Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі «Talap» коммерциялық емес акционерлік қоғамы
жүктеу/скачать 9,8 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 1.1.1 Металл қорытпаларының жай-күйінің диаграммасы
| Бақылау сұрақтары
Инженерлік құрылымдық болаттар не үшін қажет екенін түсіндіріңіз? Құрылымдық материалдарға қойылатын негізгі талаптар қандай? Құрылыс материалының өңделуі нені білдіреді? Жұмыс ортасы құрылымдық материалдың механикалық қасиеттеріне қалай әсер етеді? Болаттардың химиялық құрамы бойынша сипаттамасын түсіндіріңіз. ВСт3сп-осы Болаттың сипаттамасын толығырақ түсіндіріңіз. 42х2гснма беріктігі жоғары Болаттың таңбалануын түсіндіріңіз. 10Х14Г14Н4Т-осы аустениттік болаттың мақсаты мен таңбалануын түсіндіріңіз. 1.1.1 Металл қорытпаларының жай-күйінің диаграммасы Диаграммаларды қолдана отырып, олар металл қорытпаларының кристалдану процестерін және осыған байланысты металл құрылымдарының қалыптасу заңдылықтарын сипаттайды. Күй диаграммасы-тұрақты тепетеңдік жағдайында химиялық элементтердің температурасы мен концентрациясына байланысты қорытпалардың фазалық құрамын көрсететін графикалық сурет. Темір – көміртек диаграммасы,белгілі болғандай, темірден көміртекке дейін таралуы керек (1.1-сурет, а). Темір көміртекпен Сурет 1.1 – Темір-көміртек қорытпасы күйінің диаграммасы-а, Көміртек атомының ядросын темір-ферриттің кубтық торына енгізу кристалдық торының элементарлық ұяшығы (Feа)-б химиялық қосылыс түзеді-цементит (Fe3C). Сондықтан осы диаграмманың құрамдас бөліктерін темір мен цементит деп санауға болады. Темір-цементит қорытпасының негізгі компоненті-темір. Қатты күйде темір үш аллотропты полиморфты модификацияда болады. Feα модификациясы –9110с-тан төмен температурада тұрақты, ал Feõ -13920С -тан жоғары көлемдік центрленген текше (ОЦК, (1.1-сурет, б). Feγ -бетке бағытталған текшенің модификациясы (GCC) 911... 13920С жоғары температурада болады. Жүйенің тағы бір компоненті-көміртегі. Темір-көміртек қорытпасында бір фазалы құрылымдық түзілімдер - темірдегі көміртектің сұйық ерітіндісі, көміртектің қатты ерітінділері - феррит және аустенит, көміртектің темірмен химиялық қосылыстары - цементит, ал екі фазалы құрылымдық компоненттер - перлит және ледебурит түзіледі. Егер біз Fe-C диаграммасын Е нүктесі арқылы өтетін тік сызықпен екі бөлікке бөлсек, онда Е нүктесінің сол жағында орналасқан қорытпалар қатайтылған кезде γ-темір - аустениттегі көміртектің қатты ерітіндісінің құрылымын құрайды. Бұл қорытпалар болат деп аталады. Е нүктесінің оң жағында ледебурит деп аталатын эвтектика пайда болады. Бұл қорытпалар шойын деп аталады. Салқындату кезінде болаттардағы фазалық түрлендірулер S нүктесі арқылы өтетін 1-2-S тік сызығын қарастырыңыз (көміртегі мөлшері 0.81%). 1-ші нүктеден 2-ші нүктеге дейін (температура диапазонында) қорытпа екі фазалы болады: сұйықтық+аустенит. 2-ші нүктеден S-ге дейін одан әрі салқындату аустениттің тұрақты күйін тудырады, ал S нүктесінің деңгейінде аустенит перлит деп аталатын феррит-цементит қоспасын қалыптастыру үшін ыдырайды. Трансформацияның өзі эвтектоид, ал болат перлит деп аталады. 0.81% көміртектен көп немесе аз болаттарда ұқсас қайта құру ЅЕ және SG сызықтары бойынша ұқсас қайта құрулар жүреді. Жоғарыда айтылғандарға сүйене отырып, құрамында көміртегі 0.81% - дан аз эвтектоид, С=0.81% эвтектоид және С>0.81% - дан төмен эвтектектоид болып бөлінеді. Бұл жағдайда шойын эвтектикалық (C<4.3%), эвтектикалық (C=4.3%) және эвтектикалық (c>4.3%) болып бөлінеді. Суретте көрсетілгендей баяу салқындағаннан кейін көптеген эвектектоидты болаттардың құрылымы. 1.1, екі кезеңнен тұрады: феррит және перлит. Перлитом деп атайды эвтектоид жүйесін железоцементит қамтитын 0.8% көміртек (П=Ц2+Ф). Перлит көбінесе пластина тәрізді құрылымға ие және берік құрылымдық компонент болып табылады: σв= 800-900МПа (Болаттың беріктік шегі); σТ=450МПа (Болаттың кірістілік шегі); U≤16% (Болаттың салыстырмалы ұзаруы); HB=1800-2200ed. (Бринеллдің қаттылығы). Көміртектің жоғарылауымен феррит мөлшері азаяды перлит мөлшері артады, яғни цементит мөлшері артады (химиялық қосылыс Fe+C). Цементиттің қатты бөлшектері деформацияға төзімділікті арттырады, сонымен бірге Болаттың икемділігі мен тұтқырлығын төмендетеді. Перлитке көміртектің әрбір қосылуы 0.1% металдың тұтқырдан сынғыш бұзылуға ауысуын арттыратыны белгілі. Көміртек Болаттың технологиялық қасиеттеріне де теріс әсер етеді: дәнекерлеу, кесу, қысым. Көміртегі мен тұрақты қоспалармен (кремний, фосфор, күкірт және басқалары) бірге әр Болаттың көп компонентті болуын ескере отырып, басқа элементтердің, көбінесе металдардың арнайы қоспалары бар. Бұл қоспалар әдетте қоспаланған элементтер деп аталады, ал болаттар сәйкесінше қоспаланған болаттар деп аталады. Допинг ретінде келесі элементтер жиі қолданылады: - Cr,Mn,Si,Mo,W,V, Ti,Co,Nb. AL,Cu,B (алюминий, мыс, ванадий) және басқалары аз қолданылады. Төмен көміртекті болаттардағы Хром 0.3% дейінгі мөлшерде қоспа ретінде енгізіледі. Төмен қоспаланған болаттарда 0.7-3.5% хром болуы мүмкін. Қоспаланған болаттарда оның құрамы 12-ден 18% - ға дейін, ал жоғары қоспаланған болаттарда 35% - ға дейін жетеді. Хром дәнекерлеу процесін қиындататын отқа төзімді оксидтердің пайда болуына ықпал етеді. Құрамында 0.8% болат бар қоспа ретінде марганец дәнекерлеу процесін қиындатпайды. Ол қоспалаушы элемент болуы мүмкін. Орташа марганецті (1.8-2.5% Мп) болаттарды дәнекерлеу кезінде жіктің ТӘА (термиялық әсер ету аймағы) шыңдау құрылымдары және, демек, жарықтар пайда болуы мүмкін. Кремний, қоспа ретінде, болатта 0.3% дейін, дезоксидтегіш ретінде болады. 1.5% - ға дейінгі мөлшерде қоспалаушы элемент ретінде ол дәнекерлеуді нашарлататын отқа төзімді кремний оксидтерін құрайды. Болаттардағы молибден 0.8% дейін шектеледі. Бұл мазмұнмен болаттардың беріктік көрсеткіштеріне оң әсер етеді және құрылымды ұнтақтайды, алайда дәнекерлеу кезінде ол күйіп кетеді, бұл балқытылған металда жарықтардың пайда болуына ықпал етеді. Қоспаланған болаттардағы ванадий 0.2-0.8% шегінде болады. Болаттың тұтқырлығы мен икемділігін арттырады, құрылымын жақсартады, кальцийленуді арттырады. Титан мен ниобий коррозияға төзімді және ыстыққа төзімді болаттарға 1% дейін мөлшерде енгізіледі. Олар болаттың кристалл аралық коррозияға сезімталдығын төмендетеді, сонымен бірге болаттардағы ниобий 8...18% - ыстық жарықтардың пайда болуына ықпал етеді. Күкірт және фосфор - зиянды қоспалар. Күкірттің жоғарылауы ыстық жарықтардың пайда болуына әкеледі, дәндер арасындағы байланысты бұзады және жарықтардың пайда болуына ықпал етеді (қызыл сынық), икемділікті, шаршауды азайтады және дәнекерлеуді нашарлатады. Оның болаттардағы мазмұны 0.03 шегінде шектеледі..0.06%. Фосфор-салқындықты тудырады, сұйықтықты арттырады, бірақ болатты құрғатады. Оның мазмұны 0.025...0.08% шегінде шектеледі. Азот, сутегі және оттегі болатта газ түрінде де (жарықшақтарда, тесіктерде, микрокректерде және т.б.), сонымен қатар қатты енгізу ерітінділері және сынғыш металл емес қоспалар түрінде (Fe2O3, ЅіО2 оксидтері, Fe2N нитридтері және т. б.) болады. Астық шекараларында орналасқан металл емес қосындылар болаттардың қаттылығын және төзімділік шегін төмендетеді. Микроавтобустарда жиналатын сутегі тері тесігін тудырады және көбінесе суық "баяу" жарықтардың пайда болуына ықпал етеді. жүктеу/скачать 9,8 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|