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

Жасытудың ең биік шамасының жылдамдығы аусениттің тұрақтылығына тəуелді
жəне болаттың құрамымен анықталады. Болатты қоспалау нəтижесінде (С –үлгідегі қисық 
оңға жылжыған сайын) аусенит тұрақтылығы жоғарылайды да, таза мартенситтік құрылым
алуға жасытудың ауытқымалы жылдамдығы аз талап етіледі. Көміртекті болат өте жоғары
суарылу жылдамдығына (200...800°С/с) ие. Эвтекоидты болаттың жасыту жылдамдығы өте 
төмен. Болатқа 1% көміртек, 1% хром қосқанда суарылу жылдамдығы 3 есе азаяды, ал 0,4% 
молибден қосқанда жасыту жылдамдығы 200-ден 50°С/с -ке дейін төмендейді. Жасытудың
жылдамдығын марганец, никель төмендетеді. Кобальт – аусениттің тұрақтылығын 
төмендететін жəне соған сəйкес жасыту жылдамдығын ең жоғарғы деңгейге жеткізетін 
бірден –бір қосынды элемент. Көптеген қосынды болатта жасыту жылдамдығы 20 °С/с 
аспайды. 
Салқындатылған аусенит түрленунің термокинетикалық диаграммалары 
Көміректі жəне қосынды болаттан жасалған өнімді термиялық өңдеу технологиясын 
жобалауда үздіксіз салқындату кезінде өтетін аралық түрленуде, температуралық үзіліс
жəне болаттың құрылымдық өзгерістері туралы ұғым болуы керек. Бұл ұғымдарды нақты 
болат құрамының перлиттік, бейниттік жəне мартенситтік аумағындағы түрленуді 
көрсететін жəне нақты салқындату қисық сызбасын температура –уақыт 
координаттарында құрылған термокинетикалық диаграммалар көмегімен алуға болады. ( 
5.15 сур). 
Термокинетикалық диаграммалар көміртекті болатты төмен жылдамдықта 
салқындатуда аусениттің ыдырауы тек перлиттің, сорбиттің, трооститтің шашыру деңгейі 
əр алуан ферритті –цементті құрылым түзуімен мүмкін екендігін көрсетеді. 
Көміртекті болатта аралық өзгерістер жүрмейді. Салқындату жылдамдығы жоғары (ц
кр
жоғары) болғанда аусенит тек мартенситтік өзгеруден өтеді. 
Қосынды болатта перлиттік аумақтан басқа бейниттік аумақ болады, онымен бірге 
салқындату жылдамдығын арттыру бейнит түзілуіне ықпал етеді. 
Бейниттік түзілу соңына дейін жүрмейді, салқындатылған болат құрылымында бейнит, 
мартенсит жəне қалдық аусенит қалады. 
Таза мартенситтік құрылымды алу үшін болатты салқындатуды перлиттік, бейниттік 
өзгерулер болмайтын өте жоғары жылдамдықта жүргізу қажет. 
175 

5.15 сур.Салқындатылған аусенит өзгесінің термокинетикалық диаграммасы: 
а
болаттың эвтектоидты диаграммасы; 
б
— доэвтектоидты қоспалы болат(0,39 % көміртек, 
1% хром, 0,15% молибден; — салқындатылған аусениттің 
изотермиялық өзгерісінің диаграммасы. 
Суарылған болатты жұмсартудағы өзгерістер
. Болат шынықтырылған кейін 
метатұрақты күйде болады. Шыныққан 
болаттың өнімі - көміртекпен жақсы қаныққан темір –мартенсит ерітіндісі жəне біршама 
қалдықты аусенит. Шыныққан болаттың тығыздығы жоғары жəне төзімділікке ие, сонымен 
бірге морт сынғыш болады. Шыныққан болатты жұмсарту үшін оны төзімділік күйіне өткізу 
мақсатында темперутурасын
А
с1
нүктесіне дейін қыздырып, иілгіштігін жəне
тұтқырлығын деңгейіне жеткізу қажет.
Болатты жұмсартудағы жүретін құрылымдық түрленулерде, біріншіден, көміртекті 
жəне қоспалы болаттарды жұмсартудың біршама өзгешеліктері бар -
болаттың құрамына 
байланысты (жалпы ұқсастықтарына байланысты), екіншіден, -
нақты температура мен 
жұмсарту ұзақтығына байланысты. 
Көміртекті болаттарды жұмсартудағы жүретін процестерді қарастырамыз. Карбид бөлу 
арқылы 
мартенситтің ыдырауы
– болатты жұмсартудағы негізгі үдеріс болып табылады.
Температура мен жұмсарту ұзақтығына байланысты мартенситтің ыдырауы мынадай
сатылардан өтеді: 
алдын ала бөліну, аралық метатұрақты карбидтердің бөлінуі(FexC), 
цеменит пен оның коагуляциясы
176 

Сонымен бірге, болатты жұмсартуда құрылымдық өзгерістер қалдық аусениттің
ыдырауымен толығады. Көміртекпен суарылған болатты жұмсартудың бірінші сатысы 200 
°С ( жұмсартудағы алғашқы өзгеру) температураға дейін қыздыру кезеңінде жүреді. 
Мартенситтен 
карбидттік 
фазаның 
майда 
бөлшектері 
(Fe
24
C-е 
–
карбид
)
бөлінеді.Сонымен бірге торлардың тығыздығы төмендейді. Жұмсарған мартенсит 
құрылымы түзіледі.
 
200... 300 °С температураға дейін қыздырғанда қалдық аусениттің 
ыдырауы( бұл қайталама өзгеру) жүреді.Қалдық аусенит қаныққан тығыз ерітіндіге жəне 
карбид бөлшектеріне айналады, яғни жұмсарған мартенсит түзіледі. Жұмсарту 
температурасы 300-400 °С дейін жеткенде көміртек Fe
3
C түзіп, тығыз ерітіндіден 
толығымен бөлінеді (жұмсартудағы үшінші түрлену ). Қыздыру температурасы 400 °С-ге 
дейін көтерілгенде болат троостит түзетін майда феррит жəне цеменит қоспаларынан 
тұрады. Қыздыру температурасы 600 °С –ге жеткенде карбидтер коагуляциясы жəне 
мартенситтің толық кристалдануы (жіңішке мартенсит белгілерінің жойылуы) жүреді. 
Нəтижесінде болат сорбит құрылымына ие болады. Аусениттің (сорбит, троостит) ыдырауы 
нəтижесінде алынатын ферритті –цементті қоспаның мартенсит ыдырауынан түзілетін 
ферритті –цементті қоспалардан айырмашылығы бар. 
Бастапқы жағдайда сорбит пен троостит
қатпарлы цеменит қалпында
, ал екінші
жағдайда – 
түйір пішініне
ие болады. Цемениттің əр алуан пішіні механикалық қасиеттері 
деңгейінің əр алуандығын көрсетеді. Болатты жұмсартудан кейінгі түйіршікті құрылымдары 
оның тұтқыплығы, тығыздығы мен төзімділігі жоғарылығымен сипатталады. Болат 
жұмсарғаннан кейін аусенит ыдырауынан алынатын құрылымға сыртқы белгілері бойынша
ұқсас келетін, бірақ ішкі құрылымында айырмашылық бар, сорбит жəне троотстит 
құрылымына ие болады, жұмсарту нəтижесінде алынған құрылымды 
жұмсарту сорби
ті жəне
жұмсарту трооститі
деп атауға шешім қабылданған. 
Болатты жұмсарту металдың механикалық жəне пайдалану қасиеттеріне айтарлықтай 
ықпал етеді. Жұмсартудың төмен температурасы (250 °С-ге дейін) болаттың сынуға 
бейімдігін төмендетеді. Болаттың иілгіштік пен тұтқырлық қасиеттері температура (250 °С-
ге дейін ) төмендегенде, болаттың ішкі кернеуі мен болат құрылымының өзгеруіне 
байланысты біршама ұлғаяды. Температура 500-600 °С- ге дейін жоғарыласа болат
беріктігі, уақытша төзімділігі жəне салыстырмалы ұзаруы, тұтқырлығы мен K
Ic
сызат түсуге
төзімділігі кемиді. 
177 

Көміртекті болатты жұмсартуда қоспа элементтердің ықпалы біртекті емес. Мартенсит 
ыдырауының бастапқы кезеңінде (200°С-ге дейін қыздыруда) қоспа элеменеттер айтарлықтай 
əсер ете қоймайды. Мартенсит ыдырауының екінші кезеңінде (жұмсартудағы үшінші өзгеру) 
көптеген қоспа элементтер түзілу процесі мен карбид бөлшектерін(e-карбида жəне Fe3C) 
өсуін бəсеңдетуге күшті ықпал етіп, мартенсит ыдырау процесін тежейді. Беріктілігі
жоғары қоспалы болаттарда мартенситің жұмсаруы 450... 500°С температураға дейін 
сақталады.
Мартенсит ыдырауын хром, вольфрам, молибден, ванадий, кобальт, кремний жақсы 
тежейді. Карбидке айналдыру үшін жұмсартуда қоспа элементтер 450°С - ден жоғары 
температурада жақсы əсер етеді, олардың диффузиялық таралуына мүмкіндік болады. 
Қоспалы болатты 450°С температурадан жоғары жұмсартуда оның төзімділігі мен 
тығыздығын ұлғайтуға ықпал ететін арнайы карбидтер пайда болады. 
Көміртекті болатты жұмсартуда қоспалы элементтердің басым бөлігі қалдық аусенит 
ыдырауының температуралық интервалын ұлғайтады. Егер қалдық аусенит 200.300 °С 
температура интервалында ыдыраса, қоспалы болатты қалдық аусенит 500.600°С 
темперутурада сақтала береді.

жүктеу/скачать 8,95 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: