С. А. Вологжанина, А. Ф. Иголкин материалтану оқУ ҚҰралы
жүктеу/скачать 8,95 Mb. Pdf көрінісі
|
6 Вологжанина Материалтану. Оқулық
| Болат
таңбасы Мазмұны, % C Mn Si 6 5 0 , 6 2 . . . 0 , 7 0 , 5 . . . 0 , 8 0 , 1 7 . . . 0 , 3 7 7 0 0 , 6 7 . . . 0 , 7 5 0 , 5 . . . 0 , 8 0 , 1 7 . . . 0 , 3 7 6 5 Г 0 , 6 2 . . . 0 , 7 0 , 9 . . . 1 , 2 0 , 1 7 . . . 0 , 3 7 6 0 С 2 0 , 5 7 . . . 0 , 6 5 0 , 6 . . . 0 , 9 1 , 5 . . . 2 7 0 С 3 А 0 , 6 6 . . . 0 , 7 4 0 , 6 . . . 0 , 9 2 , 4 . 2 , 8 6 0 С Г 0 , 5 7 . . . 0 , 6 5 0,8 . . . 1 1 , 3 . . . 1 , 8 4 0 Х Ф 0 , 3 7 . 0 , 4 4 0 , 5 . . . 0 , 8 0 , 1 7 . . . 0 , 3 7 Термиялық өңдеуден кейін көміртекті серіппелі болаттардың механикалық қасиеттерінің орташа мəндері келесіні: с 0 , 2 = 800 ... 1000 МПа; sv = 1,000 ™ 1200 МПа; 5 = 5 ... 8%; y = 25,30%; икемділік жүктемесінде төзімділік шегі - 500,650 МПа, бұралуында 300 МПа құрайды. Төзімділік шегінің мəні беткі ақаулар болған кезде жəне декороризациялау кезінде азаяды. Беткі қабаттарда жарылыс болғаннан кейін төзімділігін арттыратын қалдық қысымды кернеулер түзіледі. Беріктігін арттыру нəтижесінде 1,5-2 есеге бетінің шаршау шегі артады. Жазғы серіппелі болаттарды кремний жəне басқа элементтермен қоспалау кезінде механикалық қасиеттері мынадай болады: а в = 1,300 1,800 МПа, с 0 , 2 = 1,100,1600 МПа кезінде 5 = 5,8%, y = 20,35%. Көмірқышқыл, марганец, кремнийлі болаттар спектрлері 200 ° C температурада аспай жұмыс істейді. 300 ° C температурасына дейін қыздырылған кезде, 50ХФА болаттан жасалған серіппелер жəне жоғары температураларда - ыстыққа төзімді болаттарын: 500 ° С дейін - 3Х2В8Ф болатын, 600 ° С дейін - Р18 болатын пайдаланады. Агрессивті ортада жұмыс істеу үшін серіппелерді 40X13, 95X18, жəне т.б. түріндегі хромды коррозияға төзімді болаттар дайындайды.Кейбір криогенді жағдайларда жəне агрессивті ортада жұмыс істеу үшін мартенситті қартаюға арналған болаттарды пайдалану ұсынылады. Кеме жасаушы болаттар. Кемелер үшін корпусты болаттарын (кеме жасаушы болаттар) (МОСТ 5521-93) -60 температурасында дəнекерленген конструкцияларды дайындау үшін теңіз суының коррозиялық əсер ету жағдайында +150 ° С, қосымша статистикалық жəне динамикалық жүктемелерінде қолданылады.. 1950 жылдардың басында МОСТ 5521-50 тиесілі кеме корпусын салу үшін 220.270 МПа шығу шегі бар көміртекті болаттарды жəне 12.22% салыстырмалы ұзартуын қолданған. Қазіргі уақытта (МОСТ 5521-93) қорытпалы болаттарды пайдаланылуына байланысты жəне өңделуінің жақсартуына байланысты салыстырмалы ұзарту 19,22% кезінде беріктік сипаттамалары 350 ... 750 МПа дейін жетеді. 219 Кеме жасау маретиал сапасына қойылатын талаптардың артуына байланысты, кеме тойтармаларының орнына дəнекерлеуге көшуден басқа, кемелердің жылжуына байланысты, қазіргі уақытта дамыған жаңа технологиялық процестердің тұтас кешенін қолданылуда: микроэлементтер, пештерді тазарту, диірменді ағынмен басқарылатын прокат жəне бүркуді салқындату сияқты қолданылады. Кеме жасаушы болатты тұжырымдамасы өзгерді. Бұл санатқа тек қана жер үсті кемелерінің корпустарына арналған металдар ғана емес, сондай-ақ төмен температуралы жағалау қондырғылары үшін материалдар, сондай-ақ тереңдікте жұмыс істейтін суасты қайықтарына жəне құрылғыларға арналған болаттар кіреді. Оларға теңіздегі жүзу бұрғылау қондырғылары, стационарлық теңіз платформалары, терең теңіз көліктері жəне басқалары кіреді. Ресейде кеме жасау үшін болатты Санкт-Петербургтің «Прометей» құрылымдық материалдардың орталық ғылыми-зерттеу институты негізгі əзірлеуші ретінде болып табылады. Ж оғары беріктігі қажетті тұтқырлық пен икемділікке, сонымен қатар төмен температураларда: межатомиялық байланыстың ковалентті компонентін əлсірететін никель мен мысты ферритикалық матрицаны қоспалау жолымен жүзеге асады. ұсақ түйіршікті құрылымды қалыптастыруға ықпал ететін ұсақ қоспалауды қолдану; молибденмен қоспалау, болатты қаттылыққа бейімділікке жол бермейді; дəнекерленген құрылымдағы қабатталған сынықтарға жоғары төзімділігіне кепілдік беретін зиянды қоспалар мен сутегі құрамының аз болуын қамтамасыз ететін арнайы балқыту жəне тазарту əдістерін қолдану, оның ішінде бағытталған қабаттың қалыңдығы бойынша жоғары созылу жүктемесі кезінде; орташа температура сипатындағы сынғышты мүмкіндігінше азайтатын термиялық өңдеудің оптималды режимдерін құру жəне бейнитті аймағы g ^ а өзгеруінің маңызды бөлігін қамтамасыз етеді. Суық күйде тұтқыр болаттарды мұзжарғыштар мен арнаулы кемелердің корпустарын дайындау үшін, сондай-ақ сұйылту, сақтау жəне газдарды тасымалдау үшін (аммиак, табиғи газ жəне т.б.) кемелерді құруда қолданылады. Кеме жасауда ферритикалық болаттарды дəнекерлеуге үлкен мəн беріледі. Осындай болаттардың тұтқырлығын жақсарту жəне суық мыжылған табалдырықты азайту үшін олар 1,8% -ға дейін марганецті енгізеді жəне көміртегі мөлшерін 0,18% -тен төмендетеді. 220 Соңғысын сонымен қатар, дəнекерлеуін жақсарту үшін жасайды, себебі көміртектің термиялық аймақта мартенситті көп мөлшерде пайда болуынан дəнекерленген тігістің дəнекерлеуден кейінгі салқындату əсері жəне соның салдарынан қатаюға əкеледі. Никельмен қоспалау жасау арқылы суыққа сынғыш шегін азайту ұсынылады. Никельдің аз ғана концентрациясы кезінде (2% дейін) оның төменгі көміртекті болаттың тұтқырлығына əсері айналым температурасының төмендеуіне жəне осы жағдайға байланысты феррит ноқат мөлшерінің азаюына негізделеді. Қалыпқа келтірілген кездегі никельдің көп мөлшерде болуы бейнит пен мартенсит пайда болуына алып келеді. Никельдің мөлшері шамамен 9% болған жағдайда аустенит аз мөлшерде болуына қарай тұтқырлығы артады, соның нəтижесінде демалыс уақытында қайта қалыпқа келіп, оның құрамы тұрақталады. Арнайы енгізілген қоспалау элементтерінің мазмұнымен қатар, зиянды қоспаларға арналған болаттың тазалығы тұтқырлыққа үлкен əсер етеді. Құрамындағы күкірттің азаюы соққының беріктігін арттыруға əкеледі, ал орташа 10 ° С-қа əрбір 0,01% фосфор суыққа сынғыш шегін ауыстырады. Тұтқырлықтың ноқат мөлшеріне айқын тəуелділігіне байланысты жалдау жағдайлары сондай-ақ суыққа сынғыш шегіне əсер етеді. Соңғы илемдеу температурасының төмендеуі жəне төменгі температура аймағында төмендеу деңгейінің жоғарылауымен шағын аустенит дəндерінің көлеміне қарай қайта кристалданады. Мұның нəтижесі ретінде салқындату кезіндегі фазалық айналымда ұсақ ферритті ноқат болып табылады. Төмен температураларда жылжымалы ыстықтай илемделген күйде жоғары тұтқыр қасиеттері бар парақтарды шығаруға болады. Тегістеудің ұсақ түйіршікті құрылымы кейінгі термиялық өңдеуге оң əсер етеді жəне қалыпқа келтірілген күйдегі тұтқырлықты жақсартады. Кейінгі құрамының жақсаруы аустенитизациядан кейінгі тездетілген салқындату (сөндіру) есебінен қол жеткізіледі. Бұл жетілдіру, əсіресе, жеткілікті мөлшерде қоспалау элементтері бар болаттың мартенсит немесе төменгі бейнит аймағындағы салқындатудан кейін өзгеруіне ұшыраған кезде жəне қажет тұтқырлықты алу үшін, температурадан тазарту кезінде əсіресе тиімді болады. 6.5 кестеде қазіргі заманғы кеме жасаушы болаттардың механикалық қасиеттерінің мəндері көрсетілген. Кеме жасауда күрделі конфигурация құймаларын жасау үшін құйылған жоғары беріктік құрылымды болаттар кеңінен қолданылады. 08ГНДФЛ жəне 08Г2ДНФЛ маркалы болаттарды жүгіру бұрандаларын, рульдер кронштейндер түріндегі ірі корпус бөлшектерінде пайдаланады, ал теңіздегі бұрғылау қондырғыларын тіреу колонкаларының жоғары жүктелетін элементтері, қалқымалы крандарды айналдыру механизмі мен үлкен сыйымдылық ілгегі (жүк көтерімділігі 800 тоннадан астам)үшін беріктігі жоғары, суыққа төзімді дəнекерленген AB-1Л жəне AB-3Л белгісіндегі болаттар пайдаланылады (6.6-кесте). 221 |