Дәріс 11. Болатты термиялық өңдеу технологиясы. Болатты термиялық өңдеу үрдісінің жалпы сипаттамасы. Металдар мен қорытпалардың қасиеттері олардың ішкі құрылымына тәуелді. Олардың құрылымын, ал оның нәтижесінде қасиеттерін өзгерту үшін қолданылатын тиімді тәсілдердің бірі термиялық өңдеу болып табылады. Жылумен өңдеудің негіздерін құрған – Чернов Д.К. Олар одан ары Бочвар А.А., Курдюмов Г.В., Гуляев А.П. жұмыстарында дамыды.
Металдар мен қорытпалардың қасиеттерін тиісті бағытта өзгерту үшін, оларды белгілі бір температураға дейін қыздыру, сол температурада ұстау және салқындату операциялары жиынтығын термиялық өңдеу деп атайды. Жылумен өңдеу нәтижесінде қорытпалардың құрылымы өзгеріп, керекті қасиеттері (беріктік, қаттылық, тозуға тозімділік және т.б.) арта түседі.
Қажетті температураға дейін қыздырылған қорытпаның суыту жылдамдығын өзгерту арқылы әртүрлі құрылым және қасиеттер алуға болады.
Металдың кыздыру температурасы мен суыну жылдамдығын өзгерту арқылы оның құрылымдық өзгеріс жылдамдығын арттыруға немесе кемітуге болады.
Жылумен өңдеудің түрлері.Жылумен өңдеудің барлық түрі бес топқа бөлінеді: 1) Бірінші тектік қыздырып өңдеу; 2) Екінші тектік қыздырып өңдеу; 3) Шынықтыру; 4) Жұмсарту;
Қыздырып өңдеу Бірінші тектік қыздырып өңдеу болаттың бастапқы күйіне және оның температурасына байланысты гомогенизациялық қыздырып өңдеу, қайта кристалдануға қыздырып өңдеу және қалдық кернеуді жоюға қыздырып өңдеу деп бөлінеді.
Гомогенизациялық (диффузиялық) қыздырып өңдеу. Бұл түрін легірленген болаттардың морттық сынуына әкелуін жоғарлататын дендритті және ішкі кристалдық ликвацияны кеміту мақсатымен қолданады. Дендритті ликвация легірленген болаттардың пластикалылығы мен тұтқырлығын төмендетеді. Сондықтан тек кішкентай құймаларын ғана емес, ірі құймаларын да гомогенизациялық қыздырып өңдеуге ұшыратады. Гомогенизациялық күйдіруде температура өте жоғары (1100 – 1200 °С) болады, өйткені тек осы жағдайда болаттың бөлек көлеміндегі құрамын теңестіретін толық диффузиялық процесс жүреді.
Екінші тектік қыздырып өңдеу (фазалық өзгерістер) болаттарды немесе нүктелерінен жоғары температураға дейін қыздырып, осы температуралда ұстап тұрып, содан соң өте жәй жылдамдықпен суыту нәтижесінен тепе – тең құрылымды күйге әкелетін фазалық түрленуді айтады.
Қыздырып өңдеудің мынандай түрлері бар: толық, изотермиялық, толық емес және төменгі.
Толық емес қыздырып өңдеу толықтан айырмашылығы, болатты төменірек температураға дейін ( нүктесінен азырақ жоғары) қыздырумен орындайды.
Болаттарды нормальдау. Фазалық қайта кристалдануға қыздырып өңдеу сияқты нормальдануға көбiне қысыммен ыстықтай өңделгеннен кейінгі конструкциялық болаттар және фасонды болат құймалар ұшырайды. Нормальдану күйдіруден негiзiнде суыну жағдайымен ерекшеленедi; Ас3температурасынан 50—70°С жоғары болатын температураға дейiн қыздырғаннан кейiн болатты тынық ауада суытады.
