30.Легирлеу элементтердін тағайындауы. Болатта легирлеу элементтердін үлестірімі.

Хром негізгі легирлеуші элемент болып табылады (0,8... 1,2)%. Ол қыздырғандықты (прокаливаемость) күшейтеді, есебінде жоғары дәрежелі және тұрақты қатты болат алынады.Хромитті темірдің төменгі температурада мортсынғыштік (хладноломкость) арттырады. +20...-60С

Марганец - қыздырғандықты үлкейтеді, бірақта дәннің өсуіне себеп болады, және де төменгі температурада мортсынғыштік (хладноломкость) табалдырықты арттырады. +40...- 60С.

Титан ( ~0,1%) хромомаргенцті болатпен майдалау арқылы дәнді шығарады.

Молибденнің кіріспесі ( 0,15...0,46%) хромды болаттар қыздырғандықты арттырады,

төменгі температурада мортсынғыштік (хладноломкость) табалдырық төмендейді -20 дан... -120С. Молибден статикалы үлкейеді, динамикалық және берікті болат шаршайды, ішкі қышқылдану септігінен қорғайды. Сонымен қатар, никельдің қатысуымен молибден болаттың мортсыну септігін төмендетеді.

Ванадий өз мөлшерінде ( 0,1...0,3)% хромды болатта дәнді майдалап отырып, олардың беріктігімен және тұтқырлығын жоғарлатады.

Никельдің хромды темірінің кіріспесі, өз кезегінде беріктігімен және қыздырғандықты жоғарлата отырып, төменгі температурада мортсынғыштік табалдырығын төмендетеді, бірақта мортсынғыштың бейімделуін арттырады. Хромоникельді болат, өте жақсы қасиетке ие. Бірақ никель таптыртпайтын элемент, сондықтан да оларды қолдану шегі бар. Көп мөлшерлі никельдің орнына мысты қолдануға болады, ол тұтқырлықты төмендетпейді.

Хромомарганецті болатпен кремнийді лигерлеу кезінде сильхром болат алынады ( 20ХГС, 30ХГСА). Болат өз кезегінде үйлесу жағынан өте беріктігімен және тұтқырлығымен белгілі, жақсы қайнатылады, штамталып және кесілуімен өңделеді. Кремний соққы тұтқырлықпен және температуралық артық тұтқырлықты жоғарлатады.

Корғасын қосып, кальций –кесуді өңдеумен жақсартады. Термиялық өңдеу кезінде нығайту арқылы комплексті механикалық қасиетті жақсартады. Көбінесе легирлеуші элементтер теміроксидінің фазасында ериді (феррит, аустенит, цементит), немесе арнайы карбид түзейді. Легирлеуші элементтердің еруі, негізінде темір атомдарымен сол элементтердің атомдарымен араласуы кезінде жүзеге асады. Бұл атомдар

торда қуат береді, сондықтан олардың периоды өзгереді. Тор көлемінің өзгерісі феррит қасиетінің өзгеруіне алып келіп соғады – беріктік жоғарлайды, пластикалылығы төмендейді. Хром, молибден және вольфрам беріктігін азайтады,кремний, марганец,никельге қарағанда,. Молибден және вольфрам, сонымен қатар кремний және марганец белгілі мөлшерде тұтқырлықты төмендетеді. Болатта карбиттер металл болып келеді, Менделеев кестесіндегі темірдің сол жағында орналасқан (хром, ванадий, титан), электронды жолақты құрастырып үлгерген. Процесте карбид құраушы оттегі өзінің валенттік электронын металл атомындағы электрон жолағының толуына береді, содан кейін металдың валенттік электроны металдық қатынас орнатады, сондықтан карбидтердің металдық қасиеттеріне себеп болады. Көміртегі мен темірдің атомдық радиусының қатынасы 0,59 артық болса химиялық қосылысты береді: Fe3C, Mn3C, Cr23C6, Cr7C3, Fe3W3C~ бізге қиын кристалдық торды береді және аустенитте балқиды. Көміртегі мен темірдің атомдық радиусының қатынасы 0,59 кем болса еңгізу фазаларды береді: Mo2C, WC, VC, TiC, TaC, W2C – бізге жай криталдық торды беріп, аустенитте қыин балқиды. Барлық карбидтер жоғары қаттылығымен және температуралық балқуымен ерекшеленеді.