Металл материалдары
Көміртегі мен тұрақты кірмелердің болаттың қасиетіне тигізер әсері
жүктеу/скачать 6.13 Mb.
|
| 8.4 Көміртегі мен тұрақты кірмелердің болаттың қасиетіне тигізер әсері
Болат көп компонентті қорытпа. Оның құрамында көміртегі және оның қасиетіне әсерін тигізетін кірмелер Mn, Si, P, S, O, H, N т.б. бар. Көміртегінің әсері Баяу суытылған болаттың құрылымы екі фазадан – феррит пен цементиттен тұрады. Цементиттің мөлшері көміртегінің мөлшеріне тура пропорциональ өсіп отырады. Цементиттің қатты да морт бөлшектері деформацияға қарсылық қабілетін көтеріп, созымталдығы мен тұтқырлығын төмендетеді. Сондықтан көміртегінің мөлшері артқан сайын болаттың қаттылығы, беріктік шегі мен аққыштығы көтеріліп, салыстырмалы созылуы, салыстырмалы сығылуы және соққы тұтқырлығы төмендейді. Төзімділік шегі көміртегінің мөлшері 0,55-0,65% дейін көтеріліп, көміртегі одан жоғары болса төмендеп кетеді. Көміртегінің мөлшері артқан сайын болаттың суыққа сынғыштық қабілеті артады. Әрбір 0,1% көміртегі болаттың суыққа сынғыштық табалдырығын орташа 20ºС-қа көтереді. Болаттың құрамындағы көміртегінің мөлшері артқан сайын оның тығыздығы төмендейді, электр кедергісі көтеріледі, жылу өткізгіштігі, қалдық индукция және магниттік өткізгіштігі төмендейді. 42 –сурет. Болаттың механикалық қасиетіне көміртегінің тигізер әсері. 8.4.2 Марганец пен кремнийдің әсері Кремний мен марганец болатты қорыту кезінде тотықсыздандырғыш ретінде енгізіледі. Кремнийдің мөлшері 0,37 %-ға дейін, марганец 0,8% -ға дейін болады. Олар темір тотығымен қосылып темір оксидін FeO түзіп, шлакқка шығады. Тотықсыздандыру процесі болаттың қасиеттерін жақсартады. Кремний металдағы газдарды жойып, құйманың тығыздығын арттырады. Сонымен қатар кремний аққыштық шегін бірталай көтереді. Марганец созымталдығын жоғалтпай беріктігін елеулі көтереді, күкірттен туындайтын қызуға сынғыштығын төмендетеді. 8.4.3 Күкірттің әсері Күкірт зиянды кірме саналады. Темірмен байланысып, сұйық металда еритін, бірақ қатты күйінде мүлдем ерімейтін FeS химиялық қосылысын түзеді. FeS қосылысы темірмен бірігіп, балқу температурасы 988°С оңай балқитын эвтектика түзеді. Кристалданған эвтектика түйіршіктердің шекарасына орналасады. Болатты 1000-1200°С температурарада қыздырғанда эвтектика еріп, деформациялау кезінде үзіктер мен жарықтар пайда болады. Мұндай құбылыс қызуға сынғыштық деп аталады. Болаттың құрамындағы марганец күкіртпен тығыз балқитын MnS қосылысын түзудің арқасында қызуға сынғыштықты болдырмайды. Күкірт кірмелері соққы тұтқырлығын (KCU), созымдылығын (d,j), төзімділік шегін төмендетеді. Пісірілу қабілеті мен коррозияға төзімділігін төмендетеді. Болаттың құрамындағы күкірттің мөлшері қатал шектелінеді, болаттың сапасына қарай 0,035 – 0,06% аспау керек. 8.4.4 Фосфордың әсері Фосфор зиянды кірме саналады, оның мөлшері болаттың сапасына қарай 0,025 – 0,045% аспау керек. Ферритте еріген фосфор болаттың кристалдық торын бұзады, беріктік шегі мен аққыштығын көтереді, бірақ созымталдығы мен тұтқырлығын төмендетеді. Фосфор суыққа сынғыштық табалдырығын көтереді, жарықтың даму қарқынын азайтады. Әрбір 0,01% фосфор болаттың суыққа сынғыштық табалдырығын 20-25ºС көтереді. 8.4.4.1 Азот, оттегі, сутегінің әсері Азот, оттегі, сутегі болатта металл емес кірмелер түрінде болады (мысалы, FeO, Fe2O, FeOMnO, FeOAl2O3, SiO2, Al2O3 тотықтары және басқалар), қатты ерітінді түрінде немесе металдағы ақауларда (қуыстар, жарықтар және т.б.) бос орналасады. Азот пен оттегі суыққа сынғыштық табалдырығын көтереді, морт сынуға қарсылығын төмендетеді. Металл емес кірмелер «болаттың металлургиялық сапасын» анықтайды, механикалық қасиетінің анизатропиясын көтереді, әсіресе d, j, KCU төзімділік шегі мен қирау тұтқырлығын елеулі төмендетеді. Сутегі болатқа морттық тудырады. Болаттың құрамындағы сутегі вакуумды қорытуда азайтылады. жүктеу/скачать 6.13 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|