С. А. Вологжанина, А. Ф. Иголкин материалтану оқУ ҚҰралы

5 ТАРАУ
БОЛАТТЫ ТЕРМИЯЛЫҚ ӨҢДЕУ 
5.1. 
Термиялық өңдеу теорсының негіздері
Жалпы мəлімет. Металдан жəне қорытпадан жасалған заттардың, бұйымдардың 
құрылысы мен қасиеттерін өзгерту мақсатында пайдаланылатын жылулық өңдеу 
процестерінің жиынтығы термиялық өңдеу деп аталады.
Заманауи техникада термиялық өңдеу металдар мен қорытпа заттардың өзгеру 
қасиеттерін алудың кең таралған тəсілі болып табылады. Термиялық өңдеу қысым түсіру, 
кесу кезінде өңделуді жақсартуға бағытталған аралық операция немесе металл мен 
қорытпаларға механикалық, физикалық жəне химиялық қасиеттер берудің негізгі нəтижесі 
ретінде қолданылады.Әдетте, өнімнің (құрылымның) жауапкершілігі ұлғайған сайын ондағы 
термиялық өңделген бөлектері көбейе түседі.
Кез келген термиялық өңдеу түрінің негізгі факторы температура мен уақыт 
болғандықтан, термиялық өңдеудің кез келген үрдісін уақыт аралығында температура 
өзгерісін көрсететін сызба ретінде көрсетеді ( 5.1сур). Сызбада қыздыру мен суытудың 
тұрақты жылдамдығының иілу бұрышы тік сызықпен кескінделіп, иілу бұрышы қыздыру
жəне суыту жылдамдығын сипаттайды ( a, b сəйкестігі). 
Металды термиялық өңдеудің жалпы ұзақтығы өзіндік қыздыруды tj қажетті 
температураға t
2
дейінгі уақыттан, tj – t
2 
температурасында ұстау уақытынан жəне бөлме 
температурасына дейінгі суыту уақытынан t
0
t
2
—1
3
, t
3
—1
4
, t
4
—1
5
қалыптасады.
Термиялық өңдеу нəтижесінде 
қорытпаларда құрылымдық өзгеріс- 
тер жүреді. Металдар мен қорытпа- 
лар термиялық өңдеуден кейін тепе 
–тең (тұрақты) жəне айнымалы (тұ- 
рақсыз) кейіпте болуы мүмкін. Бөл- 
шектерді (өнімдерді) пеште суыту 
кезінде толығымен қайталама крис-
талдану үдерістеріне байланысты
металл мен қорытпада диффузиялық 
араласулар жүреді. 
Сурет 5.1. Болаттардың термиялық 
өңделуінің кестесі 
157 

Нəтижесінде металл тепе –теңдікке (тұрақты) жақын күйге енеді. Металды ауада суытқан 
кезде тепе –теңдікке жақын өзгерістер болады. Тез суыту жағдайында (мысалы, майға, суға 
салып) металда диффузиялық үрдістер мен оған байланысты өзгерістер тез жүре қоймайды, 
сондықтан олар айнымалы ( тепе –теңсіз жағдай жиі) күйге енеді. 
Болатты термиялық өңдеу түрлерінің жіктелуі.Металдарда негізгі жəне құрылымдық 
өзгерістерге байланысты жүретін термиялық өңдеу түрлерінің заманауи жіктелуін А.А. 
Бочвар құрастырған жəне бұл жіктеу қара жəне түсті металдар мен қорытпаларды термиялық 
өңдеудің сан түрлі тəсілдерін қамтиды.( 5.2 сур). 
Термиялық өңдеудің түрлері үш топқа бөлінеді:өзіндік термиялық, термомеханикалық 
жəне химия –термиялық.
Өзіндік термиялық өңдеу
(ТӨ) метал мен қорытпаға тек термиялық əсер етуді; 
термомеханикалық
(ТМӨ) – термиялық əсер ету мен пластикалық өзгерудің (деформация) 
үйлесімін; 
химиялық –термиялық
(ХТӨ) – термиялық жəне химиялық əсер етудің үйлесімін 
білдіреді. 
Өзіндік термиялық өңдеу бірінші жəне екінші реттік жасыту, шынықтыру, жұмсарту, 
ескіру деп жіктелуді қамтиды. Термиялық өңдеудің бұл түрлері болатқа, түсті металдарға 
жəне қорытпаларға қолданылады. Термомеханикалық өңдеу ескірген қорытпаларды ТМӨ 
жəне мартенситте шынықтырылатын болатты ТМӨ деп бөлінеді.
Ескірген қорытпаларды термомеханикалық өңдеудің мынадай төменгі температурадағы 
термомеханикалық өңдеу (НТМО); жоғарғы температурадағы термомеханикалық өңдеу 
(ВТМО); бастапқы термомеханикалық өңдеу (ПТМО) жəне ВТМО мен НТМО қосындысы 
— жоғары -төмен температурада термомеханикалық өңдеу (ВНТМО) түрлері бар. 
Мартенситте шынықтырылатын болаттың термомеханикалық өңделуіне мыналар: 
төменгі температурадағы термомеханикалық өңдеу(НТМО); жоғарғы температурадағы 
теромеханикалық өңдеу (ВТМО); жоғары температурада термомеханикалық изотермиялық 
өңдеу (ВТМИзО); перлиттік өзгеріс кезіндегі термомеханикалық өңдеу(ТМИзО) жəне 
бастапқы термомеханикалық өңдеу (ПТМО) енеді. 
ХТӨ түрлері мынадай топшаларға бөлінеді: металл еместермен диффузиялық 
қаныққан; металдармен диффузиялық қанықққан, элементтердің диффузиялық шығарылуы. 
Металл еместерді диффузиялық қанықтырудың мынадай түрлері бар: цементациялау, 
азоттау, циандау (нитроцементация), борлау мен тотықтыру. 
158 

Сурет 5.2. Болат мен қорытпаларды термиялық өңдеудің негізгі түрлерінің жіктелуі
Металдармен диффузиялық қанықтыруға алиттеу, хромдау, силикаттау, өзге де металдармен 
қанықтыру жатады. Элементтерді диффузиялық шығару – оларды сутегісіз жəне көмертексіз 
қалдыруды білдіреді.
159 

Металдардың (мысалы,металдардың, жартылай өткізгіштердің, шынылардың) құрылымы мен 
өңделуімділігін жақсарту, ішкі кернеулерін төмендету мақсатында жасалатын термиялық 
өндеуді жасыту деп атайды.
Металдар белгілі бір температураға дейін қыздырылып, біраз уақыт ұсталады да, баяу 
суытылады.
Босаңдату термиялық өңдеудің бір түрі, яғни механикалық өндеуді жеңілдету үшін 
жасалатын операция болып табылады. Жасытудан кейін салқындату пештің ішінде жүзеге 
асырылады. Жасытудағы қыздыру мақсатына қарай фазалық түрленудің төменгі жəне 
жоғарғы температурасында өткізіледі.
Фазалық түрленудің жоғары температурасында металды қыздырып, одан соң 
құрылымдық тепе –теңсіздік (тұрақсыз) алу мақсатында жылдам салқындатудың термиялық 
өңдеуін полиморфты түрлену шынығуы деп атайды.
Шынықтырудың бұл түрі темір мен көміртекті (болат) құймаларына қолданылады. 
Шынықтырылған болатта темірмен қаныққан көміртектің қатты ерітіндісінің құрылымы 
түзіледі, оны мартенсит деп атайды.
Оған полиморфтық түрлену қасиеттері тəн шынықтырылған металл қорытпалар мен таза 
металдарда байқалатын микроқұрылым, шынықтырылған болаттың негізгі құрылымдық 
құраушысы; темірдегі көміртектің қатты ерітіндісі болып табылады.
Шынықтырылған болаттың құрылымы тұрақсыздығымен ерекшеленеді. Қорытпаны тепе 
–теңдік күйге жеткізетін процестер бөлме температурасында да өте береді жəне ал
қыздырған кезде тепе –теңдікке жету жылдамдығы көбейеді. Шынықтырылған құйма 
құрылымын тұрақты күйге жеткізу үшін фазалық түрленуден төмен температурада 
қыздыруды білдіретін термиялық өңдеуді (А
с1
нүктесінен төмен) жұмсарту деп атайды.

жүктеу/скачать 8,95 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: