне қарсы қойлабастады. Бұл топтағы қорытпаларға тот баспайтын, қаққа берік, қызуға берікжəне т.б. жатқызуға болады. Тот баспайтын қорытпалар тотқа төзімді жəне

тот баспайтын тағамдық болуы да мүмкін. Бірақ ол екі түрлі категорияғажатады.Өзінің құрамына болат зиянды қоспаларды қосады. Оларға күкірт пенфосфор жатады. Болатта сонымен қатар байланыссыз күйдегі газдар (оттегімен азот) болады. Ол оның сипаттамасына теріс əсер етеді.Фосфор болатқа зиян элемент ретінде қорытпаның сынғыштығынарттырады. Əсіресе төмен температураларда байқалатын мортсынғыштықтышақырып, сондай-ақ қызыдырылған металдың иілгіштігін айтарлықтайтөмендетеді. Күкірттің көп мөлшері жоғары температуда қыздырылғанметалда қызусынғыштық шақырып, сызаттардың пайда болуына əсер етеді.Фосфор мен күкірттің бұл екі элементінен мөлшерлік құрам бойыншаболаттардың дағдылы сападағы (0,06–0,07% аспайтын күкірт пен фосфор),

сапалы (0,035%-ға дейін), жоғары сападағы (0,025%-ке дейін) жəне өтежоғары сападағы (0,015%-ға дейін S, 0,02%-ға дейін P) түрлерін бөледі. Болаттардың таңбалануы олардың құрамынан оттегінің қандай

дəрежеде алынып тасталғанын көрсетеді. Тотықсыздану дəрежесі бойыншакелесі болат түрлерін бөледі:- жайбарақат типті, «ЖП» түрінде белгіленеді;- жартылай жайбарақат – «ЖЖ»;- қайнау типті – «ҚП».Болаттың таңбасының мағынасын ашу үшін қажетті ақпараттарды білукерек. Қоспалауыш элементі жоқ қарапайым құрылымдық болаттарды «Ст»түрінде таңбалайды.

Таңба белгісі. Егер сандардан кейін «ҚП» əріптерітұрса, ол қорытпаның пеште тотықсыздану үдерісінен толықтай өтпегеніанық болады. Сəйкесінше ол қайнатылған категорияға жатады. Егер таңба атауында əріптер болмаса, онда болат жайбарақат категориясына сəйкес

келеді. Қарапайым сападағы көміректі құрылмалық болаттардың химиялыққұрамы 2.1 кестесінде көрсетілген.

Кесте 2.1 – Қарапайым сападағы көміртекті құрылмалық болаттардың

химиялық құрамы (ГОСТ 380-2005)

Қоспалаушы элементтері бар болаттарды жіктеу бірнешекатегорияларды қосады. Қоспалауыш болаттарды таңбалау тиісті ережелербойынша жасалады. Оны білу арқылы нақты бір кез келген қорытпаныңкатегориясын жəне оны қолданудың негізгі аумағын оңайлықпен анықтауғамүмкіндік береді.Көміртектің құрамы ондай таңбалардың атауының бастапқы бөлігіндеорналасқан сандарды (бір немесе екі) көрсетеді. Екі сан қорытпадағыкөміртектің орташа мөлшерін пайыздың жүздік үлесінде, ал біреуі ондықүлесінде көрсетеді. Атауының басында сан таңбасы жок болаттар да бар. Олдегеніміз бұл қорытпалардағы көміртек 1% шамасында болады.Қоспалауыш болаттың таңбалануының үлгісі 2.3 суретінде көрсетілген.

Қорытпалардың қандай элементтерден тұратынын көрсету үшінəріптерді таңба атауының бірінші санынан кейін қояды. Құрамындағыэлементтер туралы ақпарат беретін əріптерден кейін сандардың тұруы да,тұрмауы да мүмкін. Сан бойынша (егер тұрған жағдайда) қорытпаныңқұрамындағы элементтің орташа мөлшері анықталады (тұтас пайыздармен).Ал егер сан болмаса, онда ол элемент 1,5%-ға дейінгі мөлшерде болғаны(ГОСТ 4543-71).«А» əрпі болаттардың бөлек түрлерінің таңбалануының соңындақойыла алады жəне ол алдымызда жоғары сапалы болаттың тұрғанынбілдіреді. Ондай таңбаларға құрамында қоспалауыш қоспа жəне көміртектіболаттары бар жата алады. Жіктемеге сəйкес болаттардың бұл категориясынакүкірт пен фосфор 0,03%-дан аспайтындары жатады.«Ст» əріптерімен құрамында қоспалауыш элементтері жоққұрылымдық болаттар белгіленеді. Жүздік үлесте есептелетін көміртектіңмөлшері əріптерден кейін орналасатын сандарда көрсетілген. Төмен көміртекті болаттар кішкене басқаша белгіленеді. 09Г2С таңбалы болаттакөміртек құрамы 0,09 %, Si, Mn жəне т.б. қоспалауыш қоспалар 2,5 %шамасында болады. 10ХСНД жəне 15ХСНД болаттары көміртектің əртүрлімөлшерімен ерекшеленеді, ал қоспалауыш қоспалардың құрамы бойынша 1%-дан аспайды. Сондықтан əріптерден кейін қоспалауыш элементтердікөрсететін сандар қойылмайды.20Х, 30Х, 40Х жəне т.б. құрылымдық қоспалауыш болаттар құрамындахром бар басым қоспалауыш элементтермен таңбаланады. Қаралып жатқанқорытпадағы пайыздың жүздік үлесімен есептелетін көміртектің мөлшері басжағында сан түрінде қойылады. Əрбір қоспалауыш элементтің əрпінен соңсан тұруы мүмкін. Ол бойынша оның қорытпадағы құрамдық мөлшерінанықтайды. Егер сан көрсетілмесе, онда болаттағы бұл элементтің мөлшері1,5 %-ден аспайды.30ХГСА хромдық кремний марганецтік үлгіден көміртектің 0,3 %екенін, сондай-ақ құрамында хром, марганец, кремний бар екені белгілі.Болаттағы бұл элементтердің мөлшері 0,8 – 1,1 % аралығында.«Ш» əрпі таңбалаудың ең басында мойынтіректерді дайындауғаарналған құрылымдық болатты білдіреді. Қоспалауыш элементтердің əріптікбелгісі мен бұл қоспалардың мөлшерлік құрамын көрсететін сандар болаттыңтаңбасының атынан кейін қойылады. ШХ4 жəне ШХ15 таңбалы болаттарда0,4 жəне 1,5 % хром бар, тиісінше темір мен көміртектен басқа.«Л» əрпімен сапалы қоспалы болат белгіленеді. Олар қоспалауышқасиеттермен жетілдірілген жəне 35ХМЛ немесе 40ХМЛ таңбалануының еңсоңына қойылады.Аспапты категориясына жататын қоспасыз болаттарды «У» əрпіменбелгілейді. Ол таңбаланудың басында қойылады. Əріптен кейін тұрған санқаралатын қорытпадағы көміртектің мөлшерін білдіреді. Ондай болаттарсапалы жəне жоғары сапалы категорияға жатады (бұл категорияныңболаттарын «А» əрпімен белгілеп, таңба атауының соңына қояды). Соныменқатар олардың таңбалануында «Г» əрпі қойылуы мүмкін. Ол марганецтіңжоғары мөлшері бар екенін білдіреді (У7, У8, У8А, У8ГА жəне т.б.).Қоспалы құрастырымдықтармен ұқсас (ХВГ, 9ХВГ) құрамындақоспалауыш элементтері бар аспаптық болаттар таңбаланады.2.3 кестесінде қоспалы аспаптық болаттың химиялық құрамыкелтірілген.