Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі «Talap» коммерциялық емес акционерлік қоғамы
жүктеу/скачать 9,8 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 1.2. Болатты термиялық өңдеу
| Бақылау сұрақтары
Шойын деп аталатын қорытпаны түсіндіріңіз? Иілгіш шойыннан қандай бөлшектер жасалады? Болатпен салыстырғанда шойынның қандай артықшылықтары бар? Сұр шойынның ақ шойынға қарағанда қандай пайдасы бар? KCH 30-6-осы шойынның таңбалануын түсіндіріңіз. Иілгіш шойынның мақсаты қандай. Беріктігі жоғары шойыннан не өндіріледі? 1.2. Болатты термиялық өңдеу Термиялық өңдеу дегеніміз-құрылымы мен қасиеттерін өзгерту үшін металл өнімдерін жылыту және салқындатудан тұратын технологиялық процесс. Құймалар, жартылай фабрикаттар, дәнекерленген қосылыстар, машина бөлшектері, құралдар термиялық өңдеуге ұшырайды. Термиялық өңдеудің негізгі түрлері: тазарту, қатайту, босату және тозу. Процесс уақыты дайындамаларды пешке салу уақытынан, оларды қыздыру, ұстау және салқындату кезеңінен тұрады. Термиялық өңдеудің әр кезеңінде температура критикалық нүктелері деп аталады, олар әдетте А әрпімен белгіленеді. Мысал: болаттағы темірді перлитті аустенитке айналдыру процесіне сәйкес келетін және 727 градусқа дейін қыздыру арқылы ас1 критикалық нүктесіне дейін қыздыру арқылы ыдыратқанда, Ас2(7680С) нүктесіне дейін қыздыру ферриттің құрылымын өзгертеді, ал Ас3 (8000С) дейін қыздыру температурасы цементит пен ферриттің құрамын толығымен өзгертеді және оларды аустенитке айналдырады. Мұнда с-қыздыру процесі жүріп жатқанын көрсетеді, ал Аг3-мұнда r-салқындату. Термиялық өңдеу үш бағыт бойынша жүзеге асырылады: термиялық өңдеудің өзі (тек материалға жылу әсері); көбінесе қысымның механикалық әсерін параллель қолданумен термиялық өңдеу; химиялық-термиялық өңдеу металдың эксплуатациялық қасиеттерін арттыратын химиялық заттармен металды қанықтырумен бірге жүреді. Химиялық-термиялық өңдеудің көптеген түрлері бар: азоттау, цементтеу, диффузиялық металдандыру (алиттеу, хромдау, силиттеу және т.б.). Өңдеудің бұл түрінің ерекшелігі-металдың қыздыру температурасы жоғары (500..9500с), экспозиция уақыты ұзағырақ (15 ... 50 сағ) және процестің өзі көбінесе арнайы газ ортасында жүзеге асырылады. Күйдіру-термиялық өңдеу, нәтижесінде металдар немесе қорытпалар тепе-теңдікке жақын құрылымға ие болады: күйдіру металдар мен қорытпалардың ыдырауын тудырады, бұл икемділіктің жоғарылауымен және қалдық кернеулердің алынуымен бірге жүреді. Күйдіру температурасы қорытпаның құрамына және күйдіру түріне байланысты; күйдіру температурасынан салқындату жылдамдығы 30...2000С /сағ шегінде беріледі, ұстау ұзақтығы 1.0 тн 0.5-тен 1.0 сағатқа дейін. қыздырылған металл. Тазарту бірінші немесе екінші, толық және толық емес, диффузиялық, төмен, қайта кристалдану және т. б. болуы мүмкін. Сөндіру-термиялық өңдеу, нәтижесінде қорытпаларда тепе-тең емес құрылым пайда болады және жылдамдығы қорытпаның құрамына байланысты болатын жеделдетілген салқындату арқылы жүзеге асырылады. Болат 750 ... 10000С температураға дейін қызады. Суды, минералды майларды, NaOH 10% сулы ерітіндісін, балқытылған тұздарды, сілтілерді және т. б. қатайту құралы ретінде пайдаланыңыз.. Құрылымдық және аспаптық болаттар қатайту және жоғары қаттылық беру үшін қатайтылады. Сөндіргеннен кейін демалысты орындаңыз. Термиялық өңдеу, нәтижесінде алдын-ала қатайтылған қорытпаларда олардың құрылымын тепе-теңдікке жақындататын фазалық өзгерістер болады. Беріктендірудің демалыспен немесе тозумен үйлесуі күйген күймен салыстырғанда қасиеттердің (қаттылық, беріктік сипаттамалары, электр кедергісінің меншікті күші және т.б.) жоғары деңгейін алуды көздейді. Демалыстың үш түрі бар. Төмен температура ( 150-2500С температурада қыздыру және ұстау) жоғары қаттылықты қажет ететін қатайтылған және химиялық-термиялық өңделген болаттар үшін қолданылады (HRС 58...63 мұндағы HR – металдың қаттылығы, С – кгс-тегі сынақ жүктемесі.) және тозуға төзімділік. Соңғы құрылым-босатылған мартенсит. Орташа демалыс (350...4500С температурада қыздыру және ұстау) HRС 40...50 қаттылығын жоғары серпімділікпен және жеткілікті беріктікпен береді. Ол серіппелерді, серіппелерді және мөрлерді нығайту үшін қолданылады. Жоғары демалыс (500...6000С) HRС 30...40 қаттылығын береді, ал соққы тұтқырлығын күрт арттырады. Сондықтан қатайту+жоғары демалыс жақсарту деп аталады. Пайдалану кезінде соққы жүктемелерін бастан кешіретін машиналардың бөлшектерін алуға арналған Орташа көміртекті болаттар жоғары температураға ұшырайды. Болатты қалыпқа келтіру оны GSE сызығынан жоғары қыздыру (Fe-C диаграммасы бойынша) және тыныш ауада салқындату болып табылады. Эвтектоидты болаттар Ас3 нүктесінен 500С жоғары, ал эвтектоидты болаттар 950 – 10000С дейін қызады. Төмен көміртекті болаттар үшін күйдірудің орнына қалыпқа келтіру ұсынылады, себебі олар күйдіру мен қалыпқа келтіруден кейін қасиеттерде іс жүзінде ешқандай айырмашылық жоқ. Болатты қалыпқа келтіру кезінде толық фазалық қайта кристаллизация жүреді; ауада кейіннен салқындату аустениттің ұсақ түйіршікті құрылымы бар біртекті ферритоцементит қоспасына айналуына әкеледі. Сондықтан қалыпқа келтіру, мысалы, құю немесе соғу арқылы алынған ірі түйіршікті құрылымды жоюдың тиімді әдісі болып табылады. Орташа және жоғары көміртекті болатты қалыпқа келтіру күйдірумен салыстырғанда беріктігін 15% арттырады. Қоспаланған болаттардың құрылымын түзету үшін толық күйдірудің орнына Жоғары температуралы қалыпқа келтіру қолданылады, бұл термоөңдеу процесінің өнімділігін арттырады. Химиялық-термиялық өңдеу-бұл бөлшектердің беткі қабатын әртүрлі химиялық элементтермен диффузиялық қанықтыруға әкелетін технологиялық процестер. Химиялық-термиялық өңдеу қаттылықты, тозуға төзімділікті, шаршауға және байланысқа төзімділікті арттыру үшін, сондайақ металл конструкцияларын электрохимиялық және газ коррозиясынан қорғау үшін қолданылады. Процестің негізгі параметрлері қыздыру температурасы (500 ... 8000С) және ұстау уақыты (10-90 сағат, тереңдігі 0.5...1.5 мм) болып табылады. Химиялық элементтермен химиялықтермиялық өңдеу процесінің үш кезеңі бар. Бірінші кезеңде диссоциация жүреді, ол молекулалардың ыдырауынан және диффузиялық элементтің белсенді атомдарының пайда болуынан тұрады. Мысалы, көміртегі тотығының диссоциациясы 2СО→СО2+С немесе аммиак 2NH3 →3H2+2N. Екінші кезеңде олар металдың қаныққан бетімен сіңеді, яғни диффузиялық элементтер атомдарының жанасуы жүреді, нәтижесінде жұқа беткі қабат диффузиялық элементпен қаныққан (сіңу), металл бетінің атомдарымен химиялық байланыс пайда болады. Процестің үшінші кезеңі-диффузия-химиялық элементтің металдың атомдық-кристалды торына терең енуі, ол қатты ерітінділердің пайда болуымен немесе фазалық қайта кристалданумен бірге жүреді. Диффузиялық қабаттың қалыңдығы қыздыру температурасына, қанықтыру кезіндегі тозу ұзақтығына және диффузиялық элементтің бетіне шоғырлануына байланысты. Химиялық-термиялық өңдеудің бірінші және екінші кезеңдері диффузиялық аймақтың құрылымы мен қасиеттері қалыптасатын үшінші – диффузиялық сатыға қарағанда тезірек жүреді. Үшінші кезең химиялықтермиялық өңдеу жылдамдығын анықтайды. Химиялық-термиялық өңдеудің ең көп таралған түрлері-цементтеу - болат бұйымдарының бетін көміртекпен қанықтыру және азоттау - болат бұйымдарының бетін азотпен қанықтыру; цианид - болат бөліктерінің бетін азот пен көміртекпен бір уақытта қанықтыру. Сонымен қатар, өнеркәсіпте болат бөлшектердің бетін металдармен қанықтыру да қолданылады: алюминий (алиттеу), хром (хромдау), кремний (силиттеу) және т.б., диффузиялық металдандыру деп аталады. Ол қатты, сұйық және газ тәрізді ортада жүзеге асырылуы мүмкін. Қатты ортада диффузиялық металдандыру кезінде 0,5...5% мөлшерінде аммоний хлориді қосылған ферроқорытпалардан тұратын ұнтақ қоспалары қолданылады. Сұйық диффузиялық металдандыру бөлшектерді балқытылған металға батыру арқылы жүзеге асырылады (мысалы, мырыш, алюминий). Газды қанықтыру әдісімен жоғары температурада хлор металдармен байланысқан кезде пайда болатын металдардың Ұшпа хлорлы қосылыстары қолданылады. Болаттың металдармен беттік қанықтылығы 900 ... 12000С температурада жүзеге асырылады. жүктеу/скачать 9,8 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|