Жайлап салқындату кезіндегі аустениттің перлитке айналуы

Feγ (C) → Feα(C) + Fe3C

Өзгеруі көміртегінің диффузиясына байланысты,Feγ→Feα полиморфты өзгеруімен

байланысты, аустениттен көміртегінің бөлінуімен сипатталады.

Салқындату дәрежесінен бөлек үш өзгеру облысына бөлінеді. Бастапқыда салқындату

әсерінің жоғарылауына байланысты өзгеру жылдамдығы жоғарылайды, содан кейін азаяды.

7270С және 2000С – тан төмен кезінде жылдамдығы нольге тең. 2000С температурасында

көміртегі диффузиясының жылдамдығы нольге тең.

Дайындама құрылымды біртекті аустенитке өткенше қыздырады. Содан кейін термостатқа

орналастырады. Аустениттің өзгеруын магниттік мазмұнын бақылау арқылы жеңіл тауып

алуға болады. Сонымен қатар аустенит магнитті, ал феррит және цементит магниттілік

қасиетіне ие.

Перлиттің мөлшерін көрсететін кинетикалық серия қисықтары пайда болады(сур.12.5 а).

70

Сур.12.5.а) Салқындатқанда аустениттің өзгеруіңің кинетиқалық кисықтары;б) аустениттің

Бастапқыда инкубациялық дайындық кезеңі жүреді, осы уақытта аустениттің салқындылығы

сақталады. Өзгеру процесі әртүрлі жылдамдық әсерінен максималды 50% таратылатын өнім

пайда болады. Содан кейін жылдамдық азайып, бірте – бірте сөнеді.

Салқындау дәрежесінің өсуімен аустениттің тұрақтылығы кемиді, содан соң қайта

артады. Көлденең сызық Mн диффузионсыз мартенситтік өзгеру температурасының

басталуын көрсетеді. Мұндай диаграммалар изотермиялық аустениттік айналу диаграммасы

деп атайды.

Төменгі салқындату дәрежесі 727...5500С температура облысы кезінде өзгеру мақсаты

құрамына айырмашылығы бар аустенит кіретін ферритпен цементиттің механикалық

қоспасы пайда болуында.

Аустенит құрамында 0,8% көміртегі, ал құрылған фаза: феррит-0,02%, цементит – 6,67%

көміртегі.

Аустениттің ұстамдылық уақыты және өзгеру жылдамдығы салқындату дәрежесіне

байланысты. Өзгеру жылдамдығы А1 нүктесіндегі 150...2000С салқындату температурасына

сәйкес келеді, ол дегеніміз аустениттің минималды тұрақтылығын көрсетеді. Айналу

механизмі 12,6-суретте көрсетілген.

Сур.12.6.Аустенит перлитке өзгеру механизмы

71

Перлиттің аустениттен өзгеруы кезінде негізгі фаза цементит болып табылады. Цементиттің

болған цементит пластинкасы өсе бастайды, созылып және бірігіп көрші облыстарды қоса

бастайды. Оның қасында феррит пластинкасы түзіледі. Бұл пластинкалар қалындығы

бойынша және ұзындығы бойынша өседі. Түзілген перлит колонияларының өсуі перлит

кристалдарымен түйіскенінше жалғасады, басқа ортада өсетін.

Аустениттік өнімінің қасиеті мен түзілуінің айналуы температуға байланысты, үрдіс

есебінен айырылуы пайда болады. Көрші феррит және цементит пластинкаларының

қалындығы дисперсия құрылымын анықтайды және Δ0 белгіленеді. Ол температураның

айналуына байланысты.

Дисперстікке қатысты айырылу өнімі әртүрлі атқа ие.

Δ0≈(0,5…0,7)0,001мм - перлит.

Қайта салқындау 650... 700 ˚С температурасында түзіледі, немесе V = 30...60 °С/сағ.

салқындату жылдамдығы. Қаттылығы 180...250 HВ құрайды.

Δ0=0,25*0,001мм--сорбит

Қайта салқындау 600...650 °С температурасында түзіледі, немесе V = 60 °С/сағ. салқындату

жылдамдығы. Қаттылығы 250...350 НВ құрайды. Құрылымы жоғары серпімділігімен,

аққыштығымен және төзімділігімен сипатталады.

Δ0=0,1*0,001мм--троостит

Қайта салқындау 550...600 °С температурасында түзіледі, немесе V = 150°С/сағ. Қаттылығы

350...450 НВ құрайды. Құрлымы өте жоғары серпіммен, төмен аққыштығымен және

пластикалығымен сипатталады. Феррит – цементиттік қоспасының қаттылығы феррит және

цементиттің арасындағы бөлім бетінің ауданына тура пропорционал. Егер қыздыру

температурасы А1 температурасынан аздап асып кетсе және пайда болған аустенит құрамы

бойынша әртекті болса, онда аздап салқындау дәрежесі кезінде дәнді леплит пайда болды.

5500С төменгі температурада өздік диффузия атомдары темірді практикалық түрде

дамымайды, ал көміртегі атомдары жеткілікті қозғалысқа ие болады. Механикалық

өзгерудың себебі, аустениттің ішінде өздігінен көміртегі атомдары пайда

болады.Көміртегімен байытылғандары цементиттке айналады. Механикалық қозғалыс

есебінен қосылған аустенит ферритке айналады, негізгі жолы ферриттің өсу тәртібінде.

Бұған қоса ине тәріздес кристалдар пайда болады. Мұндай құрылым цементит пен ферриттен

тұратын бейнит деп аталалы. Ферриттегі негізгі ерекшелік -ондағы көміртегі мөлшерінің көп

болуында(0,1...0,2%). Феррит пен цементиттегі кристалдардың дамуы-температурадағы

айналымға тәуелді. 5500С-0,12*103-жоғарғы бейнит. Құрылымы -қаттылығының төмендігін

мінездейді, төменгі ұзаруы мен соққыға әлсіз екенін көрсетеді.

3000С-3300С-0,08*10-3 –төменгі бейнит. Құрылымы- қаттылығының жоғарылығын

мінездейді, созылмалы әрі ұзармалы болып келеді.

Бақылау сұрақтары:

1.Термиялық өңдеу түрлері

2.Термиялық өңдеудегі өзгерістер

3.Перлитке аустенитке айналу механизмі

4.Аустенит құрамында қанша көміртегі

5. Аустениттің ұстамдылық уақыты және өзгеру жылдамдығы неге байланысты.

__13 Дәріс

Болаттың термиялық өңдеудің негізгі теориясы. Нормальданудың және

жасытудың технологиялық ерекшеліктері мен мүмкіндігі.

1.Жоғарғы жылдамдықта суутуда аустениттің мартенситке өзгеруі.

2.Мартенситтің перлитке өзгеруі.

3.Нормальданудың, жасытудың, шынықтырудың технологиялық ерекшеліктері мен

мүмкіндігі

4. Нормальдану және жасыту. Белгіленуі мен режимі.

5. Жасытудің 1-ші типі.

Берілген өзгеруде жоғарғы жылдамдықты суу орын алады, диффузиондық процеcc Fe γ

→ Feα –ға полиморфты өзгеруімен сипатталады.

Болаттың жылдамдықпен сууы кезінде, жоғары критикалық (V>Vк), өзгеруі басталады.

Мн мартенситтің өзгеру температураның басталуы және Мк мартенситтің өзгеру

температураның аяқталуы, осындай өзгеруден кейін аустениттің шыңдалған өнімі

суытлып Мн нуктенің температурасына дейін және өзгеруі, шыңдалудың критикалық

жылдамдығы деп аталады.

Диффузия процесі жүрмейді, бүкіл аустениттің көміртегі Feα торында қалады және де

тетраэдр центрінде орналасады, немесе ұзын қабырғаларының ортасында.

Мартенсит- Feα енгізілген көміртектің қаныққан қатты ерітінді.

Мартенситтік кубтық тор құрғанда қатты сығылып тетрагональды торға айналады(сур.

13.1а).Сығылған ұяшықтар сипатталады дәрежемен: с/а>1. Тетрагональдық дәреже

болаттағы көміртегі құрамына тура пропорциональды. (сур. 13.1 б)

Сур.13.1.Мартенситтің кристалдық торы (а): мартенситтің тордың а,с параметрлеріне

комиртектің мөлшерінің әсері

Мартенситтік механизмінің өзгеруінің көптеген ерекшеліктері:

1.Диффузионды емес процесс

Өзгеріс қозғалыс механизмімен орындалады. Бастапқы өзгеруде өту үздіксіз аустенит

торынан мартенсит торына орындалады. Өзгергенде ҚЦК( ГЦК) торы КОК(ОЦК )

атомдары атом арасында арақашықтығынан аз орын ауыстырады, немесе темірдің

атомының u1076 диффузиясы қажет емес.

73

2.Мартенсит кристалының бейімділігі.

Құрылғаннан кейін пластина өседі аустенит шекарасына қарай, немесе ауытқуға дейін.

Келесі пластина 60° және 120° бұрышпен орналасқан, олардың өлшемі 1-ші пластина

арасындағы аумақпен шектелген ( сур.13.2).

Мартенситтің бейімделген кристалдық бастапқы минимальдық энергия тән. Когерентті

өсуде, аустенитпен мартенсит көлемінің айырмашылығынан үлкен кернеу туғызады.

Белгілі мартенситтің кристалына жеткен кезде, бұл кернеулер аустениттің аққыштық

шегіне тең болады. Осыдан когеренттілік бұзылады және аустенит торынан мартенсит

торы бөлінеді. Кристалдардың өсуі тоқталады.

3.Кристалдың өсуінің өте жоғары жылдамдыкта, 1000м/с.

4.Мартенситтік өзгеру үздікті салқындауда пайда болады.

Әрбір болатта белгілі температурада басталады және аяқталады, салқындаудың

жылдамдығына тәуелді болмайды. Бастапқы мартенситтік өзгеру температурасын - Мн

мартенситтік нүкте, Мқ - мартенситтік өзгерудің аяқталу температурасы деп атайды. Мн

және Мқ температурасы көміртегі құрамына тәуелді, сууыту жылдамдығына тәуелсіз

болады. Болаттар құрамында 0,6% С жоғары болса , Мк температурасы теріс саңға кетеді .

( сур13.3)

Сур.13.3.Мартенситтің өзгеруінің бастапқы Мн және аяқталуы Мк болаттың комиртек

мөлшеріне таәлділігі

Мартенситтік өзгеруі кернеуге сезімтал және Мн температурасында аустениттің

деформацияға ұшырауы мүмкін.

Болатта Мқ нуктесінен төмен 20 °С аустенит қалдығы болады, ана ғұрлым саны көп

болса, соғұрлым Мн және Мқ нуктесі төмен (0,6.....1,0% көміртегінде аустениттің қалдық

саны 10% , 1,5%-50% көміртегі құрамында).

5.Өзгеруі қайтымсыз.

74

Мартенситтен аустенит алу мүмкін емес. Мартенситтің қасиеті, оның пайда болуы

сипатталады, осы қасиеттер сынғыштыққа u1089 себеп болады.

Қаттылық 65 HRC –ке дейін құрайды. Жоғарғы қаттылық көміртегі атомының α-фазасы

ұяшығына енгізілуінен туындайды, оны осы кернеудің туындауына, бұрмалауына әкеліп

соқтырады. Көміртегі құрамының жоғарылауынан болатта сынғыштық ықтималдығы

жоғарылайды.

Қыздыруда шынықтырылған болат орын алады, өзгеріс диффузиядағы көміртегімен

байланысты.

Шынықтырылған мартенсит тегіс емес құрылым, төменгі температурада сақталады.

Тепе-теңдік күйдегі құрылым алу үшін бұйымды жұмсарту (отпуск). Болатты

қыздырғанда келесі процестер пайда болады.

200°С температурадағы қыздыруда мартенситте көміртегі қайта болінеді, ε-карбиді

қалыңдығы бірнеше атомды диаметрлі пластинка пайда болады.Карбидтің пайда

болуына тек мартенситтің аумағынан көміртегі жумсалады. Болатта карбид және екі α–

қатты мартенситті ерітінді болады (жоғарғы және төменгі концентратты көміртегімен).

Бұндай мартенситті ыдырау үздікті деп аталады. Диффузия жылдамдығы аз, карбидтер

үлкеймейді, мартенсит ыдырауы жаңа карбид бөлшегінің туындысынан шығарып

салынады. Осыдан тетрагональдық тор төмендейді.

300°С қыздыруда пайда болған карбид өседі. Карбидтер мартенситтен бөлінеді және

көміртегімен бірігеді. Карбидтер өседі және көміртегінің диффузиясы жоғарылайды.

Карбидтің кристалдық торы когерентті мартенситті тормен байланысты.

Жоғары көміртекті болатта қалдықты аустенит мартенситті жасытуға түрленеді.

Тетрагональдық тордың төмендеуі байқалады және ішкі кернеудің төмендеуі байқалады.

Құрылым –мартенситті жумсарту.

400°С қыздыруда бүкіл қажетсіз комиртек Feα-ғы бөлініп шығады. Карбидтік

бөлшектер түгел әлсізденеді, цементиттік құрылымға түрленеді және өсе бастайды.

Карбидтін бөлшектік формасы сфераға жақындайды. Жоғары дисперсті қоспа - феррит

пен цементиттін - трооститті жумсарту деп аталады.

400°С жоғарғы u1090 температура қыздыруда фазалық құрамның өзгерісі болмайды, тек

микроқұрылым өзгереді. Цементиттің сфероидизациясы мен орынның өсуі болады.

Үлкен карбидтік бөлшектің өсуі мен ұсақ араласуы байқалады.

550.....600°С температурада сорбиттік жумсартуға ие. Болаттың құрамын жақсартады.

650......700°С температурада өте өрескел ферриттік-цементитті қоспа алынады-перлитті

жумсарту ( дәнді перлит)

Нормальданудың, жасытудың, шынықтырудың технологиялық

ерекшеліктері мен мүмкіндігі

Технология өндіргенде міндетті қондыру керек:

● детальды қыздыру режимі (температура және қыздыру уақыты)

●орта сипаттамасы, қыздыру өткізілетін және оның болат материалға әсер етуі

● салқындату шарты.

Термиялық өңдеудің режимін диаграмманың күйіне және диаграмманың изотермиялық

ыдырауының сәйкестігіне белгілейді.

Қыздыру пешінде, отындық немесе электрлік, тұзды ваннада немесе балқыған металы

бар ваннада және индукционды қыздыру нәтижесінде қыздыру жүзеге асырылады.

75

Сур.13.4.Темир-цементит жүйелі диаграмманың сол бұрышы және болаттардың термиялық

Қыздыру жылдамдығы жоғары болса, болаттын лигерленуіде төмен, құрылымы біртекті

болса, конфигурациясыда қарапайым болады. Қыздыру жылдамдығы 0,8.....1 мин

аралығында 1мм қимаға қолданады. Қыздыру уақытын 20% ұстау уақыты болып

табылады.

Қыздыру ортасы қыздырғанда пештегі газды ортамен құрамдастар болатқа әр түрлі

әсер тигізуі мүмкін:

● тотықтандырғыш ( О , СО , СH )

●тотықсыздандырғыш ( СО, CH )

●күкірттендіргіш ( СО, CH )

●күкіртсіздендіргіш ( О , H )

●нейтральды( N инертті газдар )

Жасыту- қаттылықты төмендетіп және пластикалығын, тұтқырлығын жоғарлата отырып

тепе-тең ұсақ дәнді құрылым алады, және мүмкіндік береді:

●дайындамалардын қысыммен және кесумен өнімділігін арттыру

●дәнекер тігіннің құрылымын түзейту, қысыммен өңдегенде және болатты құйғанда

●құрылымды келесі термиялық өңдеуге дайындау

1.Шынықтыру

2.Шынықтыру әдістері

3.Жұмсарту

4.Жұмсартудың сынғыштығы

Шынықтыру

Конструкциялық болаттарды шынықтырумен жұмсартуды өткізеді, оның нәтижесінде

қаттылығы мен төзімділігі артады, сонымен қатар жоғары пластикалығын алу үшін.

Эвтектоидтан кейінгі болаттың жоғары қыздыру температурасы шектеулі, олай болмаған

жағдайда дәннің өсуіне әкеп соқтырады, оның нәтижесінде төзімділігімен және тез ыдырауға

қарсылығы төмендейді.

Негізгі параметрлері болып қыздыру температурасы және салқындау жылдамдығы

табылады. Қыздыру уақыты қыздыру құрамына байланысты болады, белгілі мәліметтерге

сүйенсек ағыс мм-не электрлік пеште – 1,5...2 мин уақыт жұмсалады; жалынды пеште – 1

мин; тұзды ваннада – 0,5 мин;

Қыздыру температурасына байланысты шынығу түрін анықталады:

● толық, А3 критикалық нүктесінен жоғары 30... 500 қыздыру температурасы.

Эвтектоидқа дейінгі болат үшін қолданылады. Қыздыру және салқындату кезінде

болаттың өзгерісін келесі схемада көрсетілген.

Толық емес шынықтыру эвтектоидқа дейінгі болат үшін қолданбайды,өйткені құрылысында

жұмсақ феррит қалып қояды. Қыздыру және салқындату кезінде болат құрылысының өзгеруі

схема бойынша жүреді:

●Толық емес , А1 критикалық нүктесінен жоғары 30... 500 қыздыру температурасында.

Тн=А1 +(30…50)˚С

Эвтектоидтан кейінгі болаттар үшін қолданылады.Қыздыру және салқындату кезінде болат

құрылысының өзгерісі келесі схемада көрсетілген:

Эвтектоидтан кейінгі болаттарды шынықтыру алдында міндетті түрде түрде

сфероидизациялық күйдіруді жүргізеді.

Керекті құрылысын алу үшін құралды әр түрлі жылдамдықпен салқындатады, соның

нәтижесінде салқындату ортасы анықталады.

78

Салқындату режимі үлкен шынықтыру кернеуін төмендету үшін қажет. Жоғары салқындату

болады.

өзгерісімен термоөндеу кезінде сызық түсуіне жауап береді. Кернеу пайда болу себебі:

-Салқындату кезіндегі температураның айырмашылығы.

-Бұйымның бөліктерінде фазалық айналудың біркелкі жүруі.

Сызықтын пайда болуын алдын ала ескерту үшін жоғары кернеуді азайту қажет.

Шынықтыру кезінде кернеу қыздыру температурасына әсер етеді. Қызып кетуы

шынықтырудағы сызықтың пайда болуын қамтамасыз етеді, деформация жоғарылайды.

Салқындату режимі керекті шыныққан қабатты алу үшін қажет.

Салқындату режимінің оптимальділігі: перлит облысындағы салқындаған аустениттің

тарап кетпеуін қамтамасыз ету үшін А1-Mн интервалындағы температураның максималды

салқындату жылдамдығы, және сызықтың пайда болуымен қалдық кернеуді төмендету үшін

Мн-Мк температура интервалындағы мартенситтік айналудың минималды салқындау

жылдамдығы.Өте жай салқындату мартенситтің бөлшектеп жіберуіне соқтыруы мүмкін және

қалдық аустениттің мөлшерінің көбеюіне, сонымен қатар қаттылығының төмендеуіне

соқтыруы мүмкін.

Шынықтыру кезінде салқындату ортасы болып әртүрлі температурада суды, техникалық

май, тұз қоспасы, балқыған металды қолданады.

Судың кемшілігі болып: мартенситтік айналу интервалындағы салқындаудың жоғары

жылдамдығы шынықтыру дефектісіне әкеп соқтырады. Судың температурасының

жоғарлаған сайын шынығу мүмкіншілігі төмендейді.

NaCl және NaOH сулы ерітіндісі 8...12%-тік тепе-тең салқындау мүмкіндігімен

ерекшеленеді. Олар бір мезетте «булы көйлекті» бұзады, содан соң ғана көпіршікті қайнау

тұрақты түрде салқындайды.

Ағынды салқындату кезінде ғана салқындау ерекшелігі жоғарылайды, мысалы беткі

шынығы кезінде жоғары тұрақты аустенитті болатпен лигерлеу үшін минералды май (мұнай)

қолданады.

Мартенситті температура интервалында орташа салқындату жылдамдығымен қамтамасыз

етеді және u1096 шынықтыру мүмкіндігінің тұрақтылатады. Минерал майларының кемшілігі

болып жанудың жоғарылауында, перлиттік айналу температура интервалындағы салқындау

мүмкіндігінің төмен болуы, бағасының жоғары болуы. Салқындау ортасын таңдау кезінде

болаттың шынықтыру мен өткізгіштігін ескеру қажет.

Шынықтыру – болаттың жоғары қаттылықты игеруінде.Шынықтыру құрамындағы

көміртегі мөлшеріне байланысты. Болат құрамында 0,2% көміртегі болған жағдайда

шынықтыру жүрмейді.

Өткізгіштік – белгілі бір терендікте жоғары қаттылығы бар мартенситті және троосто –

мартенситтік құрылымды қабат алу мүмкіндігі, құрылымда бірдей көлемі бар.

Шыныққан зонасы бар терендік беттің ортанғы қабатына дейін қашықтықта қабылдайды.

Шынықтырудың критикалық жылдамдығы аз болса, оның тесілгіштігі жоғары болады.

Іріленген дәндер тесілгіштік қасиетін жоғарлатады. Егер суыту жылдамдығы бұйымның қақ

ортасында критикалық болса, онда болат та тесілгіштік жанама болады.Аустенитте

ерімейтін бөлшектер мен әртектілік тесілгіштік қасиетін бәсеңдейді. Тесілгіштіктің

мінездемесі -критикалық диамерті болып табылады. Критикалық диамерт дегеніміз-

максимальді қиылысу, берілген суытудағы тереңдік бойынша тесілгіштік, яғни бұйымның

радиусына тең.

Легирлеуші элементтерді болатқа енгізгенде оның шынықтыру мен тесілгіштік қасиеті

жоғарлайды.

Бұйымның формасына, болат маркилеріне және комплекс керек қасиеттеріне қарай үшін

әртүрлі суыту тәсілдерді қолданады (сур.14.1).

79

Сур.14.1.Шынықтыру режимы

Белгілі бір температураға дейін қыздырылған бұйымды суыту аймағына орналастырып

суытады. Суыту ортасының ретінде төмендегілер қолданылады:

-Су- көміртекті болаттан жасалған ірі бұйым;

-Май-құрамында легирлеуші элементтер мен көміртегі бар болаттың орташа және

қарапайым жасалған бұйымдары үшін.

Шынықтырудағы негізгі жетіспеушілігі-аса үлкен кернеудің болуы

2.Екі сферадағы шынықтыру немесе үзілісті. (V2)

Қыздырылған бұйымды қайтадан Т-3000С болатын тез суытатын су ортасында суытады,

содан кейін жұмсарған майлы ортаға орналастырады.

Үзілісті шымдалу суытудың максимальді қасиетін қамтамасыз етеді.Құралдар

шынықтырудың негізі ретінді қолданады. Жетіспеушілігі: бір ортадан екінші ортаға

орналасуын айқындайдын жағдайында қиыншылық туғызады.

3.Сатылы шынықтыру (V3)

Берілген температураға дейін қыздырылған бұйымды суыту ортасына орналастырып, Т=

30-500С Мн нүктесінен жоғары болатын жерде белгілі бір уақыт ұстап, температурлары тең

болғанға дейін.Изотермиялық уақыт аустениттің төзімділік қаситеінен берілген

температурада жоғары болмауы керек.

Суыту ортасының сапасы ретінде еріген тұздар мен металдар қолданады. Изотермиялық

өңдеуден кейін бұйымды жоғары емес температурада суытады. Бұл қолдану негізінен орташа

және ұсақ бұйымдарға арналған.

4.Изотермиялық шымдалу (V4)

Сатылы шынықтырудан негізгі айырмашылығы-оның төзімділік қасиеті Мн

температурасында өтпелі айналымда болуы. Изотермиялық төзімділік аустениттің бейнитке

айналуын қамтамасыз етеді. Өтпелі айналымда легирленген болат бейниттен басқа

аустениттік құрамын сақтайды.Құрастырылған структурасы қаттылық, созылмалық, майысу

қасиеттерін мінездейді. Бұған қоса деформациялық қасиеті шынықтыру қысымына, фазалық

қысымына байланысты төмендейді.

Суыту ортасының сапасы ретінде еріген тұздар мен щелочтар қолданады. Болатты

легирлегенде қолданады.

5. Шынықтыру өзімен-өзі жұмсарту мен бірге.

Қыздырылған бұйымдарды суыту ортасына орналастырып, жартылай суытады. Бұйымды

алғаннан кейін, оның жоғарғы қабатын ішкі температурасы есебінен қайта қыздырады, бұл

кезде өзімен-өзі жұмсарту түзіледі. Ол негізінен жоғары температураға ие болатын,

созылмалы, өте қатты бұйымдар үшін қолданады(соғуға арналған құралдар-балғалар,

тістемелер)

80

Жұмсарту

Жұмсарту соңғы термиялық өңдеу болып табылады.

Жұмсартудің u1084 мақсаты болып аққыштығымен және пластикалығын жоғарлату, қаттылығын

төмендетіп және шынықтырылған болаттың ішкі кернеуін азайту болып табылады.

Қыздыру температурасын жоғарылатқан сайын қаттылығы төмендейді, ал аққыштығымен

пластикалығы жоғарылайды.Жұмсарту температурасын нақты бөлшектің төзімділігіне

байланысты болады.

Жұмсарту үш түрге бөлінеді:

1.Төменгі жұмсарту Тн = 150...300˚С қыздыру температурасында.

Нәтижесінде бөліктеп шынықтырудың кернеуі алынады. Мартенситтік жұмсартудің

құрылымы алынады.Инструменталды болаттар үшін; шымдалғаннан кейін жоғары тоқпен,

цементациядан кейін.

2. Орташа жұмсарту Тн = З00...450°С қыздыру температурасымен.

Жақсы серпімділігімен және аққыштығымен жоғары қаттылығы бар 40…45 HRC троостит

жұмсартудің құрылымын алады.Оларды пружина, рессор секілді бұйымдар үшін

қолданылады.

3. Жоғары жұмсарту Тн= 450...650°С қыздыру температурасымен. Жоғары қаттылығы

және соққы аққыштығы бар сорбит жұмсартудің құрылымын алады. Соққыға көп шыдамды

машина тетіктері үшін қолданылады.

Шынықтыру мен жоғары жұмсарту термиялық өңдеу комплексін – жақсарту деп аталады.

Әдетте жұмсартудің температурасын жоғарылатқан сайын соққы аққыштығы

жоғарылайды, ал салқындау жылдамдығы қасиетіне әсер етпейді. Бірақ кейбір болаттар үшін

соққы тұтқырлығы азаяды. Бұл көрініс жұмсарту сынғыштығы деп аталады(сур.14.2).

Сур.14.2. Жұмсартудың температурасына соққы тұтқырлығының байланысы

Жұмсарту сынғыштығының I типі 3000С температурада жұмсарту облысында байқалады. Ол

салқындау жылдамдығына тәуелді болмайды.

Бұл құбылыс мартенситтің айналу тұрақсыздығына байланысты. Дәннің ішкі көлеміне

қарағанда дән шекарасына жақын маңда процесс тез жүреді. Шекарада кернеу

концентрациясы байқалады, сондықтан шекарасы нәзік болып келеді. I типті жұмсартудің

сынғыштығы қайтымсыз, ол дегеніміз бір детальді қайта қыздыру байқалмайды.

II типті жұмсарту сынғыштығының 450...6500С облысында жұмсартудан кейін

салқындатылған легирленген болаттарда байқалады.

Жоғары жұмсарту кезінде дәннің шекараларында дисперсті карбидті қосылыстардын пайда

болуы және бөлінуі жүреді.Шекараның зона легирлеуші элементтерді біріктіреді. Жайлап

салқындату кезінде дәннің шекарасы үшін фосфордың диффузиясы жүреді. Шекаралық зона

фосформен байытылады, төзімділігімен соққы тұтқырлығы төмендейді.

Бұл дефектінің жүруіне хром әсер етеді, марганец және фосфор.

81

II типті жұмсарту сынғыштығы қайтарымды, ол дегеніміз қайта қыздыру кезінде және баяау

мүмкін.

қыздыру температура кезінде жұмысқа қолдануға болмайды,.