Лекции каз по тпмп 1-дәріс. Кіріспе
жүктеу/скачать 4.11 Mb. Pdf көрінісі
|
|
Дәнекерленгіштік Дәнекерленгіштік деп материалдардың дәнекерленген қосылыс түзу қабілеттерін түсінеді. Көптеген қорытпалар (қара, сондай-ақ, түсті) төмен дәнекерленгіштікке ие, ол термиялық әсер ету аймағының механикалық қасиеттерінің нашарлауынан және дәнекерлеу ақауларының (жарықшақтар, шынықтыру құрылымдары, кеуектілік және т.б.) түзілуімен байқалады. Физикалық дәнекерленгіштік қосылысатын металл қасиеттерімен анықталады, өз кезегінде дәнекерлеу жігі аймағында сәйкес физика-химиялық процестердің жүруін анықтайды. Қорытпаның нақты тәсілге қатысын технологиялық дәнекерленгіштік деп атайды. Барлық біртекті металда физикалық дәнекерленгіштік болады. Алуан түрлі металдың қасиеттеріндегі айырма, дәнекерлеу үшін қажетті физика-химиялық процестердің жүруі әрқашан мүмкін бола бермейтініне алып келеді. Сондықтан алуан түрлі металдар әрқашан физикалық дәнекерленгіштікке ие бола бермейді. Дәнекерлеу жігі кристалданған кезде газ көпіршіктер түрінде бөлінеді, атмосфераға жартылай бөлініп үлгермейді және металда кеуектер түрінде қалады. Кеуектер ылғалдың электродты жабындарда, қождамаларда, қорғаныш газдарында (жікті сутегімен қанықтыру); жіктегі тотықтыру процестерінде (жікті көміртегі оксидімен қанықтыру) болуы; жік қорғанышының бұзылуы (жікті азотпен және көміртегі оксидімен қанықтыру); кристалдану 77 кезінде жікті суытудың үлкен жылдамдығы (газдың көпіршіктері атмосфераға ауысып үлгермейді) салдарынан түзіледі. Болаттың дәнекерленгіштігін сипаттайтын негізгі белгісі жарықшақтардың түзілуіне бейімділігі болып табылады. Кристалдану процесінде ыстық жарықшақтар пайда болады, ал дәнекерлеуден кейінгі кезеңде суық жарықшақтар пайда болады. Ыстық жарықшақтар (3.3, а-сурет) жіктің кристалдануы кезінде түзіледі. Бұл кезде металл екі фазалы (қатты сұйық) күйде болады. Осы күйде металда аз икемділік пен беріктік болады. Созудың ішкі дәнекерлеу деформациялары дамыған кезде металдың сұйық және қатты фазалар шекаралары бойынша бұзылуы мүмкін. а – ыстық; б – суық: 1 – негізгі металл; 2 – термиялық әсер ету аймағы; 3 – бағаналы кристалдар; 4 – кристалдану аяқталған кезде сұйық қабатшалар; 5 – жарықшақтар 3.3-сурет – Дәнекерлеу қосылыстарындағы жарықшақтар Әдетте ыстық жарықшақтар дәнекерлеу жігінің бойымен, бағаналы кристалдардың түйіскен аймағында түзіледі. Кристалдану аралығы кең қорытпаларда, сонымен қатар, зиянды қоспалардың мөлшері жоғары қорытпаларда ыстық жарықшақтарға бейімділік болады. Суық жарықшақтар (3.3, б-сурет) әдетте кристалдану аяқталғаннан кейін термиялық әсер ету аймағында туындайды. Қорытпада фосфор болған кезде дәнекерлегеннен кейін екі тәуліктен бастап жетіге дейін кезеңде суық жарықшақтардың түзілуі мүмкін. Суық жарықшақтардың пайда болуы көміртекті және қоспаланған болатқа тән (егер дәнекерлеген кезде, түйіршіктері қатты өскен кезде, металды газбен жоғары қанықтырған кезде шынықтыру құрылымдары пайда болатын болса). Дәнекерленгіштігі бойынша болатты төрт топқа бөледі: жақсы дәнекерленетін, қанағаттанарлық дәнекерленетін, шектеулі дәнекерленетін, нашар дәнекерленетін. Болаттағы көміртегі цементит (Fe 3 C) түрінде, ал шойында цементит түрінде және бос күйде (графит) болуы мүмкін. Болатта цементит мөлшері көміртегі мөлшеріне пропорционал. Дислокация қозғалысына кедергіні арттырады, қорытпалардың иілімділігі мен тұтқырлығын азайтады. Көміртегі мөлшерінің артуына қарай қаттылығы, беріктік және ағымпаздық шектері артады; салыстырмалы ұзару, соққы тұтқырлығы және жарықшаққа төзімділігі азаяды. Осының салдарынан көміртегі болатта 0,25% мөлшері кезінде дәнекерленгіштікті нашарлатпайды. Анағұрлым жоғары мөлшері кезінде дәнекерленгіштік күрт нашарлайды, себебі термиялық әсер ету аймағында жарықшақтарға алып келетін шынықтыру құрылымдары түзіледі. Орташа және жоғары көміртекті қоспа материалдарды қолдану жігінің кеуектілігіне алып келеді. Қоспалауыш элементтер болаттың дәнекерленгіштігіне әртүрлі әсер етеді. Карбид түзуші элементтер (көміртегіге химиялық туыстығы болатын элементтер: Cr; Mo; Va; Ni) шынықтыру құрылымдарының пайда болуына және дәнекерлеу жігі мен жік маңы аймағында жарықшақ түзілудің жоғары қатеріне ықпал етеді. Хром мөлшері 2% дейін болған кезде (FeCr) 3 C қоспаланған цементит түзіледі. Хром мөлшері 2…10% шектерінде болған кезде (CrFe) 7 C 5 арнайы карбид түзіледі. (CrFe) 7 C 5 . Хром мөлшерін 10…12% дейін арттырған кезде (Cr, Fe) 23 C 6 күрделі карбидтер түзіледі. Осы 78 карбидтер болаттың коррозиялық төзімділігін нашарлатады, термиялық әсер ету аймағында қаттылықты күрт арттырады, дәнекерлеу процесін қиындататын нашар балқитын тотықтардың түзілуін жеделдетеді. Молибден мен вольфрам болатта күрделі карбидтер түзеді: Fe 3 Mo 3 C(Fe 2 Mo 2 C) және Fe 3 W 3 C (Fe 2 W 2 C). Молибден түйіршікті ұсатады, термиялық әсер ету аймағында жарықшақтардың түзілуіне ықпал етеді. Дәнекерлеген кезде молибден белсенді тотығады және жанып кетеді. Вольфрам шынықтыру құрылымдарының пайда болуына ықпал етеді және белсенді тотығады, осы арқылы дәнекерлеуге кедергі жасайды. Марганец болаттың иілімділігін төмендетпестен беріктігін арттырады. Марганецтің болаттағы мөлшері 1,8…2,5% болған кезде шыңдау құрылымдарының пайда болуына ықпал етеді, бұл дәнекерлеу кезінде суық жарықшақтардың пайда болу қаупін арттырады. Болатта 11…16%, марганец мөлшері болғанда ол қарқынды жанып кетеді. Титан мен ниобий ыстық жарықшақтардың түзілуіне ықпал етеді. Ванадий шынықтыру құрылымдарының пайда болуына ықпал етеді, бұл дәнекерлеуді қиындатады. Ванадий дәнекерлеу кезінде белсенді тотығады және жанып кетеді. Карбидтер түзбейтін элементтер (Si; Ni) болатта, қатты ерітіндіде (аустените немесе ферритте) болады. Әдетте осы элементтер темір карбидінің (цементиттің) төзімділігін төмендетеді, оның ферритке және бос көміртегіге (графит) ыдырауына ықпал етеді. Сондықтан осы элементтерді графиттеуші деп атайды. Кремний болатты газсыздандырады, оның тығыздығы мен ағымдылық шегін арттырады. Кремний мөлшері болатта 0,02 бастап 0,3% дейін болған кезде дәнекерленгіштігінің нашарлауын тудырады. Кремний мөлшері болатта 0,8 бастап 1,5% дейін болғанда дәнекерлеу жағдайы кремнийлі болаттың жоғары сұйық ағымпаздығына және кремнийдің нашар балқитын тотықтарының түзілуіне байланысты нашарлайды. Никель болаттың иілімді және беріктік қасиеттерін арттырады, түйіршіктерді ұсатады, дәнекерленгіштігін нашарлатпайды. Электр энергиясының жылулыққа айналу тәсіліне байланысты дәнекерлеуді келесі тәсілдерге бөледі: доғалы, электрқожды, жоғары жиілікті, диффузиялық және плазмалық. жүктеу/скачать 4.11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|