71 Мартенситке шынықтырылатын болаттарды термомеханикалық өңдеу. Төмен температуралы және жоғары температуралы термомеханикалық өңдеулер. Перлитті түрлену кезіндегі деформациясымен термомеханикалық өңдеу.

Болаттарды беріктендіру үшін термомеханикалық әдістерді қолданады. «Шынықтыру» кезінде алынған мартенсит жоғары емес беріктілік пен өте жоғары икемділікке ие болады. Осындай «шыныққан» жағдайдағы болатты формациялауға болады, кесу мен өңдеуге және басқа да технологиялық операцияларға жіберуге болады. Соңғы беріктілік құрамдары 480-500ºС кезіндегі тізбекті босаңдату кезінде қалыптасады.

Жоғары температуралы термомеханикалық өңдеулерде деформация дәрежесі 20-30% жетеді.Жоғары температуралы тмө көміртекті, легірленген, конструкциялық, серпімді,аспаптық болаттарда жүргізеді. Деформациядан кейін міндетті түрде кристаллизация процесін жүргізген жөн. Төмен температуралы түрінде температура қызған уақытында деформацияланады, салқындаған аустенит шамасы (400-600С), ал деформация температурасы М_н нүктесінен жоғары болу керек, төмен болса кристаллизацияға ұшырайды. деформация дәрежесі әдетте 75-95 % құрайды. Шынықтыруды деформациядан кейін орындайды. Шынықтырғаннан кейін екі жағдай да төмеен температуралық күйге келеді.(100-300С). Бұл жағдай жасалған жұмыстың беріктігін көтереді Ϭ_в- 220-300 кгс\мм2, а_н- 5-6 кгс-м/см2, ψ- 6-8% болады. Төмен температуралы өңдеуді орташа көміртекті легірленген мартенситте шынықтырлған болаттар үшін орындайды.

Болаттың термомеханикалық өңдеу режимі

Болаттардың термомеханикалық өңдеуден кейін беріктігінінің өсуін аустенит деформациясы нәтижесінде оның түйірлерінің блоктарға бөлінуімен түсіндіреді.Кәдімгі шынықтырумен салыстрырғанда блоктардың өлшемдері 2-4 есеге кемиді. Сондай-ақ дислокация тығыздығы артады. Келесі шынықтыруда мұндай аустениттен өте ұсақ мартенсит пластиналары бөлінеді және кернеу төмендейді.

72 Түйіндерінің өсу ыңғайына байланысты болаттардың негізгі түрлері

73 Металдық қосылыстар. Электрондық қосылыстар. Ену күйтүрлер. Лавес күйтүрлері. Сигма-күйтүрлер

Металдық қосылыстар әдебиетте негізгі екі топқа бөлінеді: - интерметалиттік қосылыстар – бірнеше металдардың қосылысы, металдық қосылыстар – металдық байланыспен міндетті түрде сипатталады, олардың құрамына метал емес элементтердің қосылуы мүмкін.

8.1-сурет. Металдық қосылыстардың кең құрамдық аймағы бар (берттолидтердің) жүйелердің күй диаг.

Металдық қорытпаларда Н.С. Курнаков бойынша металдық қосылыстар келесі екі топқа бөлінген: бертоллидтер және дальтонидтер.Қазіргі кезде металдық қосылыстардың көптеген түрлері белгілі. Оларды келесі негізгі сыныптарға бөлуге болады: электронды қосылыстар; ену фазалары; Лавес фазалары; сигма фазалар. Легірленген элементтердің жоғары мөлшерінде темірмен немесе басқа бір интерметалитті қосылыстар (мысалы, Ғе₇Мо₆, Ғе₇W₆ , Ғе₃Nb₂, Ғе₃Ті және т.б.) түзеді. Лавес фазалары- интерметаллитті қосылыстардың ең көп тараған түрі. Лавес фазалары неіс кристал химигі Фриц Лавестің құрметіне берілген. (MgZn2, MgCu2). Электронды қосылыстар маңызды техникалық қорытпаларда жиі кездеседі- мыс пен мырыш, мыс пен қалайы, темір мен алюминий. Электронды қосылыстар периодтық жүйенің І топ екі элементі қосылғанда түзіледі.

8.4-сурет. Лавес фазадегі жазықтық бойынша атомдардың орналасу сүлбесі

Электрондық қосылыстың күрлелі кристалдық тордың сүлбесі

74 Аса салқындатылған аустениттің өзгерісінің термокинетикалық кестесызбасы. «Квазиэвтектоид» түсінігі. Перлиттің құрылымдық туындауы. Видманштетті табақтардың түзілуі. Асыра суытылған аустениттің ыдырауы және аллотропиялық өзгеру механизмдері мен кинетикасы. Фазалық диагараммаға сай эвтектоидтық болата тек бір ғана межелік нүкте (723⁰С) бар. Одан төмен аустенит перлитке өтеді. Жоғарыда көрсетілгендей, перлит феррит пен цементиттің көлемдік табақшаларынан тұрады. Табақшалардың қалыңдықтарының қатынасы тұрақты, шамамен 7,3:1 қатынасына, демек перлиттегі ферритпен цементиттің салыстырмалы шамаларының қатынасына тең. Ал феррит пен цементит (Ц) табақшаларының қалыңдықтарының абсолюттік шамалары аустениттік изотермиялық жағдайда ыдырау температурасына байланысты. Аустениттің 723⁰С-тан асыра суыну дәрежесі артқан сайын, одан пайда болған перлиттегі a және Ц табақшаларының қалыңдығы азаяды (7,3:1 қатынасы сақталады). Эвтектоидтық болатта суыну дәрежесі: DТ артқанда перлиттегі табақшалардың орташа қащықтығы (қалыңдығы) L,A тез азаяды. Шамамен DТ=130⁰C-қа дейін бұл байланысты мынадай формуламен сипаттауға болады: lgL=4-9×10^-3DТ. Салыстыру үшін 189-суретте перлиттің суыну дәрежесі DТ=18⁰С және 130⁰С болғандағы микроқұрылысы көрсетілген. Жеке перлит колониясының ішінде L шамасы едәуір үлкен аралықта өзгереді. Бірақ табақшалардың 75% қалыңдығының орташа шамасынан ауытқуы 10-12%-тен аспайды. Сондықтан берілген DТ үшін L тұрақты шама деп есептеуге болады.

Болаттың қаттылығы мен беріктігі перлиттегі феррит пен цементит табақшаларының қосындысы жанасу беттерінің шамасына тура, ал L-дің шамасына кері пропорционал. Перлиттің колониясының (түйіршігінің) өлшемдері барлық бағытта шамамен бірдей болып келеді. Бұл оның өсу жылдамдықтарының барлық бағытта бірдей екендігін көрсетеді. Феррит пен цементит табақшаларының қалыңдықтарының суыну дәрежесіне байланыстылығы негізінен екі фактормен анықталады: еркін энергиясының азаюы (DF) мен диффузияның жылдамдығы. Табақшалар жұқа болған сайын, олардың қосынды жанасу бет ауданы және оның энергиясы үлкен болады. Сонымен DТ өскенде L азаяды, DF артады.

Көп жағдайда a және Ц табақщалары қалың эвтектоидтық қоспаны – перлит, ал олардың қалыңдықтары орташа болса – сорбит, аз болса – тростит деп атайды. Бірақ, табақшалардың қалыңдықтары үздіксіз өзгеретіндіктен, олардың бір-біріне өту шекараларын (температуралық немесе L бойынша) көрсету мүмкін емес.

Квазиэвтектоид ұғымы- эвтектоидқа дейінгі эәне эвт.кейінгі қорытпаларда суыту шарттарына сай түзілетін химиялық құрамы бойынша эвтектикалық нүктеге жақын эвтектоид.