47.Конструкциялық болаттардын классификациясы. Цементілетін және жақсартылған болаттар.

Машина жасайтын болаттар машиналар мен механизмдердің әр түрлі бұйымдардың дайындалуы үшін жасалады. Олар былай классификацияланады:

● химиялық құрамы бойынша (көміртекті және легирленген);

● өңдеу бойынша (цементтелген, жақсартылған);

● көрсетілімі бойынша (серіппелі, шариктіподшипникті).

Цементтелген болаттар.

Төзимділыққа жұмыс жасайтын және өзгергіш және екпінді жүктердің әрекетіне

ұшырайтын бөлшектер дайындау үшін қолданылады. Бөлшектер үстіңгі бетінің беріктігін, қаттылығын және өзектің жеткілікті тұтқырлығын біріктіруі тиіс.

0,25% дейін көміртек құрайтын төменгі көміртекті болаттар цементацияға ұшырайды, бұл тұтқыр өзекті алу үшін қолданылады. Үлкен жүктермен жұмыс жасайтын бөлшектер үшін құрамында көп көміртегі болатын ( 0,35% дейін) болаттар қолданылады. Көміртек құрамының жоғарылауымен өзектің беріктігі жоғарылайды, ал тұтқырлығы төмендейді. Бөлшектер цианирленуге және нитроцементацияға ұшырайды. Цементтелген көміртекті болаттар 15,20,25 аз жүкті (төлке, білік, ось, шпилька) тиеу шартында жұмыс жасайтын төменгі өлшемдегі бөлшектерді даярлау үшін қолданылады. Беттің қаттылығы 60...64 HRC құрайды, ал өзегі жұмсақ болып қалады. Цементті легирленген болаттар беттің жоғарғы қаттылығынан басқа жеткілікті берік өзегі де (жұдырық тәріздес муфталар, поршеньдер, төлкелер) қажет болатын ірі және ауыр жүктелген бөлшектер үшін қолданады. Хромды болаттар 15Х,20Х, h=1...1,5 мм тереңдікте болатын цементтелген қарапайым түрдегі кішкене бұйымдарды даярлау үшін қолданылады. Майда цементациядан кейін орындалған салқындату арқылы шынықтыру кезінде өзек бейнитті құрылымда болады. Сол себепті хромды болаттар өзектегі пластикалықтың аздығынан және цементтелген қабатта жоғарғы беріктігі кезінде беріктік қасиеттеріне ие болады. Хромдық болаттардың ванадиймен (15ХФ) қосымша легирленуі пластикалығы мен тұтқырлықты жақсартатын ұсақ дәндерді алуға жағдай жасайды. Никель цементтелген қабаттың тереңдігін үлкейтеді, бидайдың дәндерінің өсу шегіне және өрескел цементитті тордың тууына кедергі болады, өзектің қасиеттеріне оң ықпалын тигізеді. Хром никельді 20ХН, 12ХНЗА үлкен жүкті тиеулер (тісті доңғалақтар , шлицті біліктер) кезінде жұмыс жасайтын орташа және үлкен өлшемде бөлшектер дайындау үшін қолданылады. Ферритте еритін хроммен және никельмен бір уақытта легирлену өзек пен цементтелген қабаттың беріктігін, пластикалығын және тұтқырлығын үлкейтеді. Болаттар

қыздыруға аз сезгіш болып табылады. Тоңазыған аустениттің тұрақтылығы перлитті және аралық айналу облысында хромникельді болаттарда жоғарғы қыздыруды қамтамасыз етеді майда және ауада салқындатумен бірге ірі бөлшектер шынықтыруын өткізуге мүмкіндік береді. Вольфраммен және молибденмен қосымша легирленген болаттарды (18Х2Н4ВА, Х2Н4МА) ірі ауыр жүктелген бөлшектерді дайындау үшін қолданылады. Бұл болаттар ең жақсы конструкциялық болаттар болып табылады, бірақ никель тапшылығынан олардың

қолданылуына шек қойылады. Хромомарганецті болаттар қымбат хромоникельді болаттардың орнына қолданылады, алайда бұл болаттар қызуға аз тұрақты және аз тұтқырлықта болады. Аз мөлшердегі титанның (0,06...0,12%) жүргізілуі қызуға болаттың бейімділігін кемітеді (18ХГТ, 30ХГТ). Беріктікті жоғарылату мақсатында бор легирленуін пайдаланады (0,001...0,005%) 20ХГР, бірақ бор қыздыру кезінде бидай дәндерінің өсуіне жағдай жасайды.

Жақсартылған болаттар.

Термиялық жақсаруға ұшыраған болаттарды күрделі шартта жұмыс жасайтын

әртүрлі бөлшектерді даярлауы үшін кең қолданады ( әр түрлі жүкті тиеулердің әрекетінде, соның ішінде өзгергіш және динамикалық). Болаттар екпінді жүктерді жақсы қабылдайтын сорбит құрылымды болады. Сынғыш қиратылуға кедергі- маңызды болып табылады. Жақсаруға көміртек 0,30...0,50% құрайтын орта көміртекті болаттар ұшырайды. Жақсартылған көміртекті болаттар 35, 40, 45 арзан болады, олардан кішкене күштеулер болатын (болат 35) бөлшектер және жоғарғы беріктікті талап ететін (40, 45 болаттар) бөлшектер дайындайды. Бірақ бұл болаттардың термиялық жақсаруы болаттар төменгі қыздыруға ие болғандықтан кішкене қима бөлшектерінде ғана механикалық қасиеттерінің жоғарғы кешенін қамтамасыз етеді. Бұл топтағы болаттарды тұрақты жағдайда да қолдануға

болады. Өзектің тұтқырлығы (тісті доңғалақтар, біліктер, осьтер, төлкелер) кезінде жоғарғы беттің қаттылығын талап ететін бөлшектер беттік шынықтыруда жоғарғы жиілік токтарына душар болады. Күштенулердің алынып тасталуына төменгі жүмсартулер өткізіледі.