С. А. Вологжанина, А. Ф. Иголкин материалтану оқУ ҚҰралы
жүктеу/скачать 8,95 Mb. Pdf көрінісі
|
6 Вологжанина Материалтану. Оқулық
| Легирующий элементі,
Рис. 3.10. Влияние легирующих элементов на упрочнение аустенита: 1 — элементы, образующие твердые растворы внедрения; 2 — феррито- образующие элементы, растворяю- щиеся по типу замещения; 3 — аус- тенитообразующие элементы, ра- створяющиеся по типу замещения 110 Никель суық сынғыштықтың шегін көбірек азайтады. Бұдан басқа, аустенитте никель, хром, марганец жəне басқа да элементтер жақсы ериді, оның салқындатуға төзімділігін арттырады, осылайша болатты қаттылығын арттырады. Никель мен хромды бір мезгілде болатқа енгізуде беріктігінің əсері ұлғаяды, яғни күрделі лигерленуде тиімді түрде өседі. Жоғары беріктікке, икемділікке, тұтастығы жəне беріктігіне болаттардағы никель мен хромның лигерленуі ең маңызды легирленген элементтерге жоғары жəне орта элементтерге қол жеткізе алады. Легирленген элементтердің аустениттық коррозияға төзімді болаттардың қасиеттеріне əсері олардың феррит негізіндегі болаттардың қасиеттеріне əсерінен айырмашылығы болады (3.10-суретті қараңыз). Пластикалық деформация кезіндегі металдардың беріктенуі немесе дислокацияның қатаюы жаңа дислокацияның пайда болуымен Да д жəне олардың тығыздығының артуымен байланысты. Бұл, дислокациялардың жылжуына дислокацияның өздері арсы тұруына əкеліп соғады. Алан Х.Коттреллдің айтуынша, егер бұл бағытта барлық бағыттарда қозғалыс қарқынын күшейтетін белгілі бір бағытта азаятын үлкен теміржол торабын елестетсеңіз, бұл нəтижені түсінуге болады. Астенитикалық болаттар, пластмасса деформация нəтижесінде бірдей дислокациялық тығыздықта, феррит болаттармен салыстырғанда əлдеқайда күшті болып келетін дислокацияға қол жеткізеді. Шөгінділермен қаттау. Түсті металдар, əсіресе дуралюмин, кобальт негізіндегі қорытпалар, никель, мыс үшін, дисперстік бөлшектермен немесе Дст д . у дисперсиялық беріктендірудің қатаюы аса маңызды болып табылады деп есептелініп кеткен. Алайда, соңғы жылдары темірге негізделген жаңа қорытпалар əзірленуде, олардың беріктілігі дисперсиялық қатаюмен айтарлықтай айқындалады. Жиі қолданысқа микроқосулар құрылымдық болаттар жəне мартенситті қартаюшы болаттар иелік тапты. Микроқосулар құрылымдық болаттар көміртегі мен азотпен қатты дисперсті карбонитридті бөлшектерді қалыптастыратын титанның, ванадийдің, цирконийдің жəне ниобийдің аз мөлшерін қамтиды. Темірде еріген алюминий азотпен бірге AlN қатты бөлшектерін қалыптастырады. Мартенситті-қартаюшы болаттардың құрамы мынадай таңдамамен жасалған, көміртексіз мартенситикалық матрицада қартаю кезінде, Ni 3 Ti, FeAl жəне т.б. сияқты қатты интерметальды қосылыстар пайда болады. Екінші фазаның бөлшектері кристалдық торда дислокация қозғалысына кедергі ретінде əрекет етеді. Ноқаттардың көлемін азайту ағымдылығының өсуіне ықпал етеді. Қозғалыстағы дислокациялар ноқаттар шекарасынан өте алмайды, ал 111 деформация беру релелік əдіспен жүзеге асырылады - шекараның басқа жағында орналасқан дислокация көзін қоздыру жолымен. Ағымдылық шегіндегі ноқаттың мөлшерінің əсерін Холл – Петчтың теңдеуі арқылы сипаттауға болады: σ т = σ 0 + kd -1/2 , онда σ 0 - тордың үйкеліс кернеуі, МПа; k - берілген металды ноқатының шекараларының шығып кету қозғалысының сандық мəнін анықтайтын коэффициент; d – ноқаттың орташа мөлшері, мм. Бұдан басқа, ноқаттың қатаң параллель атом қабаттарынан салынған монолитті кристалл емес екендігін ескеру керек. Ноқат бөлек блоктардан тұрады, кристаллографиялық тегістіктері бір-біріне шағын бұрышпен (бірнеше бұрыштық минуттар тəртібімен) айналады. Мұндай ноқат құрылымы мозаикалық құрылым деп аталады, ал оның құрамдас бөліктері – мозаикалық блоктар болып табылады. Блоктарды бірнеше градустың бұрышымен бір-біріне кедергі келтіретін ірі қосылыстар – фрагменттерге біріктіруге болады. Ноқат ішіндегі кіші бұрыштық шекаралардың қалыптасуы қосымша беріктікке əкелуі мүмкін. Аустенитикалық болаттарға арналған k коэффициенті феррит-пирлитикалық болаттарға қарағанда шамамен екі есе аз үлкендікке ие. Сонымен қатар феррит негізі бар болаттың фазалық қайта кристалдануына байланысты əлдеқайда аз мөлшердегі ноқаты болады. Фазалық кристаллизациядан кейінгі феррит негізіндегі болаттардың диаметрі 10 ... 30 мкм, ал аустенитикалық болаттарда 70 ... 100 мкм. Осы факторлардың арқасында аустенитикалық болаттарда, ноқат шекарасының беріктенуі темірге негізделген болаттарға қарағанда əлдеқайда төмен Феррит ноқаттарының өлшемдері бастапқы аустенит ноқаттарының мөлшеріне жəне карбонитрид фазаларының болуына байланысты. Суыту жəне қайта айналдыру кезінде g ^ a олар жаңа феррит ноқаттарын қалыптастыру үшін орталықтар болып табылады. Осылайша, шашыраған бөлшектердің болуы феррит ноқаттарын тазартуға ықпал етеді жəне ноқатты қатайтуға қосымша үлес қосады. Сондықтан ванадий, ниобий, цирконий жəне титанды бір уақытта микролегірлендіруде карбонитридтік дисперстік фазалардың пайда болуы дисперсті жəне ноқат шекарасының беріктігін арттырады. Ноқат шекарасының беріктенуінің бірегей ерекшелігі - бұл механизм күштің өсуімен қатар бір мезгілде болатты тұтқырлығы мен иілгіштігі жоғарылауы жүзеге асырылады. Ноқатты ұсақтау кезінде тұтқыр-сынғыш өтудің температурасы төмендейді жəне сынғыш сыныққа төзімділік артады. 112 Осылайша, болаттарды беріктендіру негізгі факторлары феррит-перлитті құрылым ноқаттық шекаралық қор болып табылады (үлесі 30...40 %), қатты ертінді (25...40 %) жəне дисперсиялық (25...30%) беріктендіру. жүктеу/скачать 8,95 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|