29. Жоғары берікті болаттарды төменгі температуралық термомеханикалық өңдеу.

Термомеханикалық өңдеу (ТМӨ). Деп термиялық өңдеу мен илемді деформация бірге жүргізілетін өңдеуді айтады. Бұл ұдерісте өңделетін қорытпаның қасиеті мен құрылымы өзгереді.

Деформация өткізілетін температуға байланысты өңдеу жоғары температуралы және төменгі температуралы болып ажыратылады.

Жоғарытемпературалық термомеханикалық өңдеуде аустениттік күйге дейін қыздырылған бөлшектер қатты деформацияланады. Болатта рекристалдану үдерісі өтпеу үшін бірден шынықтырылады. Деформацияланған аустенит шынықтырылғанда, ұсақ ине тәріздес мартенсит түзеді. Мұндай мартенситтің төменгі босатудан кейін қаттылығы, беріктігі жоғары болады.

Төменгі мпературалық өңдеу (ТТМӨ) термо-механикалық орташа көміртекті легірленген болаттар үшін қолданылады. ТТМӨ-де болатты 1100...1050^оС – ға дейін қыздырып, сонан соң 450...550^оС – ға дейін суытылады да, 75...95%- ға дейін деформацияланады.

Деформацияланған бұйым шынықтырылады және 150...200^оС – та төменгі температуралық босату жүргізіледі. Мұндай өңдеуден кейін соғу тұтқырлығы кәдімгі термиялық өңдеуге қарағанда, 1,5...2 есер артады. ТТМӨ конструкциялық болаттарға ғана қолданылып қоймай, басқа да қорытпаларға қолданылады.

Аз легірленген аса берік болаттарда микролегірлеуші элементтері (V, Nb, Ti) бар. Олар дәндердің өсуін тоқтата алады және аустениттің ректристаллизациясын бәсеңдетеді. Осындай болаттардың бірнеше қасиеттері бар: беріктік, қаттылық, созымдылық және пісіруге қабілеттілік. Сондықтын, қасиеттердің жетілдіруі ТМӨ мен легірлеуші элементтердің комбинациясы түрткі болды. Морт сынғыштыққа қарсыласу өте маңызды қасиеттерінің бірі болып табылады. Мұнда ферритті-перлитті болаттарда осы қасиет ферриттің соңғы дән өлшемімен басқарылады. Алайда толықтай ине тәріздес немесе бейнитті болаттарда бұл аустенит дәнінің өлшемімен басқарылады

Болатқа жоғары механикалық қасиеттер беру үшiн аустениттендiруден кейiн оны 80%- дық түрөзгеруге түсiредi (қақтау, тарту, сумен сығу т.б.) 250-550°С (қайта қатденелену температурасынан төмен). Түрөзгеру iсамалында аустенит нығаймаға түседi, көмiртекпен кедейленедi, бұл Мб, Мт нүктелерiнiң көтерiлуiне әкеледi.

Сонда Мт нүктесi 20 °С жоғарыда болады. Суынғанда аустенит тұрақсыз болады және оның түрөзгеруiнде мартенситтiк айналу жүредi. Сондықтан созуға сынауда түрөзгеруі бар аустенит мөлдектері мартенситтiк айналуға түседi, бұл жергiлiктi нығаюға әкеледi және түрөзгеру аустениттiң көршiлес нығаймаған көлемдерiнде шоғырланады, Демек g®a (мартенситтiк) айналу «мойын»-ның түзiлу мүмкiндiгiн жояды, бұл АІС-болаттардың жоғары созымдылығымен түсiндiрiледi.

Бұл болаттар көп жүк түсетiн тетiкбөлшектер, сым сымарқандар, бекiту тетiкбөлшектерiн т.б жасауға пайдаланылады.

30. ПНП-болаттар

Жоғары илемді болаттар – трип(ПНП)- болаттар. Салыстырмалы түрде жақында ғана трип-болаттар деп аталған жоғарыланған илемді болаттың жоғары берікті тағы бір класы жасалды. Жоғары беріктік пен илемділіктің үйлесуі термиялық өңдеу режимімен және температуралық деформациямен өңделеді. Болат құрамы келесідей болуы керек, шынықтыру арқылы (1000-1100ºС-ден бастап) бөлме температурасында аустенитті таза құрылым орнығуы керек(М_н және М₀ нүктелері 0ºС температурадан төмен жатуы керек). Осыдан кейін рекристализация температурасынан аспайтын (600ºС төмен) температурады деформация орындалады.

Бөлме температурасына дейінгі суытылудан кейін аустенитті жағдай сақталады, ол кезде М_Н нүктесі бөлме температурасынан төменде жатады, бірақ М₀ нүктесі аустениттің көміртек және гегірленген элементтерден қосылу нәтижесінде оң температура аймағына орналасты. Бөлме температурасында тәжірибе кезіндегі деформация мартенситтің пайда болуына әкеліп соғады. Осылайша пластикалық деформация нәтижесіндегі зерттеу процесінде шығыс аустенитті; салыстырмалы аз берікті жағдай мартенситті; жоғары беріктілікке айналады.

Трип-болатының типтік құрамы: 0.3% C, 9% Cr, 8% Ni, 4% Mo, 2% Mn, 2% Si немес 0.25% C, 25% Ni 4% Mo, 1.5% Mn . Трип-эффектіні қамтамасыз ету үшін басқа да трип-болатының құрамына (М_Н және М₀ нүктелері шыныққан жағдайда бөлме температурасынан төмен, қақталма кезінде М_Н бөлме температурасынан төмен, ал М₀ үлкен) легірлеуші элементтердің көп мөлшерін енгізеді. Маңызды деформация (60-80%) 400-500ºС температурада өңделеді.

Механикалық құрамы мынадай мәнге жетеді: , , . Бұл болаттардың ерекше маңызды құрамы- сызаттардың пайда болуына қарсы кедергінің жоғары болуы. Мысалы кезіндегі қарапайым хром-никельмолибденді болаттың күйреу тұтқырлығы 175кгс/мм² шамасында, сол беріктілік кезіндегі мартенситті ескіретін болаттарда 300 кгс/мм^3/2 шамасында, ал трип –болаттарда 500 кгс/мм^3/2 -ден жоғары болады.

Қазіргі уақытты трип-болаттар беріктілігі мен үйлесімділігі ең жоғары материал болып табылады, яғни ең сенімді құрылымды материал.