1-дәріс. Машина жасау материалдары пәннің мақсаты мен мәні. Машина жасау саласының қазіргі уақыттағы жағдайы

Мәшинелер тетікбөлшектері мен әр түрлі аспапты жасау үшін болаттар мен қорытпаларды таңдау және тағайындау әдістерін, мәшине жасау материалдарының алыну технологиясы мен қолдану аймағын және олардың құрылысының ерекшеліктерін оқып білу пәнді оқыту мақсаты болып табылады.

Конструкциялық және қосынды болаттардың технологиялық алыну әдістерін оқып білу, олардың қасиеттері мен мәшине жасау өнеркәсібінде қолдану аймағын оқып білу, металдар мен қорытпалар қасиеттерінің құрамы мен құрылымына тәуелділігін оқып білу және мәшине жасау өнеркәсібінде қолданылуын оқып білу пәннің негізгі міндеті болып табылады.

Осы пәнді оқып білу үшін бакалавриат студенттер материалтану, конструкциялық материалдар технологиясы пәндерін меңгеріп игеруі қажет.

Материалдар туралы ғылымның дамуына орыс және кеңес ғалымдары үлкен үлес қосты. П.П.Аносов (1799-1851-ж.ж.) алғашқы рет болат құрылымы мен оның қасиеттері арасындағы байланысты анықтады. Д.К.Чернов (1839-1921-ж.ж.) болаттың полиморфизм ашты, дүние жүзінде ғылыми металтанудың негізін қалаушы болып танылған. Н.С.Курнаков (1860-1941-ж.ж.) пен оның шәкірттерінің жұмыстары физикалық-химиялық зерттеу әдістерінің дамуына және метал қорытпаларында күрделі фазалардың сыныпталуына үлкен маңызы бар.

Органикалық қосылыстардың химиялық құрылымының теориясын жасаған ірі орыс химигі А.М.Бутлеровтың (1828-1886-ж.ж.) жұмыстары жасанды полимерді материалдарды алу үшін ғылыми негіз жасады. С.В. Лебедевтің жұмыстарының негізінде әлемде алғашқы рет жасанды сағызшырынның өнеркәсіптік өндірісі қолға алынды. Көпөлшемді материалдардың дамуына В.А.Каргин мен оның шәкірттерінің құрылымдық зерттеулерінің үлкен мәні бар.

Отандық ғалымдардың ішінде қара жєне түсті металдар мен олардың өнеркәсіптік қорытпаларының технологиялық қасиеттерін, термиялық өңдеу жєне де шағын қосындылау зерттеудеріне Қазақстан ғалымдары А.А.Пресняков (1921 - 2002ж.ж.), О.Қ. Дүйсемалиев, А.Т. Қанаев жєне т.б. зор үлес қосты.

Конструкциялық беріктік – беріктігінің, сенімділік пен ұзақ уақыттың үйлесімімен тұратын жинақы сипаттама.

Жадығат (материал) беріктігінің айқындау-өлшемін оның жұмыс істеу жағдайларына байланысты таңдайды. Статикалық жүктемелерде материалдың созымды түрөзгеруге қарсыластығын сипаттайтын уақытша кедергісі s_в немесе тұрақсыздану шегі s_0,2(s_т) беріктіктің айқындау-өлшемі болып табылады. Көптеген тетікбөлшектердің жұмыс істеу жағдайында созымды түрөзгеру шектелетіндіктен, олардың жүк көтеру қабілетін, әдетте, тұрақсыздану шегі арқылы анықтайды. Статикалық беріктікті шамамен бағалау үшін қаттылықты НВ пайдаланады (болат үшін тәжірибелік қатынас s_в =НВ/3 дұрыс болады).

Мәшинелердің көптеген тетікбөлшектері ұзақ айналымды (дүркін) жүктемелерге түседі. Олардың беріктігінің айқындау-өлшемі ретінде - шыдамдылық шегі s_R (сайкелісті (симметриялы) дөңгелетіп июде s_-1) алынады.

Беріктігі таңдалып алынған айқындау-өлшемдерінің шамасы бойынша қауіпсіз жұмыстық кернеулері есептеледі. Материалдың беріктігі неғұрлым жоғары болса, солғұрлым қауіпсіз жұмыстық кернеулер де жоғары болады, соған сәйкес тетікбөлшектің өлшемдері мен мөлшерзаты (массасы) ықшамдалады.

Бірақ материал беріктігі деңгейінің көтерілуі, салдар ретінде, жұмыстық кернеулердің де серпімді түрөзгерулердің өсуімен қоса жүреді e_сер =s/Е, мұндағы Е-әдеттегі серпімділік мөлшерлігі (модулі).

Серпімді түрөзгеруді шектеу үшін, материал қатаңдығының айқындау-өлшемі болып табылатын, оның серпімділік (немесе жылжу) мөлшерлігі (модулі) жоғары болуы тиіс. Атап айтқанда, беріктіктің емес, қатаңдықтың айқындау-өлшемі білдектер табандарының, берілістер тұрқыларының және дәл өлшемдері мен пошымдары сақталуы қажет басқа тетікбөлшектердің өлшем-дерін байланыстырады.

Қарама-қарсы талапта болуы мүмкін. Аспаптардың серіппелері, жұқа қаңылтақтары және басқа сезімтал серпімді бөліктері үшін керісінше, серпімді үлкен жылжуларды қамтамасыз ету маңызды. e_е.үсер =s_сер/Е болғандықтан, материалдан серпімділіктің жоғары шегі мен серпімділіктің кіші мөлшерлігі қажет етіледі.

Әуе мен зымыран техникасында пайдаланылатын материалдар үшін, олардың мөлшерзаты бойынша тиімділігі маңызды мән алады. Ондай материалдар тиісті беріктігімен s/(rg) [r-тығыздылық, g-еркін құлау үдеуі] меншікті қатаңдығымен Е/(rg) бағаланады.

Сонымен, конструкциялық беріктіктің айқындау-өлшемі ретінде, пайдалану жағдайында оны ең толық көрсететін сипаттамалар алынады.

Мәндері МЕСТ-пен анықталатын стандартты механикалық сипаттамаларынан s_в, s_0,2-ден басқа, материалдың металлургиялық және технологиялық сапасы да бағаланады, конструкциялық беріктікті бағалау үшін жұмыстық температуратардағы және пайдалану орталардағы беріктіктің сипаттамалары қажет.

Мысалы, 250⁰С ылғалды ортада жұмыс істейтін біліктің беріктігін есептеу үшін, осы температурадағы s_в, s_0,2, Е және ылғалды орта мен оны қыздыру арқылы анықталған s_-1 білу қажет.

Сенімділік – материалдың морт қирауға қарсы тұру қасиеті. Пайдалану жағдайында морт қирау жұмыс істеп тұрған тетікбөлшектердің кенеттен істен шығып мәшиненің тоқтауына әкеліп соғады. Морт қирау есептелгеннен төмен кернеулерде үлкен жылдамдықпен жүретіндіктен, сондай-ақ апат зардаптар-ының мүмкін болуы да ең қауіпті болып саналады;

Морт қирауды сақтандыру үшін, құрылғы материалдары жеткілікті созымды (d,y) және соққы тұтқырлығымен (КСU) болуы тиіс. Бірақ, нақтылы тетікбөлшектің пайдалану жағдайын ескерусіз кішкене зертханалық үлгілерде анықталған сенімділіктің бұл өлшемшамалары (параметрлері) тек қана жұмсақ беріктігі төмен материалдар үшін ғана жеткілікті көрнекті бола алады. Сонда, құрылғылардың металл сыйымдылығын азайтуға ұмтылу морт сынауға көтеріңкі бейімділігімен созымдылығы төмен жоғары берікті материалдардың кеңінен қолданылуына әкеледі.

Пайдалану жағдайында олардың созымдылығын, тұтқырлығын қосымша төмендететін және морт қирау қауіпін өсіретін себепшілердің іс-қимылын ескеру қажет. Мұндай себепшілерге кернеулер шоғырландырушылары (кесіктер), температурадың төмендеуі, өскелең жүктемелер, тетікбөлшектер өлшемдерінің өсуі (кең көлемді себепші) жатады.

Пайдалану жағдайында кенеттен сынуларды болдырмау үшін, материал-дың жарылуға беріктігін ескеру қажет. Жарық құрауға беріктік деп жарылудың дамуын тежейтін материалдың қабілетін сипаттайтын сенімділіктің өлшемшамалар тобын айтады.

Ж. Ирвинмен жарылуға беріктіктің екі айқындау-өлшемі ұсынылған, олардыі ішінде айқындау-өлшемі К көбірек қолданыс тапты.

Айқындау-өлшемін К жарық төбесіндегі кернеулердің қарқындылық коэффициенті деп атайды. Ол жарық төбесінің алдындағы кез-келген нүктедегі созу кернеуін sв анықтайды.

Бөлшектің бөлімі х»0,16 болғанда бірге айналады, сондықтан К жарық төбесінен ~0,16 мм қашықтықта санмен s_у тең.

Бұл жымайтын жүктеме түсіру үшін айқындау-өлшемін К (созумен жазық түрөзгеру) К₁, ал аумалы мәніне жеткенде, қашан тұрақты жарық тұрақсызға өткенде – К_1С белгілейді. Айқындау-өлшемі К_1С қирау сәтінде жарық төбесінен жақын жерде қандай (қарқындылықтың) мәнге жететінін көрсетеді.

К_1С шамасы жарық төбесіндегі (оның мұқалуы) созымды түрөзгерудің дәрежесіне тәуелді және тұтқырлы жарықтың дамуына қарсыластықты сипаттайды. Осы себеппен К_1С айқындау-өлшемі қирау тұтқырлығы деп аталады. Неғұрлым ол көп болса, солғұрлым материалдың тұтқырлы қирауға қарсыластығы және оның сенімділігі жоғары болады. Сенімділіктің сапалы сипаттамасынан басқа К_1С, жоғары берікті материалдардан (s_в ≥1200 МПа болаттардан, s_в ≥800 МПа титан қорытпаларынан және s_в ≥450 МПа алюминий қорытпаларынан) тетікбөлшектерді беріктікке есептегенде s0,2 мен Е толықтырады. Ол белгілі жұмыстық кернеуде жарықтың қауіпсіз өлшемін немесе, керісінше, ақаудың белгілі өлшемінде қауіпсіз кернеуді анықтауға мүмкіндік береді. Мысалы, s_ж жұмыстық кернеуде (1.2-сурет) жарық i ұзындығымен ІІ-материал (ІІ-қисық) үшін қауіпсіз болады, К1С кіші мәні бар І-материалдың (І-қисық) қирауына әкеледі (К1С/<К1С//).

Материал сенімділігін бағалау үшін, сонымен қатар, мына өлшемшамалар да пайдаланылады: 1) соққы тұтқырлығы КСV мен КСТ; 2) суықтай сынудың температурадық басталуы t₅₀. Бірақ, бұл өлшемшамалар, беріктікке есептеу үшін жарамайды, өйткені олармен тек қана сапалық баға беріледі.

КСV өлшемшамамен жоғары сенімділікті қажет ететін қысым ыдыстар, құбырлар жүйесі және басқа құрылғылар материалдарының жарамдылығы бағаланады.

Материалдың қажуға қарсылығын тәжірибе арқылы анықтағанда, негізгі кернеудің синусоид тәрізді өзгеру айналымы алынған. Ол айналымның сайкеліссіз еселеуішімен R=s_е.к /s_е.ү; кернеудің ауытқу шегімен s_а=s_е.ү - s_е.к /2; айналымның орташа кернеуімен s_m=s_е.ү +s_е.к/2 сипатталады.

Сайкелісті айналымдар (R=-1) және сайкеліссіз (R кең мөлшерде өзгереді) болып бөлінеді. Айналымдардың алуан түрлері мәшинелер тетікбөлшектерінің әр түрлі жұмыс істеу түзімдерін сипаттайды.

Айналымды жүктемелердің әсерімен материалдағы бүлінулердің біртіндеп жиналуына, оның қасиеттерінің өзгеруіне, жарықтардың түзілуіне және олардың дамып барып қирауына әкелетін ісамалдарды қажу деп, ал осы қажуға қарсы тұру қасиетін – шыдамдылық деп атайды. (23207-78 МЕСТ).

Тұрықтық жүктемеден қираумен салыстырғанда қажумен сыну арасында бірсыпыра ерекшеліктері бар, олар:

1. Тұрықтық жүктемедегіге қарағанда ол аз кернеулерде; тұрақсыздану шегінің немесе уақытша кедергінің аздығында болады.

2. Қирау бетте (немесе оған жақын жерде), бір шеңберден аспайтын жерде, кернеу шоғырланған жерлерде (түрөзгерудің) басталады. Кернеулердің жергілікті шоғырлануын айналымды жүктеменің нәтижесінде бүлінулер немесе өңдеудің іздері түрінде, кесіктер, орта әрекеттері жасайды.

3. Қирау бірнеше сатыда дамиды, олар материалдағы бүлінулер, қажу жарықтарының түзілуі, біртіндеп дамуы және олардың кейбіреулерінің бір негізгі жол жарығына құйылуы және соңғы тез қирауды сипаттайтын қорлану ісамалдарда жүреді.

4. Қирауда қажу ісамалдарының бірізділігін бейнелейтін сынықтың ерекше құрылымы бар. Сынық қирау ошағынан (шағын жарықтардың түзілу жерлері) және екі аймақтан - қажу мен сынудан тұрады.

Қирау ошағы бетіне жақын жанасады, өлшемі кіші және беті тегіс. Қажу аймағын қажу жарығының бірізді дамуы қалыптастырады. Бұл аймақта ерекше іздер, олардың сақина пішіндемесі бар, бұл қажу жарығының секірмелі түрде жылжуын дәлелдейді. Кішірейіп келе жатқан жұмыстық қимада кернеулер соншалық өседі, тіпті оның тез қирауына әкелгенше қажу аймағы дамиды. Осы соңғы қирау сатысын сыну аймағы көрсетеді.

Айналымды жүктеме жағдайында материалдың жұмыс істеу қабілеті туралы үлгілерді қажуға сынаудың нәтижесі бойынша айтады (25.502-79 МЕСТ). Оны арнайы мәшинеде жүргізеді, үлгілерге көп реттік жүктеме түсіріледі (созу-қысу, ию, бұрау).

Үлгілер (15 кем емес) кернеулердің әр түрлі деңгейіне бірізді түсіріледі, қирауға дейінгі айналымдар саны анықталады. Сынаулар нәтижелерін қажу қисығы түрінде бейнелейді, ол логарифм мекендігінде : айналымның ең үлкен кернеуі s_е.у (немесе s_а) – жүктеме айналымдар саны N түзу сызықтар мөлдектерінен тұрады.

Көлденең мөлдек кейін қажу қирауына әкелмейтін шексіз үлкен немесе берілген (NМ мәйектік) айналымдар санымен кернеуді анықтайды. Бұл кернеу шыдамдылықтың физикалық шегі s_R болып келеді (R-айналымның сайкеліссіз еселеуіші), сайкелісті айналымда s_-1. Қажу қисығының көлбеу мөлдегі s_к кернеуіне тең шыдамдылықтың шектеулі шегін сипаттайды, оған айналымдардың белгілі саны ішінде (NК) жадығат шыдауы мүмкін.

Көлденең мөлдегімен қисықтар сынаулардың жоғары емес температура-ларында болаттарға тән. Көлденең мөлдегі жоқ қисықтар түсті металдарға және жоғары температурадарда немесе жемірілу ортада жұмыс істейтін барлық материалдарға тән. Мұндай материалдардың шыдамдылығының тек шектелген шегі бар.

Қажу қисықтары шыдамдылықтың мынадай айқындау-өлшемдерін анықтауға мүмкіндік береді:

1) айналымдық беріктікті – шыдамдылықтың физикалық немесе шектелген

шегі. Ол материалдың шыдау қабілетін сипаттайды, яғни ол белгілі жұмыс істеу уақытында ең үлкен кернеуге шыдау қабілеті.

2) айналымды ұзақ уақыттық – қажу жарығының белгілі ұзындығымен түзілуіне дейінгі немесе берілген кернеуге қажумен қирауға дейінгі материал шыдауының айналымдар саны (немесе пайдалану сағаты). Ұзақ уақыттық шек-сіз (s_е.у < s_-1) және шектеулі (s_е.у > s_-1) болуы мүмкін.

Шыдамдылық қисықтарын шектеулі ұзақ уақыттық аймақта сынау нәтижелерін санақнамалық өңдеу негізінде анықтайды. Бұл ұзақ уақыттық үлгілер бетінің күйжайына жоғары сезімталдығынан оның едәуір бытыраңқы-лығымен байланысты.

Көп айналымды шыдамдылықтың жоғарыда қарастырылған айқындау-өлшемдерін анықтаудан басқа, кейбір арнайы жағдайлар үшін аз айналымды қажуға сынаулар қолданылады. Оларды жоғары кернеулерде (s_0,2 жоғары) және жүктеменің аз жиілігінде (әдетте 5 Гц көп емес) жүргізеді. Бұл сынаулар құрылғылардың (мысалы, ұшақтардың) жұмыс істеу жағдайларына сәйкестірі-леді, олар сирек өткізіледі, бірақ, мөлшері бойынша едәуір айналымды жүктемелерге түседі. Мұндай сынаулардың мәйегі 5·104 айналымдардан аспайды, сондықтан материалдың аз айналымды қажуын сипаттайды.

Мұнда қажу процестердің үш сатысын бөлетін қосымша сызықтар (үзілмелі) көрсетілген.

Жалпылама кестесызба шыдамдылықтың қосымша айқындау-өлшемдерін анықтауға мүмкіндік береді. Олардың ішіндегі ең маңызды мәні қажу жарығының өсу жылдамдығымен анықталатын өміршеңдігі (ҚЖӨЖ). Өміршеңдік бүлінген күйжайында жарық түзілгеннен кейінгі материалдың жұмыс істеу қабілетін сипаттайды.

Өміршеңдік (ҚЖӨЖ) – материал сенімділігінің айқындау-өлшемі. Оның көмегімен шыдамдылықтың шектелген шегі бойынша айналымды беріктікке есептелген тетікбөлшектің жұмыс істеу қабілеті болжамданады. Жоғары өміршеңдікте (азғантай ҚЖӨЖ-де) ақау талдамасы арқылы дер кезінде жарықты байқап, тетікбөлшекті тез ауыстыру арқылы мәшиненің апатсыз жұмысын қамтамасыз етуге болады.

Қажумен қираудың тетігі беттік қабатта шағын созымды түрөзгерудің дамуымен және жинақталуымен байланысты, сондай-ақ, жылжымалардың қозғалуына негізделген. Тұрақсыздану шегінен төмен кернеулерде жылжымалардың жылжу мүмкіндігі қатденелердің әр қасиеттілігі мен олардың кездейсоқ бағдарлануына байланысты.

Айналымды ұзақ уақыттық және беріктік көптеген себепшілерге тәуелді, солардың ішінде бет қабатының құрылымы мен кернеулі күйжайының, бет сапасы және жеміру орта әрекетінің шешуші мәні бар. Беттегі қысудың қалдық кернеулерінің бар болуы қажу жарығының түзілуін қиындатады, нәтижесінде шыдамдылық шектің өсуіне мүмкіндік береді. Созу кернеулері мен көп сандық кернеулер шоғырландыруыштары бірден теріс ықпал жасайды, олар:

конструкциялық – тетікбөлшек қимасы пошымының өзгеруі: шырайналмалар, тесіктер, ойықтар, қынамалар т.с.с.;

технологиялық– беттің шағын тегіс еместігі, сызаттар мен басқа механикалық өңдеудің іздері;

металлургиялық – саңылаулар, қуыстар, бейметал қосымшалары (тотық-тар, сульфидтер, силикаттар т.б.) түрінде ішкі ақаулар.

Кернеулер шоғырландырушыларының ықпалын кернеулер шоғырлануының тиімді еселеуішімен бағалайды Кs=s_-1/ s_-1К, мұнда тегіс үлгі-нің s_-1 шыдамдылық шегінің осындай үлгінің кернеулер шоғырландырушысы s_-1К бар шыдамдылық шегіне қатысын түсінеді.

Сонымен, шыдамдылық шегі тетікбөлшек өлшемдерінің өсуімен (ауқымды себепші) төмендейді және ең қарқынды жеміру орта ықпалымен, шұңқырлар, жарықтар торы және басқа кернеулер шоғырландырушылары түрінде, беттің бүлінуіне әкеледі.

Тозуға беріктігі – үйкелістің белгілі жағдайында материалдың тозуға қарсыластық көрсету қасиеті. Тоздыру – үйкеліс күштерінің ықпалымен материал бөлшектерінің бөлінуі арқылы, оның беткі қабаттарының біртіндеп үгілу процесі. Тоздыру нәтижесі тозу деп аталады. Оны өлшемдерінің өзгеруі (сызықтық тозу), көлемінің немесе мөлшерзатының азаюы (көлемдік немесе мөлшерзаттық тозу) бойынша анықтайды.

Материалдың тозуға беріктігі тоздыру жылдамдығының Jк немесе үдемелі қарқындылықтың Iһ кері шамасымен бағаланады. Тоздырудың жылдамдығы мен үдемелі қарқындылығы тозудың сәйкес уақытына немесе үйкеліс жолына қатынасы болып келеді. Берілген тозуда ΔҺ тоздыру жылдамдығының мәні неғұрлым аз болса, солғұрлым үйкеліс басбөлігінің жұмысының қоры t жоғары болады: t=∆ћ/υһ.

Жоғары температурадарда жұмыс істейтін тетікбөлшектердің ұзақ уақыттылығы (энергетика қондырғыларының, әсерлегіш қозғалтқыштарының тетікбөлшектері) үздіксіз созымды түрөзгерудің жылдамдығымен – тұрақты кернеуде (тұрақсыздану шегінен төмен) созымды түрөзгеру дамуының жылдамдығымен анықталады. Үздіксіз созымды түрөзгеру жылдамдығын шектеу үшін қызуға берік материалдарды қолдану қажет.

Қызған құрғақ газдар немесе сұйық электролиттер ортасында жұмыс істейтін тетікбөлшектердің ұзақ уақыттылығы сәйкес химиялық немесе электр - химиялық жемірілу жылдамдығына тәуелді. Мұндай орталарда жұмыс істейтін тетікбөлшектің төзімділігін қызуға- және жемірілуге төзімді материалдарды қолдану сақтайды.

Сонымен, пайдалану жағдайында тетікбөлшектердің материалдарының конструкциялық беріктігін мына айқындау-өлшемдері сипаттайды:

1) беріктік айқындау-өлшемдері s_в, s_0,2, s_-1, олар берілген беріктік кепілдігінде тетікбөлшектердің қауіпсіз жұмыс кернеулерін, мөлшерзатын және өлшемдерін анықтайды;

2) серпімділік мөлшерлігі Е, ол тетікбөлшектің берілген пішіннамасында серпімді түрөзгерулердің шамасын, яғни оның қатаңдығын анықтайды;

3) созымдылығы d, y, соққы тұтқырлығы КСТ, КСV, КCU, қирау тұтқырлығы К_1С, суықтай сынудың температурадық басталуы t₅₀, олар пайдалануда материалдың сенімділігін бағалайды;

4) айналымды ұзақ уақыттылығы, тоздырудың, үздіксіз созымды түрөзгерудің, жемірілудің жылдамдықтары, олар материалдың ұзақ уақыттылығын анықтайды.

Ұсынылған әдебиеттер

Негізгі 2 [8-12, 313-325]

Бақылау сұрақтары

1. Қандай металдар конструкциялықтарға жатады?

2. Сенімділік және ұзақ уақыттылық деген не?

3. Статикалық, динамикалық эәне циклдық күштер кезіндегі конструкциялық беріктік критерийі болып не табылады?

4. Конструкциялық беріктікті жоғарылатудың қандай әдістері бар?

5. Металл деген не?

2-дәріс. Легірленген болаттар. Нормалды және жоғары статикалық беріктігімен легірленген болаттар

Болатқа белгiлi бiр мөлшерде оның құрылымы мен қасиеттерiн өзгерту мақсатымен арнайы енгiзiлетiн элементтер қосындылау элементтерi деп аталады (грек тiлiнен “лега”-күрделi). Осыған байланысты қажеттi қасиеттерiмен арнайы енгiзiлген элементтермен болат қосынды болат деп аталады. Шамамен 0,1% мөлшерiнде қосылған элементтерiмен шағын қосынды деп аталады.

Қосынды элементтердiң жиын мөлшерi 2,5% аспаған болаттар аз қосындыға, 2,5-10%-қосындыға және 10% көбiрегi-көп қосындыға (Fe-ң мөлшерi 45% көбiрегi) жатады.

Қосынды болат төрт нышаны бойынша сыныпталады: тепе-теңдiк құрылымы бойынша, ауада суынғаннан кейiнгi құрылымы бойынша, құрамы мен тағайындалуы бойынша.

Тепе- теңдiк құрылымы бойынша:

1. Эвтектоидқа дейiнгi болат, құрылымында басы артық феррит бар.

2. Эвтектоидты болат, перлит құрылымы бар.

3. Құрылымында басы артық (екiншi) карбидi бар эвтектоидтан кейiнгi болаттар.

4. Құрылымында сұйық болаттан бөлiнiп шыққан бiрiншi карбидтерi бар ледебурит болаты. Құйылған күйiнде басы артық карбидтер аустенитпен бiрге эвтектиканы ледебуриттi түзедi, ол соғу мен қақтауда жекеленген карбид пен аустенитке бөлiнедi.

Fe-C кестесызбасына сәйкес эвтектоидқа дейiнгi көмiртектi болаттағы көмiртек мөлшерi 0,8% аз, эвтектоидтыда 0,8% төңiрегiнде, эвтектоидтан кейiнгiде 0,8-2,0% және ледебуриттегiде 2,0% көбiрек.

Көптеген қосынды элементтер (Fe-C кестесызбасындағы)S, E нүктелерiн көмiртектiң аз мөлшерiне қарай ығыстырады, сондықтан эвтектоидқа дейiнгi мен эвтектоидтан кейiнгi, эвтектоидтан кейiнгi мен ледебуриттi болаттар арасындағы шекара қосынды болаттарда көмiртектiң аз мөлшерiнде жатыр. Көмiртектiлерге қарағанда, мысалы, хромның 5%- да 0,6% көмiртегiмен болат эвтектоидтан кейiнгi, ал 1,5% көмiртегiмен – ледебуриттi болып табылады.

g-аймағын тарылтатын элементтiң көп мөлшерiнде g«a айналуы болмайды (феррит қорытпалары). Демек, феррит болаттарының сыныбы g-аймағын тарылтатын элементтердiң көп мөлшерiнде және g-аймағын кеңейтетiн көмiртектiң аз мөлшерiнде алынады.

Сондай-ақ аустениттi болаттар сыныбы да алынуы мүмкiн. g-аймағын кеңейтетiн элементтердiң жеткiлiктi жоғары мөлшерiнде болат алынады, ондағы аустенит бөлме температурасына дейiн суытқанда да сақталады.

Демек, эвтектоидқа дейiнгi, эвтектоидты, эвтектоидтан кейiнгi және ледебуриттіден басқа қосынды болат ферриттi, аустениттi сыныптары болуы мүмкiн. Тiптi g«a айналуы жартылай болғанда жартылай ферриттi, жартылай аустениттi сыныптары да болуы мүмкiн.

Ауада суынғаннан кейiнгi құрылымы бойынша. Азғантай қалыңдығымен үлгiнi тыныш ауада суытқаннан кейiн алынатын құрылымы бойынша: перлиттi, мартенситтi, аустениттi негiзгi үш сыныпқа бөлуге болады.

Перлит сыныбының болаттары қосынды элементтердiң салыстырмалы аз мөлшерімен, мартенсит – едәуiр көбiрек, аустенит – көп мөлшерiмен сипатталады.

Қосынды элементтер мөлшерiнiң өсуiне қарай перлит аймағында аустениттiң тұрақтылығы өседi, ал мартенситтiк айналудың температура аймағы төмендейдi, міне осыған байланысты болаттардың үш сыныбының алынуы, бұл аустениттiң тең жылулық ыдырауының кестесызбасында бейнеленген (2.1-сурет).

Перлит сыныбының қосынды болаттары үшiн (көмiртектiлер үшiн) ауада суыту жылдамдығының қисығы перлиттiк ыдырау аймағын қиып өтедi және перлит, сорбит, тростит құрылымдары алынады.

Мартенситтi сыныптың болаттарында перлиттiк ыдырау аймағы едәуiр оңға ығысқан. Сондықтан ауада суыту перлиттiк аймақтың айналуына әкелмейдi - аустенит мұнда ыдыраусыз мартениттiк айналудың температурасына дейiн және мартенситтiң түзiлуi орын алады.

Одан ары көмiртек пен қосынды элемент мөлшерiнiң өсуi перлиттiк ыдырау аймағын оңға ығыстырып қана қоймай, сонымен бірге мартенсит нүктесiн төмендетiп оны терiс температурадар аймағына түсiредi. Бұл жағдайда болат ауада бөлме температурасына дейiн салқындап аустенит күйжайын сақтайды.

Қарастырылған сыныптау шартты және ауада суынатын үлгiлердiң салыстырмалы кiшкене өлшемдерi үшiн жататынын айтқан жөн. Суыну жағдайын өзгертiп әр түрлi құрылым алуға болады. Мысалы, перлиттi болатты суарып мартенсит құрылымын алуға болады, ал жай суытып мартенсит сыныбының болаты перлит аймағында айналуға түседi.

2.1-сурет. Аустениттiң тең жылулық ыдырауының кестесызбасы: а) – перлит; ә) – мартенсит; б) – аустенит сыныптары үшiн

Аустенит болатын нөлден төмен суытқанда мартенситтiк айналуға әкелуi мүмкiн.

Құрамы бойынша сыныпталуы. Қосынды болат құрамына байланысты никельдi, хромды, хромникельдi, хромникельмолибдендi т.с.с. болып сыныптала-ды. Сыныпталу нышаны - болатта қосынды элементтердiң бар болуы.

Тағайындалуы бойынша сыныпталуы. Тағайындалуына байланысты болаттарды мына топтарға бiрiктiруге болады; Конструкциялық болат, мәшине тетiкбөлшектерiн жасауға жұмсалады. Конструкциялық болат әдетте тұтынушыда жылумен өңдеуге түседi. Сондықтан конструкциялық болаттар көмiртектендiретiн және жақсартылатын (шынықтыру мен жұмсартуға түсетiндер, жоғарғыға практикалық мiндеттi емес) болып бөлiнедi.

Құрылғы болаттарға құрамы бойынша жақын, бiрақ тұтынушыда жылумен өңдеуге тағайындалмағандар құрылыс болаты деп аталатын топқа бірiгедi (олар негiзiнен құрылыста қолданылады). Жиi оларды аз қосынды деп атайды.

Аспаптық болат, кескiш, өлшеуiш, металқалып және басқа аспап жасауға қолданылады. Аспаптық болаттар шартты мына төрт дәрежеге бөлiнедi: көмiртектi, қосынды, металқалыптылар және тез кесушi.

Ерекше қасиеттермен болаттар мен қорытпалар.

Оларға қандай да болсын айқын қалыптасқан қасиетiне ие болатын болаттар жатады: тоттанбайтын, қызуға берiк және жылуға төзiмдi, тозуға берік, жылулық кеңею ерекшелiктерiмен, ерекше магниттi және электрлiк қасиеттерiмен т.б.

Көптеген жағдайда бұл болаттар қосынды элементтердiң соншама көп мөлшерiнен тұрады, сондықтан оларды темiр қорытпаларына емес, яғни болаттарға емес, а күрделi көп құрамбөлiктi қорытпаларға қосып есептеуге болады. Бiрақ мұндай қорытпалар мен болаттар арасында анық шекара жоқ, сондықтан оларды болатпен бiрге қарастыруға тура келедi. Сонымен қатар негiзгi элемент-темiр болатын қорытпаларға қасиеттерi мен тағайындалуы бойынша олар жақын болғанмен мұндай қорытпалардың кейбiреулерiнде тiптi темiр болмауы мүмкiн.

Аз қосынды болат көмiртектi мен қосынды болаттар арасындағы өтпелi болып табылады. Ол өзiнiң негiзiмен аз көмiртектi болатқа сәйкес келедi (0,1-0,2%С) аздаған және шағын мөлшерде (пайыздың ондаған және жүздеген үлесiмен) құрамында Cr, Ni, Cu, V, Nb және басқа элементтер қосылған. Көмiртектi болаттармен салыстырғанда шағын қосылған аздап болатты қымбаттатып едәуiр оның беріктiгiн, суыққа-, жемiрiлуге-, тозуға беріктiгiн арттырады, созымдылық қасиеттерi мен пiсiргiштiгi сақталады.

19282-73МЕСТмен аз қосынды болаттың 28 ентаңбасы табақтай және ендi тiлiм қақтауы, табақ-қыспақ пен сомтемiр, шыңдалма мен металқалыптар үшiн, түрсапа мен үлгiлi қақтау үшiн қысқартылған ентаңбалар түржинағы тағайындалған (19281-73МЕСТ)*, олар төменде жұлдызшалармен (*) көрсетiл-ген.

14Г2*, 09Г2*, 09Г2Д*, 12ГС, 16ГС, 17ГС, 17Г1С, 09Г2С*, 10Г2С1*, 09Г2СД, 10Г2С1Д*, 15ГФ*, 15Г2СФ*, 15ГФД, 15Г2СФД* т.т (мұнда С=0,12-0,18%; Si=0,17-0,7%; Mn=1,2-1,7%; Cr<0,30; Ni<0,30; Cu<0,30; V= 0,05-0,1%) (қақтау қалыңдығы 4-32 мм, s_в =450-600МПа; s_т=300-450МПа, d =21% дейiн). Болаттар табақ, түрсапалы, үлгiлi қақтау түрiнде құрылыс пен мәшине жасауда пiсiрмелi құрылғылар үшiн негiзiнен қосымша жылумен өңдеусiз қолданылады (19281-73МЕСТ, 19282-73МЕСТ).

Аз қосынды, аз көмiртектi болаттар жақсы пiсiрiледi, яғни пiсiргенде суық және ыстық жарықтар (ыстық жарықтар жапсарда қатденелену iсамалында, суық мартенситтiк айналу нәтижесiнде түзiледi) түзiлмейдi және пiсiрмелi бiрiктiрулер мен оған жақын жатқан мөлдектердiң (жылу ықпалының аймақтары) қасиеттерi негiзгi металдың қасиеттерiне жақын келеді.

Қосынды элементтер феритте ерiп түйiр өлшемiн кiшiрейтiп аустениттiң салқындауға бейiмдiлiгiн үлкейтiп карбид күйтүрiнiң уақталуына мүмкiндiк туғызады, сондықтан жай сапасымен көмiртектi болаттармен салыстырғанда (Cт2, Cт3, Cт4) аз қосынды болаттардың жақсы созымдылығын ескіру мен мортты қирауға (суықтай сынудың басталуы төмен) аз бейiмдiлiгiн сақтай отырып уақытша кедергiсi мен тұрақсыздану шегiнiң тым жоғары мәндерi бар. Соққы тұтқырлығы (KCU) бұл болаттардың 20 ⁰С-де - 0,6 МДж/м² құрайды, 40⁰С-де - 0,3-0,35 МДж/м² және 70 ⁰С- 0,25-0,3 МДж/м² болады .

Көмiртектiлердiң орнына s_0,2=350MПа бар аз қосынды болаттарды қолдану 15% дейiн, ал s_0,2=400МПа 25-30% дейiн металды үнемдеуге мүмкiндiк бередi.

Мысты, никельдi немесе мыс пен фосфорды бiр мезгiлде қосқанда ауа қабаты жағдайында болаттың жемiрiлуге төзiмдiлiгiн күшейтедi (10ХНДП, 15ХСНД) және суықтай сынудың басталуын төмендетедi.

Аз қосынды болаттар кейде қалыптастырудан (немесе қалыптастыру мен жоғары жұмсартудан) кейін қойылады. Қалыптастыру түйiрiн уақтап бiршама уақытша кедергiсi мен тұрақсыздану шегiн арттырады, созымдылығы мен тұтқырлығын жақсартады, мортты қирауға бейiмдiлiгiн кiшiрейтедi. Кейбiр болаттарды (14Г2, 17ГС, 15ХСНД) шынықтыру мен жұмсартудан кейiн қолданады, бұл олардың берiктiгiн едәуiр арттырады, суықтай сынудың басталуын және ескеруге бейiмдiлiгiн төмендетедi.

400¸500 МПа=s_0,2 бар аз қосынды болаттан жасалған және жылумен өңделген пiшiндер мен табақтарды құрылыста қолдану 50% дейiн металды үнемдеуге мүмкiндiк бередi.

Аз көмiртектi марганецтi болатты 0,07-0,15% ванадий мен 0,015-0,025% Ni қосқанда механикалық пен кәсiпiлiмдiк қасиеттерiнiң жақсы үйлесiмi жетiледi. Ванадий карбонитридi түзiледi, ол өте ұсақ түйiрiмен (10-12 ретсанымен) және суықтай сынудың басталуы төменiмен болат алуға мүмкiндiк бередi. 14Г2АФ, 16Г2АФ,18Г2АФ болаттар игерiлген. Қалыптастырудан кейiн: sв=550¸600МПа, s_0,2=400¸450MПа, d=20%, KCU=0,4 МДж/м² -40 ⁰C де, ал -70⁰C-де - 0,3МДж/м² қасиеттері алынады. Көбiнесе 16Г2АФ болат қолданылады.

Болаттардың механикалық қасиеттерiн арттыруды және суықтай сынудың басталуын төмендетуді бақылаулы қақтаумен де істеуге болады. Бақылаулы қақтауды төменгi қыздырумен, оны 800¸850 ⁰С аяқтаумен жүргiзедi, қысу дәрежесi 15¸20% болуы тиiс. Аз қосынды болаттар үшiн, мұндай өңдеудi жоғары температуралық жылумен механикалық өңдеуге болады. Бақылаулы қақтауға карбонитридтi нығайтылған немесе бейнит болаттары түседi. Бақылаулы қақтаудан кейiн 09Г2ФБ болаттың мынадай механикалық қасиеттерi бар: s_в ³550 МПа, s_0,2³450МПа және KCU -60 ⁰C та -0,6 МДж/м², ал 08Г2МФБ бейнит құрылымымен (бейнит болаты)- s_в ³600МПа, s_0,2 ³470МПа, KCU -60 ⁰С та - 0,65 МДж/м². Бақылаулы қақтаудан кейiн жоғары механикалық қасиеттерi бытыраңқы нығайтылуымен, қайту және қайта қатденелену iсамалдарының карбонитридтермен тежелу және дамыған түйiрше құрылымының алыну үлесiмен түсiндiрiледi. Бейнит болаттарында (08Г2МФБ) бұдан басқа түрөзгерумен нығайтылу орын алады (күйтүрлiк нығайма).

Болаттың ентаңбасы құрылыстың түрiне (құрылғының бөлiгiне), пайдалану жағдайларына және есептелетiн температурадарға, әсер ететiн жүктемелердiң (күштiң) түрi мен шамасына т.б сүйенiп таңдалады. Болат құрылғылары үшiн қолданылатын болаттар s_в /s_0,2 қатынасына сүйенiп шартты сыныптарға бөлiнедi. С 380/230 сыныбына әдеттегі берiктiгiмен, С460/330 және С520/400 сыныптарына – көтерiңкi берiктiгiмен және С600/450, С700/600, С850/750 сыныптарына жоғары берiктiгiмен болаттар жатады.

Пiсiрмелi құрылғылардың мынадай негiзгi топтары бар:

1. Ерекше ауыр жағдайда жұмыс iстейтiн және тiкелей өскелеңдiк және дiрiл жүктемелерiнiң әрекетiне түсетiн пiсiрмелi құрылғылар (мартен және конвертор цехтары бас ғимараттарының жұмыс алаңдарының арқалықтары, шанақ және жүк түсiру көпiрқұрылыс құрылғыларының бөлiктерi, жүк көтергiш астының арқалықтары, т.б.). Бұл топ үшiн екi есептеу температуралары алынады:

t³-40°C және -40°C>t³-60°C C440/290 (09Г2С), С460/330 (10Г2С1Д, 10Г2С1, 15ХСНД т.б.) және С520/400 (10ХСНД және жылумен өңделген 10Г2С1) сыныптарының болаттары ұсынылады. Жоғары берiктi болаттардың (s_0,2 > 400МПа) мортты қирауға тым бейiмдiлерi қолдану ұсынылмайды.

2. I топта аталғандардан басқа өскелеңдiк және дiрiл жүктемелерiнiң тiкелей әрекетiне түсетiн пiсiрмелi құрылғылар (домна пештерiнiң көлбеу көпiрлерiнiң аралықтары, аралық құрылыстар мен тасымалдау үйiнiң тiректерi т.б.). Бұл топ үшiн үш есептеу температуралары алынады : t=-30°C температурада әдеттегi және көтерiңкi берiктiгiмен сыныптар С380/230 (09Г2С), С460/330 (10Г2С1, 10Г2С1Д, 15ХСНД), С520/400 (10ХСНД, 14Г2АФ) болаттарынан басқа жоғары берiктi С600/450 (16Г2АФ) сыныбының және жылумен нығайтылған (15ХСНД, 15Г2СФ) болаттар қолданылады, -30°C>t>-40°C және -40°C>t³-65°C температурада жоғары берiктi болаттарды қолданбаған жөн. Бұл жағдайда 09Г2С, 10Г2С1, 10Г2С1Д, 15ХСНД болаттары қолданылады.

3. Пiсiрмелi арқалықтар мен жабу құрылғылары (фермалар, кәсектердiң ригелдерi итарқалықтардың бас арқалықтары т.б.). Бұл топ үшiн мынадай есептеу температуралары алынған: t³-30°C, сонда С460/330 (14Г2) С520/400 (14Г2АФ, 15Г2СФ) сыныптарының болаттарымен қатар жоғары берiктi С700/600 (12Г2СМФ) сыныбының болаттары қолданылады, -30°C>t≥-40°C температурада жоғары берікті болаттардың сол ентаңбалары қолданылады; -40°C>t>-65°C температурада жоғары берiктiгi С600/450, С700/600 сыныптарының болаттарын қолдану ұсынылмайды.

4. Қозғалмалы немесе дiрiл жүктемелердiң тiкелей әрекетiне түспейтiн пiсiрмелi құрылғылар (бағаналар, тiректер, тiректi тақталар, кәсiпiлiм жабдығымен құбыр жүйелерiн, шанақтарды ұстайтын т.б. құрылғылар). Осы топ үшiн төрт есептеу температуралары алынған: t ³-30°C, -30°C>t ³-40°C, -40°C> t >-50°C, -50°C> t >-65°C, -40°C дейiн температуралардаС600/450 (16Г2АФ және жылумен нығайтылған болат 15Г2АФ) және С700/600 (12Г2СМФ, 14ГСМФР) сыныптарының болаттары қолданылады.

Тым жоғары температуралардаС440/290 (09Г2С, 09Г2), С460/330 (10Г2С1, 15ХСНД) және С520/400 (10ХСНД) сыныптарының болаттары қолданылады.

Ғимараттар мен құрылыстың қосалқы құрылғылары және де тойтарма құрылғылар С380/230, С440/290, С520/400 сыныптарының болаттарынан жасалады.

Автокөлiк көпiрлерiн С460/330-С700/600 (15ХСНД, 10ХСНД, 10Г2С1Д, 16Г2АФ) сыныптарының болаттарынан жасайды.

Шынжыр табанды және адымдауыш экваторлар, жүк түсетiн металдық құрылғылардың ауыржүктi бөлiктерi С700/600 - С850/750 (12Г2СМФ, 14ГСМФР) сыныптарының болаттарынан жасалады. Үлкен көлеммен ыдыссауыттар, газыдыстары және басқа ыдыстар үшiн С460/330-С700/600 (09Г2С, 16Г2АФ, 10Г2С1, 12Г2СМФ т.б.) сыныптар болаттары ұсынылған.

Пiсiрмелi негiзгi жолды газ өткiзгiш құбырлары үшiн болаттың жақсы пiсiрiлгiштiгi, берiктiгiнiң жоғары мәнiмен жеткiлiктi созымдылығы, түтқыр-лығы мен құрасжасау және газ өткiзгiштiң қалыптастырылған күйжайында қызмет ету температурасында мортты қирауға қарсыластығы болуы тиiс.

Үлкен баскермесiмен құбырларды жасау үшiн қалыптастырылған күйжайында түсетiн 17ГС болаты (s_0,2=360МПа, s_в =520МПа), ал жауаптылығы аз құбырлар үшiн – ыстықтай қақталған күйжайында қойылатын 17ГС болаты қолданылады. Соңғы жылдары құбырлар үшiн s_в =600МПа дейiн және s_0,2=450МПа дейiн қасиеттерімен 14Г2САФ, 14Г2СФБ, 16Г2САФ болаттар қолдануға ұсынылады.

Пiсiруден кейiн кернеулердi алу үшiн аз қосынды болаттар 630¸700°С жоғары жұмсартуға түседi.

Ұсынылған әдебиет

Негізгі 3 [148-154]

Бақылау сұрақтары

1. Легірленген болаттардың ентаңбаларының алдына қойылатын екі сан нені білдіреді?

2. Легірленген болаттар ентаңбаларының артқы жағына қойылатын А әріпі нені білдіреді?

3. Автоматты болаттар қалай ентаңбаланады?

4. Кремний легірленген болаттардың қасиеттеріне қалай әсер етеді?

5. Қандай тетіктерді жасау үшін жақсартылған легірленген болаттар қолданылады?

3-дәріс. Легірленген жоғары берікті болаттар

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.

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 М_б, М_т нүктелерiнiң көтерiлуiне әкеледi.

Сонда М_т 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.

АІС-болаттардың механикалық қасиеттерi: s_в=1500¸1700МПа, s_0,2=1400¸1550МПа, d=50¸60%. Тұтқырлық қираудың К_1С және шыдамдылық шегiнiң s_-1 жоғары мәндерi осы топ болаттарына тән болып табылады. Мартенситтi – ескiретiн болаттарға немесе қосындыланған жоғары берiктi болаттарға қарағанда бiрдей немесе жақын берiктiгiмен АІС-болаттар созымдырақ, ал созымдылығы тең болғанда тұрақсыздану шегi тым көбiрек болады. АІС-болаттардың кеңiнен қолдануына кедергi, олардың көп қосындылануы, салыстырмалы төменгi температураларда түрөзгерту үшiн қуатты жабдықты пайдалану қажеттiлiгi, пiсiру қиындығы, түрөзгерген металдың әр қасиеттiлiк қасиеттерi, т.б. Бұл болаттар көп жүк түсетiн тетiкбөлшектер, сым сымарқандар, бекiту тетiкбөлшектерiн, т.б жасауға пайдаланылады.

Болат 30ХГСА перлит сыныбына жатады. Қосындылау элементтерінің салыстырмалы аздаған мөлшерімен сипатталады және феррит пен цементитте ериді (кремний тек ферритте ериді). 860 ⁰С жасытудан кейін болат 30ХГСА перлит пен ферриттен тұрады (1-үлгі). 860⁰ С-ден майда шынықтырудың және 520 ⁰С жұмсартудың нәтижесінде мартенсит бойынша бағдарланған цементит пен ферриттің шашыранды жарақтылық қоспасы болып келетін жұмсарту сорбиті қалыптасады (2-үлгі).

Болат Н18К9М5Т мартенситті ескірген (3-үлгі). Болат 850 ⁰С-тан суда шынықтыруға және 500 ⁰С ескіруге түседі. Көміртексіз мартенсит құрылымын алады. Көміртексіз мартенсит ескіруден кейін жарақтылық қасиеттерінің жоғары кешенін қамтамасыз ететін екінші күйтүрлердің шашыранды бекітетін бөлшектерінен тұрады.

Болат 18Х2Н4ВА (4-үлгі) мартенсит сыныбына жатады. Көміртектенетін және жақсартылатын ретінде қолданылады; соңғы жағдайда 860 ⁰С-дан майда шынықтыруға және 550 ⁰С жоғары жұмсартуға түседі (құрылымы жұмсарту сорбиты).

Болат Р18 ледебурит сыныбына жатады. Құйылған күйжайында ледебуриттен, сорбит пен карбидтен тұратын құрылымы бар (5-үлгі). Тез кесуші болаттың ледебуриті, аустенит пен қаңқа тәрізді пайда болған карбидтерден тұрады. Шынықтырудан кейін Р18 болаттың құрылымы инесіз мартенситтен, карбидтерден және қалдық аустениттен тұрады.

3.1-кесте. Қосынды болаттар

Үлгінің рет саны	Болаттың ентаңбасы	Химиялық құрамы	Күй жайы	Шағын құрылымы	Жарақтылық қасиеттері
1 2 3 4 5 6 7 8 9	30ХГСА 30ХГСА Н18К9М5Т 18Х2Н4ВА Р18 Р18 08Х22Н6Т Х28 Х18Н10Т	С-0,3%; Сr, Sі, Мn-1% -//- 18% Nі; 9%Со; 5%Мо; 0,7%Ті 0,18%С; 2%Сr; 4%Nі; 1%W 0,4%С; 4%Сr; 1%V; 18%W -//- 0, 1%С; 22%Сr; 6%Nі; 0,5%Ті 28%Сr 18%Сr; 10%Nі; 0,8%Ті	8600С жасыту 8600С-тан майда шынықтыру және 5200 жұмсарту 8500С-тан шынықтыру, 5000 ескіру 8600С-тан майда шынықтыру; 5800 жұмсарту Құйылған 12800 -тан майда суа-ру, 5600С үш қайта жұмсарту 10000С-тан шынықтыру 7800С-тан жасыту 10600 С су-да шынықтыру	Перлит пен феррит Жұмсарту сорбиты Мартенсит (көміртек-сіз) Мартенсит бойынша бағдарлан-уымен жа-сыту сор-биты Сорбит, карбидтер, ледебуриттер Жұмсарту мартенсит мен кар-бидтер Аустенит пен феррит Хромды феррит Хромни-кельді аустенит	НВ229 eу= 800 МПа НВ350; eу= 1100МПа d=12%; КСұ0,6МДж/м2; d=45% eу = 2000 МПа eу= 1900 МПа d=9% ; КСұ0,6 МДж/м2 НВ320 eу = 1200 МПа d=12% КСұ0,6 МДж/м2 - НRС65 eу =720 МПа eу=500 МПа d=30% НВ170 НВ210

Келесі үш еселі қайтара жұмсартуда (560 ⁰С) қалдық аустенит мартенситке айналады, мартенситтен темір карбидінің шашыранды бөлшектерінің жарыспа бөлінуі жүреді. Р18 болаттың қаттылығы жұмсартудың нәтижесінде НRС58 ден НRС65-ке дейін артады. Жылумен өңдеудің толық жиынтығынан кейін тез кесуші болаттың құрылымы жұмсарту мартенситі мен карбидтерден тұрады (6-үлгі). Р18 болаттың негізгі қызмет атқару қасиеті - ыстыққа тұрақтылығы шашыранды қатаюға түскен көп қосынды мартенситтің жұмсартуға қарсы жоғары тұрақтылығымен байланысты.

Болат 08Х22Н6Т өтпелі сыныпқа жатады (7-үлгі). Қолайлы қасиеттері (1.1-кестені қара) аустенит пен ферриттің шамамен тең мөлшерлерінен тұратын құрылымның алыну нәтижесінде жетіледі. Ол үшін 1000-1050 ⁰С температурамен ауада шынықтыру пайдала-нылады.

Болат Х28 (8-үлгі) феррит сыныбына жатады. Бұл қорытпаны хроммен көп мөлшерде қосындылау оның жоғары қышқылға және қызуға тұрақтылығымен байланысты. Аллотропиялық айналулардың жоқтығы жылумен нығаю және де қайта қатденеленумен байланысты феррит түйірі өлшемінің кішірею мүмкіндігін болдыртпайды.

Болат Х18Н9Т (9-үлгі) аустенит сыныбының хромникельді тоттанбайтын болаттарға жатады; жылумен өңдеумен нығаймайды. Жемірілуге жоғары беріктігімен біртекті аустенитті алу үшін болат 1060⁰С-ден суда суарылады. Х18Н9Т болат аустенитінің жоғары созымдылығы мен жақсы пошым өзгергіштігі бар. Беріктігін арттыру үшін нығайманы пайдаланады.