Төмен температуралар кезінде болаттардың механикалық қасиеттерінің өзгерісі

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 4 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министірлігі

Семей қаласындағы Шәкәрім атындағы Мемлекеттік университеті

СӨЖ

Пән: Криожүйелер негіздері

Тақырыбы: Төмен температуралар кезінде болаттардың механикалық қасиеттерінің өзгерісі.

Орындаған : Айтқалиев Ж. Қ.

Топ: ТФ-319

Тексерген: Сейсенбаева М. К.

Семей 2015

2 % дейінгі көміртегі бар темір қорытпасы болат деп аталады. Қоспалы компоненттері (көміртектен басқа) жоқ болат көміртекті болат деп аталады. Құрамында 0, 25 %-ға дейінгі көміртегі бар болат төмен көміртекті деп, 0, 25 тен 0, 6 %-ға дейінгі орта көміртекті деп, 0, 6 дан 2 %-ға дейінгі жоғары көміртекті болат деп аталады.

Тең салмақты жағдайдағы болат құрылымы құрамындағы көміртектен анықталады, оны Fe ‑ Fe ₃ C күйінің диаграммасы көрсетеді (1-сурет) .

Описание: sdbs

1-сурет. Темір-көміртек диаграммасы

Болат құрамында көміртек мөлшерінің ұлғаюына байланысты құрылымы келесі амалмен өзгереді. Құрамында минималды көміртегі бар болаттың құрылымы (техникалық таза темір феррит болып табылады) . Ферриттің құрылысы түйіршікті (полиэдрикалық) болып келеді. Құйылған немесе аса қызыған орта көміртекті болаттың құрылымында перлиттегі ферриттің пластина тәрізді бөлінісі бақыланады. Мұндай құрылым видманштетті деп аталады. Дәл осындай болаттарда перлит түйіршіктері шекараларында да феррит бөліністері бақыланады.

Көміртек құрамының біраз ұлғаюы, тіпті жүзден бір бөлікті пайызға дейін, оның α-темірдегі (0, 006 % дейін 20 ^о С дейін) болмашы ерітіндісінің салдары цементиттің екінші фазасының түзілуіне әкеледі. Шамамен 0, 025 %-ға дейінгі көміртек құрамында цементит құрылымның орташа мөлшеріне қатысты болады. Бұл α-темірдегі көміртек ерітіндісін кеміту салдарынан салқындату кезінде фериттен бөлінетін үштік цементит. Үштік цементит басты қалыпта феррит түйіршіктерінің шекараларында орналасады, ол төмен көміртекті болаттың созымдылығы мен тұтқырлығын төмендетеді.

Көміртек құрылымының 0, 025 % астам ұлғаюы 0, 8 % көміртектің сомалық құрылымымен феррит және цементиттен тұратын екі фазалық құрылымды (эвтектоид) перлиттің құрылуына әкеледі. Бұл ретте құрамында 0, 10-0, 15 % көміртегі бар болатта үштік цементиттің қоспалары әлі де сақталады. Перлит мөлшері көміртек құрамының ұлғаюына пропорциялы түрде өседі және осыған сәйкес артық ферриттің мөлшері төмендейді.

Реактивтің микрошлифке әсер етуі кезіндегі екі фазалық құрылым тәрізді перлит ферриттен қарағанда белсенді өңделеді. Осы себептен микроскоппен қараған кезде перлитте әртекті құрылымды қою қоспалардың түрлері болады. Перлит құрылымын маңызды дисперсиясының салдарынан 500 еседен астам салыстырмалы үлкен ұлғайтулар кезінде ғана айқын ажыратуға болады. Жіңішке пластинкалы перлиттің (сорбиттің, трооститтің) құрылымы электрондық микроскоппен айқын ажыратылады.

Болаттағы перлит көп жағдайда пластинкалық құрылымда болады; перлитте көрінетін күңгірт пластинкалар цементит аумақтарын (пластинкалармен) өңделгеннен кейін шыққан ферриттің аумағына түсетін көлеңкелер болып табылады. Сонымен қатар түйіршік құрылысты перлитте бақыланады. Мұндай құрылыстағы перлитті болат кесудің үздік созылымдығымен және өңделімділігімен ерекшеленеді. Оны әсіресе эвтектоидқа дейінгі болаттан алуға тырысады. Эвтектоидқа дейінгі және эвтектоидты болаттардағы перлиттің морфологиясы күйдіруді орындау жағдайларымен анықталады.

Перлит эвтектоид сыртындағы болаттың негізгі құрылымдық құрамы болып табылады. Перлитпен қатарлас γ-темірдегі көміртек ерігіштігінің азаюы салдарынан суыған кезде аустениттен бөлінетін қайталама цементит те қатысады. Өңдеудің алдын алған жылулық режимін дұрыс орындаған жағдайда қайталама цементит ұсақ түйіршіктер түрінде болады, негізгі массада біркелкі орналастырылған перлитпен салыстырғанда. Перлит түйіршіктерінің шекаралары бойынша тор түрінде қайталама цементиттің бөлінуі мүмкін. Ол аса жоғары температура немесе А ст нүктесінен жоғары (қабылданған жылудың орнына А нүктесінен 50-70 ^о С жоғары) қыздырумен күйдіру кезіндегі ыстық өңдеуді аяқтау нәтижесінде жүзеге асады және оның төзімділігі мен тұтқырлығын нашарлататын эвтектоид сыртындағы болаттың маңызды ақауы болып табылады.

Цементиттің тағы бір, алайда сирек кездесетін, сондай-ақ механикалық қасиеттерін өте нашарлататын бөліну формасы ине түріндегі түзілісі болып табылады. Ол аса қыздыру салдарынан болуы мүмкін.

Эвтектоидқа дейінгі көміртекті болаттың микроқұрылымы бойынша тең салмақты жағдайда көміртектің құрамын келесі амалмен анықтауға болады. Мұндай болаттың құрылымы - феррит пен перлит. Ферриттегі көміртектің құрамы бұл ұлғаюдың болмашылығына байланысты есептемейді. Ферриттегі көміртек мөлшері аздығына байланысты ескерілмейді, барлық көміртек перлитте деп саналады. Перлиттің құрамында 0, 80 % С бар екендігі белгілі, сол себептен егер болат құрылымының жалпы салмағындағы перлит саны белгілі болса, онда феррит пен перлиттің тығыздығы жақын болғандықтан 0, 8 қаралатын тілімтас алаңындағы перлит алатын аумаққа (%) қатысты көбейтіп болаттағы көміртек құрамын анықтауға болады.

Болат - қара металлургия өндірісінің негізгі өнімі және қазіргі машина жасау өнеркәсібі мен құрылыста пайдаланылатын негізгі материал. Болат өндірісінің көлемі мемлекеттің техника-экономика деңгейін сипаттайды. Негізінен домна пештерінде, конвертерлерде, мартен және электр пештерінде шойын қорытпалары мен Болат кесектерін балқыту жолымен алынады. Болат ты жаппай өндіру әдістерімен қатар оның қымбатқа түсетін әрі өнімділігі төмен, бірақ жоғары сапалы ерекше таза металл алуға мүмкіндік беретін - вакуумдық доғамен қорыту, вакуумды индукциялық қорыту, электрон сәулесімен балқыту, плазмамен қорыту сияқты тәсілдері жетілдіріліп келеді.

Химиялық құрамына қарай көміртекті және легирленген Болат болып бөлінеді. Көміртекті Болаттың құрамында темір мен көміртектен басқа марганец (1%-ке дейін) және кремний (0, 4%-ке дейін), сондай-ақ, зиянды қоспалар - күкірт, фосфор, т. б. элементтер болады. Болаттың сапасын жақсарту үшін қорытпа құрамына хром, никель, молибден, ванадий, вольфрам, марганец, кремний, т. б. элементтер қосылады. Мұндай қорытпа легирленген Болат деп аталады.

Болаттың құрылымын жақсарту үшін оны термиялық өңдеуден өткізеді; термиялық өңдеудің маңызды әдісі - болатты суару және жасыту. Болатты суарғанда 760-900С-ға дейін қыздырып, бірден суға малып суытады, мұның нәтижесінде болат қатты және берік болады, бірақ томырық, морт сынғыш келеді. Суарған болатты қайта қыздырып, біртіндеп суытқанда, болат босап, жұмсап, жасиды. Болаттан жасалған кейбір заттардың сырты қатты, іші жұмсақ болуы керек кездері де болады (мыс., автомашина осінің сырты қажалмайтын қатты болуымен бірге, машина ой-шұқырға соғылған кезде, ось морт сынып кетпес үшін іші жұмсақ болуы керек) . Міне, осындайда металдың сыртқы бетінің хим. құрамын өзгертетін мынадай бірнеше әдістер бар: цементтеу - жұмсақ болаттан жасалған заттың сыртқы бетіне көміртек сіңіреді; азоттау - болаттан жасалған затты аммиак ішінде 500-600С-та 20 минут ұстайды; циандау - заттың бетін көміртек әрі азотпен байытады; осы сияқты жылу арқылы силицийлеу, алюминийлеу, хромдау әдістері бар. Пайдалану ретіне қарай Болат мынадай негізгі топтарға бөлінеді: құралымдық Болат, аспаптық Болат және айрықша химиялық-физикалық қасиеттері бар Болат (қышқылға төзімді Болат, тот баспайтын Болат, ыстыққа төзімді Болат, электр тех. Болат, т. б. ) .

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.