Термиялық өңдеуден кейін жақсартылған болаттардың құрылымдық сипаттамасы

Жақсартылған болаттардағы кремнийдің қалыпты мазмұны 0,17 ... 0,37%, марганец 0,5-
0,8%, фосфор мен аз мөлшерде күкірт 0,035% болады. 
I тобына сыни диаметрі D
95
-ден 10 мм-ге дейін жететін 35; 40; 45 белгісіндегі көміртекті 
болаттар кіреді, құрылымында кемінде 95% мартенситі бар төзімділікке қол жеткізіледі. 
II тобында 30X, 40X белгісіндегі хромдық болаттар ұсынылған. Сыни диаметрі D
95
= 
15.20 мм. Осы топтағы болаттардың кемшілігі екіншісі сынғыштық үзілісінің ІІ түріне 
бейімділігі болып табылады. Оларды үзілістен кейін (майда, суда) жылдам салқындату қажет. 
III топқа 30XM, 40XГ, 30XГT (D
95
= 20.25 мм) бір немесе екі элементпен қосымша 
легирленген хромдық болаттар кіреді. Төзімділікті арттыру үшін хромдық болаттарға 
қосымша марганец (40ХГ) жəне бор (40ХГ) енгізіледі; молибденді (30XM) үзілістің ІІ түрін 
азайту үшін енгізеді. Осы топқа жататын хромансилями деп аталатын 20HGS, 30HGS 
болаттар жоғары қасиеттерге ие келеді. Бұл болаттар жоғары беріктік кезінде 
а
в
= 1,200 МПа 
жəне KCV = 40 Дж / см2 жақсы дəнекерленеді. Үзілістің ІІ түріне бейімділігі олардың 
кемшілігі болып табылады. 
IV тобына құрамында 1,5% дейін никельден құралған 40ХН, 40ХНМ хром-никель 
болаттары кіреді. Олардың сыни диаметрі D
95
= 40 мм. Бұл болаттар төменгі жұмыс 
температурасында басқа топтардың болатына қарағанда тұтқырлықтың үлкен шекарасына ие.
V тобы құрамында 3,4% никель бар 38ХН3М, 38ХН3МФА комплексті легирленген 
болаттардан тұрады. Бұл болаттар салыстырмалы түрде қымбат болғанымен жақсартылған 
болаттардың ең жақсы түріне жатады. Сыни диаметрі 
D
95 
100 мм құрайды жəне одан да көп, 
əлсіз бұзылуға бейімділігі төмен келеді. Осы топтың болаттарынан сооы жүктемесіне əсер 
ететін күрделі бөлшектерді дайындайды. Олардың кемшіліктері өңдеуді кесу қиындықтары 
мен бұқаларды қалыптастыруға бейімділігі.
Беріктігі жоғары болаттар. Беріктігі жоғары деп 1,5-ден астам МПа уақытша қарсылық 
білдіретін болаттарды айтады. Орташа жəне жоғары көміртекті комплексті-легирленген 
болаттардың сөндіру мен төменгі үзіліске жеткенде беріктік жағдайы жоғарылайды. 
Дегенмен, бұл жағдайда бөліктер мен конструкциялардың бұзылуына əкелетін болаттың 
тұтқырлығы мен икемділігі төмендейді. Шығымдылығы төмен беріктігі жоғары болаттарды 
тек жұмыс жағдайында динамикалық жүктемелер болмаған жағдайда ғана пайдаланады. 
Конструкциялардың жұмыс қабілетін төмендетпей, жоғары беріктік жағдайға қол 
жеткізудің қазіргі заманғы тəсілдері, TMO
216 

ретінде болатты өңдеуді нығайтудың осындай əдістерінің бірі болып табылады жəне 
мартенсит-қартаюға арналған болат жəне PNP болат (PNP-пластикасы трансформация 
арқылы туындаған) сияқты жаңа жоғары күшті материалдарды пайдалану жатады. 
Жоғары төзімді мартенситті ескіретін болаттар икемділігі мен жоғары тұтқырлығы 
үйлесімді (y> 50%, KCU> 50 J / cm2) жоғары беріктігімен (ав> 2000 МПа) сипатталады. Әлсіз 
зақымдану қаупі құрамында көміртектің минималды болуына байланысты төмендейді (0,03% 
аспайды). 
Болаттың қатаюына екі күшейту механизмін біріктіру арқылы қол жеткізуге болады, 
яғни фазалық қартаю мен мартенситті қартаюы бірге болатын мартенситикалық айналым 
g ^ 
а
. Негізгі қоспалаушы элемент ретінде құрамы 17 ... 26% болатын никель элемент жатады. 
Болаттың мартенситті қартаю процесінің тиімді бағыты үшін титанды, алюминийді, 
молибденді, ниобийді жəне кобальтті қосады. 
Құрамында; 17.19 Ni; 7.9 Co; 4.6 Мо; 0,5 Ti % 0,03 C аспайтын 03Н18K9M5T 
болат кеңінен таралған. 03Н18K9M5T болаты 800,850 o C температурада ауада сөндіріледі. 
Сөндіруден кейін болат келесі қасиеттері бар көміртексіз мартенсит құрылымына ие: av = 1 
200 МПа; a
0
> 2 = = 1000 МПа; 5 = 20%; y = 75%; KCU = 20 Дж /см
2
. Қатты күйде болат 
қысыммен, қиюмен жəне жақсы дəнекерлеумен өңделеді. 
Мартенситтік-
қартаюға арналған болат қартаю кезінде, яғни 450,500 o C температурада 
негізгі қатаюға ие болады. Қартаю кезіндегі қартаюы N
3
Mo, NiTi, Fe
2
Mo, Ni
3
(Ti, Al) сияқты 
интерметаллидтердің мартенситтен шашыраңқы бөлшектерін шығаруымен байланысты 
болады. 
Егер интерметаллы фазалар болжау сатысында тұрғанда, олар қатты ерітіндімен 
байланысып жəне өте кішкентай өлшемдерге ие болған жағдайда оладың беріктігі жоғары 
болады. Кобальтпен қоспалау қартаюдың əсерін арттырады. Қартаюдан кейін механикалық 
қасиеттері: a
в
= 2 000 МПа; a
0j2
= 1,800 МПа; 5 = 12%; y = 50%; KCU = 50 Дж/см
2
болады. 
Жоғары беріктікте болат əлсіз сынғыштыққа жоғары төзімділікті сақтайды. K
Ic
болатының 
мартенситті қартаюы 50,70 МПа • м1 / 2 құрайды. Кесу нүктесінің бірдей мəнінде қарапайым 
легирленген болаттардың сыну төзімділігі 30 МПа • м1 / 2 аспайды. -196 ° C температурада 
болат келесі қасиеттерге ие: a
в
= 2 400 МПа; 5 = 10%; KCU = 30 Дж/см
2
. 03Н18K9M5T болаты 
450 ° C температурасына төзімді. 
Мартенситті қартаюы болаттарын əуе кемелерінің құрылысына, зымыран 
конструкцияларында қолдануда бұл ерекше күштің маңыздылығы жоғары, сондай-ақ 
криогенді технологияларда төмен температурада жоғары икемділігі мен тұтқырлығы үшін 
оларды пайдаланылады. 
Күшті ПНП болаттары аустенитикалық болаттар класына
217 

жатады. Пайдаланылатын маркалардың біреуінде пайыздық мөлшері: 0,03 C; 8.10 Cr; 
8.10 Ni; 4 Мо; 1.2.5 Mn; 2 
Si
дейін тұрады. 1,000 ... 1,100 ° С температурадан ауытқып жəне 
аустенит құрылымының бөлме температурасында алынуында (Mn жəне мартенсит 
қалыптасуының басталу нүктесі, Mg деформациясы 0 ° C-тан төмен) болат 450 600 ° C 
температурасында деформацияланады. Деформация кезінде аустенит қатайтылып, көміртекті 
жəне қоспалау элементтердің бөлініп дисперсті карбидтер (дисперстік беріктендіру) пайда
болады. Бұл элементтердің аустенитпен бірігуінен Mg нүктесі оң температуралардың 
аймағына ауысады, ал M
н
нүктесі бөлме температурасынан төмен болып қалады. Осындай 
өңдеу нəтижесінде ПНП болаттар жоғары икемділік кезінде (5> 30%) жоғары беріктіке (a
в 
> 
1,800 МПа, а 
0і2
> 1,400 МПа) ие болады. 
M
n
мартенситті айналымның бастамасында жəне мартенсит деформациясының M
g
бастапқы құрылуында температура деңгейінің əсерінен икемділігі жоғарылайды. ПНП 
болаттарында 
М
н
төменгі нүктесі жəне бөлме температурасынан жоғары 

жүктеу/скачать 8,95 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: