40Тозуға тұрақты болаттар. Сыныпталуы, тозу түрлері.

Тозуға төзімді болаттар мен қорытпалар.Машина тетіктері мен басқа бұйымдардың тасымалдануының жалғасу мүмкіндігі көптеген жағдайлардағы ұзақтылығы материалдың осыдан жасалған тозуға төзімділігінен байланысты. Машина тетіктері мен басқа бұйымдардың тасымалдануының жалғасу мүмкіндігі, көптеген жағдайдағы ұзақтылығы материалдың осыдан жасалған тозуға төзімділігімен байланысты. Тозу механизмі әртүрлі және тозу шартына байланысты, бірақ металл бетінен ұсақ бөлшектердің шығуынан тұрады. Қарапайым үйкеліс жағдайда металл беті қақталынып, қажалу кедергі жоғарлайды. Сәкесінше берілген жағдайда металдың қақталмаған қабілеттігі белгілі бір деңгейде оның тозуға төзімділігін анықтайды. Қажақты тозу жағдайында егер қажақтың қатты бөлшектері (мысалы құмның) металдың ұсақ үзімдерін тіліктесе, онда тозуға қарсы тұрақтылық металдың морт бұзылуы және оның қатаңдығының кедергісімен анықтылады. Агрессивті орта болған кездегі тозудың кедергісі материалдың жегідеу тұрақтылығына байланысты. Сондықтан қорытпаның тозуға төзімділігі (болаттың) оның физикалық-химиялық қасиеттерімен және тозу шартымен анықталады, бірақ тозу шартына байланысты металдың оптималдық құрылымы және қасиеті түрлі болуы мүмкін.

Қажақты тозуға қарсы тұрақтылық тозушы материалдың қатаңдығының көбеюімен жоғарлайды, бірақ түрлі деңгейдегі түрлі материалдар үшін, сондықтан тозуға төзімділіктің әсерлі жоғарлауы ретінде беттік шынықтыруды немесе беттің қатаңдықты жоғарлатудың басқа әдістерін (көміртектендіру, азоттау және т.б.) санауға болады. Мартенсит+ карбид құрылымды болаттың беттік қатаңдығы бірдей болған жағдайда қалдықты карбиді бар, осындай қатаңдыққа ие болаттарға қарағанда тозуға төзімділік жоғары болады. Тозудың орта деңгейінде жұмыс істейтін машина бөлшектері үшін кобальтпен байланыстырылған арнайы карбид (WC, TiC, TaC) құрылымды пісірілген қатты қорытпаларды, сондай-ақ Х12, Х12М, Р18, Р6М5 типті жоғары көміртекті болаттар (құрылымы: мартенсит + карбид) және басқаларын қолданады. Олар аспапты материалдарға жатады.

1 – серпімді жанасу; 2 – созымды деформациялау; 3 – шағын кесілу; 4 – беттік үлдірдің ұстасуы және қирауы; 5 – ұстасу және терең тегістеу

10.1-сурет. Тозу түрлері

41. Тұрақсыз хром марганецті аустенитті болаттар

Хромды болаттардың термиялық өңдеуден кейінгі беріктігі көміртекті болаттарға қарағанда жоғары. 15Х, 15ХА, 15ХРА,20Х, 20ХР болаттар тозуға төзімді және орташа қысым мен жылдамдықта жұмыс істейтін саусақшалар, өстер итергітр, тісті дөңгелектер сияқты бөлшектер жасауда қолданылады.

Жақсартылатын болаттар деп орташа көміртекті (0,3...0,5%С) шынықтырылып және жоғарғы температуралық босатудан өткізілетін конструкциялық болаттарды айтады. Оларға 30Х, 30ХРА, 35Х, 35ХРА, 38ХА, 40Х, 40ХР таңбалары жатады. Бұл таңбалы болаттардан біліктер, өстер, төлкелер, саусақшалар, тісті дөңгелектер жасалады.

Марганецті болаттарға 10Г2, 35Г2, 40Г2, 25Г2, 50Г2 таңбалары жатады. Бұл болаттардың пісірілгіштігі мен илемділік қасиеттері жоғары, олардан ернемектер, жалғамалар, құбырлар және бекіткіш бөлшектер жасалады. Аталған таңбалы болаттардың тозуға төзімділігі жоғары болады.

Хроммарганецті болаттарды біріктіріліп пісірілетін негізгі қосылыстар мен тозуға тзімді машина бөлшектерін жасауда қолданады.

Тұрақсыз жоғары берiктi аустенит болаттарын ТБС-болаттары немесе АIС-болаттары деп атайды. Бұл болаттар 814%Cr-н, 832%Nі-н, 0,52,5%Mn-н, 26Mo-н 2% дейiн Si–н (мысалы, 30Х9Н8М4Г2С2, 25Н25М4Г1) тұрады.980-1200 С аустениттендiруден кейiнгi мартенситтiк айналудың М_б мен М_т (түрөзгеру мартенситi түзiлуiнiң басталуы) температуралары 20 С төменде болады, яғни болаттардың аустенит құрылымымен өзгешеленетiн ерекшелiктерi болып табылады.Легірленген болаттардың механикалық қасиеттері көміртекті болаттарға қарағанда жоғары (термиялық өңдеуден кейін). Бұл болаттар аз легірленген (құрылыс болаттары) және легірленген болаттар (машина жасау) болып екіге бөлінеді.Аз легірленген болаттардың пісірілгіштігі, тот баспайтындығы жоғары, болады. Бұл болаттар пісірілу конструкцияларын, құбырларды, ірі құрылыс бұйымдарын, көпірлерді, үйлердің, крандардың негізгі қаңқаларын жасау үшін қолданылады. Бұл топ болаттарындағы негізгі қоспа элементтерін марганец пен кремний құрайды. Болаттардың соғу тұтқырлығын азайтпау үшін Мn пен Sі мөлшері 2% аспауы керек. Құрамындағы көміртегі мөлшері 0,1-0,2% аспайды. Жоғарыда айтылған элементтерден басқа болат құрамында онша көп емес, шамамен мөлшері 0,3 ... 0,5% тең хром, никель және мыс болады. Болаттардың маркалары: 18Г2С, 25Г2С, 30ХГ2С, 15ГС т.б.

Хроммарганецті болаттарды біріктіріліп пісірілетін негізгі қосындылар мен тозуға төзімді машина бөлшектерін жасауда қолданылады. Бұл болаттар 20ХГСА, 25ХГСА, 30ХГСА, 35ХГСА маркалы болып шығарылады. Термиялық өңделуі шынықтыру мен төменгі температуралы жұмсартудан тұрады.

Марганецті болаттар құрамына мыналар кіреді: 10Г2, 35Г2, 40Г2, 25.Г2, 50Г2 маркалы болаттың пісірілгіштігі мен созымдылығы жақсы, сондықтан фланцтерді, штуцерді, құбырларды және бекіткіш бөлшектер жасауға қолданылады. 35Г2, 40Г2, 50Г2 болаттардың тозуға төзімділігі жоғары, олардан осьтер, цапфалар, иінді біліктер, штоктар, тісті дөңгелектер жасайды.

Марганец элементтің мөлшері мол болған сайын болаттың үйкеліске беріктігі артады.

Аустенит сыныбының болаттары Бұл болаттар, әдетте хроммен, никельмен (немесе марганецпен) қосындыланған, әдеттегі температурағадейін суытқаннан кейін аустенит құрылымы болады, тұрақсыздану шегі төмен, беріктігі орташа, созымдылығы жоғары және тотығу ортада жемірілуге беріктігі жақсы. Болаттар магнитті емес.

Аустенит сыныбының жемірілуге берік болаттары болып табылады. 12Х18Н9, 17Х18Н9 (13.1-кестені қара), олар сәйкес 0,12-0,17%С; 17-19%Сr; 8-10%Nі тұрады. Жәй суынғаннан кейін болаттардың құрылымы: аустенит (g), феррит (a) және хромның карбидтері М23С6 тұрады. Жемірілуге беріктігі жоғары болатын таза аустенит құрылымын алу үшін SЕ сызығынан жоғарыда болаттар көбінесе 1100-1150 0С (карбидтер еру үшін) қыздырылады және суда (ауада) суарылады.