Дәріс № Конструкторлық материалдар және оның жіктелуі. Материалдардың негізгі технологиялық, механикалық және эксплуатациялық қасиеттері

1. К ө м і р т е к т і б о л а т т а р. Кұрамында 0,27%-ке дейін көміртегі бар болаттар пісірудің барлық әдістерімен жақсы пісіріледі, ал көміртегінің мөлшері 0,27%-тен артық болаттарды пісіргенде олардың құрамындары көміртегі жанып, пісіру жапсарында майда қуыстар пайда болады және пісіру жапсарының қаттылығы мен морттығы артып, сы-заттар пайда болады. Сондықтан құрамында көміртегінің мөлшері көп болаттарды алдын ала қыздырып, пісіргеннен соң термиялық өңдеуден өткізеді. Мұндай болаттарды пісіру үшін қосымша жадығат ретінде аз көміртекті болаттарды пайдаланады. Бұл жадығат пісіру жапсарын шынығудан сақтайды. Пісіру тігісінің беріктігін оның құрамына марганец, кремний т. б. легірлеуші элементтер енгізу арқылы арттыруға болады. Металдың құрамындағы фосфор 0,04%-тен асып кетсе, пісіру жапсарынын, морттық қасиеті артады, ал күкірт 0,04%-тен асса, пісіру жапсарында сызаттар пайда болып, металдың механикалық қасиеті жоғары жылысалқындықта нашарлайды.

2. Легірленген болаттар. Құрамында көміртегінің мөлшері 0,35%-ке дейінгі легірленген болаттардың (легірлеуші элементтердің қосындысы 2-5%) пісірілгіштігі барлық жағдайда қанағаттанарлық болады. Бұл болаттардың пісірілгіштігі құрамындағы хром (1,5%-тен жоғары) мен көміртегі артқан сайын жақсара түседі. Көміртекті, никельді (3,5%) болаттар газбен, электр доғасымен жақсы пісіріледі, ал молибденді, хром-молибденді болаттардың пісірілгіштік қасиеттері төмен. Бұл болаттарды пісіргенде сызаттар пайда болатындықтан, оларды қатты қыздырмай, үздіксіз, суытпай пісіру керек. Әдетте, пісіруден бұрын бұл болаттарды белгілі жылысалқындыққа дейін қыздырып алады.

Төмен легірленген болаттарға қарағанда орташа және жоғары легірленген болаттардың жылудан ұлғаю коэффициенттері жоғары болатындықтан, олар пісіру кезінде аса қызып кетуі немесе деформациялануы мүмкін. Бүл болаттарды белгілі жылысалқындыққа дейін қыздырып, ауада суытқанда карбид түзілетіндіктен қаттылығы артып, коррозияға беріктігі кемиді, сызаттар пайда болады.

3. Ш о й ы н. Шойынды пісірудегі негізгі қиыншылық оның ағаруы мен жарылып кетуі. Шойынды сұйық күйде қыздырып және шала қыздырып пісіруге болады.

Шойынды алдын ала 783-923° К (600—650° С) жылысалқындыққа дейін қыздырып, диаметрі 20 мм-ге дейінгі құрамында 3,6%-ке дейін көміртегі, 3,5%-ке дейін кремний элементтері бар шойын электродтарымен пісіреді. Мүндай құрамды электрод пісіру процесінде шойынды ақталудан сақтайды. Сүр шойынды электр доғасы немесе газ жалынымен пісіріп, баяу жылдамдықпен суытады.

Шойынды қыздырып пісіру арқылы сапалы пісіру жапсарын алады, бірақ күрделі, әрі еңбекті көп керек ететіндіктен, практикада бұл әдісті сирек қолданады. Шойынды шала қыздырып пісіру әдісі аса жауапты емес детальдарды пісіру үшін қолданылады. Бүл әдіспен пісіру үшін металл жапсарын ұзына бойына 623—773° К (350—500° С)-қа дейін қыздырады.

Шойынды сұйық күйде пісіру әдісінде электр доғасы қолданылады. Электрод ретінде мынадай жадығаттар пайдаланылады: көміртекті болаттан жасалған жұқа сылақты электродтар;

Монельден жасалған электродтар. Бүл электродтарды шойын детальдарының механикалық өңдеуден пайда болған кемшіліктерін пісіру үшін қолданылады. Монель — никель мен мыс элементтерінен құйылған қорытпа. Монель электродымен пісірілген жапсардың әдетте беріктігі төмен болады.

Комбинациялық электродтар. Бүл электродтар сапалы екі болат электроды мен бір мыс электродынан тұрады. Мұндай электродпен шойынды пісіргенде шойынның пісіру участогы ақталғанмен, ақталған шойынды электрод құрамындағы мыс майда участоктарға бөліп тұрады. Шойынды суық күйде пісіру әдісінде құрамында мрамор, плавик шпаты, кварц құмы, ферромарганец, ферросилиций бар сылақпен сыланып, мыс қабатты ацетанит хромникельді болаттан жасалған электродтар қолданылады. Сылақтың құрамында 66%-ке дейін феррованадий бар.