Пн Материоловедение и технология конструкционных материалов
 Скачать 23.88 Kb.
|
|
СӨЖ Тақырыбы: Қара металдар Пән: Материоловедение и технология конструкционных материалов Орындаған:Джекебаев Диас АС 19 – 4К Алматы 2020 Қара металдар Қара металдарға темір мен оның қорытпалары жатады. Ал темірдің хром, кремний, магний, титан және т.б. элементтермен қоспасын ферроқорытпа дейді. Қара металдар өндіріске аса қажетті шойын мен болаттардан тұратындықтан, оларда өндіру, өндеу, қолдану кең көлемде қолға алынған. Домна пештерінде темір кендерінен бастапқа шойын алынады. Оның үлкен үлесі (80-85 пайыз). Құрамындағы коміртек және табиғи қоспалардың мөлшерін пештерде азарту, азайту арқылы болатқа айналдырылады. Қара металдар машиналар мен жабдықтардың, станоктардың бөлшектері мен тетіктері құйылып жасалады. Қара металдар ауыл шаруашылығында, көлік және коммуникацияда, құрылыс, қаруы- жарақ және машина жасау саласында, тұрмысөз қажет бұйымдар дайындауда кеңінен қолданыс тапты. Барлық металл өнімдерінің 90 пайызға жуыға қара металдар ұлесіне тиеді. Еліміз қара металл кең орындарына өте бай. Сондықтан өнеркәсіптің бір саласы - қара металлургия қалыптасқан. Легірленген болаттар Төмен легірленген болаттар өздерінің химиялық құрамы бойынша төмен легірленген құрылымдық болаттарға ұқсас, бірақ олар тұтынушыда термиялық өңдеуге арналмаған. Төмен легірленген болаттар жақсы пісіріледі және көміртекті болаттарға қарағанда жоғары беріктікке ие. Қасиеттерін жақсарту үшін төмен легірленген болаттарды термиялық өңделген күйінде (мөлшерлеу немесе жақсартудан кейін) жібереді. Бұл болаттардың артықшылығы сол суықта сынғыштық шегі төмен. (суықта сынғыштық немесе сынғыштықтың жоғары температура шегі – металдың тұтқырлы жағдайынан сынғыштыққа өтуі және керісінше). Өте төмен температурада да – 40 ° С олардың соққы тұтқырлығы өте жоғары болады.Мұндай соққы тұтқырлығы В тобының қарапайым сапалы көміртекті болатта – 20 ° С температурада болады. Қарапайым термиялық өңдеумен қатар төмен легірленген болатты прокатканың жылу және күштік режимін реттеу арқылы ықшамдауға болады. Жауапты пісірілген құрылымдар, кеме құрылысы және төменгі температураларда жұмыс істейтін үлкен диаметрлі газ мұнай құбырлары үшін қолданылатын төмен легірленген болаттар ыстықтай илектелген күйде реттелген прокаткадан кейін жіберіледі. Құрылымдық болаттардың негізгі легірлеуші элементтер: 1,8 % мөлшерде хром, никель – 1,0 – дан 4,5 % - ға дейін және марганец – 0,8 – ден 1,8 % - ға дейін. Вольфрам, молибден, ванадий, титан, бор және басқа да легірлеуші элементтерді жеке қосымдар ретінде қолданбайды, оларды қорытпаға хроммен, никельмен және марганецпен қасиеттерді қосымша жақсарту үшін енгізеді.Құрылымдық болаттарда молибденнің 0,15 - 0,45 % - ы, вольфрамның – 0,5 – 1,2 % - ы,ванадийдің – 0,1 – 0,3 % - ы,титанның – 0,06 – 0,12 % - ы, бордың – 0,002 – 0,005% - ы бар. Цементтейтін легірленген болаттар. Цементтейтін бұйымдар үшін көміртек мөлшері 0,10 – 0,32 % аз көміртекті легірленген болаттар қолданылады. Цементеуден, шынығудан, жасытудан кейін бұл болаттардың цементтелген қабатының қаттылығы НВ 578 – 627, ал өзегі қаттылығы НВ 293-331. Цементтелген болаттардың өзегі жоғары механикалық қасиеттерге ие, әсіресе, аққыштық шегі жоғары. Бұл болаттарды ауыр жүктелген бөлшектерге , соның ішінде беттік қабаты қатты және өзегі жеткілікті мықты бөлшектерде қолдану тиімді. Хромды (20Х), хромникельді (12ХН2) болаттарды жоғары жүктемеде тозуға дейін жұмыс істейтін шағын және орташа көлемді бөлшектерді (втулкалар, валиктер, осьтер, жұдырықшалар, муфталар, поршеньді саусақтар және т.б.) дайындауға қолданады. Хромникельді (12ХН3А, 20Х2Н4А), хроммарганецтитанды (18ХГТ , 25 ХГТ, 30ХГТ), хромникельмолибденді (18Х2Н4МА) болаттарды жоғары жүктемеде тозуға дейін жұмыс істейтін (тісті дөңгелектер, поршеньді саусақтар, осьтер, роликтер) орташа және үлкен көлемді детальдар үшін қолданады. Цементтейтін хроммарганецтитанды болаттарды қымбат хромникель болаттар орнына қолдануға болады. Жақсартылатын легірленген болаттар. Құрамында 0,8 -1,1 % мөлшерде хромы бар 38Х ,40х, 45Х, 50Х маркалы хромды жақсартылған болаттар кеңінен қолданылады. Құрылымдық болат — беріктігі, сенімділігі және төзімділігі жоғары машина бөлшектерін, кұрылыс құрылымдарын, т.б. жабдықтар жасау үшін қолданылатын болат. Құрылымдық болаттарды машина құрылысында әртүрлі бөлшектерді дайындау үшін қолданады. Қарапайым сапалы көміртекті болаттарға қарағанда бұл болаттарға құрамына (көміртек мөлшері шектеулі, күкірт пен фосфордың аз мөлшері - әрқайсысынан 0,04%) , металл емес қосылымдар мөлшеріне, макроқұрылымы және микроқұрылымына қатысты қатаң талаптар қойылады. Сапалы көміртекті болаттар цифрлармен белгіленеді 08, 10, 15 .... 45 және т.б., олар пайыздың жүздік үлесінде көміртектің орташа мөлшерін көрсетеді.Кейбір сапалы көміртекті құрылымдық болаттардың химиялық құрамы 2.2 кестесінде (2 қосымша) берілген. Беріктігі шамалы, созылымдылығы жоғары және пісірімділігі жақсы 08, 10, 15, 20 маркалы болаттарды дайындалуы пісірумен, штамптаумен және басқа да технологиялық операциялармен байланысты аз жүктелген бөлшектерді дайындау үшін қолданады.бұл болаттарды сондай – ақ өзек беріктігі тұтыну қасиеттеріне әсер етпейтін шағын меншікті жүктемеде тозуға дейін жұмыс істейтін цементтелетін ұсақ бұйымдар үшін қолданылады (втулкалар, валикетр, шпилькалар). Цементтеуден, суда шынықтырудан және төмен жасытудан кейін болаттың беті өте қатты болады НВ 578 – 627 (мартенсит құрылымы), ал өзегі қатаймайды,, өйткені онда феррит + перлит құрылымы сақтлады. Төмен көміртекті сапалы болаттың цементтелетін маркаларының әртүрлі күйдегі микроқұрылымы 2.4 – 2.9 суреттерінде (2 қосымша) көрсетілген. 25, 30, 35, 40, 45, 50 маркалы болаттардың беріктік пен аққыштық шегі жоғары, бірақ олар жақсы кесіледі. Бұл болаттарды жақсартылған (орташа көміртекті) болаттар деп аталады, өйткені оларды жиі жақсартады – термиялық өңдеуден өткізеді, жоғары температурада шынықтырып жасытады.Жақсартылған болаттардың беріктігі, созылымдылығы, шыдамдылық шегі жоғары, сынғыштық сезімталдығы төмен болуы тиіс, олар жақсы қыздырылуы тиіс. Аспапты көміртекті болаттар - материалдарды жонып немесе қысыммен өңдеуге қолданатын, сонымен бірге өлшеуіш аспаптарды жасауға арналған болат; қаттылығы жоғары, берік және үйкеліске төзімді болып келеді. Бұл топқа көміртек мөлшері 0,65-1,34 % болаттар жатады: Болаттар төмендегідей белгіленеді: У7, У8, У9, У10, У11, У12, У13, У7А, У8А, У8Г, У8ГА, У9А, У10А, У11А, У12А, У13А.У әрпі болаттың көміртектік екенін көрсетеді, цифрлар пайыздың ондық үлесіндегі көміртектің орташа мөлшерін көрсетеді, Гәрпі марганецтің жоғары массалық үлесін көрсетеді. Оң жақтың соңындағы А әрпі күкірт пен фосфор мөлшері төмен жоғары сапалы болаттар маркаларына қосылады. Көміртекті аспапты болаттардың маңызды технологиялық қасиеті - отқа әлсіз қыздырылуы (≤ 10-12 мм). Көміртекті аспапты болаттардың көптеген маркалары суда шынығады (У12, У13 маркалы болаттар сызаттар пайда болуын алдын алу мақсатында «су - май» әдісі бойынша шынығады). Көміртекті аспапты болаттардан жаслаған құралдың өзегі шынықпаған болады. Жүргізілген зерттеулер мен аспапты термиялық өңдеу тәжірибесі көрсеткендей, бұйымның өзек қаттылығы НВ 375-429 болған жағдайда жақсы нәтиже береді. Қаттылық одан жоғары болғанда беттік сызаттар, ал одан төмен болса - өткінші аймақта орналасқан сақиналы сызаттар пайда болады. Көміртекті аспапты болаттардың қасиеттері, сондай - ақ олардың термиялық өңдеу режимдері болаттағы көміртек мөлшеріне байланысты. У7, У7А, У8, У8А, У8ГА маркалы болаттар 780-880° С температурада шынығады, шыныққан күйдегі олардың құрылымы мартенсит пен шамадан тыс кардидтерден тұрады, олардың қаттылығы НВ 640-653. Бұйымдарды дайындау кезінде кесумен жақсы өңделу және шынықтыру кезінде мүмкін сызаттардың пайда болуын алдын алу үшін көміртекті аспапты, әсіресе, У9, У10, У11, У12, У13 маркалы болаттарды қолайлы біркелкі құрылым беретін түйіршікті перлитке жұмсартады. |