Kimyoviy-termik va termomexanik ishlov berish. Metall va qotishmalarga termomexanik ishlov berish Metallar va qotishmalarga termomexanik ishlov berish

:

SP 16.13330.2011 Chelik konstruktsiyalar;SP 128.13330.2012 Alyuminiy konstruktsiyalar;

1. Umumiy ma’lumotlar

Metalllar, materiallar sifatida, qurilish uskunalari uchun qimmatli xususiyatlar to'plamiga ega - katta kuch, egiluvchanlik, payvandchanlik, chidamlilik; termomexanik va kimyoviy ta'sirlar ostida qattiqlashish va boshqa xususiyatlarni yaxshilash qobiliyati.

Bu ularning qurilishda va texnologiyaning boshqa sohalarida keng qo'llanilishini belgilaydi.

Sof metallar mustahkamligi, qattiqligi va yuqori egiluvchanligi tufayli kamdan kam qo‘llaniladi. Ular asosan uglerod kabi boshqa metallar va metall bo'lmaganlar bilan qotishmalar shaklida qo'llaniladi

Temir va uning qotishmalari (po'lat C2,14%, cho'yan C>2,14%) qora metallar, qolganlari (Be, Mg, Al, Ti) deyiladi., Cr, Mn, Ni, Cu, Zn va boshqalar) va ularning qotishmalari - rangli.

Qora metallar qurilishda eng ko'p qo'llaniladi.

Ularning narxi rangli bo'lganlarga qaraganda ancha past.

Biroq, ikkinchisi bir qator qimmatli xususiyatlarga ega - yuqori o'ziga xos mustahkamlik, egiluvchanlik, korroziyaga chidamlilik va dekorativlik, ular qurilishda, birinchi navbatda, alyuminiydan tayyorlangan arxitektura va qurilish qismlari va konstruktsiyalarida qo'llash doirasini kengaytiradi.

Metalllarning tasnifi

Qora metallar ishlab chiqarish uchun xom ashyo temir rudalari bo'lib, ular oksid sinfidagi minerallar - magnetit (FeFeO), gematit (FeO), xromit (FeCrO) va boshqalar bilan ifodalanadi.

Boksit rangli metallar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi; mis, nikel, rux va boshqalarning sulfidli va karbonatli rudalari.

2. Metalllarning atom kristall tuzilishi

Qattiq holatdagi metallar va qotishmalar kristall jismlardir.

Ulardagi atomlar muntazam ravishda kristall panjara joylarida joylashgan bo'lib, taxminan 10 Gts chastotada tebranadi.

С вязь в металлах и сплавах электростатическая, обусловленная силами притяжения и отталкивания между положительно заряженными ионами (атомами) в узлах кристаллической решетки и коллективизированными электронами проводимости, плотность которых составляет 10-10 электронов в 1 см, что в десятки тысяч раз превышает содержание атомов и молекул havoda.

Metalllarning elektromagnit, optik, issiqlik va boshqa xossalari o'tkazuvchanlik elektronlarining o'ziga xos xususiyatlariga bog'liq.

Panjaradagi atomlar uning energiyasining minimal darajasiga mos keladigan pozitsiyani egallashga moyil bo'lib, eng zich o'ramlarni - kubik hajmli, yuz markazlashtirilgan va olti burchakli o'ramlarni hosil qiladi.

Kristal panjaralarning koordinatsion raqamlari (qadoqlash zichligi). A)kubik yuz markazlashtirilgan (K 12); b) tanaga yo'naltirilgan (K8);c) olti burchakli (K 12)

Qadoqlash zichligi koordinatsion raqam bilan tavsiflanadi, bu ma'lum bir atomdan teng va eng qisqa masofada joylashgan qo'shni atomlar soni.

Bu raqam qanchalik baland bo'lsa, qadoqlash zichroq bo'ladi.

Tana markazlashtirilgan kubikli qadoqlash uchun u 8 (K8) ga teng; yuz markazlashtirilgan - 12 (K12); olti burchakli - shuningdek 12 (K12).

Panjaradagi eng yaqin atomlarning markazlari orasidagi masofa panjara davri deb ataladi.

Ko'pgina metallar uchun panjara davri 0,1-0,7 nm oralig'ida.

Ko'pgina metallar, haroratga qarab, kristall panjaralarida strukturaviy o'zgarishlarga uchraydi.

Shunday qilib, 910 ° C dan past va 1392 ° C dan yuqori haroratlarda temir 0,286 nm panjara davriga ega bo'lgan tanaga markazlashtirilgan atomlar to'plamiga ega va -Fe; ko'rsatilgan haroratlar oralig'ida temirning kristall panjarasi 0,364 nm periyodga ega bo'lgan yuzga markazlashtirilgan panjaraga o'rnatiladi va -Fe bilan belgilanadi.

Qayta kristallanish sovutish paytida issiqlikning chiqishi va isitish vaqtida so'rilishi bilan birga bo'ladi, bu gorizontal uchastkalar bo'ylab diagrammalarda qayd etiladi.

Dazmolni sovutish (isitish) egri chizig'i

Metall polikristal jismlar bo'lib, tartibsiz shakldagi ko'p sonli mayda kristallardan tashkil topgan

Muntazam shakldagi kristallardan farqli o'laroq, ular kristallitlar yoki donalar deb ataladi.

Kristallitlar har xil yo'naltirilgan, shuning uchun barcha yo'nalishlarda metallarning xususiyatlari ko'proq yoki kamroq bir xil, ya'ni. polikristalli qattiq moddalar izotropdir.

Biroq, kristallitlarning bir xil yo'nalishi bilan bunday xayoliy izotropiya kuzatilmaydi.

Metall va qotishmalarning kristall panjarasi ideal tuzilishdan uzoqdir.

U nuqsonlarni o'z ichiga oladi - bo'sh ish o'rinlari va dislokatsiyalar.

3. Cho`yan va po`lat ishlab chiqarish asoslari

Quyma temir temir rudalari tarkibidagi tabiiy oksidlaridan temirni yuqori haroratda koks bilan qaytarish asosida yuqori o'choq jarayonida olinadi.

Koks yondirilganda karbonat angidrid hosil qiladi.

Issiq koksdan o'tganda u uglerod oksidiga aylanadi, bu umumiy sxema bo'yicha o'choqning yuqori qismida temirni kamaytiradi: FeOFeOFeOFe.

Pechning pastki issiq qismiga tushib, temir koks bilan aloqada eriydi va uni qisman eritib, quyma temirga aylanadi.

Tayyor cho'yan tarkibida 93% ga yaqin temir, 5% gacha uglerod va ozgina miqdorda kremniy, marganets, fosfor, oltingugurt va chiqindi jinslardan quyma temirga o'tkaziladigan boshqa elementlarning aralashmalari mavjud.

Uglerod va aralashmalarning temir bilan bog'lanish miqdori va shakliga qarab, cho'yanlar turli xil xususiyatlarga ega, shu jumladan rang, bu mezonga ko'ra oq va kul rangga bo'linadi.

Chelik quyma temirdan uglerod va aralashmalarning bir qismini olib tashlash orqali olinadi. Po'lat ishlab chiqarishning uchta asosiy usuli mavjud: konvertor, o'choq va elektr eritish.

Konverter siqilgan havo bilan yirik nok shaklidagi konvertor idishlarda eritilgan cho'yanni puflashga asoslangan.

Havodagi kislorod kirlarni oksidlaydi, ularni cürufga aylantiradi; uglerod yonib ketadi.

Cho'yandagi fosfor miqdori kam bo'lsa, konvertorlar kislotali refrakterlar, masalan, dinaziy bilan qoplangan, fosfor miqdori yuqori bo'lsa, ular asosiy, periklazali refrakterlar bilan qoplangan.

Shunga ko'ra, ularda eritilgan po'lat an'anaviy ravishda Bessemer va Tomas deb ataladi.

Konverter usuli yuqori mahsuldorlik bilan ajralib turadi, bu uning keng qo'llanilishiga olib keldi.

Uning kamchiliklari orasida metall chiqindilarining ko'payishi, cürufning ifloslanishi va po'lat sifatini yomonlashtiradigan havo pufakchalari mavjudligi kiradi.

Karbonat angidrid va suv bug'lari bilan birgalikda havo o'rniga kislorod portlashidan foydalanish konvertor po'latining sifatini sezilarli darajada yaxshilaydi.

Ochiq o'choq usuli maxsus pechlarda amalga oshiriladi, ularda quyma temir temir rudasi va metallolom bilan birga eritiladi.

Nopoklarning yonishi o'choqqa havo kislorodi yonuvchi gazlar va oksidlar tarkibidagi temir javhari bilan birga kirishi tufayli yuzaga keladi.

Po'latning tarkibi osongina boshqarilishi mumkin, bu esa ochiq o'choq pechlarida muhim tuzilmalar uchun yuqori sifatli po'latlarni ishlab chiqarish imkonini beradi.

Elektromelting belgilangan xususiyatlarga ega bo'lgan yuqori sifatli po'latlarni ishlab chiqarishning eng ilg'or usuli hisoblanadi, lekin ko'proq energiya sarfini talab qiladi.

Ulanish usuliga ko'ra, elektr pechlari kamon va induksiyaga bo'linadi.

Ark pechlari metallurgiyada eng ko'p qo'llaniladi. Maxsus turdagi po'latlar elektr pechlarida eritiladi - o'rta va yuqori qotishma, asbob, issiqlikka chidamli, magnit va boshqalar.

4. Metalllarning mexanik xossalari

Mexanik xususiyatlar statik, dinamik va charchoq (chidamlilik) sinovlari natijalariga ko'ra aniqlanadi.

Statik sinovlar yukning sekin va silliq qo'llanilishi bilan tavsiflanadi. Ularning asosiylari: valentlik sinovlari, qattiqlik va sinish chidamliligi.

Uchun kuchlanish sinovlario'lchagich uzunligi bo'lgan standart namunalardan foydalaningI= 10 d va 11.3 maydoni A Qayerda (d Va A- mos ravishda, dumaloq, kvadrat yoki to'rtburchaklar kesimdagi uzun mahsulotlar namunasining diametri va tasavvurlar maydoni.

Sinovlar valentlik diagrammasini avtomatik yozib oladigan valentlik sinov mashinalarida amalga oshiriladi.

4-rasmda o'rta karbonli po'lat uchun bunday diagramma ko'rsatilgan.

Egri chiziq 1 an'anaviy stresslar ta'sirida metallning harakatini tavsiflaydi =R/A va egri chiziq 2 - haqiqiy kuchlanishlar ta'sirida, S=R/A, (Qaerda A Va A- mos ravishda, sinovdan oldin va har bir yuklash bosqichida vayron bo'lgunga qadar namunaning ko'ndalang kesimi maydoni).

Odatda ular shartli kuchlanish diagrammasidan foydalanadilar, garchi egri chiziq ko'proq ob'ektiv bo'lsa2.

Metall kuchlanish diagrammasi: a) shartli (qattiq chiziqlar) va haqiqiy (chiziqli chiziqlar) kuchlanishlar uchun; / - elastik deformatsiya maydoni;// - bir xil plastmassa; /// - yoriqlar rivojlanish maydoni; b) shartli haqiqiy stresslar

Elastiklik chegarasi qoldiq cho'zilish deformatsiyasi 0,05% dan oshmaydigan kuchlanish bilan belgilanadi.

Chiqish kuchi qoldiq deformatsiya 0,2% dan oshmaydigan shartli oquvchanlik bilan tavsiflanadi.

Jismoniy oqim kuchi yukni yanada oshirmasdan namuna deformatsiyalangan stressga mos keladi.

Taranglikda sinovdan o'tkazilganda mo'rt bo'ladigan materiallar uchun siqish (quyma temir uchun), buralish (qattiqlashtirilgan va konstruktiv po'latlar uchun) va bükme (kulrang va egiluvchan temirdan yasalgan quyma uchun) uchun statik sinovlar qo'llaniladi.

Qattiqlikmetallar ma'lum bir yuk ostida po'lat sharni, olmos konusni yoki piramidani bosish orqali sinovdan o'tkaziladi va hosil bo'lgan plastik deformatsiya miqdori (bosma) bilan baholanadi.

Amaldagi uchi turiga va baholash mezoniga qarab Brinell, Rokvell va Vikers qattiqligi farqlanadi.

Qattiqlikni aniqlash sxemasi . a) Brinell bo'yicha; b) Rokvell bo'yicha; v) Vikersga ko'ra

Vickers qattiqligi HV 5, HV 10 va boshqalar bilan belgilanadi. Metall va qotishma qanchalik nozik va qattiqroq bo'lsa, sinov yuki shunchalik past bo'lishi kerak.

Kichik mahsulotlar va metallarning strukturaviy komponentlarining mikroqattiqligini aniqlash uchun Vikers usuli metallografik mikroskop bilan birgalikda qo'llaniladi.

Metalllarning sinish chidamliligi uchun sinov uch nuqtali egilish ostidagi tishli standart namunalarda amalga oshiriladi.

Usul metallda har doim mavjud bo'lgan har qanday kelib chiqadigan yoriq yoki yoriqga o'xshash nuqsonning boshlanishini emas, balki metallning tarqalishiga qarshiligini baholashga imkon beradi.

Sinishi chidamliligi parametr bilan baholanadiTO,kuchlanish intensivligi faktorini yoki yoriq uchida kuchlanish kuchlanishlarining (MPa) mahalliy o'sishini ifodalaydi.

Dinamik Metalllarni sinash o'zgaruvchan tsiklik yuk ostida zarba egilishi uchun amalga oshiriladi. O'rtada kuchlanish kontsentratori (naycha) bo'lgan (1x1x5,5) 10 m o'lchamdagi metall namunalari zarba egilishi uchun sinovdan o'tkaziladi.

Sinov mayatnik qoziq haydovchisida amalga oshiriladi. Metallning zarba egilishiga qarshiligi zarba kuchi deb ataladi va belgilanadiKSU, KSV Va KST(Qaerda KS- zarba kuchining ramzi vaU, V Va T -kuchlanish konsentratorining turi va hajmi).

Metallning tsiklik yuklanishga chidamliligi metallning ma'lum miqdordagi aylanishlar uchun vayronagarchiliksiz bardosh bera oladigan maksimal kuchlanish bilan tavsiflanadi va chidamlilik chegarasi deb ataladi. Nosimmetrik va assimetrik yuklash davrlari qo'llaniladi.

Chidamlilik chegarasi stress konsentratorlari mavjudligida keskin kamayadi.

5. Temir-uglerod qotishmalarining kristallanishi va fazaviy tarkibi

Kristallanish faqat metall muvozanat haroratidan past darajada sovutilganda rivojlanadi.

Kristallanish jarayoni kristall yadrolarning (kristallanish markazlari) shakllanishi bilan boshlanadi va ular o'sib borishi bilan davom etadi.

Kristallanish shartlariga (sovutish tezligi, aralashmalarning turi va miqdori) qarab, 10 dan 10 nm gacha bo'lgan muntazam va tartibsiz shakldagi turli o'lchamdagi kristallar hosil bo'ladi.

Qotishmalarda holatiga qarab quyidagi fazalar ajratiladi: suyuq va qattiq eritmalar, kimyoviy va oraliq birikmalar (oraliq fazalar, elektron birikmalar va boshqalar).

Faza - bir xil tarkibga, tuzilishga, bir xil yig'ilish holatiga ega bo'lgan va tizimning qolgan qismidan ajratuvchi sirt bilan ajratilgan tizimning fizik va kimyoviy jihatdan bir hil qismi (metall yoki qotishma).

Shuning uchun suyuq metall bir fazali tizim bo'lib, ikki xil kristall aralashmasi yoki suyuq eritma va kristallarning bir vaqtning o'zida mavjudligi mos ravishda ikki va uch fazali tizimlardir.

Qotishma hosil qiluvchi moddalar komponentlar deyiladi

Qattiq eritmalar - qotishma tarkibiy qismlaridan biri o'zining kristall panjarasini saqlab qoladigan fazalar va boshqa yoki boshqa komponentlarning atomlari birinchi komponentning (erituvchi) kristall panjarasida joylashgan bo'lib, uning o'lchamlarini (davrlarini) o'zgartiradi.

O'rnini bosuvchi va interstitsial qattiq eritmalar o'rtasida farqlanadi.

Birinchi holda, erigan komponentning atomlari uning kristall panjarasi joylarida erituvchi atomlarining bir qismini almashtiradi; ikkinchisida, ular erituvchining kristall panjarasining oraliqlarida (bo'shliqlarida) va ulardan bo'sh joy ko'proq bo'lgan joylarda joylashgan.

O'rnini bosuvchi eritmalarda panjara parametri erituvchi va erigan komponentning atom radiuslarining nisbatiga qarab oshishi yoki kamayishi mumkin; implantatsiya eritmalarida - har doim ortadi.

Interstitsial qattiq eritmalar faqat erigan komponent atomlarining diametrlari kichik bo'lgan hollarda paydo bo'ladi.

Masalan, temir, molibden va xromda uglerod, azot va vodorod eritilib, oraliq qattiq eritmalar hosil qilishi mumkin. Bunday eritmalar cheklangan konsentratsiyaga ega, chunki erituvchi panjaradagi teshiklar soni cheklangan.

6. Po'latning tuzilishi va xususiyatlarini o'zgartirish

Temir-uglerod qotishmalarining kristallanish va qayta-qayta qizdirish-sovutish jarayonida fazaviy o'zgarishlarga duchor bo'lish, termomexanik va kimyoviy ta'sirlar va modifikator aralashmalari ta'sirida struktura va xossalarini o'zgartirish xususiyati metallurgiyada kerakli xossalarga ega bo'lgan metallarni olish uchun keng qo'llaniladi.

Bino va inshootlarning po'lat va temir-beton konstruksiyalarini, texnologik asbob-uskunalar va mashinalarni (avtoklavlar, pechlar, tegirmonlar, turli maqsadlar uchun bosimli va bosimsiz quvurlar, qurilish mahsulotlarini ishlab chiqarish uchun metall qoliplar, qurilish mashinalari va boshqalar) ishlab chiqish va loyihalashda. , iqlimiy, texnologik va favqulodda ularning ish sharoitlarini hisobga olish kerak.

Past salbiy haroratlar sovuq mo'rtlik, zarba kuchi va sinish chidamliligi chegarasini pasaytiradi.

Ko'tarilgan harorat, masalan, yong'in paytida aniq namoyon bo'ladigan elastik modulni, valentlik va oqish quvvatini pasaytiradi.

600 ° C da po'lat va 200 ° C da alyuminiy qotishmalari butunlay plastik holatga aylanadi va yuk ostida tuzilmalar barqarorlikni yo'qotadi.

Shuning uchun himoyalanmagan metall konstruktsiyalar nisbatan kam yong'inga qarshilikka ega.

Texnologik asbob-uskunalar - qozonlar, quvurlar, avtoklavlar, metall qoliplar, shuningdek, ishlab chiqarish jarayonida doimiy ravishda tsiklik isitishga ta'sir qiladigan temir-beton konstruktsiyalarni mustahkamlash - 20-200 ° C va undan yuqori harorat oralig'ida sovutish, termal qarish va past haroratni boshdan kechirish. -ma'lum maqsadlar uchun po'lat navlarini tanlashda hisobga olinishi kerak bo'lgan korroziya bilan tez-tez kuchayadigan haroratni pasaytirish.

Metallurgiyada ishlatiladigan po'latning tuzilishi va xususiyatlarini o'zgartirishning asosiy usullari:

Kristallanish markazlari bo'lgan refrakter birikmalar hosil qiluvchi moddalarni eritilgan metallga kiritish;

Ferrit va ostenit kristall panjaralarining mustahkamligini oshiruvchi, uglerod, karbidlarning ajralib chiqishi va dislokatsiyalar harakatining diffuziya jarayonlarini sekinlashtiruvchi qotishma elementlarni kiritish;

Po'latni termik va termomexanik ishlov berish.

Ular asosan sovutilgan po'latning donalarini maydalash, qoldiq kuchlanishlarni olib tashlash va uning kimyoviy va fizik bir hilligini oshirishga qaratilgan.

Natijada, po'latning qattiqlashishi ortadi; qattiqlik, sovuq mo'rtlik chegarasi, temperli mo'rtlik, termal va deformatsiya qarish tendentsiyasi kamayadi va po'latning plastik xususiyatlari yaxshilanadi.

Ushbu usullarning o'ziga xos xususiyatlari quyida muhokama qilinadi.

Strukturaviy po'latlarga qotishma elementlar kiritiladi.

Karbid hosil qiluvchi elementlar bo'lib, ular bir vaqtning o'zida eritmaning kristallanishi paytida po'lat donalarining yadrolanishi va tozalanishini ta'minlaydigan modifikator qo'shimchalari bo'lib xizmat qiladi.

Qotishma po'lat navlarida qotishma elementlarning turi va tarkibi harflarning o'ng tomonidagi harflar va raqamlar bilan ko'rsatilgan.

Ular qotishma elementning taxminiy tarkibini (%) ko'rsatadi; raqamlarning yo'qligi 1,5% dan oshmasligini anglatadi.

Qotishtiruvchi elementlarning qabul qilingan belgilari: A - azot, B - niobiy, B - volfram, G - marganets, D - mis, E - selen, K - kobalt, N - nikel, M - molibden, P - fosfor, P - bor, C - kremniy, T - titan, F - vanadiy, X - xrom, C - sirkoniy, Ch - noyob tuproq, Yu - alyuminiy.

Ferrit va ostenitda eriydigan qotishma elementlar karbid fazasining don hajmini va zarralarini kamaytiradi.

Don chegaralari bo'ylab joylashgan bo'lib, ular o'sishiga, uglerod va boshqa qotishma elementlarning tarqalishiga to'sqinlik qiladi va ostenitning haddan tashqari sovutishga chidamliligini oshiradi.

Shuning uchun past qotishma po'latlar nozik taneli tuzilishga va yuqori sifat ko'rsatkichlariga ega.

Termik va termomexanik ishlov berish - bu strukturani o'zgartirish va po'lat xususiyatlarini yaxshilash uchun keng tarqalgan usullar.

Quyidagi turlar ajratiladi: tavlanish, normalizatsiya, qattiqlash va temperatura. Yuvish gomogenizatsiya, qayta kristallanish va qoldiq kuchlanishlarni olib tashlash jarayonlarini o'z ichiga oladi.

Har xil tavlanish turlari uchun harorat diapazonlari: 1 - gomogenlashtirish; 2 - qattiqlikni kamaytirish uchun past haroratli qayta kristallanish tavlanishi (yuqori temperleme); 3 - stressni bartaraf etish uchun tavlanish (temperlash); 4 - fazali qayta kristallanish bilan to'liq tavlanish; 5, 6 - oldingi va gipereutektoid po'latni normalizatsiya qilish; 7 - sferoidizatsiya; 8 - gipoevtekoid po'latning to'liq bo'lmagan tavlanishi

Qotishma po'latdan yasalgan quyma 1100-1200 ° S haroratda 15-20 soat davomida kimyoviy tarkibni tekislash, dendritik va intrakristalli segregatsiyani kamaytirish uchun gomogenizatsiya qilinadi, bu bosim bilan ishlov berish jarayonida mo'rt sinish, xususiyatlarning anizotropiyasi, yoriqlar va qo'pol taneli tuzilish hosil bo'lishiga olib keladi. .

Qayta kristallanish bilan tavlanish deformatsiyalangan metallni qayta kristallanish chegarasi haroratidan yuqori qizdirish, uni shu haroratda ushlab turish va sovutish orqali qattiqlashishini olib tashlash uchun ishlatiladi.

Sovuq va issiq (issiq) deformatsiyalar mavjud.

Sovuq qayta kristallanish chegarasidan past haroratda, issiq esa yuqorida amalga oshiriladi.

Sovuq deformatsiya paytida qayta kristallanish statik deb ataladi va issiq deformatsiya paytida u dinamik deb ataladi, qoldiq "issiq ishning qattiqlashishi" bilan tavsiflanadi, dumaloq isitishdan qattiqlashish uchun foydalidir.

Qoldiq kuchlanishlarni bartaraf etish uchun tavlanish bir necha soat davomida 550 ... 650 ° C da amalga oshiriladi. Kesish, to'g'rilash va hokazolardan keyin payvandlangan mahsulotlarning egilishini oldini oladi.

Normalizatsiya oldindan va gipereutektoid konstruktiv po'latdan yasalgan uzun prokat mahsulotlarini isitish, havoda qisqa muddatli ushlab turish va sovutishni o'z ichiga oladi.

Bu po'latning to'liq fazali qayta kristallanishiga olib keladi, ichki stresslarni engillashtiradi, egiluvchanlik va pishiqlikni oshiradi.

Havoda tezlashtirilgan sovutish pastroq haroratlarda ostenitning parchalanishiga olib keladi.

Normalizatsiya past uglerodli qurilish po'latlarining xususiyatlarini yaxshilash uchun keng qo'llaniladi, tavlanish o'rnini bosadi. O'rta uglerodli va qotishma po'latlar uchun u qayta kristallanish chegarasidan past haroratlarda yuqori temperatura bilan birlashtiriladi.

Qattiqlashuv va chiniqtirish po'latning mustahkamligi va egiluvchanlik xususiyatlarining yaxshilanishini, sovuq mo'rtlik chegarasining pasayishini va stressni kontsentratorlarga sezgirligini ta'minlaydi.

Qattiqlashuv po'latni qizdirish, uni po'lat to'liq ostenitlashguncha ushlab turish va ostenitning martensitga o'tishini ta'minlaydigan tezlikda sovutishdan iborat.

Shu sababli, martensitning kristall panjarasi strukturaviy xususiyatlar va martensitning solishtirma hajmining ostenitga nisbatan 4...4,25% ga oshishi tufayli juda buzilgan va stressni boshdan kechiradi.

Martensit mo'rt, qattiq va bardoshlidir. Biroq, juda to'liq martensitik transformatsiya faqat o'ta sovutilgan ostenitning barqarorligini oshirgan yuqori uglerodli va qotishma po'latlar uchun mumkin.

Past uglerodli va kam qotishma konstruktiv qurilish po'latlarida u kichikdir va shuning uchun söndürme paytida, hatto suv bilan tez sovutishda ham, martensit hosil bo'lmaydi yoki beynit bilan birgalikda kamroq miqdorda hosil bo'ladi.

Past uglerodli qurilish po'latlarini (C0,25%) tez sovutish (prokat isitishdan söndürme) bilan ostenit parchalanadi va pearlit-sorbit va troostit yoki past uglerodli martensit va sementitning yuqori dispersli ferrit-sementit strukturasini hosil qiladi.

Ushbu tuzilish beynit deb ataladi.

Ostenitning pearlit mintaqasida parchalanish mahsulotlari - sorbitol va proostit bilan solishtirganda mustahkamligi, qattiqligi va chidamliligi yuqori bo'lib, yuqori plastiklik, yopishqoqlik va pastroq sovuq sig'im chegarasini saqlab qoldi.

Po'latni prokat bilan isitishdan so'ndirish yo'li bilan mustahkamlash prokatni isitish vaqtida dinamik qayta kristallanishning to'liq bo'lmaganligi va beynitning deformatsiyalangan ostenitda hosil bo'lgan dislokatsiyalarning yuqori zichligini meros qilib olishi bilan bog'liq.

Ostenitik holatdagi po‘latning plastik deformatsiyasining söndürme va chiniqtirish bilan uyg‘unligi uning mustahkamligi, egiluvchanligi va pishiqligini sezilarli darajada oshirishi hamda qotishma po‘latni 300...400 gradusda o‘rta haroratda chiniqtirishda kuzatiladigan mo‘rtlikka moyillikni bartaraf qilishi mumkin. °C.

Temperlash po'latni oxirgi issiqlik bilan ishlov berish operatsiyasi bo'lib, undan so'ng u kerakli xususiyatlarga ega bo'ladi.

Qattiqlashtirilgan po'latni isitish, uni ma'lum bir haroratda ushlab turish va ma'lum tezlikda sovutishdan iborat.

Temperlashning maqsadi ichki stresslar darajasini pasaytirish va sinishga qarshilikni oshirishdir.

Uning uchta turi mavjud: past haroratli (past) 250 ° S gacha qizdirish; 350-500 ° S oralig'ida isitish bilan o'rta harorat (o'rta) va 500-600 ° S haroratda isitish bilan yuqori harorat (yuqori).

Uglerodli po'latning qarishi vaqt o'tishi bilan uning xususiyatlarining o'zgarishida mikro tuzilishda sezilarli o'zgarishlarsiz namoyon bo'ladi.

Mustahkamlik va sovuq mo'rtlik chegarasi ortadi, egiluvchanlik va zarba kuchi pasayadi.

Qarishning ikki turi ma'lum - termal va deformatsiya (mexanik).

Deformatsiya (mexanik) qarish plastik deformatsiyadan keyin qayta kristallanish chegarasidan past haroratda sodir bo'ladi.

Ushbu turdagi qarishning asosiy sababi, shuningdek, C va N atomlarining dislokatsiyalarda to'planishi bo'lib, bu ularning harakatiga to'sqinlik qiladi.

Quruvchilar oldindan zo‘riqtirilgan temir-beton konstruksiyalarni ishlab chiqarish jarayonida elektrotermik kuchlanish usulidan foydalanganda po‘latning mo‘rtligi va qarishi bilan duch kelishadi.

7. Quyma temir

Yuqorida aytib o'tilganidek, tarkibida 2,14% dan ortiq C bo'lgan temir-uglerod qotishmalari quyma temir deb ataladi.

Cho'yan tarkibida evtektikaning mavjudligi uni faqat quyma qotishma sifatida ishlatishni belgilaydi. Cho'yandagi uglerod sementit va grafit shaklida yoki bir vaqtning o'zida ikkala shaklda bo'lishi mumkin.

Tsementit sindirishga ochiq rang va xarakterli porlashni beradi; grafit - porlashsiz kulrang rang.

Barcha uglerod sementit shaklida bo'lgan quyma temir oq, sementit va erkin grafit shaklida esa kulrang deb ataladi.

Grafitning shakli va uning hosil bo'lish shartlariga qarab, ular quyidagilarga bo'linadi: kulrang, tugunli grafitli yuqori quvvatli va egiluvchan quyma temir.

Cho'yanning fazaviy tarkibi va xususiyatlariga undagi uglerod, kremniy va boshqa aralashmalarning tarkibi, shuningdek sovutish va tavlanish rejimi hal qiluvchi ta'sir ko'rsatadi.

Uglerod va kremniy tarkibining quyma temir tuzilishiga ta'siri (soyali maydon - eng keng tarqalgan quyma temirlar):

I - oq quyma temir maydoni; II - yarim quyma temir; III - marvaridli kulrang quyma temir; IV - ferrit-perlitli quyma temir; V - ferritli kulrang quyma temir;L - ledeburit; P - perlit; C - sementit; G - grafit; F - ferrit

Oq cho'yan yuqori qattiqlik va mustahkamlikka ega (HB 4000-5000 MPa), ishlov berish qiyin va mo'rt.

Po'lat yoki egiluvchan temir uchun konversion agent sifatida ishlatiladi.

Oqartirilgan quyma temir sirt qatlamida oq va o'zagida kulrang quyma temirdan iborat bo'lib, undan tayyorlangan mahsulotlarning aşınmaya bardoshliligi va chidamliligini oshiradi.

Oq quyma temirning taxminiy tarkibi: C = 2,8-3,6%; Si=0,5-0,8%; Mn=0,4-0,6%.

Kulrang quyma temir Fe-Si-C qotishmasi bo'lib, unda Mn, P va S ning muqarrar aralashmalari mavjud.

Eng yaxshi xususiyatlarga 2,4-3,8% C o'z ichiga olgan gipoevtektik quyma temirlar ega bo'lib, ularning bir qismi 0,7% gacha sementit shaklida bo'ladi.

Silikon quyma temirning grafitlanishiga yordam beradi, marganets, aksincha, uni oldini oladi, lekin quyma temirning oqartirishga moyilligini oshiradi.

Oltingugurt - quyma temirning mexanik va quyma xususiyatlarini buzadigan zararli nopoklik.

0,2-0,5% miqdoridagi fosfor grafitlanishga ta'sir qilmaydi, suyuqlikni oshiradi, lekin quyma temirning mo'rtligini oshiradi.

Cho'yanning mexanik va plastik xususiyatlari uning tuzilishi, asosan grafit komponenti bilan belgilanadi. Grafit qo'shimchalari qanchalik kam bo'lsa, ular qanchalik kichikroq, shoxlangan va bir-biridan ajratilgan bo'lsa, quyma temir shunchalik mustahkam va egiluvchan bo'ladi.

Quyma temirning metall asosining tuzilishi hipoeutektoid yoki evtekoid po'latdir, ya'ni. ferrit + perlit yoki perlit. Taxminan tarkibidagi metall asosning pearlit tuzilishi bilan kulrang quyma temir: C = 3,2-3,4% eng katta kuchga ega, qattiqlik va aşınma qarshilik; Si - 1,4-2,2%; Mn=0,7-1,0%; P, S 0,15-0,2%.

Metall asosning va grafit qo'shimchalari shaklining quyma temirning mexanik va texnologik xususiyatlariga ta'siri

Turli konstruksiyali quyma temirlarning fizik-mexanik xususiyatlari

Grafit qo'shimchalari kulrang quyma temirning kuchlanish kuchini keskin kamaytirsa-da, uning bosim kuchiga, egilish kuchiga va qattiqligiga deyarli ta'sir qilmaydi; stressni kontsentratorlarga befarq qilish, ishlov berish qobiliyatini yaxshilash.

Kulrang quyma temir C - kulrang va H - cho'yan harflari bilan belgilanadi.

Ulardan keyingi raqamlar o'rtacha kuchlanish kuchini (kg / mm) ko'rsatadi.

Pearlitli quyma temirga SCh30-SCh35 markali o'zgartirilgan quyma temir kiradi, tarkibida modifikator qo'shimchalari - grafit, ferrosilikon, 0,3-0,8% miqdorida silikon kalsiy va boshqalar.

Ichki kuchlanishlarni bartaraf qilish uchun quyma buyumlar 500-600 ° S haroratda tavlanadi, keyin esa sekin sovutiladi.

Modifikatsiya va tavlanish cho'yanning egiluvchanligi, pishiqligi va chidamliligini oshiradi

Kulrang quyma temir tarkibiga magniyni eritish jarayonida 0,03-0,07% miqdorida kiritilsa, kristallanish jarayonida grafit qatlamli emas, balki sharsimon shaklga ega bo'ladi.

Bunday quyma temir quyma po'latning mustahkamligi bilan taqqoslanadigan yuqori quvvatga ega, yaxshi quyish xususiyatlari va egiluvchanligi, ishlov berish va aşınmaya bardoshli.

Yuqori quvvatli quyma temir navlari harflar va raqamlar bilan belgilanadi.

Ikkinchisi vaqtinchalik valentlik kuchi (kg/mm) va nisbiy cho'zilish (%) degan ma'noni anglatadi.

Egiluvchan cho'yan oq cho'yan quymalarini uzoq vaqt qizdirish (tavlash) yo'li bilan ishlab chiqariladi.

Yuvish ikki bosqichda amalga oshiriladi, ularning har birida ledeburit (I bosqich), ostenit va sementit (II bosqich) to'liq parchalanib, ferrit va grafit hosil bo'lguncha ushlab turiladi.

Ikkinchisi yoriqlar shaklida chiqariladi, bu quyma temirga yuqori egiluvchanlikni beradi.

Uning sinishi baxmaldek qora rangda.

Agar sovutish tezlashtirilsa, egiluvchan cho'yan perlit asos bilan hosil bo'ladi, bu egiluvchanlikni pasaytiradi va sinishning engil (po'lat) ko'rinishini beradi. U yuqori quvvatli quyma temir bilan bir xil tarzda belgilanadi.

"Egiluvchan quyma temir" atamasi shartli bo'lib, quyma temirning texnologik xususiyatlarini emas, balki plastmassani tavsiflaydi, chunki undan tayyorlangan mahsulotlar, boshqa quyma temirlar singari, quyish yo'li bilan ishlab chiqariladi.

Qurilishda grafit qo'shimchalari hisobga olingan barcha turdagi quyma temirlardan foydalaniladi.

Kulrang quyma temirlar statik yuklarga duchor bo'lgan tuzilmalarda (ustunlar, poydevor plitalari, trusslar uchun tayanch plitalari, to'sinlar, kanalizatsiya quvurlari, lyuklar, klapanlar) ishlatiladi; высокопрочные и ковкие чугуны, обладающие повышенной прочностью, пластичностью и вязкостью, используют в конструкциях, подвергающихся динамической и вибрационной нагрузке и износу (полы промзданий, фундаменты тяжелого кузнечно-прессового оборудования, подферменные опоры железнодорожных и автодорожных мостов, тюбинги для крепления ответственных транспортных тоннелей под землей , tog'larda).

8. Rangli metallar

Rangli metallardan alyuminiy qurilishda eng ko'p qo'llaniladi, chunki u yuqori o'ziga xos mustahkamlik, egiluvchanlik, korroziyaga chidamlilik va iqtisodiy samaradorlikka ega.

Kumush, oltin, mis, rux, titan, magniy, qalay, qo'rg'oshin va boshqalar asosan qotishma qo'shimchalari va qotishmalarning tarkibiy qismlari sifatida ishlatiladi va shuning uchun qurilishda maxsus va cheklangan qo'llaniladi (maxsus shisha turlari, noyob buyumlar - Mamayevdagi yodgorliklar). Volgograddagi Kurgan, Poklonnaya tepaligida, Moskvada koinotni zabt etish sharafiga obelisk va boshqalar, unda titan, mis va ularning qotishmalari keng qo'llaniladi; o'chirish va boshqarish klapanlari va sanitariya-tesisat, isitish, elektr tizimlari uchun moslamalar. binolar va inshootlar).

Sof shaklda temir kabi rangli metallar kam quvvat va qattiqlik tufayli kamdan-kam qo'llaniladi.

alyuminiy- kumush-oq metall, zichligi 2700 kg/m va erish nuqtasi 658 °C. Uning kristall panjarasi 0,40412 nm davriga ega bo'lgan yuz markazli kubdir.

Haqiqiy alyuminiy donalari, temir donalari kabi, blokli tuzilishga va shunga o'xshash nuqsonlarga ega - bo'sh joylar, interstitsial atomlar, dislokatsiyalar, donalar orasidagi past va yuqori burchakli chegaralar.

Kuchning oshishi Mg, Mn, Cu, Si, Al, Zn ni qotishma, shuningdek, plastik deformatsiya (fretning), qotib qolish va qarish orqali erishiladi. Barcha alyuminiy qotishmalari zarb va quymalarga bo'linadi.

Dovlangan qotishmalar, o'z navbatida, bo'linaditermal qotib qolgan va qotib qolmagan .

Termik qotib qoladigan qotishmalarga Al-Mg-Si, Al-Cu-Mg, Al-Zn-Mg; termal qattiqlashmaydigan - texnik alyuminiy va ikki komponentli qotishmalar Al-Mn va Al-Mg (magnaliy).

Mis- qotishmalarning asosiy qotishma qo'shimchasi - duralumin, kuchini oshiradi, lekin alyuminiyning egiluvchanligi va korroziyaga qarshi xususiyatlarini pasaytiradi.

Marganets va magniy kuch va korroziyaga qarshi xususiyatlarini oshiradi; kremniy suyuq va eriydi, lekin egiluvchanlikni buzadi.

Sink, ayniqsa magniy bilan, kuchni oshiradi, lekin stress korroziyasiga qarshilikni kamaytiradi.

Alyuminiy qotishmalarining xususiyatlarini yaxshilash uchun ularga oz miqdorda xrom, vanadiy, titan, tsirkonyum va boshqa elementlar kiritiladi. Temir (0,3-0,7%) kiruvchi, ammo muqarrar nopoklikdir.

Qotishmalardagi komponentlarning nisbati issiqlik bilan ishlov berish va qarishdan so'ng ular yuqori quvvatga, ish qobiliyatiga va korroziyaga chidamliligiga erishish shartlariga qarab tanlanadi.

Qotishmalar qotishma tarkibi va holatini tavsiflovchi alifbo va raqamli belgilarga ega bo'lgan navlar bilan belgilanadi: M - tavlangan (yumshoq); N - mehnatsevar; H2 - yarim qattiqlashtirilgan; T - qotib qolgan va tabiiy ravishda qarigan; T1 - qotib qolgan va sun'iy qarigan; T4 - to'liq qotib qolmagan va sun'iy qarigan.

Qattiqlashuv va yarim qattiqlashuv termal qattiqlashmaydigan qotishmalarga xosdir; qattiqlashuv va qarish - termal qotib qolganlar uchun.

Texnik alyuminiy brendlari: AD, AD1 (A - alyuminiy, D - duralumin tipidagi qotishma, 1 - alyuminiyning tozalik darajasini tavsiflaydi - 99,3%; AD sinfida - 98,8 A1); yuqori quvvatli - B95, B96, zarb - AK6, AK8 (raqamlar qotishmadagi asosiy va qo'shimcha qotishma elementlarning umumiy tarkibini ko'rsatadi (%).

Termik qattiqlashmaydigan alyuminiy qotishmalarining markalari: AD1M, AMtsM, AMg2M, AMg2N2 (M - yumshoq, Mts - marganets, Mg2 - qotishma tarkibidagi 2% magniy).

Alyuminiy qotishmalarining raqamli belgilari: 1915, 1915T, M925, 1935T (birinchi raqam qotishma asosini bildiradi - alyuminiy; ikkinchisi - komponentlar tarkibi; 0 - texnik jihatdan toza alyuminiy, 1 - Al-Cu-Mg, 3 - Al-Mg-Si, 4 - Al-Mn, 5-Al-Mg, 9 - Al-Mg-Zn; oxirgi ikkitasi ularning guruhidagi qotishmaning seriya raqami).

Alyuminiy qotishmalarini issiqlik bilan ishlov berishning asosiy turlari tavlanish, qotib qolish va qarish (temperlash) hisoblanadi.

Yuvish fazali transformatsiyalarsiz sodir bo'ladi va qoldiq stressni, gomogenizatsiyani, qayta kristallanishni va tiklanishni bartaraf etish uchun ishlatiladi.

Ikkinchi holda, qotishmaning dastlabki fizik-mexanik xususiyatlari tiklanadi, mustahkamlik kamayadi va texnologik maqsadlar uchun zarur bo'lgan egiluvchanlik va qattiqlik ortadi.

9. Temir-beton konstruktsiyalar uchun po'lat armatura

Temir-beton konstruksiyalarni mustahkamlash uchun past uglerodli va past qotishma po'latlardan yasalgan silliq va davriy profillar va arqonlarning novda va simli armaturalari, prokatli isitish, sovuq yoki issiq deformatsiyalar bilan mustahkamlangan holda qo'llaniladi.

Bu talablar asosan yuqori quvvatli novda (A-1V - AV1; At-1VC (K) - At-V1C (K) va boshqalar), sim (B-II, BP-II) va arqon (K-) bilan qondiriladi. 7, K-9) oldindan zo'riqishli temir-beton konstruksiyalarni ishlab chiqarishda qo'llaniladigan mos ravishda 590-1410 MPa va nisbiy cho'zilish kuchi 8-14% bo'lgan armatura.

Shu bilan birga, konstruksiyalarning mustahkamligi va yorilishga chidamliligini 20-30% ga oshirish bilan bir qatorda, armatura po'lat iste'moli kuchlanishsiz A-I (A-240), A-II (A-300), A bilan solishtirganda kamayadi. -III (A-400) , VR-I.

Biroq, korroziya harakati nuqtai nazaridan, yuqori quvvatli armatura, ayniqsa, oldindan kuchlanishli armatura potentsial ravishda zaifroq.

Betondagi armaturaning korroziyaga chidamliligi, asosan, mustahkamlik, egiluvchanlik va uning sinish xususiyatining o'zgarishi, shuningdek korroziya shikastlanishi chuqurligi (mm/yil) yoki massa yo'qolishi (g / m sutka yoki g / m s) bilan tavsiflanadi.

Termodinamik oksidlanish reaktsiyalariga moyil bo'lgan betondagi armaturaning passiv holati atrof-muhitning yuqori ishqoriy tabiati (pH12) va betonning etarlicha qalin (0,01-0,035 m) va zich himoya qatlami bilan ta'minlanadi.

Oksid-plyonka nazariyasiga ko'ra, oksidlovchi muhitda mustahkamlashning passiv holati metall yuzasida nozik oksidli plyonka hosil bo'lishi tufayli yuzaga keladi.

Bunday plyonkaning hosil bo'lishi uchun muvozanat potentsiali ijobiy va taxminan 0,63 V, faol holatda temir uchun esa taxminan 0,4 V ni tashkil qiladi.

Metallning anodik maydonlarining polarizatsiyasi oksidli plyonka hosil bo'lish potentsialiga etib borishi bilan, eritma oqimining zichligi keskin kamayadi va metall passiv holatga o'tadi.

Bu xarakterli potentsial Flade potensiali deb ataladi..

20±5 °C haroratda betonda armatura passivatsiyasi 32-36 soatdan keyin nafaqat toza sirt bilan, balki zang bilan ham yakunlanadi.

Shu bilan birga, atrof-muhitning pH qiymati betondagi armatura holatini noaniq tarzda tavsiflaydi; u asosan aktivlashtiruvchi ionlarning mavjudligi bilan belgilanadi, ular metallning erishi potentsialini salbiy tomonga o'zgartiradi; keyin metall faol holatga o'tadi.

Betondagi armaturaning elektrokimyoviy holatini faqat uning polarizatsiyasi bilan ob'ektiv baholash mumkin, ya'ni. elektrod potentsiali va oqim zichligidagi o'zgarishlar.

Barcha betonlar yuqori pH qiymati bilan tavsiflanmaydi.

Ishlab chiqarilgan paytdan boshlab faol mineral qo'shimchalar bilan avtoklavlangan, gips va betonda pH<12.

Bunday betonda mustahkamlash himoya qoplamani talab qiladi.

Armaturaning depassivatsiyasi betonning karbonlangan himoya qatlamida (mustahkamlash joylashgan joyda), ayniqsa yoriqlar joylarida ham sodir bo'lishi mumkin, bu himoya qatlamining turiga, maqsadiga qarab qalinligi va zichligini belgilashda hisobga olinishi kerak. temir-beton konstruksiyalarning ishlash shartlari va xizmat muddati.

Metall yuzasiga lokalizatsiya qilingan korroziya shikastlanishi stressni ko'taruvchilarga o'xshaydi.

Egiluvchan yumshoq po'latlarda bu jarohatlar markazlari yaqinida kuchlanishning qayta taqsimlanishi sodir bo'ladi, buning natijasida po'latlarning mexanik xususiyatlari amalda o'zgarmaydi.

Silliq va davriy profilli yuqori mustahkamlikdagi past egiluvchan po'latlarda, masalan, chiqish nuqtasiga yaqin cho'zilish kuchlanishini boshdan kechiradigan (va shuning uchun anodik qutblanishga kamroq mos keladigan) B-II va BP-II, mahalliy korroziya shikastlanishi. zaif bo'shashtiruvchi stresslarning yuqori konsentratsiyasini keltirib chiqaradi va mo'rt sinish ehtimoli bor.

Shuning uchun, oldindan zo'riqtirilgan konstruktsiyalar uchun tavsiya etilgan yuqori quvvatli mustahkamlovchi po'latlar, qoida tariqasida, murakkab qotishma bo'lib, 600-650 ° S haroratda termal va termomexanik ishlov berish, normalizatsiya va yuqori temperatsiyaga duchor bo'ladi.

Cr, Mn, Si, Cu, P, Al va boshqa qotishma qo'shimchalarning oz miqdorini armatura po'latlariga termik va termomexanik ishlov berish bilan bir qatorda kiritilishi po'latlarning mexanik va korroziyaga qarshi xususiyatlarini sezilarli darajada 2-3 marta yaxshilaydi.

10. Chelik konstruksiyalar

Po'lat konstruktsiyalarning asosiy konstruktiv shakllari va maqsadlari:sanoat binolari, jamoat binolarining ramkalari va uzun oraliq qoplamalari, ko'priklar va yo'l o'tkazgichlar, minoralar va ustunlar, vitrajlar, deraza va eshik plombalari, osma shiftlar va boshq.

Qurilish inshootlarining asosiy elementlari quyidagilardir:

Qalinligi 4-160 mm, uzunligi 6-12 m, kengligi 0,5-3,8 m bo'lgan qalin issiq haddelenmiş po'lat plitalar va rulon shaklida taqdim etiladi; yupqa issiq va sovuq haddelenmiş, rulonlarda qalinligi 4 mm gacha; keng gardishli universal, qalinligi 6-60 mm, ishlov berilgan, tekislangan qirralar bilan issiq haddelenmiş;

Profilli po'lat - burchaklar, kanallar, I-nurlar, T-nurlar, quvurlar va boshqalar, ulardan turli nosimmetrik qismlar yig'ilib, konstruktsiyalarning barqarorligi va samaradorligini oshiradi;

Radio va televidenie tayanchlari uchun diametri 25-550 mm va devor qalinligi 2,5-75 mm bo'lgan issiq haddelenmiş choksiz dumaloq quvurlar;

Elektr payvandlangan dumaloq quvurlar, diametri 8-1620 mm va devor qalinligi 1-16 mm; yon o'lchamlari 60 dan 180 mm gacha va devor qalinligi 3 dan 8 mm gacha bo'lgan kvadrat va to'rtburchaklar kesim. Quvurlar engil uyingizda tuzilmalarida, yarim yog'ochli devorlarda, ramkalarda, vitray oynalarda qo'llaniladi;

Qalinligi 1-8 mm bo'lgan lenta yoki tasmadan sovuq shakllangan profillar Ularning asosiy qo'llanilishi engil, tejamkor qurilish tom yopish inshootlari;

Turli maqsadlar uchun profillar - deraza, eshik va fonar romlari, kran relslari, galvanizli profil qoplamalari, po'lat arqonlar va osilgan va simli tom yopish uchun yuqori mustahkam simlar, ko'priklar, ustunlar, oldindan zo'riqtirilgan tom yopish inshootlari, quvurlar, tanklar va boshqalar.

Rolikli profillarning asosiy turlari. a) po'lat plitalar; b) burchak profillari; c) kanal; d), e), f) gardish kengligi har xil bo'lgan I-nurlari; g) yupqa devorli I-nurlar va kanallar; h) choksiz va elektr payvandlangan quvurlar

Qalinligi 1 dan 8 mm gacha bo'lgan po'lat chiziq yoki chiziqdan tayyorlangan sovuq shaklli profillarning turlari. a) teng bo'lmagan va teng burchaklar; b) kanallar; c) ixtiyoriy qism

Shakli, o'lchamlari, birlik og'irligi va toleranslarni ko'rsatadigan prokat profillar ro'yxati assortiment deb ataladi.

Yupqa devorli profillar eng tejamkor hisoblanadi.

Zavodda birlamchi elementlardan ustunlar, kran va ko'prik to'sinlari, trusslar, purlinlar, kamarlar, silindrsimon va chodir qoplamalari va boshqa tuzilmalarning bo'laklari ishlab chiqariladi, keyinchalik ular bloklarga kattalashtiriladi va qurilish maydonchasiga o'rnatiladi.

Metall konstruksiyalarni ishlab chiqarish va o'rnatish yuqori mahsuldorlikni va mahsulot sifatini va montajni ta'minlaydigan ixtisoslashtirilgan zavodlar va montaj tashkilotlari tomonidan amalga oshiriladi.

Metall konstruktsiyalarning maqsadi va ish sharoitlariga, binolar va inshootlarning mas'uliyat darajasiga qarab, dizayn qishki tashqi havo haroratida ularning sovuqqa chidamliligini hisobga olgan holda turli toifadagi po'latdan foydalanish tavsiya etiladi.

Barcha turdagi tuzilmalar 4 guruhga bo'linadi, ularga qo'yiladigan talablar va shunga mos ravishda po'lat navlari birinchi guruhdan to'rtinchi guruhga kamayadi.

Va agar ularning dastlabki uchtasida, asosan, yaxshi payvandlanadigan va sovuqqa chidamli murakkab qotishma po'latlar asosiy tanqidiy tuzilmalar uchun tavsiya etilgan bo'lsa, to'rtinchi guruhda yordamchi tuzilmalar uchun - oddiy po'latlar VSt3sp (ps) (kp).

Poʻlatlarni oz miqdorda mis, fosfor, nikel, xrom bilan qotishma (masalan, birinchi va ikkinchi guruh poʻlatlari, 15G2AFDps, 10HSND, 10KHNDP, 12GN2MFAYu va boshqalar) ularni atmosfera korroziyasidan himoya qilishda ayniqsa samaralidir.

Past qotishma po'latlarning amorf FeOOH dan tashkil topgan zich himoyalangan zang plyonkalarini hosil qilish qobiliyati kartenlar deb ataladigan narsalarni yaratishga olib keldi.

Ular atmosfera sharoitida ishlaydigan sanoat binolari, ko'priklar, tayanchlar va boshqa inshootlarning konstruktsiyalari uchun ishlatiladi. Karten bo'yashni talab qilmaydi va tuzilmalarning butun xizmat muddati davomida korroziyaga uchramaydi. Filmning himoya xususiyatlari davriy namlash va quritish orqali yaxshilanadi.

Odatda karten tarkibi 0,09% C va P; 0,4% Mn va Cu; 0,8% Cr va 0,3% Ni.

11. Alyuminiy konstruksiyalar

Qurilishda alyuminiydan foydalanishning boshlanishi 1896 yilda Monrealdagi hayot binosiga alyuminiy kornişni va 1897-1903 yillarda Rimdagi ikkita diniy binoga alyuminiy tomni o'rnatishni ko'rib chiqish mumkin.

1933 yilda Pitsburgda (AQSh) shahar ko'prigini rekonstruksiya qilish jarayonida birinchi marta ko'prik yo'lining yuk ko'taruvchi elementlari alyuminiy kanallar va plitalardan yasalgan bo'lib, ular 34 yil davomida muvaffaqiyatli ishlatilgan.

Maishiy qurilishda alyuminiy konstruktsiyalar birinchi marta 50-yillarning boshlarida Shimoliy qutb tadqiqot stantsiyasi va Kavkazdagi alpinizm binosi jihozlarida ishlatilgan.

Alyuminiy xorijda kengroq qo'llanila boshlandi, bu mamlakatlarda umumiy alyuminiy iste'molining 27% gacha qurilish sohasida foydalaniladi.

Ularda alyuminiy qurilish konstruksiyalari ishlab chiqarish quvvati yiliga 30-40 ming tonna bo‘lgan yirik ixtisoslashtirilgan zavodlarda jamlangan bo‘lib, turli xil sifatli mahsulotlar ishlab chiqarishni ta’minlamoqda.

Ulardan eng samaralilari:tashqi devorlarning panellari va ramkasiz qoplamalar, to'xtatilgan shiftlar, prefabrik va qatlamli konstruktsiyalar.

Iqtisodiy samaraning muhim qismi po'lat va temir-betondan yasalgan shunga o'xshash konstruktsiyalarga nisbatan alyuminiy konstruktsiyalarning korroziyaga chidamliligi va engilligi oshishi tufayli transport va ekspluatatsiya xarajatlarini kamaytirish hisobiga erishiladi.

Yuk ko'taruvchi konstruktsiyalarda alyuminiydan foydalanish iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiq emas, uzoq muddatli qoplamalar va atrof-muhitning tajovuzkorligining kuchayishi hollari bundan mustasno.

Bu alyuminiyning past elastiklik moduli bilan bog'liq bo'lib, buning natijasida elementlarning va tuzilmalarning kerakli qattiqligi va barqarorligini ta'minlash uchun o'zlarining tasavvurlar o'lchamlarini oshirish kerak.

Bu alyuminiyning kuchini kam ishlatadi.

Bundan tashqari, alyuminiy po'lat bilan solishtirganda tsiklga chidamliligi va harorat qarshiligini pasaytirdi.

Ushbu kamchiliklarni (alyuminiyning yuqori plastik xususiyatlarini hisobga olgan holda) fazoviy, shu jumladan novda va osilgan tuzilmalarni yaratish orqali, egilgan elementlar, shtamplar va gofrirovka qilingan plitalar yordamida bir vaqtning o'zida o'rab olish va quvvat funktsiyalarini bajarish mumkin.

Alyuminiy egilgan profillar rulonli plitalardan. a) oddiy tayoqchalarni ochish; b) ochiq murakkab tayoqchalar; v) turli gofrirovka shaklidagi gofrirovka qilingan choyshablar (1 - yivli; 2 - membrana; 3 - to'lqinli; 4 - qovurg'a; 5 - olukli); d), e) yopiq ko'p bo'shliqli profillar

Ekstrudirovka qilingan profillarning turlari. a) qattiq; b) ochiq; v) yarim ochiq; d) ichi bo'sh (yopiq); e) presslangan panellar; f) juftlashtirilgan profillarning qulflash ulanishlari; g) qisqichli profilli ulanishlar

Alyuminiy oyna bloklari va vitraylar yog'ochlarga, shu jumladan Uzoq Shimolga nisbatan sezilarli iqtisodiy samara bermaydi.

Shunga qaramay, ular eng yaxshi funktsional xususiyatlarga, tashqi ko'rinishga va yuqori chidamlilikka ega, bu esa ularni barcha turdagi qurilishlarda keng qo'llashning maqsadga muvofiqligini belgilaydi.

Devor va tomlarning alyuminiy konstruktsiyalarini yopish ikki usulda amalga oshirilishi mumkin: to'liq tayyorlangan panellardan yoki profilli yoki silliq plitalardan, qurilish jarayonida izolyatsiyalangan yoki izolyatsiyalanmagan.

Ikkinchisi isitilmaydigan sanoat binolari va omborlarni nazarda tutadi.

Ikkala usul ham o'zlarining afzalliklari va kamchiliklariga ega.

Zavodda tayyor panellarni o'rnatishning soddaligi va tezligi tekis yoki profilli lentalardan foydalanganda zavodda ishlov berishning yo'qligi bilan ajralib turadi. Ammo izolyatsiyani o'rnatish yanada murakkablashadi.

Prefabrik qurilishda bo'g'inlarning ishonchliligi muammosi, ayniqsa profilli plitalar paydo bo'ladi; lenta bilan - katta oraliqlar uchun lentalarni o'rnatish va kuchlanish.

Mahalliy qurilishda birinchi panel usuli hozirgacha eng ko'p foydalanilgan.

Devor va tom panellari odatda ikkita yupqa, silliq yoki profilli alyuminiy plitalardan iborat bo'lib, ular orasida izolyatsiyalangan.

Ko'pgina hollarda, qovurg'alar panelning konturi bo'ylab o'rnatiladi, ramka hosil qiladi.

Alyuminiy plitalardan biri (odatda ichki) kontrplak, asbest-sement yoki plastmassa plitalar, sunta va tolali plitalar bilan almashtirilishi mumkin.

Izolyatsiya sifatida texnologik jarayon davomida terilar orasiga ko'piklangan mineral jun plitalari, PSB, PVC, PSB-S ko'pik va poliuretan ko'pik ishlatiladi. Izolyatsiya alyuminiy plitalarga epoksi yoki kauchuk elim bilan yopishtirilgan va panelning ishlashiga kiritilgan. Panelning o'lchamlari 6x1,5x(0,05-0,15) m, 6,6x3x (0,05-0,2) m yoki undan ko'p.

Alyuminiy qoplama plitalarining qalinligi 1-2,5 mm. Ularni ishlab chiqarish uchun alyuminiy qotishmalarining tavsiya etilgan navlari AMg2M, AMg2N2, AD31T 1(4-5), 1915 yil.

Chet elda yopishtirilgan uch qatlamli ramka va "Sendvich" tipidagi ramkasiz panellar onlayn rejimda alohida shakllarda yoki uzluksiz ravishda uzluksiz chiziq shaklida tayyorlanadi, avtomatik chiziqning oxirida berilgan o'lchamdagi mahsulotlarga kesiladi. .

Ob-havoga chidamliligini oshirish va tashqi ko'rinishini yaxshilash uchun alyuminiy plitalar anodlangan yoki turli rangdagi polimer birikmalari bilan bo'yalgan. Panellarning qattiqligi va sifatini oshirish uchun alyuminiy plitalar mexanik ravishda oldindan zo'riqish bilan qoplangan.

Bu panel ramkasining ishiga qoplamani kiritish, qovurg'alar orasidagi masofani oshirish, choyshablarning to'lqinliligini yo'q qilish va izolyatsiya bilan yaxshiroq yopishtiruvchi aloqani ta'minlash imkonini beradi.

Sanoat qurilishida devor va qoplamalar uchun uzunlamasına va enli profilli alyuminiy plitalar keng qo'llaniladi.

Plitalar uzunligi 10-30 m yoki undan ko'p, kengligi - 0,58-1,6 m, qalinligi - 0,3-1,62 mm.

Tom yopish uchun "Furral", Snap-rib, Zip-rib kabi ko'ndalang profilli choyshablar AQSh, Angliya, Germaniya, Shveytsariya va boshqa mamlakatlarda qurilish amaliyotida qo'llaniladi.

Ushbu tom uchun yumshoq alyuminiy qotishmasi AMts ishlatiladi.

Plitalar rulonlarda tashiladi. Qurilish jarayonida ular o'raladi va yog'och qoplamaga biriktiriladi.

Furral tipidagi choyshablarni yog'och qoplamaga mahkamlash. 1 - yog'och qoplama; 2 - "Furral" varaqlari; 3 - mahkamlash tasmasi

Plitalar izolyatsiyasi bilan gofrirovka qilingan plitalardan yasalgan devor to'siqlarini izolyatsiyalash. 1 - gofrirovka qilingan plitalar; 2 - izolyatsiya

Ko'ndalang profilli choyshablarni ishlab chiqarish bo'yicha mahalliy tajriba chet elliklardan rulonli to'siqlar, shu jumladan izolyatsiyalashning to'liq zavodga tayyorligi bilan ajralib turadi.

Oldindan zo'riqtirilgan silliq alyuminiy plitalardan ishlab chiqarilgan sanoat binolarini fextavonie qilish ayniqsa samaralidir.

Ularning narxi profillilardan 20-30% kamroq, foydalanish maydoni esa 25-35% kattaroqdir.

Bug 'to'sig'i vazifasini o'taydigan teksturali qatlamli ko'pikli kauchuk kabi izolyatsiya plitalarga fabrikada yopishtiriladi yoki ularni o'rnatish vaqtida choyshablar yuzasiga qo'llaniladi, masalan, Italiya va Yaponiyada ko'pikli poliuretan ko'pikli yoki Buning uchun qalinligi 6 bo'lgan bitum asosidagi ko'pikli kompozitsion ishlatiladi -8 mm.

Uch qatlamli rulonli panel dizayni: 1 - gofrirovka qilingan qatlam (yuk ko'taruvchi); 2 - elastik izolyatsiya; 3 - dekorativ varaq (ichki); a - gofrirovka qilingan varaqning uzunligi; b - panel kengligi; R - panelning egilish radiusi

Prefabrik alyuminiy konstruktsiyalar uzoq hududlarda va Uzoq Shimolda sanoat, turar-joy va jamoat binolari va shahar aholi punktlarini qurish uchun ishlatiladi, ular havo orqali etkazib beriladi. An'anaviy materiallar va konstruktsiyalarga nisbatan binolarning og'irligi deyarli 20 barobarga, qurilish muddati 4 barobarga, foydalanishga yaroqli 1 m maydonning taxminiy qiymati esa 15-20% ga kamayadi. Prefabrik konstruksiyalarning aylanmasining oshishi bilan iqtisodiy samara sezilarli darajada oshadi.

Alyuminiydan yasalgan osma shiftlar gips, asbest tsement, mineral jun plitalari, masalan, "Agmigran" va boshqa materiallardan yasalgan tok shiftlari bilan solishtiriladi.

Ular engilroq, burishmaydi, chang hosil qilmaydi, ta'mirlashni talab qilmaydi, har qanday shaklda bo'lishi mumkin va korroziyaga qarshi himoya vazifasini bajaradigan anodlangan rangli bo'lishi mumkin.

Alyuminiy tanklar ikki xildan iborat: suyuq agressiv moddalarni (nordon yog'i va neft mahsulotlari, sirka, konsentrlangan nitrat va boshqa kislotalar) saqlash uchun; suyultirilgan gazlarni saqlash uchun.

Turli mamlakatlarda turli vaqtlarda qurilgan tanklar 500 m dan 3500 m gacha hajmga ega va yaxshi holatda.

AMg2M, AD31T, 1915, 1915T markali alyuminiydan tayyorlangan bosimli va bosimsiz quvurlar neft va gazni, oziq-ovqat va kimyo sanoatining yarim mahsulotlarini tashish, ohak va betonni haydash uchun ishlatiladi.

Prefabrik iskala va iskala qurilishi uchun diametri 38-50 mm bo'lgan duralumin quvurlari ishlatiladi.

Odatda diametri 200 mm gacha bo'lgan choksiz va elektr payvandlangan quvurlar qo'llaniladi.

Tuproqqa yotqizilganda, quvurlar bitum-kauchuk mastik va polimer materiallari bilan korroziyadan himoyalangan.

Qurilish amaliyotida kondensatsiya paytida po'latga nisbatan agressiv bo'lgan oltingugurt dioksidi gazlarini olib tashlash uchun shamollatish va bacalarda alyuminiydan foydalanishning ijobiy misollari mavjud.

Alyuminiy konstruktsiyalar elementlarining ulanishlari amalga oshiriladi:

Sarflanmagan (volfram) va sarflanadigan elektrodlar yordamida argon boshq elektr payvandlash;
- elektr kontaktli payvandlash (ingichka choyshablar uchun);

Qattiqlashtirilgan alyuminiydan va turli qalinlikdagi qismlardan tayyorlangan elementlar uchun perchinlarda. Issiq perchinlash paytida kuzatilgan bo'shliqlar va kristallararo korroziyaga yo'l qo'ymaslik uchun perchinlash sovuq holatda amalga oshiriladi;

Galvanizli va kadmiy bilan qoplangan murvatlar, vintlardek va qistirmalari bo'yicha;

Boltli ulanishlar, qulflar va qulflardagi elim ustida.

Umumiy ma'lumot. Po'lat va boshqa konstruktiv materiallarni issiqlik bilan ishlov berish - ishlov beriladigan qismlar, mashina qismlari va asboblarini issiqlik bilan ishlov berishning texnologik jarayoni bo'lib, buning natijasida materialning mikro tuzilishi va u bilan mexanik, fizik-kimyoviy va texnologik xususiyatlar o'zgaradi. Strukturaviy materiallarni issiqlik bilan ishlov berish jarayonlari allotropik o'zgarishlar (polimorfizm), shuningdek, mahsulot materialining kimyoviy tarkibidagi o'zgarishlar bilan bog'liq.

Blankalar, zarblar, shtamplar, shuningdek tayyor qismlar va asboblar ularga kerakli xususiyatlarni berish uchun issiqlik bilan ishlov berishdan o'tkaziladi: qattiqlik, mustahkamlik, aşınmaya bardoshlilik, elastiklik, ichki kuchlanishlarni olib tashlash va ish qobiliyatini yaxshilash.

Issiqlik bilan ishlov berishning mohiyati metallni kritik haroratlardan bir oz yuqoriroq yoki pastroq haroratga qizdirish, uni bu haroratlarda ushlab turish va tez yoki sekin sovutishdir. Sovutish jarayonida metall konstruktsiyasida allotropik o'zgarishlar ro'y beradi, buning natijasida mexanik xususiyatlar keskin o'zgaradi. Tez sovutish bilan qattiqlik, aşınma qarshilik, elastiklik va boshqalar ortadi, sekin sovutish bilan - egiluvchanlik, zarba kuchi va ish qobiliyati. Bundan tashqari, kimyoviy-termik ishlov berish deb ataladigan mahsulot materialining kimyoviy tarkibi o'zgarishi bilan bog'liq issiqlik bilan ishlov berish mavjud.

Isitish usuli va isitish chuqurligiga qarab, allotropik o'zgarishlar butun kesma bo'ylab yoki faqat ishlov beriladigan qismning sirt qatlamlarida sodir bo'ladi. Muayyan haroratgacha qizdirilganda, bu haroratda ushlab turilgan va ma'lum tezlikda sovutilganda, qismlarning mikro tuzilishi butun kesma bo'ylab o'zgaradi.

Qayta ishlangan qismlarning sirt qatlamlarida kimyoviy tarkibning o'zgarishi ularning mustahkamlanishi yoki boshqa xususiyatlarning o'zgarishi bilan birga keladi.

Cheliklarni issiqlik bilan ishlov berishning quyidagi usullari mavjud:

• qattiq holatda metall qotishmalarining mikro tuzilishini o'zgartirish va ularga qayta ishlangan qismlarning butun hajmida zarur xususiyatlarni berish (qattiqlash, chiniqtirish, yumshatish, normalizatsiya qilish) maqsadida amalga oshiriladigan po'latlarga hajmli issiqlik bilan ishlov berish;
• po'latdan sirt issiqlik bilan ishlov berish, faqat mahsulotning sirt qatlamida struktura va xususiyatlarning o'zgarishiga olib keladi;
• kimyoviy-termik ishlov berish, bu metall buyumlarni, asosan qayta ishlangan mahsulotning sirt qatlamini tarkibi va tuzilishini o'zgartirishi mumkin bo'lgan moddalar bilan birga isitishdan iborat;
• yuqori chastotali oqimlar bilan induksion isitish yordamida, shuningdek, kontaktli isitish va elektrolitlarda isitish orqali amalga oshiriladigan elektrotermik ishlov berish;
• Plastik deformatsiyalar natijasida yuzaga keladigan qotib qolishni bartaraf etish uchun, masalan, prokatlash, chizish va shunga o'xshash operatsiyalarni o'tkazadigan isitish mahsulotlari bilan bog'liq termomexanik ishlov berish.

Qizdirilganda po'latga aylanishi. Qizdirilganda po'latdagi o'zgarishlar qotishmalarning kritik haroratga yetib borishi bilan bog'liq bo'lib, bunda fazaviy o'zgarishlar sodir bo'ladi.

Temir-uglerod qotishmalari tizimida kritik haroratlar uchun quyidagi belgilar qabul qilinadi: PSK liniyasining harorati (3.6-rasmga qarang) A 1 (727 ° C), MO liniyasining harorati A 2 (768 ° C) deb belgilangan. , GOS liniyasi harorati A 3 (727 ... 911 °C), chiziq harorati ES - A m(727 … 1,147 °C). Sovutish paytida olingan kritik haroratni isitish vaqtida olingan kritik haroratdan farqlash uchun sovutish paytida raqamli indeks oldiga r (Ar 1, Ar 2) harfi, qizdirishda esa c (Ac 1, Ac 2) qo'yiladi.

Pearlitni ostenitga aylantirish, Fe-Fe 3 C diagrammasiga to'liq mos ravishda, 727 ° C haroratda bajarilishi mumkin.

(Ac 1) sekin isitish bilan. Pearlitning ostenitga aylanish tezligi to'g'ridan-to'g'ri po'latning uglerod tarkibiga bog'liq.

768 °C haroratda (Kyuri nuqtasi - Ac 2) po'lat magnit xususiyatlarini yo'qotadi.

Transformatsiya jarayonining tugashi ostenitning hosil bo'lishi va pearlitning yo'qolishi bilan tavsiflanadi.

Uglerod miqdori 0,8% dan kam bo'lgan, ya'ni gipoevtekoid, ferrit va perlitdan tashkil topgan boshlang'ich tuzilmali po'latlarni qizdirishda quyidagi strukturaviy o'zgarishlar sodir bo'ladi. 727 °C haroratda pearlit ostenitga aylanadi. Shu bilan birga, ikki fazali struktura saqlanib qoladi - ostenit va ferrit. Keyinchalik qizdirilganda, ferrit ostenitga aylanadi, bu kritik harorat Ac 3 ga yetganda, ya'ni GOS chizig'ida tugaydi.

Giperevtekoid po'latlarda, Ac 1 haroratidan yuqori qizdirilganda, sementit ostenitda eriydi (SE chizig'iga muvofiq), bu kritik haroratda tugaydi. Ac m, ya'ni SE chizig'ida.

Strukturaviy o'zgarishlar jarayonlarini to'liqroq tushunish uchun qizdirilganda perlitning ostenitga izotermik o'zgarishi diagrammasini ko'rib chiqamiz (1-rasm).

Guruch. 1. t - harorat; t - vaqt; A - ostenit; P - perlit; C - sementit; v 1 va v 2 - isitish stavkalari; Ac 1 - kritik harorat (evtekoid)

Perlit sementit va ferritning taxminan 1: 6 nisbatda aralashmasi bo'lganligi sababli, qizdirilganda ferrit va sementit o'rtasidagi chegarada ostenit donalari hosil bo'ladi. Keyinchalik qizdirilganda sementit ostenitda eriydi va ostenit donalarining yanada o'sishi sodir bo'ladi. Ostenit donalari o'sishi bilan ostenitdagi uglerodning massa ulushi asta-sekin ortadi. Isitish tezligi pearlitning ostenitga aylanishiga ham ta'sir qiladi. Diagrammada v 1 va v 2 nurlari turli xil isitish tezligini grafik tarzda tasvirlaydi. Isitish tezligi qanchalik past bo'lsa, haroratlar shunchalik past bo'lsa, fazaviy o'zgarishlarning butun jarayoni sodir bo'ladi.

Po'latning muhim xususiyati qizdirilganda ostenit donalarini o'stirish tendentsiyasidir. Donning o'sishi tanqidiy nuqtadan biroz qizib ketish bilan sodir bo'lganda, po'lat irsiy qo'pol taneli hisoblanadi. Agar don ko'proq qizib ketish bilan o'sishni boshlasa, u irsiy nozik taneli hisoblanadi. Donning o'sishiga eritish jarayonida po'latga kiradigan turli xil aralashmalar katta ta'sir ko'rsatadi. Ostenit donalarining o'sish tendentsiyasi erish xususiyatidir.

Donning kattaligi po'latlarning mexanik xususiyatlariga ta'sir qiladi. Yupqa taneli po'lat qo'pol taneli po'latdan sezilarli darajada yuqori zarba kuchiga ega, shuning uchun po'latlarni issiqlik bilan ishlov berishda bu omilni hisobga olish kerak.

Haqiqiy don hajmi - bu ma'lum turdagi issiqlik bilan ishlov berishdan keyin normal harorat sharoitida don hajmi. Don hajmini aniqlash uchun standart shkala qabul qilingan. GOST 5639-82* o'n balli tizim yordamida don hajmini baholash uchun shkalani taqdim etadi (2-rasm).

Guruch. 2. Standart po'lat qum shkalasi (100x):1-10 - don nuqtalari

Donning o'lchami standart shkala bilan solishtirish orqali yuz barobar kattalashtirishda aniqlanadi. Don hajmini aniqlash uchun po'latni 930 ° S haroratgacha qizdirish kerak. Agar bu haroratda don soni 1 - 4 bo'lsa, u holda bu po'lat irsiy qo'pol taneli hisoblanadi. Don soni 5 - 8 va undan ortiq bo'lgan po'latlar irsiy jihatdan nozik taneli hisoblanadi. Qotishma elementlari (vanadiy, volfram, molibden, titan va boshqalar) irsiy nozik taneli makrostrukturaning shakllanishiga yordam beradi. Yuqori haroratlarda bunday po'lat har qanday turdagi deformatsiyalarni davolashga (prokatlash, zarb qilish, shtamplash va boshqalar) yaxshi mos keladi. Bunda donning yiriklashishi va mexanik xossalari pasaymaydi. Qoida tariqasida, ko'pchilik qotishma po'latlar, shuningdek, yumshoq po'latlar, tabiatan nozik taneli. Barcha qaynab turgan po'latlar irsiy dag'al bo'lib, past zarba kuchiga va yuqori sovuq mo'rtlikka ega.

Sovutganda po'latga aylanishi. Ostenitik tuzilishga ega po'latlarni sovutganda sovutish tezligiga qarab turli xil o'zgarishlar sodir bo'lishi mumkin. Ostenitning perlitga izotermik o'zgarishi diagrammasini ko'rib chiqamiz (3-rasm). Ostenit o'zgarishi egri chiziqlari C shaklidagi xususiyatga ega va transformatsiya tezligi bir xil emasligini ko'rsatadi. Maksimal transformatsiya tezligi Ac 1 (727 ° C) dan 170 ° C gacha sovutishga to'g'ri keladi. Transformatsiyalarning boshlanishi va oxiri uchun egri chiziqlar o'ngga siljiydi va eng katta barqarorlikka mos keladi.

Guruch. 3. t - harorat; t - vaqt; A - ostenit; P - perlit; B - beynit; M - martensit; Qolganlari esa ostenitni saqlab qoladi; T - troostit; F - ferrit; C - sementit; C - sorbitol; v 1 va v 2 - sovutish tezligi; M n va M k - mos ravishda martensit o'zgarishining boshlanishi va oxiri harorati; A p - yarim ostenit; v cr - kritik tezlik

Diagrammadagi chap egri chiziq transformatsiyalar boshlanishining chegarasiga to'g'ri keladi, o'ng egri chiziq ostenit konvertatsiyasining oxirini ko'rsatadi. Ostenitning perlitga aylanishi diffuziya xarakteriga ega.

Diffuziya tezligi o'ta sovutish darajasiga yoki sovutish tezligiga bog'liq. Pearlit transformatsiyasining mahsulotlari qatlamli tuzilishga ega bo'lib, perlit, sorbitol va troostit sifatida belgilanadi va tarqalish darajasida farqlanadi. Ammo agar perlit muvozanat tuzilmasi bo'lsa, sorbitol va troostit muvozanatsiz tuzilmalar bo'lib, ulardagi uglerod miqdori 0,8% dan ko'p yoki kamroq. 500 ... 350 ° S harorat oralig'ida oraliq (bainit) transformatsiya ham mavjud. Yuqori darajadagi supersovutish (230 ° C gacha) bilan ostenit beqaror holatda bo'ladi, diffuziya jarayonlari bo'lmaydi va uglerod bilan o'ta to'yingan qattiq eritma hosil bo'ladi.

Po'latdagi martensitik transformatsiya uchta xususiyatga ega. Birinchidan, martensit transformatsiyasi diffuziyasiz xarakterga ega. Ikkinchidan, martensit kristallari yo'naltirilgan. Uchinchi xususiyat shundaki, martensitik transformatsiya har bir po'lat uchun ma'lum harorat oralig'ida doimiy sovutish paytida sodir bo'ladi. Martensitik transformatsiya boshlanadigan harorat martensit nuqtasi deb ataladi va Mn, oxirgi harorat esa Mk deb belgilanadi.Diagrammadagi Mn va Mk nuqtalarining holati po'latdagi uglerod miqdori va mavjudligiga bog'liq. qotishma elementlari. Qoida tariqasida, yuqori uglerod miqdori va qotishma elementlarning mavjudligi nuqtalarning holatini pasaytiradi.

Sovutish tezligi grafiklarini diagramma ustiga qo‘yamiz va sovutish tezligining ostenit o‘zgarishlarining haroratiga ta’siri diagrammasini chizamiz. Diagrammalardan ko'ramizki, sovutish tezligi qanchalik yuqori bo'lsa, hosil bo'lgan struktura shunchalik tarqaladi. Past tezlikda v 1 da perlit, yuqori tezlikda v 2 - sorbitol va undan yuqori tezlikda v cr - troostit hosil bo'ladi. Vcr dan kattaroq sovutish tezligida ostenitning bir qismi martensitga aylanadi. Barcha ostenit Mn nuqtasiga qadar sovigan va martensitga aylangan minimal sovutish tezligi kritik söndürme tezligi deb ataladi. Bu martensitga aylanish jarayoni katta amaliy ahamiyatga ega va issiqlik bilan ishlov berishning asosini tashkil qiladi.

Po'latlardagi perlitik transformatsiya tavlanish jarayonida qo'llaniladi; martensitik - qattiqlashuv paytida; oraliq - izotermik qotish paytida.

Pearlit, sorbit va troostit tuzilmalari bo'lgan po'latning mexanik xususiyatlari parchalanish haroratining pasayish darajasiga va ferrit-sementit strukturasining tarqalishiga bog'liq. Shu bilan birga, qattiqlik, kuch chegaralari, suyuqlik va chidamlilik oshadi.

Martensitning tuzilishi yuqori qattiqlik va kuchga ega, shuningdek, po'latning uglerod tarkibiga bog'liq. Martensit tuzilishining salbiy omili mo'rtlikning kuchayishi hisoblanadi. Yuqorida aytib o'tilganidek, qotishma elementlar M n va M k nuqtalarining holatiga ta'sir qiladi va shunga mos ravishda, odatda pasayish yo'nalishi bo'yicha amaliy qattiqlashuv tezligiga ta'sir qiladi.

Issiqlik bilan ishlov berish rejimi. Tuzilishi va mexanik xususiyatlarini o'zgartirish maqsadida issiqlik bilan ishlov berish jarayoni mahsulotni isitish, ma'lum bir haroratda ushlab turish va ma'lum tezlikda sovutish operatsiyalaridan iborat. Issiqlik bilan ishlov berishning texnologik jarayonining parametrlari qotishmaning maksimal isitish harorati, ma'lum bir haroratda ushlab turish vaqti va isitish va sovutish tezligi bo'ladi.

Po'latni isitish asosiy issiqlik bilan ishlov berish operatsiyalaridan biri bo'lib, uning fazalari va strukturaviy o'zgarishlari, fizik-mexanik xususiyatlarning o'zgarishi bog'liq, shuning uchun isitish rejimi qotishmaning o'ziga xos xususiyatlarini olish uchun hal qiluvchi ahamiyatga ega. Amalda, har bir qism yoki qismlarning partiyasi uchun texnik jihatdan mumkin bo'lgan va texnik jihatdan ruxsat etilgan isitish stavkalari o'rtasida farqlanadi.

Texnik jihatdan mumkin bo'lgan isitish tezligi isitish usuliga, isitish moslamalarining turiga, mahsulotlarning shakli va joylashishiga, bir vaqtning o'zida isitiladigan qismlarning massasiga va boshqa omillarga bog'liq.

Texnik jihatdan ruxsat etilgan yoki texnologik isitish tezligi qotishmaning kimyoviy tarkibiga, mahsulotning tuzilishiga, konfiguratsiyasiga va isitish amalga oshiriladigan harorat oralig'iga bog'liq. Saqlash vaqti - bu mahsulotning butun hajmidagi haroratni to'liq tenglashtirish va shunga mos ravishda barcha faza va strukturaviy o'zgarishlarni bajarish uchun zarur bo'lgan vaqt.

Sovutish - kerakli mexanik xususiyatlarga ega kerakli strukturani olish uchun amalga oshiriladigan yakuniy jarayon.

Isitish harorati va sovutish tezligiga qarab, issiqlik bilan ishlov berishning quyidagi asosiy turlari ajratiladi: tavlanish, normalizatsiya va qattiqlashuv, so'ngra temperatura.

Guruch. 4. 1 - pearlit + ferrit; 2 - ostenit; 3 - martensit; 4 - troostit; 5 - sorbitol; 6 - ferrit + pearlit

Shaklda. 4-rasmda turli stavkalarda 40-sinf po'latni isitish va sovutish natijasida olingan mikroyapılar ko'rsatilgan. Ushbu mikro tuzilmalarning xususiyatlari Jadvalda ko'rib chiqiladi. 1.

2. Tavlash va normallashtirish

Yuvish. Tavlanish - bu qismlar va ish qismlarini yumshatuvchi ishlov berish, bu muhim nuqtalarda ma'lum bir haroratgacha qizdirishdan va keyinchalik pech bilan birga sekin sovutishdan iborat. Yuvishning asosiy maqsadi bosim bilan ishlov berish, quyish, zarb qilish va payvandlash yo'li bilan olingan qismlar va ish qismlarida strukturaviy heterojenlikni yo'q qilish va qismlarning konstruktsiyalarini qayta kristallash (jumladan, donador perlit va sementitning mikro tuzilishini olish). Strukturaviy heterojenlikni yo'q qilish bilan mexanik va texnologik xususiyatlarning o'zgarishi, ichki kuchlanishlarning yo'qolishi, mo'rtlikning yo'qolishi, qattiqlikning pasayishi, mustahkamlik, egiluvchanlik va pishiqlikning oshishi, shtamplash va ishlov berish qobiliyati yaxshilanadi. Amalda, birinchi va ikkinchi turdagi tavlanishlar ajralib turadi.

Birinchi turdagi tavlanish - bu barqaror muvozanat tuzilmasini olish uchun muvozanatsiz tuzilishga ega qismlar va ish qismlarini isitish.

Ikkinchi turdagi tavlanish - bu qismlar va ish qismlarini kritik haroratdan yuqori isitish, so'ngra strukturaning barqaror holatini olish uchun sekin sovutish. Kritik haroratdan yuqori bo'lgan qismlarni va ish qismlarini isitish metall strukturaning to'liq qayta kristallanishini ta'minlaydi. Misol uchun, quyma yoki zarb qilishda 40-toifali uglerodli konstruktiv po'lat ferrit va pearlitning yirik donalari shaklida deformatsiyalangan tuzilishga ega bo'ladi (5-rasm, a). Ushbu po'latni Ac 3 dan yuqori haroratgacha qizdirilganda, deformatsiyalangan struktura ostenitga, sekin sovutishda esa muntazam shakldagi ferrit va perlitning mayda donalari ko'rinishidagi muvozanat strukturasiga aylanadi (5-rasm, b). Ushbu struktura yuqori qattiqlik, mo'rtlik va past ishlov berish qobiliyati bilan ajralib turadi. To'liq tavlanish operatsiyasidan so'ng struktura kattalashadi, pearlit donalari teng taqsimlanadi, qattiqlik kamayadi va ishlov berish yaxshilanadi. Bu qismlar va ish qismlarini yumshatish jarayonining mohiyatidir.

Guruch. 5. Quyma va zarb qilish natijasida (a) va normalizatsiyadan keyin (b) olingan 40-toifali po'latning mikro tuzilishi

Yuqori sifatli tavlanishni belgilovchi muhim omil - bu po'lat naviga va uglerodning massa ulushiga qarab temir-uglerod (sementit) diagrammasidan aniqlanadigan isitish haroratini to'g'ri tanlashdir. Shunday qilib, gipoeutektoid po'latlar kritik haroratga qadar isitiladi Ac 3 + (20 ... 30 ° C), hipereutektoid po'latlar qisman tavlanish uchun kritik harorat Ac 1 + (20 ... 30 ° C) gacha isitiladi. Kritik haroratdan yuqori po'latni qizdirganda Ac 3 yoki Ac m(navsiga qarab) pearlitning mikro tuzilishi mayda donador ostenitning mikro tuzilishiga aylanadi.

Yuqori sifatli tavlanish uchun isitish tezligi va haroratini, shuningdek sovutish tezligini to'g'ri tanlash kerak.

Tozalash turlari. Amalda tavlanishning quyidagi turlari qo'llaniladi: to'liq, to'liq bo'lmagan, past haroratli, izotermik, tekislash yoki diffuziya (6-rasm).

To'liq quritish deformatsiyalangan mikro tuzilishini qayta kristallashtirish uchun gipoevtekoid va giperevtekoid po'latdan shtamplash, zarb qilish va quyish. To'liq tavlanish uchun isitish harorati tanqidiy nuqtadan 20 ... 30 ° S yuqorida tanlanadi Ac 3 (7-rasm, a) va o'choq bilan birga 500 ° S haroratgacha sovutiladi, keyin havoda sovutiladi. To'liq tavlanishdan so'ng, deformatsiyalangan struktura tuzatiladi, don tozalanadi va perlit va ferrit donalari qismlarning butun kesimida teng ravishda taqsimlanadi. Shu bilan birga, qattiqlik pasayadi, zarba kuchi, mustahkamlik va egiluvchanlik oshadi, ishlov berish yaxshilanadi va eng muhimi, ichki stresslar bartaraf etiladi.

Guruch. 6.

Guruch. 7. Uglerodli po'latlarni to'liq (a) va to'liq bo'lmagan (b) tavlanish sxemasi:

Qisman tavlanish asosan giperevtekoid po'latlardan tayyorlangan qismlar va ish qismlari uchun ishlatiladi. Gipoevtekoidli po'latlar uchun bu turdagi tavlanish zarb, shtamplash va quyma uchun ishlatiladi, ularning mikro tuzilishi to'g'ri muvozanatli nozik taneli shaklni oldi. To'liq bo'lmagan tavlanish paytida (7-rasm, b) qismlar kritik haroratda Ac 1 + (20 ... 30 ° C) isitiladi, bu haroratda saqlanadi va o'choq bilan birga Ac 1 - (20) haroratgacha sovutiladi. .. 30 ° C), bu haroratda saqlanadi va keyin 500 ° C haroratgacha o'choq bilan birga sovutiladi, keyin qismi havoda sovutiladi.

Tugallanmagan tavlanish natijasida donador (sferoidlangan) perlit yoki donador sementitning mikro tuzilishi paydo bo'ladi. Shu bilan birga, ichki stresslar ham kamayadi. Donador perlitning yangi olingan mikro tuzilishi qattiqlikni pasaytiradi, egiluvchanlik va pishiqlikni oshiradi. Ishlov berish qobiliyatini yaxshilaydi.

To'liq bo'lmagan tavlanish yordamida ichki stresslar engillashtiriladi, burmalar va mikro yoriqlar paydo bo'lishining oldini oladi, qismlar va ishlov beriladigan qismlarning ishlov berish qobiliyati yaxshilanadi. Isitilganda, ishlov beriladigan qismlar to'liq isinish uchun pechda uzoq vaqt saqlanadi va pech bilan birga sovutiladi (60 ° C / s dan yuqori bo'lmagan tezlikda). Maqsadlari va qismlarida sodir bo'ladigan fizik-kimyoviy jarayonlarga ko'ra, to'liq bo'lmagan tavlanish sferoidlashtiruvchi tavlanishga o'xshaydi.

Past haroratli tavlanish zarb, shtamplash va quyish yo'li bilan olingan, tuzilishi hech qanday deformatsiyaga uchramagan, muvozanat holatida bo'lgan va tuzatishni talab qilmaydigan qismlar va ish qismlari uchun ishlatiladi, uni qayta kristallashtirishga hojat yo'q. Shu munosabat bilan, ish qismlari ichki kuchlanishlarni bartaraf etish va kesish va chizish orqali ishlov berish qobiliyatini yaxshilash uchun past haroratli tavlanishga duchor bo'ladi. Ushbu maqsadlar uchun qismlar kritik Ac 1 nuqtasi ostida isitiladi. Isitish asta-sekin 150 ° C / soat gacha bo'lgan tezlikda amalga oshiriladi, bu haroratda saqlanadi, uzoq vaqt ta'sir qilishdan so'ng qismlar o'choq bilan birga yoki havoda sovutiladi.

Izotermik tavlanish qotishma va karbonli po'latlardan yasalgan kichik qismlarning mavzu qismlari. Bunday holda, konstruktiv po'latlar kritik Ac 1 nuqtasidan 30 ... 40 ° S gacha, asbob po'latlari esa - Ac 3 kritik nuqtadan 50 ... 100 ° S gacha qizdiriladi. Isitish va isinishdan (ushlab turishdan) so'ng, qismlar boshqa pechga (vannaga) o'tkaziladi, u erda ular dastlab olinganidan 50 ... 100 ° S past haroratgacha sovutiladi.

jarayon. Bu haroratda qismlar ostenitning granüler perlitga to'liq (izotermik) parchalanishiga qadar saqlanadi. Ushbu termal operatsiya davomida qattiqlik pasayadi, mustahkamlik va egiluvchanlik oshadi va turli texnologik operatsiyalar bilan ishlov berish yaxshilanadi. XVG markali qotishma po'latdan yasalgan zarblarni izotermik tavlanish diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 8, a.

Diagrammadan ko'rinib turibdiki, zarb qilish bosqichma-bosqich usul yordamida zarb qilinganidan keyin isitiladi. Birinchidan, u 50 ... 100 ° C kritik Ac 1 nuqtasi ostida sovutiladi, bu haroratda saqlanadi, keyin 20 ... 50 ° C ga Ac 1 kritik nuqtadan yuqorida isitiladi, bu haroratda uzoq vaqt saqlanadi va pech bilan birga sovutiladi.

Izotermik tavlanishning bir turi granüler perlit ustida tavlanish (8-rasm, b). Donador perlitning tavlanishi ostenitning granüler perlitga to'liq parchalanishiga qadar bosqichma-bosqich qizdirish va sovutish yo'li bilan amalga oshiriladi. Birinchidan, ular kritik nuqtaga qadar isitiladi Ac 1 + (20 ... 30 ° C), keyin Ac 1 (700 ° C) dan past haroratgacha sovutiladi va keyin yana 500 ... 660 ° S haroratgacha isitiladi. . Oxirgi haroratda uzoq vaqt ta'sir qilgandan so'ng, qismlar havoda sovutiladi.

Guruch. 8. HVG qotishma po'latdan yasalgan donador perlit (b) zarblarida izotermik tavlanish (a) va tavlanish sxemasi:t - harorat; t - vaqt; Ac 1, Ac 3 - kritik haroratlar

Ko'pgina quymalarda, shu jumladan temir-uglerod qotishmalaridan tayyorlangan kristalllarning (donlarning) kimyoviy tarkibidagi heterojenlik - kristallararo ion (dendritik yoki zonal) suyuqlik deb ataladigan narsa olinadi. Ushbu kimyoviy heterojenlikni bartaraf etish uchun u amalda qo'llaniladi tekislash , yoki diffuziya , tavlanish (homogenizatsiya). Ushbu turdagi tavlanish uchun to'qimalar yuqori haroratgacha isitiladi, odatda 1000 ... 1100 ° S gacha, bu haroratda uzoq vaqt davomida saqlanadi va keyin o'choq bilan birga sekin sovutiladi. Yuqori haroratlarda notekis kontsentratsiyalangan ba'zi kimyoviy elementlarning atomlari ko'proq harakatchan bo'lib, bir kristaldan ikkinchisiga tarqaladi. Katta kristallar (dendritlar) va kichik kristallar kimyoviy tarkibining kimyoviy moslashuvi mavjud.

Diffuziyali tavlanishdan so'ng, qo'shimcha to'liq yoki to'liq bo'lmagan tavlanishni talab qiladigan qo'pol taneli struktura olinadi. Agar qo'shimcha bosim bilan ishlov berishni talab qiladigan ish qismlari bu tavlanishga duchor bo'lgan bo'lsa, unda bu ish qismlari ishlov berishdan oldin qo'shimcha tavlanishga duchor qilinmaydi. Bunday qismlar faqat bosim bilan ishlov berishdan keyin (zarb qilish, shtamplash, chizish) bir turdagi tavlanishdan o'tadi.

Yuvish paytidagi nuqsonlar. Yuvish jarayonida texnologik shartlarning buzilishi tufayli quyidagi nuqsonlar paydo bo'lishi mumkin: haddan tashqari qizib ketish, yonish, dekarburizatsiya va qismlar va ish qismlarining oksidlanishi.

Haddan tashqari qizib ketish harorat rejimi yuqori haroratlarda kuzatilmaganda va pechda texnologik jihatdan asossiz uzoq vaqt davomida ta'sir qilish paytida paydo bo'ladi. Bunday holda, haddan tashqari issiqlik strukturasi deb ataladigan qo'pol taneli struktura paydo bo'ladi.

Dag'al donali strukturaning egiluvchanligi pasaygan, yoriqlar hosil bo'lish tendentsiyasi, valentlik kuchlanishlari va qismlarning burishishi mavjud. Haddan tashqari qizib ketish, shuningdek, ish qismlarini issiq deformatsiya uchun qizdirganda, murakkab konfiguratsiyadagi mahsulotlarni yumshatishda, kritik haroratdan sezilarli darajada yuqori haroratgacha qizdirilganda yoki texnologik jihatdan asoslangan haroratda uzoq vaqt davomida ta'sir qilishda sodir bo'lishi mumkin.

Haddan tashqari issiqlik - tuzatiladigan nuqson. Uni tuzatish uchun to'liq tavlanish barcha harorat sharoitlariga rioya qilgan holda amalga oshirilishi kerak.

Muhim haddan tashqari qizib ketish donning tez o'sishi bilan birga keladi, bu esa bu donalarning chegaralarini buzadi. Don chegaralarining shikastlanishi deyiladi charchash . Metall uzoq vaqt davomida yuqori haroratda saqlansa, kuyish sodir bo'ladi. Bunday holda, ba'zida don chegaralarining qisman erishi yoki ularning faol oksidlanishi sodir bo'ladi. Qism mo'rt bo'lib qoladi.

Haddan tashqari kuyish tuzatib bo'lmaydigan nuqson va tavlanish nuqsonidir.

Dekarbonizatsiya Va oksidlanish qismlar va ish qismlari tuzli vannalar, elektr va olovli pechlarda tavlanishdan o'tadi. Ushbu isitish usullari bilan qismlarning yuzasi turli gazlar bilan o'zaro ta'sir qiladi. Ta'sir qilish darajasi va qismlarning sirtlari bilan kimyoviy o'zaro ta'sir qilish darajasiga qarab, reagentlar oksidlovchi (kislorod, uglerod oksidi, suv bug'i) va dekarburizatsiya qiluvchi (kislorod, vodorod, suv bug'lari) ga bo'linadi.

Pechdagi oksidlanishning tabiati yoqilg'i va uning kimyoviy tarkibi, pechning atmosferasi, qismlarning o'choqdagi vaqti va qurilish materialining turi bilan belgilanadi. Oksidlanish qismning yuzasida metall shkalasini keltirib chiqaradi, uning o'lchamini o'zgartiradi va shkalani tozalash uchun qo'shimcha texnologik operatsiyalarning narxiga olib keladi.

Yuvish nuqsoni sifatida dekarburizatsiya o'choq atmosferasida mavjud bo'lgan kislorod uglerodni temirga qaraganda tezroq oksidlanishi, ya'ni uglerod qism yuzasidan kichik chuqurlikgacha yonib ketishi tufayli yuzaga keladi. Agar kislorod bir vaqtning o'zida uglerod va temirni oksidlantirsa, shkala hosil bo'ladi va metall chiqindilari paydo bo'ladi. Agar o'choq atmosferasida bug 'bo'lsa, dekarbonizatsiya juda faol sodir bo'ladi. Dekarburizatsiya qattiqlashuvni pasaytiradi yoki umuman qotib qolishga qarshi immunitetni keltirib chiqaradi, charchoq kuchini pasaytiradi va qismlarning sirtlarining kimyoviy xususiyatlarini yomonlashtiradi.

Qismlarning dekarburizatsiyasini oldini olish uchun o'choq atmosferasida quruq vodorod, karbon monoksit yoki inert neytral gazlar bo'lishi kerak. Bundan tashqari, tavlanish jarayonida qismlar loy, ko'mir yoki quyma temir talaşlari bilan qoplangan germetik yopiq qutilarda isitiladi.

Normalizatsiya. Normalizatsiya - bu qismlarga va ish qismlariga issiqlik bilan ishlov berish jarayoni bo'lib, ularda Ac 3 yoki kritik haroratgacha qizdiriladi. Ac m+ (30 … 50 °C), bu haroratda saqlanadi va havoda sovutiladi. Normallashtirish jarayonida mayda (tarqalgan) perlitning mikro tuzilishi olinadi. Shu bilan birga, qattiqlik va mustahkamlik biroz kamayadi, egiluvchanlik va zarba kuchi ortadi, ishlov berish qobiliyati yaxshilanadi.

Normalizatsiya qilish uchun isitish harorati temir-uglerod diagrammasining po'lat qismiga muvofiq po'latning darajasiga va undagi uglerodning massa ulushiga qarab tanlanadi. Normalizatsiya maqsadi po'latning tarkibiga, shakllanishdan keyingi o'ziga xos ishlov berish va qismning dizayniga bog'liq.

Misol uchun, ishlov berish qobiliyatini yaxshilash uchun past karbonli po'latlar tavlangan o'rniga normallashtiriladi. Qattiqlashuvdan oldin, asbob uglerodli po'latlari ham sementit tarmog'ini yo'q qilish va nozik pearlit strukturasini olish uchun normalizatsiya qilinadi. To'liq tavlanishdan keyin 30-sonli po'lat navi (etkazib berilganda) quyidagi xususiyatlarga ega: quvvat - 440 MPa; plastiklik - 17%; qattiqlik - 179 HB; zarba kuchi KSV - 62 J / sm2. Normallashtirilgandan so'ng, xuddi shu xususiyatlar biroz o'zgaradi: quvvat 390 MPa; plastiklik - 23%; qattiqlik - 143 ... 179 HB; zarba kuchi KSV - 49 J / sm2. Misol diametri 100 mm gacha bo'lgan zarb uchun olinadi. Ko'rib turganingizdek, normalizatsiya qilinganidan keyin mexanik xususiyatlar qismlarning metall tuzilishini barqarorlashtirish tufayli etkazib berilgan holatga qaraganda bir oz pastroq bo'ladi. Bu omil ish qismlarini kesishning ishlov berish qobiliyatini sezilarli darajada yaxshilaydi.

Normalizatsiya jarayonida tavlanish nuqsonlariga o'xshash nuqsonlar paydo bo'ladi, ammo kamroq aniq shaklda. Masalan, metallning ozgina qizib ketishi kuyishga olib kelmaydi. Qisman dekarburizatsiya shkala va metall chiqindilarining shakllanishiga olib kelmaydi.

3. Söndürme va chiniqtirish

Qattiqlashuv. Qattiqlashuv - po'latni kritikdan yuqori haroratgacha qizdirish, bu haroratda ushlab turish va keyinchalik tez sovutish. Qattiqlashuv natijasida qattiqlik, mustahkamlik, elastiklik, aşınma qarshilik va boshqa mexanik xususiyatlar ortadi.

Sovutish tezligi ostenit mikrostrukturasining metastabil martensit mikroyapımasiga parchalanishining kritik tezligidan sezilarli darajada yuqori bo'lishi kerak. Ma'lumki, bu mikro tuzilma, ostenitning mikro tuzilishi kabi, uglerodning bir xil eruvchanligiga ega. Mikro tuzilmani mahkamlash orqali bir xil uglerod eruvchanligini saqlash qattiqlashuvning asosiy maqsadi hisoblanadi.

Kritik sovutish tezligida yoki undan sezilarli darajada yuqori bo'lsa, ostenitning fizik-kimyoviy holati uning uglerodning bir xil eruvchanligi bilan belgilanadi.

Qattiqlashuv jarayonida mikrostrukturaning o'zgarishi bilan mexanik xususiyatlar (qattiqlik, zarba kuchi), fizik xususiyatlar (magnitlik, elektr qarshilik va boshqalar) va kimyoviy xususiyatlar (kimyoviy tarkibidagi bir xillik, korroziyaga chidamlilik) o'zgaradi.

Qattiqlashuvning asosiy maqsadi yuqori qattiqlik, aşınmaya bardoshli, kuchaygan kuch, elastiklik va pasaytirilgan egiluvchanlikni olishdir. Bu xususiyatlarning barchasi quyidagi texnologik issiqlik bilan ishlov berish rejimlariga rioya qilish orqali hosil bo'ladi:

• isitish harorati;
• isitish tezligi va ushlab turish vaqti;
• isitish vositasi;
• sovutish tezligi.

Qattiqlashuv haroratini tanlash. Qattiqlashuv uchun isitish harorati nazariy jihatdan Fe - Fe 3 C diagrammasidan aniqlanadi.Uglerodli po'latlar uchun u GSK chizig'idan 30 ... 50 ° C yuqori bo'lishi kerak (3.6-rasmga qarang), ya'ni gipoevtekoidli po'latlar uchun u bilan mos keladi. kritik harorat Ac 3 + (30 ... 50 ° C), eutektoid va hipereutektoid po'latlar uchun - kritik harorat Ac 1 + (50 ... 70 ° C) bilan.

Qotishma po'latlar uchun qattiqlashuv uchun isitish harorati uchta usul bilan aniqlanadi: diametrik, magnit yoki sinovli qattiqlashuv.

Aniqlanishicha, qotishma po'lat kimyoviy tarkibi va mikrotuzilmasining tabiati jihatidan qanchalik murakkab bo'lsa, qattiqlashuv uchun isitish harorati shunchalik yuqori bo'lishi kerak, chunki faqat yuqori haroratlarda vanadiy, volfram, molibden, titan va xrom karbidlari hosil bo'ladi. ostenitda muvaffaqiyatli eriydi. Bunday holda, asos sifatida, uglerodli po'latlar uchun qattiqlashuv haroratini tanlashda, kritik nuqtalar Ac 1, Ac 3 va Ac m. Qotishma po'latlarni qotish uchun isitish harorati kritik bo'lganlardan 250 ... 300 ° S ga, yuqori tezlikda ishlaydigan po'latlar uchun esa - 400 ... 450 ° S ga oshadi.

Isitish va sovutish rejimlari. Isitish vaqti qismlar va ish qismlarining kesimiga, isitish moslamalarining dizayni va kuchiga bog'liq. Masalan, elektr havo pechlarida isitish vaqtida isitish vaqti o'rtacha qismning 1 mm kesimiga 1 minut hisobidan aniqlanadi. Tuzli vannalarda isitish vaqti elektr pechlariga qaraganda 2 baravar kam, chunki bu vannalarda isitish tezligi 2 baravar yuqori. Qismlarni ma'lum bir haroratgacha qizdirgandan so'ng, ular butun kesma bo'ylab to'liq fazali transformatsiyaga va qizdirilgunga qadar ushlab turiladi. Tutish vaqtining ko'rsatkichi boshlang'ich perlit + ferrit strukturasining ostenit strukturasiga aylanishidir. Amaliyot shuni ko'rsatdiki, qismlar uchun belgilangan isitish harorati qismlarning rangi o'choq rangiga (pastki, devorlar, tom) teng bo'lganda sodir bo'ladi.

Isitish tezligi ham, yon (salbiy) hodisalar ham isitish moslamalarida (temirxonalar, pechlar, vannalar) atrof-muhitga bog'liq. Salbiy hodisalarga qotib qolgan qismlarning dekarburizatsiyasi va oksidlanishi kiradi. Soxta va elektr (mufel) pechlari havo muhitini o'z ichiga oladi, uning kislorodi qotib qolgan qismlarni oksidlaydi. Tuzli vannalarda tuzlar nafaqat oksidlanadi, balki qismlarni dekarbonizatsiya qiladi. Eritilgan metall (qo'rg'oshin) bo'lgan vannalar qattiqlashuv uchun isitiladigan qismlarga salbiy ta'sir ko'rsatmaydi.

Ostenit strukturasi to'liq olinishidan oldin, talab qilinadigan vaqt qismning isitish vaqtining 1/5 qismini tashkil qiladi. Texnologik jihatdan to'g'ri isitish, ushlab turish va sovutish rejimlariga rioya qilgan holda, katta ichki kuchlanishlarning paydo bo'lishi, yoriqlar paydo bo'lishi va boshqa qattiqlashuv nuqsonlari yo'q qilinadi. Boshqa tomondan, texnologik vaqt rejimi sirt oksidlanishini va qismlarning dekarbonizatsiyasini yo'q qiladi.

Qattiqlashtirilayotgan qismlarning tuzilishi va xossalari qotish paytida sovutish tezligiga bog'liq. Ostenit strukturasi qattiqlashtiruvchi strukturaga (martensit) aylanadigan sovutish tezligi kritik qattiqlashuv tezligi deb ataladi. Bu vaqt rejimi qismning kerakli mikro tuzilishiga qarab tanlanadi. Eng yuqori sovutish tezligi martensitning mikro tuzilishini, eng past (tabiiy) - sorbitolni beradi.

O'chirish vositalari. Söndürme muhiti va uning sovutish qobiliyati ostenit parchalanishining yangi hosil bo'lgan mikro tuzilishida uglerodning bir xil erishini mahkamlashni ta'minlaydi. Ostenitning martensitga parchalanishining harorat oralig'ida ichki stresslarni kamaytirish uchun sekin sovutish kerak. To'liq qotib qolish uchun turli xil sovutish quvvatiga ega sovutgichlar qo'llaniladi. Bu qobiliyat bir necha omillarga bog'liq: sovutish suvi haroratini pasaytirish, metallning issiqlik sig'imi, uning issiqlik o'tkazuvchanligi, sovutish muhitining doimiy haroratini saqlash, aylanish tezligi, bug'lanish haroratini pasaytirish va sovutish suyuqligining viskozitesini kamaytirish. Bu omillarning barchasi sovutish tezligini oshiradi.

Söndürme muhiti sifatida quyidagi eritmalar va suyuqliklar qo'llaniladi: suv, osh tuzining suvli eritmasi, moy, havo, minerallar va boshqa materiallar.

Quvvatiga ko'ra sovutgichlar quyidagi guruhlarga bo'linadi:

• zaif - havo oqimi, erigan tuzlar, issiq va sabunlu suv;
• mo''tadil - shpindel moyi, transformator moyi, 1% suv bilan eritilgan tuzli vannalar;
• o'rta ta'sirli - ohak, glitserin va suyuq shisha sovuq suvdagi eritmalar;
• kuchli - toza sovuq suv, sovuq suv, distillangan suv va simob eritmasida stol tuzi.

Sovutish tezligi, shuningdek, qotib qolgan qismni sovutish (sutish) usuliga bog'liq. Bunday holda, qattiqlashtiriladigan qism suvga yoki moyga botirilganda, sovutishning uchta bosqichi ajratiladi:

• keyingi issiqlik o'tkazilishiga to'sqinlik qiladigan bug 'ko'ylagi ko'rinishi (plyonka qaynashi);
• bug 'ko'ylagini yo'q qilish va sovutish tezligini oshirish (yadroli qaynatish);
• sovutish suyuqligining konvektsiyasi, qaynash nuqtasidan past haroratda sodir bo'ladi.

Bu barcha bosqichlar uchun sovutish tezligi tezroq bo'ladi, harorat sharoitlari bosqichdan bosqichga past bo'ladi. Bu, shuningdek, yadrolarning qaynash oralig'iga bog'liq.

Bu yoki boshqa turdagi sovutish muhiti texnologik imkoniyatga, qismning metallining kimyoviy tarkibiga va kerakli fizik-mexanik xususiyatlarga qarab tanlanadi.

Suv va uning eritmalari kuchli sovutish suvi hisoblanadi. Biroq, suvning sezilarli kamchiliklari bor. Söndürme jarayonida suv harorati ko'tarilganda, uning sovutish qobiliyati keskin pasayadi. Bundan tashqari, suv martensitik transformatsiya harorati oralig'ida yuqori sovutish tezligiga ega.

Tuzlar, ishqorlar va sodaning suvli eritmalari sovutish tezligini oshiradi va yadrolarning qaynash oralig'ini oshiradi. Sovutish vositasi sifatida har xil turdagi yog'lar sovutish tezligini pasaytiradi, martensit o'zgarishi jarayonlari barqarorroq. Yog'larning kamchiliklari ularning yonuvchanligi va qismlar yuzasida kuyishlar hosil bo'lishini o'z ichiga oladi.

Qattiqlashishi va qattiqlashishi. Qattiqlashuv po'latdagi uglerodning massa ulushiga bog'liq. Po'latdagi uglerodning massa ulushi qanchalik katta bo'lsa, bu po'latning qattiqlashishi shunchalik yuqori bo'ladi. Uglerodning massa ulushi 0,3% gacha bo'lgan po'latlarni, shuningdek, GOST 380-2005 bo'yicha oddiy sifatli uglerodli konstruktiv po'latlarni qattiqlashtirib bo'lmaydi, chunki bu po'latlar guruhida uglerod juda katta farq qiladi. Qattiqlashuv uchun haroratni tanlash uglerodning massa ulushiga qarab amalga oshirilishini va oddiy sifatli po'latlarda uning tarkibini aniq aniqlay olmasligimizni hisobga olsak, bu po'latlar guruhi qotib qolmaydi.

Uglerodli massa ulushi 0,3% va undan yuqori bo'lgan yuqori sifatli uglerodli strukturaviy va qotishma po'latlar, shuningdek, barcha asbob-uskunalar po'latlari qattiqlashuvga duchor bo'ladi.

Po'latlarning qattiqlashishi qattiqlashuv chuqurligini, ya'ni qotib qolish jarayonida martensit, troostit yoki sorbitning mikro tuzilmalarini hosil qilish qobiliyatini anglatadi.

Qattiqlashuv kritik sovutish tezligiga va natijada ostenitning mikro tuzilishini o'zgartirmaslikning barqaror qobiliyatiga bog'liq. Ostenitning sovuq bo'lib qolgan tuzilishiga o'ta sovutilgan ostenit deyiladi.

Agar butun kesma bo'ylab qismning kritik sovutish tezligi teng bo'lsa, u holda bu qism o'tkazuvchanlikka ega bo'ladi, ya'ni butun kesmada martensit strukturasi mavjud bo'ladi. Agar butun kesma bo'ylab sovutish tezligi yadro tomon kamaysa, u holda yadro ferrit, ferrit + perlit, sorbitol yoki troostitni o'z ichiga oladi. Katta kesma qismlarining yadrosi deyarli qotib qolishni qabul qilmaydi, chunki yadroning sovutish tezligi sekin va tabiiy bo'ladi.

Barcha qotishma elementlar qattiqlashuvni oshiradi. Misol uchun, nikel qattiqlashishi va qattiqlashishi sezilarli darajada oshishiga yordam beradi. Marganets, xrom, volfram va molibden söndürme va chiniqtirish haroratini oshiradi, shuningdek, qismlar va asboblarning qattiqlashishi va qattiqlashishini oshiradi, shuning uchun qattiqlashuvga duchor bo'lgan barcha qotishma po'latlar yuqori qattiqlikka ega, uglerodli po'latlar esa pastroq qattiqlikka ega. Butun kesma bo'ylab qotib qolganda, qismning qattiqligi bir xil bo'ladi. Qattiqlashuv bo'lmaganda, u sirtdan yadrogacha kamayadi. Qism yuzasida martensit strukturasi, yadrosida esa troostit strukturasi bo'ladi. Po'latdagi uglerodning massa ulushi qanchalik past bo'lsa, troostit strukturasi shunchalik katta bo'ladi va qattiqligi past bo'ladi va aksincha.

Qattiqlashuv vaqtida qismlarning qattiqlashishi muhim parametr sifatida baholanadi. Ushbu parametr qismlarning maksimal diametrini (bo'limini) ifodalaydi, uning yadrosi yarim martensitik qattiqlashtiruvchi tuzilishga ega bo'ladi. Odatda, uglerodli konstruktiv va asboblar po'latlari uchun kritik parametr 10 ... 20 mm, qotishma po'latlar uchun esa - 100 mm gacha yoki undan ko'p (uglerod va qotishma elementlarning massa ulushiga qarab). Bundan tashqari, qattiqlashuv sovutish muhitiga bog'liq. Suv yog'ga qaraganda yuqori qattiqlikni beradi.

Uglerod massasi ulushi 0,2% bo'lgan po'lat (suvda sovutish) so'ndirilgandan so'ng qattiqligi 25 HRC bo'ladi va so'ndirilgandan keyin uglerod massa ulushi 0,5% bo'lgan po'latning qattiqligi 45 HRC bo'ladi. Binobarin, po'latdagi uglerod qancha ko'p bo'lsa, qotib qolish vaqtida olingan qismning qattiqligi shunchalik yuqori bo'ladi va shuning uchun qattiqlashuv chuqurligi shunchalik katta bo'ladi. Uglerodli asbob po'latlarining qattiqlashishi chuqurligini aniqlash uchun uzunligi 100 mm bo'lgan namunalar kvadrat yoki yumaloq bo'laklarni (21 ... 23 mm) yuqori haroratdan so'ng tayyorlanadi. Namunalarning o'rtasida 5 ... 7 mm chuqurlikdagi kesma amalga oshiriladi. Tayyor namunalar quyidagi haroratlarda qattiqlashadi: 760; 800; 840 °C. Qattiqlashtirilgan namunalar mayatnik qoziq haydovchilarida (yoki pressda) yo'q qilinadi. Qattiqlashuv chuqurligi (qattiqlashtirilgan qatlam) yoki qotib qolmaslik (qattiqlashtirilmagan qatlam), haddan tashqari qizib ketish yoki qattiqlashuvchi yoriqlar sinish holati va turiga qarab belgilanadi.

Standart shkaladan foydalanib, har xil haroratlarda qotib qolgan namunalarning qattiqlashishi chuqurligi guruhi (yoki balli) aniqlanadi. Standart shkalada har bir guruh (0 dan V gacha) 0,3 mm dan 9 mm gacha bo'lgan qattiqlashuv chuqurliklariga to'g'ri keladi, qattiqlashuv, qattiq yadro, qattiqlashtirilmagan zona va qattiqlashuv yoriqlari orqali. Bularning barchasi namunalarning sinishi bilan vizual tarzda aniqlanadi. Bundan tashqari, namunalarning sinishi bilan qattiqlashuvchi strukturani (martensit, yarim martensit, troostit, sorbit) yoki qotib qolmagan zonani (perlit yoki ferrit + pearlit) aniqlash mumkin.

Shaklda. 9, va an'anaviy ravishda suvda so'ndirish va sovutishdan so'ng diametri 12 ... 60 mm bo'lgan po'latdan yasalgan 40-sinf (GOST 1050-88*) namunalarini ko'rsatadi. 1 - 4 namunalar martensit strukturasi hosil bo'lishi bilan to'liq qattiqlashadi (doimiy qotib qolish qobiliyati). Diametri oshishi bilan uzluksiz qattiqlashuv hosil bo'ladi, ammo tuzilmalar kritik qattiqlashuv tezligiga bog'liq bo'ladi: martensit, yarim martensit, troostit va sorbitol. Namunaning kesma qattiqligi ham o'zgaradi va tuzilishga qarab 25 dan 46 HRC gacha. Namuna diametri oshgani sayin kritik söndürme tezligi pasayadi. Namunaning kesma tuzilishi quyidagicha bo'ladi: martensit, yarim martensit, troostit, sorbitol va perlit (yoki perlit + ferrit). Namuna kesimi bo'ylab qattiqlik 25 ... 46 HRC bo'ladi. Sorbitol + perlit tuzilishiga ega bo'lgan namunaning yadrosi yuqori zarba kuchi va kuchiga ega bo'ladi.

Guruch. 9. a - suvda sovigan va sovutilgandan keyin; b - yog'da sovigan va sovutilgandan keyin; - martensit; - yarim martensit; - troostit; - sorbitol; - perlit (yoki perlit + ferrit)

Uzluksiz qattiqlashishda (suvda sovutish) 1 - 4 namunalar mo'rt bo'ladi.

Amalda qattiqlashuvni aniqlash uchun quyidagi usullar qo'llaniladi:

• namunaning sinish tuzilishi bo'yicha;
• bir necha nuqtada (sirtdan yadrogacha) kesma bo'ylab TK tipidagi qattiqlik tekshirgichda;
• yakuniy qattiqlashuv usuli bilan.

Uzluksiz qattiqlashuvni talab qiluvchi qismlarning diametrini aniqlash uchun quyidagi shart bajarilishi kerak: kritik qattiqlashuv diametri mahsulot diametridan kattaroq bo'lishi kerak.

Po'latning qattiqlashishini oxirgi qotib qolish usuli yordamida aniqlashda turli diagrammalar yordamida qattiqlashuv chuqurligini aniqlash tavsiya etiladi.

Qattiqlashuv nuqsonlari. Qattiqlashuv shartlarini buzish (isitish harorati, sovutish usullari va boshqalar) qismlar va asboblarda har xil turdagi nuqsonlarni keltirib chiqarishi mumkin:

• deformatsiya, deformatsiya va yoriqlar;
• etarli darajada qattiqlik;
• mo'rtlikning kuchayishi;
• yumshoq dog'lar shakllanishi;
• hajmini o'zgartirish;
• ichki stresslar;
• oksidlanish va dekarbonizatsiya.

Dam olish. Temperlash - past haroratlarda (150 ... 650 ° C) qattiqlashgandan so'ng qismlarni isitishning texnologik jarayoni, ya'ni Ac 1 kritik nuqtadan pastda, bu haroratda ushlab turish va havoda sekin tabiiy sovutish.

Temperlashning maqsadi qattiqlashgandan keyin qismlardagi ichki kuchlanishlarni bartaraf etish, zarba kuchini oshirish, mo'rtlikni kamaytirish va qattiqlikni qisman kamaytirishdir. Ushbu ko'rsatkichlarga qismning barqaror metall tuzilishini olish bilan bog'liq holda erishiladi. Temperlash harorati qattiqlashtirilayotgan qismlarning turiga va chiniqtirish maqsadiga bog'liq. Amalda past, o'rta va yuqori bayramlar qo'llaniladi.

Kam dam olish qotishma va uglerodli po'latlardan yasalgan asboblarning ichki kuchlanishlarini bartaraf etish va ta'sir kuchini oshirish uchun ishlatiladi. Past temperleme vaqtida qismlar 150 ... 250 ° S haroratgacha isitiladi, bu haroratda saqlanadi va havoda sovutiladi. Shu bilan birga, qattiqlashgandan keyin olingan kesish asbobining qattiqligi va aşınma qarshiligi saqlanib qoladi.

Past temperatura kesish va o'lchash asboblari, sharli va rolikli podshipniklar qismlari, doimiy magnitlar va qotishma konstruktiv korpusli qattiqlashtirilgan va yuqori quvvatli po'latlardan tayyorlangan mashina qismlariga qo'llaniladi.

O'rtacha dam olish elastik qismlar uchun ishlatiladi: buloqlar, buloqlar, zarba va shtamplash asboblari, buralish panjaralari va boshqalar Ushbu turdagi temperlash bilan qismlar 300 ... 500 ° S haroratgacha isitiladi, butun tasavvurlar bo'ylab isitiladi va havoda sovutiladi. . Sovutgandan so'ng, temperli troostit tuzilishi olinadi. Temperlemedan keyin qotib qolgan qismlarning qattiqligi sezilarli darajada kamayadi. Ta'sir kuchi keskin ortadi, bu tsiklik qattiqlikning oshishiga olib keladi (bu xususiyat elastik qismlar uchun zarur).

Yuqori bayram og'ir yuk ostida ishlaydigan yuqori sifatli uglerodli konstruktiv va qotishma po'latlardan mashina qismlari uchun ishlab chiqariladi: vallar, shpindellar, tishli bloklar, tirnoqli muftalar, mandal mexanizmlar va boshqalar. Po'lat naviga qarab, qotib qolgandan keyin qismlarning qattiqligi va yuqori temperleme, 35 ... 47 HRC ni tashkil qiladi.

Yuqori temperleme vaqtida qismlar 500 ... 650 ° S haroratgacha isitiladi, bu haroratda saqlanadi va havoda sovutiladi (ba'zi hollarda, o'choq bilan birga). Temperlashdan so'ng, qismlarning tuzilishi temperli sorbitol bo'ladi. Qism yuqori aşınma qarshilik, kuch, zarba kuchi va nisbiy egiluvchanlikka ega bo'ladi. Amalda, isitish vaqtida qismlarning deformatsiyasi bilan yuqori temperleme ham qo'llaniladi (10-rasm). Qism Ac 1 va Ac 3 kritik haroratlar orasida deformatsiyalanadi. Deformatsiyadan keyin qismlar asta-sekin Ac 1 dan past haroratgacha sovutiladi, keyin isitiladi, ushlab turiladi va asta-sekin sovutiladi.

Guruch. 10. t - harorat; t - vaqt; Ac 1, Ac 3 - kritik haroratlar; M n - martensitik transformatsiya boshlanishining harorati

Yaxshilash - Bu po'latning qattiqlashishi, so'ngra yuqori harorat. Ushbu termal operatsiya muhim, shu jumladan o'zgaruvchan yuk ostida ishlaydigan va 30, 35, 40, 45, 50, 40X va hokazo konstruktiv po'latdan yasalgan qismlar uchun ishlatiladi.

Qarish qotishmalarning mikro tuzilishini sezilarli darajada o'zgartirmasdan, xossalarini o'zgartirish jarayonidir. Agar qattiqlik, kuch va süneklik o'zgarishi normal sharoitda (18 ... 20 ° S) sodir bo'lsa, unda bunday qarish tabiiy deb ataladi. Agar jarayon yuqori haroratlarda (120 ... 150 ° S) sodir bo'lsa, unda qarish sun'iy deb ataladi.

Tabiiy qarish bilan qismlar bir necha oy davom etadi, sun'iy qarish bilan - 24 ... 36 soat. Qarish jarayonida kimyoviy elementlarning (uglerod, kremniy va marganets, shuningdek, qotishma qo'shimchalar) qismlarning tuzilishidagi eruvchanligi. barqarorlashtiriladi va ular bilan birga tuzilmalar barqarorlashadi.

Issiqlik bilan ishlov berish sifatida temperlash qattiqlashgandan keyin majburiy operatsiya bo'lib, qismlarni sovutgandan so'ng darhol qotib qolish bilan bir vaqtda amalga oshiriladi.

4. Kimyoviy-termik ishlov berish

Sirtning qattiqlashishi. Mashina qismlari, mexanizmlari va asboblarini ishlatish jarayonida qismlar va asboblarning ishchi (ishqalanish) sirtlari eskiradi va qayta charxlash yoki to'liq almashtirishni talab qiladi.

Ishlaydigan yuzalarni hatto kichik chuqurlikda ham kiyish jiddiy oqibatlarga olib kelishi mumkin. Ishchi yuzalarga yuqori aşınma qarshilik, ishonchlilik va chidamlilik berish uchun bu sirtlarni qattiqlashtirishning turli texnologik usullari qo'llaniladi. Quyidagi turdagi qoplamalar mavjud:

• bir komponentli qoplamalar - yuzalarni bitta kimyoviy element (metall yoki metall bo'lmagan) bilan to'yinganligi: uglerod, azot, xrom, tantal, marganets va boshqalar;
• ikki komponentli qoplamalar - sirtlarni ikkita kimyoviy element (metall va metall bo'lmagan) bilan to'yinganligi: uglerod + xrom, uglerod + bor, uglerod + azot, uglerod + marganets, uglerod + oltingugurt va boshqalar;
• ko'p komponentli qoplamalar: uglerod + xrom + azot, uglerod + bor + azot, uglerod + fosfor + azot, xrom + ammoniy + kremniy va boshqalar.

Alohida guruh kimyoviy birikmalardan tayyorlangan qoplamalardan iborat: karbidlar, nitridlar va oksidlar.

Texnologik jarayonlarda ko'rinadigan farqlar bilan ishlaydigan (ishqalanish) sirtlarni qattiqlashtirish ularni harorat yoki boshqa fizik-kimyoviy jarayonlar ta'sirida har qanday metallar yoki metall bo'lmaganlar bilan to'yintirishdan iborat.

Kimyoviy-termik ishlov berish maqsadiga ko'ra ikki guruhga bo'linadi:

• qismlarning ishchi yuzalarining aşınma qarshiligi va sirt qattiqligini oshirish uchun mo'ljallangan kimyoviy-termik ishlov berish. Ushbu turdagi qayta ishlash karburizatsiya, nitridlash, nitrokarburizatsiya va diffuziya metallizatsiyasini o'z ichiga oladi;

• yuqori ishqalanishga qarshi (ekstremal bosim) xususiyatlarini olish uchun ishlatiladigan kimyoviy-termik ishlov berish. Qismlarning sirtini to'yingan kimyoviy element ishqalanish yuzalarining tirnash xususiyati va yopishishini oldini oladi. Bu turga sulfidlanish, qo'rg'oshin bilan qoplash, telluratsiya va boshqalar kiradi.

Shunday qilib, kimyoviy-termik ishlov berish odatda diffuziya usuli yordamida yuqori haroratda qismlarning sirt qatlamini metallar yoki metall bo'lmaganlar bilan to'yintirishdan iborat bo'lgan texnologik jarayon deb ataladi.

Kimyoviy-termik ishlov berish qattiqlikni, aşınmaya bardoshliligini, korroziyaga va charchoqqa chidamliligini oshirish va dekorativ pardozlash uchun ishlatiladi.

Qismlarga kimyoviy-termik ishlov berish ba'zi bir muhitda (karbyurizator) amalga oshiriladi, uning atomlari bu qismlarning yuzasiga tarqalishi mumkin. Kimyoviy-termik tozalash jarayonlari uch bosqichdan iborat: dissotsilanish, adsorbsiya va diffuziya. Dissotsiatsiya - diffuziya yo'li bilan qismlarning metallarida (qotishmalarida) erishi mumkin bo'lgan kimyoviy elementlarning (metalllar va metall bo'lmaganlar) atomlarini chiqarishdir. Bu jarayon gazsimon muhitda sodir bo'ladi. Adsorbsiya - bu kimyoviy elementlarning (metall va metall bo'lmagan) izolyatsiyalangan (ajratilgan) atomlarining qismlarning sirtlari bilan aloqasi va qismlarning metall atomlari bilan kimyoviy bog'lanish hosil bo'lishi.

Diffuziya metall qismlarning atom panjaralariga to'yingan elementning kirib borishi jarayonidir.

Qismlarning isitish harorati qanchalik baland bo'lsa, barcha uch bosqich tezroq o'tadi. Jarayon, ayniqsa, kritik haroratlarga teng bo'lgan haroratlarda faoldir, chunki bu haroratlarda qismlar metallining atom panjaralarini qayta qurish sodir bo'ladi. Qayta qurish jarayonida diffuzion elementning atomlari atom panjaralariga muvaffaqiyatli kiritiladi yoki ulardagi qismlarning metall atomlarini almashtiradi.

Kimyoviy-termik ishlov berish issiqlik bilan ishlov berish bilan solishtirganda bir qator afzalliklarga ega:

• har qanday shakldagi, murakkablikdagi va konfiguratsiyadagi qismlar va asboblarni qayta ishlash qobiliyati;
• qismlarning ishchi qismi va ularning yadrosining mexanik xususiyatlaridagi farq;
• keyingi issiqlik bilan ishlov berish orqali haddan tashqari issiqlik nuqsonlarini bartaraf etish imkoniyati;
• kam uglerodli po'latlarni qotish imkoniyati.

Guruch. o'n bir. 1 - qattiq karbürizer; 2 - guvohlar; 3 - sementlash qutisi; 4 - sementlangan qismlar

Sementlash. Tsementlash kimyoviy-termik operatsiya bo'lib, uning davomida qismlarning sirt qatlami uglerod bilan to'yingan. Tsementlash yadroning zarba kuchi yuqori bo'lgan qismlar yuzasining yuqori qattiqligi va aşınma qarshiligini olish uchun amalga oshiriladi. Ular ishqalanish va o'zgaruvchan yuk ostida ishlaydigan uglerodning massa ulushi 0,25% gacha bo'lgan po'latdan yasalgan qismlarni tsementlaydi: tishli g'ildiraklar, tishli bloklar, tarqatish va rulmanlar, kameralar, klapanlar va boshqa qismlar, shuningdek o'lchash asboblari - o'lchagichlar, shablonlar, problar va boshqalar qismlar va asboblar yuzasi ba'zi hollarda uglerod bilan 1,4 mm chuqurlikda to'yingan, odatda bu qatlam 0,8 mm. Qismlarning yuzasiga to'yingan uglerodning massa ulushi 0,8 ... 1,0% ga etadi. Uglerod kontsentratsiyasi qismning yuzasidan yadrogacha kamayadi. Shunday qilib, qattiqlashuv orqali yaxshilanishga javob bermaydigan strukturaviy uglerodli va past qotishma po'latlardan yasalgan qismlar karburizatsiyaga duchor bo'ladi.

Kimyoviy-termik ishlov berish amalga oshiriladigan ishchi suyuqlik karbürizer deb ataladi. Qattiq, suyuq va gazli karburizatorlarda karburizatsiya mavjud. Qattiq karbürizatorda karburizatsiya qilish uchun, karbürizator bilan teng ravishda quyilgan po'lat qutiga (11-rasm) karbüratsiya qilinadigan qismlar joylashtiriladi. Nazorat namunalari, guvohlar deb ataladigan, karbürizer bilan bir vaqtning o'zida joylashtiriladi. Isitish va ushlab turish jarayonida nazorat namunalari olib tashlanadi va ulardan texnologik jarayonning borishi aniqlanadi.

Shaklda. 12-rasmda uglerod kontsentratsiyasining to'yinganlik chuqurligiga bog'liqligi ko'rsatilgan. Shunday qilib, 0,1 mm to'yinganlik chuqurligida uglerod kontsentratsiyasi 1%, 0,2 mm - 0,9%, 1 mm - 0,6%, 1,6 mm - 0,16% ga etadi. Ishqalanish qismlari (tishli, tishli g'ildiraklar, vallar, o'qlar va boshqalar) yuzalarida uglerodning bu kontsentratsiyasi kontakt juftligining ishonchliligi va mustahkamligini ta'minlaydi.

Guruch. 12.

Tsementlash jarayonida uglerod bilan to'yinganlik chuqurligiga qarab, turli xil mikro tuzilmalar hosil bo'ladi (13-rasm). Issiqlik bilan ishlov berishdan oldin, 1 mm gacha bo'lgan chuqurlikda sementit strukturasi, 1 mm dan ortiq - perlit va undan keyin - ferrit bo'ladi. Issiqlik bilan ishlov berishdan so'ng (qattiqlashuv), 1 mm gacha chuqurlikda martensit tuzilishi, keyin troostit va sorbitol bo'ladi. 2 ... 3 mm dan ortiq chuqurlikda - asl tuzilish.

Guruch. 13. Sementlash jarayonida uglerod bilan to'yinganlik chuqurligiga qarab turli xil mikro tuzilmalar hosil bo'ladi:1 - gipereutektoid zonasi (P+C); 2 - evtekoid zonasi (P); 3 - gipoevtekoid zona (P + F); 4 - yadro

Gaz muhitida sementlash ommaviy ishlab chiqarishdagi asosiy kimyoviy-termik jarayondir. Gazni karburizatsiya qilish karburizatsiyalangan atmosferada mufel yoki milya pechlarida amalga oshiriladi. Pech atmosferasi metan, kerosin yoki benzol bilan karbonlanadi. Gazni karbürizatsiya qilishdan so'ng, qattiqlashuvdan so'ng past temperleme qo'llaniladi. Gaz sementatsiyasi jarayonni nazorat qilish imkonini beradi, bu esa ishlab chiqarishni mexanizatsiyalash va avtomatlashtirish uchun sharoit yaratadi.

Tsementlash jarayonida quyidagi nuqsonlar hosil bo'ladi:

• sirt qatlamining bariy sulfat tuzlari bilan korroziyasi;
• sementlangan qatlamdagi uglerodning massa ulushini kamaytirish;
• qutilardagi yoriqlar yoki kuyishlar tufayli sovutish jarayonida yuzaga keladigan dekarburizatsiya;
• o'choqdagi harorat o'zgarishi sababli sementlangan qatlamning notekis chuqurligi;
• harorat va vaqt rejimlarining buzilishi, shuningdek, karbürizatorda karbonatlarning yuqori miqdori tufayli sementlangan qatlamda uglerod bilan supersaturatsiya;
• past haroratlarda va ta'sirlarda yuzaga keladigan sementlangan qatlamning kichik chuqurligi;
• o'choq atmosferasida kislorod miqdori yuqori bo'lganligi sababli gazni karburizatsiya qilish jarayonida yuzaga keladigan ichki oksidlanish.

Karbürizatorlarning kimyoviy tarkibi, termal va vaqt sharoitlariga rioya qilish orqali ushbu nuqsonlarning paydo bo'lishining oldini olish mumkin. Mashina qismlaridagi nuqsonlarni tuzatish qo'shimcha normallashtirish va keyingi kimyoviy-termik ishlov berish orqali amalga oshiriladi.

Nitridlash. Nitridlash - bu kimyoviy-termik ishlov berish jarayoni bo'lib, unda qismlarning sirtlari azot bilan to'yingan. Nitridlash sirtning yuqori qattiqligini, eskirishga chidamliligini, charchoqqa chidamliligini va ishqalanishga chidamliligini, chidamlilik chegarasini oshirish, atmosferada, toza suv va suv bug'larida korroziyaga chidamliligini, shuningdek, turli qismlar va asboblarning kavitatsiyaga chidamliligini olish uchun amalga oshiriladi. Nitridlash dekorativ tugatish uchun ham ishlatiladi. Nitridlangan qatlam 0,5 mm gacha chuqurlikda bo'lishi mumkin va qattiqligi 1000 ... 1100 HV bo'lishi mumkin, bu sementitdan ancha qiyin. Jarayonning davomiyligi (90 soatgacha) va yuqori narx tufayli nitridlash karburizatsiyaga qaraganda kamroq qo'llaniladi. Nitridlash jarayoni ammiak muhitida 500 ... 600 ° S haroratda amalga oshiriladi. Qizdirilganda atom azoti ammiakdan ajralib chiqadi, u qismlar yuzasiga tarqaladi. Nitrlash jarayonini tezlashtirish uchun ikki bosqichli sikl qo'llaniladi (14-rasm). Ushbu azotlash texnologiyasi jarayonni 1,5 - 2 barobar tezlashtiradi. Birinchidan, qism 500 ... 520 ° S haroratgacha isitiladi, keyin tez isitish 580 ... 600 ° S haroratgacha amalga oshiriladi va keyin - uzoq muddatli ta'sir qilish va o'choq bilan birga sovutish yoki havo.

Guruch. 14. t - harorat; t - vaqt

Suyuq nitridlash 570 ° C haroratda azot o'z ichiga olgan tuzlarning eritmasida amalga oshiriladi. Suyuq nitridlash jarayonni o'n barobar tezlashtiradi va qismning viskozitesini sezilarli darajada oshiradi. Suyuq nitridlashning kamchiligi zaharli siyanid tuzlaridan foydalanish hisoblanadi.

Shunday qilib, nitridlash - bu turli xil uglerodli va qotishma strukturaviy, asbob-uskunalar va maxsus po'latlarning (korroziyaga chidamli, issiqlikka chidamli va issiqlikka chidamli) mustahkamligi va boshqa xususiyatlarini oshirish uchun amalga oshiriladigan kimyoviy-termik ishlov berishning ko'p maqsadli texnologik operatsiyasi. refrakter va sinterlangan materiallar, shuningdek galvanik va diffuziya qoplamalari.

Nitrlash jarayonida nuqsonlar paydo bo'lishi mumkin. Deformatsiya va qismlarning o'lchamlarining o'zgarishi nitridlangan qatlam hajmining oshishi tufayli katta ichki kuchlanishlar tufayli yuzaga keladi. Ishlov berish jarayonida ushbu nuqsonni bartaraf etish uchun o'lchamlarni nitridlangan qatlamning chuqurligidan 4 ... 6% ga kamaytirish kerak.

Nitridlangan qatlam azot bilan to'yingan bo'lsa, mo'rtlik va qobiq paydo bo'ladi. Er yuzasida 0,05 mm chuqurlikda mo'rt qobiq hosil bo'ladi va tozalanadi. Ushbu kamchilikni silliqlash orqali yo'q qilish mumkin.

Qattiqlikning pasayganligi, dog'li qattiqligi yoki nitridlangan qatlamning chuqurligi kamayishi - bu atrof-muhitning kimyoviy tarkibi kuzatilmaganda, qismlarning sirtini yomon tayyorlashda va issiqlik rejimini buzganda paydo bo'ladigan nuqsonlardir. Ushbu nuqsonlarning paydo bo'lishiga yo'l qo'ymaslik uchun qismlarni nitridlash uchun tayyorlashning texnologik talablariga rioya qilish va texnologik jarayonning ketma-ketligini kuzatish kerak.

Sianlash va nitrokarburizatsiya. Sianlash - bu qismlarning sirtini bir vaqtning o'zida uglerod va azot bilan to'yintirish jarayoni. Uglerodli massa ulushi 0,3 ... 0,4% bo'lgan po'latlardan yasalgan qismlar siyanürlanishga duchor bo'ladi. Siyanizatsiya sirt qattiqligi, mustahkamligi, aşınma qarshiligi, chidamliligi va boshqa mexanik va ekspluatatsion xususiyatlarni oshirish uchun amalga oshiriladi. Sianidlash kimyoviy-termik ishlov berishning boshqa turlariga nisbatan bir qator afzalliklarga ega: murakkab shakldagi qismlarni qayta ishlash qobiliyati, jarayonning qisqa davom etishi va ishlov berish jarayonida qismlarning deyarli hech qanday deformatsiyasi yoki deformatsiyasi. Kamchiliklar sifatida toksiklik va siyanid tuzlarining yuqori narxi tufayli mehnatni muhofaza qilishning yuqori xarajatlarini ta'kidlash kerak. Bularning barchasi siyanidlangan qismlarning narxini sezilarli darajada oshiradi.

Suyuq va gazli siyanidlanish mavjud. Gazning siyanidlanishi nitrokarburizatsiya deyiladi.

Suyuq siyanidlanish natriy siyanidning erigan tuzlari muhitida amalga oshiriladi. 820 ... 850 yoki 900 ... 950 ° S haroratda amalga oshiriladi. 820 ... 850 ° S haroratda, 30 ... 90 daqiqada amalga oshiriladigan jarayon uglerod va azot bilan to'yingan 0,35 mm gacha qalinligi va 900 ... 950 ° gacha bo'lgan qatlamni olish imkonini beradi. C 2 ... 6 soat ichida - qalinligi 2 mm gacha bo'lgan qatlam. Shaklda. 15-rasmda siyanidlangan qatlam qalinligining harorat va jarayonning davomiyligiga bog'liqligi ko'rsatilgan. Masalan, 890 ° C haroratda 2 soat ushlab turish vaqti bilan siyanidlangan qatlamning chuqurligi 0,6 mm ga etadi va 830 ° C haroratda 4,5 soat ushlab turish muddati bilan ham 0,6 mm ga etadi.

Sianidlashdan so'ng, qattiqlashuv va past temperatsiya amalga oshiriladi. Sianidlangan qatlamning qattiqligi 58 ... 62 HRC ga etadi.

Amalda, eritilgan siyanid tuzlarida past haroratli siyanidlash yuqori tezlikda ishlaydigan po'latlardan yasalgan asboblarni karbürizatsiya qilish uchun ishlatiladi. U 1,0 ... 1,5 soat ushlab turish muddati bilan 540 ... 560 ° S haroratda amalga oshiriladi.Ushbu davolash natijasida siyanidlangan qatlam 950 ... 1100 HV qattiqlikka ega bo'ladi.

Guruch. 15.

Sianlash jarayonida uglerodning massa ulushi 1% ga, azot 0,2% ga etadi. Bu ko'rsatkichlar siyanidlanish haroratiga bog'liq (16-rasm).

Diffuziya metallizatsiyasi. Yuqori haroratda diffuziya yo'li bilan qismlarning sirt qatlamini to'yintirish jarayoni

Guruch. 16. Sianlash jarayonida uglerod (C) va azot (N) tarkibi

turli metallar diffuziya metalllashuvi deyiladi. U qattiq, suyuq va gazli karbürizerlarda (metallizatorlarda) amalga oshirilishi mumkin.

Qattiq metallizatorlar ferroqotishmalardan tashkil topgan kukunli aralashmalar: ferroxrom, metall xrom, ammoniy xlorid va boshqalar.

Suyuq metallizatorlar odatda eritilgan metalldir, masalan, rux, alyuminiy va boshqalar.

Gaz metallizatorlari metallarning uchuvchan xloridlari: alyuminiy, xrom, kremniy, titan va boshqalar.

Qismlarning ishlatiladigan diffuziya metalliga qarab, diffuziya metallizatsiyasining quyidagi turlari ajratiladi: aluminizatsiya (alyuminiy bilan to'yinganlik), xrom qoplama, titanium qoplama, volfram qoplamasi, sulfatlash (oltingugurt bilan to'yinganlik), borlash va boshqalar.

Aluminizatsiya 700 ... 1100 ° S haroratda amalga oshiriladi. A-temir strukturasidagi sirt qatlamida alyuminiy eriydi, sirtda alyuminiy oksidining zich plyonkasi hosil bo'ladi, bu atmosferada va dengiz suvida yuqori korroziyaga chidamliligiga, shuningdek, 800 haroratda yuqori shkalaga chidamliligiga ega. .. 850 ° C, qattiqlik 500 HV. Aluminizatsiya yuqori haroratlarda ishlaydigan qismlarga qo'llaniladi: dvigatel klapanlari, termojuftlar uchun qopqoqlar va boshqalar. Aluminizatsiya quyidagi usullar yordamida amalga oshiriladi: kukunli aralashmalarda, eritilgan alyuminiyda, elektroliz yo'li bilan, alyuminiy va gaz bilan püskürtme bilan aerozollar. Krom qoplama agressiv muhitda ishlaydigan qismlarga bog'liq: bug 'qurilmalarining qismlari, bug'-suv qurilmalari, yuqori haroratlarda gaz muhitida ishlaydigan qismlar va agregatlar. Xrom qoplamasi chang aralashmalari, vakuum, eritilgan xrom, gaz muhiti va keramik massalarda amalga oshiriladi. 0,15 mm chuqurlikda xrom bilan to'yingan sirt gaz muhitida 800 ° S gacha bo'lgan haroratda, chuchuk va dengiz suvida va zaif kislotalarda shkalaga chidamli. Har qanday po'lat krom bilan qoplangan bo'lishi mumkin. Sirtdagi xrom qatlamining qattiqligi 1200 ... 1300 HV ga etadi. Qattiqlik va qattiqlikni oshirish uchun, xrom qoplamasidan keyin qismlar normallashtiriladi.

Qattiqlashtiruvchi ishlov berishning texnologik jarayonlaridan biri hisoblanadi termomexanik davolash (TMT).

Termo-mexanik ishlov berish - bu materiallarning tuzilishi va xususiyatlarini o'zgartirishning kombinatsiyalangan usullarini anglatadi.

Termomexanik ishlov berish plastik deformatsiya va issiqlik bilan ishlov berishni (avstenitik holatda oldindan deformatsiyalangan po'latning qattiqlashishi) birlashtiradi.

Termomexanik ishlov berishning afzalligi shundaki, mustahkamlikning sezilarli o'sishi bilan egiluvchanlik xususiyatlari biroz pasayadi va zarba kuchi bir xil po'lat uchun past temperli söndürmeden so'ng zarba kuchiga nisbatan 1,5 ... 2 baravar yuqori.

Deformatsiya amalga oshiriladigan haroratga qarab, yuqori haroratli termomexanik ishlov berish (HTMT) va past haroratli termomexanik ishlov berish (LTMT) farqlanadi.

Yuqori haroratli termomexanik ishlov berishning mohiyati po'latni ostenitik holatdagi haroratgacha qizdirishdir (yuqorida). A 3 ). Bu haroratda po'lat deformatsiyalanadi, bu ostenitning qattiqlashishiga olib keladi. Ostenitning bunday holatiga ega bo'lgan po'lat qattiqlashuvga duchor bo'ladi (16.1-rasm a).

Yuqori haroratli termomexanik ishlov berish xavfli harorat oralig'ida mo'rtlashuvning rivojlanishini deyarli yo'q qiladi, qaytarilmas temperli mo'rtlashuvni zaiflashtiradi va xona haroratida qattiqlikni keskin oshiradi. Sovuq mo'rtlik uchun harorat chegarasi pasayadi. Yuqori haroratli termomexanik ishlov berish mo'rt sinishga qarshilikni oshiradi va issiqlik bilan ishlov berish jarayonida yorilishga sezgirlikni pasaytiradi.

Guruch. 16.1. Po'latni termomexanik ishlov berish usullari sxemasi: a – yuqori haroratli termomexanik ishlov berish (HTMT); b – past haroratli termomexanik ishlov berish (LTMT).

Yuqori haroratli termomexanik ishlov berish uglerod, qotishma, konstruktiv, bahor va asbob po'latlari uchun samarali ishlatilishi mumkin.

Yuqori quvvat qiymatlarini saqlab qolish uchun 100...200 o S haroratda keyingi temperlash amalga oshiriladi.

Past haroratli termomexanik ishlov berish (ausforming).

Po'lat ostenitik holatga qadar isitiladi. Keyin uni yuqori haroratda ushlab turiladi, martenzit o'zgarishi boshlangan haroratdan yuqori (400...600 o S), lekin qayta kristallanish haroratidan past haroratgacha sovutiladi va bu haroratda bosimli ishlov berish va söndürme amalga oshiriladi ( 16.1-rasm b).

Past haroratli termomexanik ishlov berish, garchi u yuqori mustahkamlikni ta'minlasa ham, po'latning mo'rtlikka moyilligini kamaytirmaydi. Bundan tashqari, u yuqori darajadagi deformatsiyani (75 ... 95%) talab qiladi, shuning uchun kuchli uskunalar talab qilinadi.

Ostenitning ikkilamchi barqarorligiga ega bo'lgan martensit bilan qotib qolgan o'rta uglerodli qotishma po'latlarga past haroratli termomexanik ishlov berish qo'llaniladi.

Termomexanik ishlov berishda mustahkamlikning ortishi, ostenitning deformatsiyalanishi natijasida uning donalari (bloklari) maydalanishi bilan izohlanadi. Bloklarning o'lchamlari an'anaviy qattiqlashuvga nisbatan ikki-to'rt baravar kamayadi. Dislokatsiya zichligi ham oshadi. Bunday ostenitning keyingi söndürülmesi bilan kichikroq martensit plitalari hosil bo'ladi va stresslar kamayadi.

Muhandislik po'latlari uchun har xil turdagi TMTdan keyin mexanik xususiyatlar o'rtacha quyidagi xususiyatlarga ega (16.1-jadvalga qarang):

16.1-jadval. TMT dan keyin po'latlarning mexanik xususiyatlari

Nazorat ishi

Materialshunoslikda

Mavzu bo'yicha: "Metallar va qotishmalarga issiqlik bilan ishlov berish"

Izhevsk

1.Kirish

2. Issiqlik bilan ishlov berishning maqsadi va turlari

4. Qattiqlashuv

6. Qarish

7. Sovuqni davolash

8.Termomexanik ishlov berish

9. Kimyoviy-termik ishlov berishning maqsadi va turlari

10. Rangli metall qotishmalarini issiqlik bilan ishlov berish

11. Xulosa

12.Adabiyot

Kirish

Issiqlik bilan ishlov berish mashina qismlari va metall buyumlar ishlab chiqarishning turli bosqichlarida qo'llaniladi. Ba'zi hollarda, bu bosim va kesish orqali qotishmalarning ishlov berish qobiliyatini yaxshilashga xizmat qiladigan oraliq operatsiya bo'lishi mumkin; boshqalarida, bu mahsulot yoki yarim mahsulotning mexanik, fizik va ekspluatatsion xususiyatlarining zarur ko'rsatkichlari to'plamini ta'minlaydigan yakuniy operatsiya bo'lishi mumkin. - tayyor mahsulotlar. Yarim tayyor mahsulotlar strukturani yaxshilash, qattiqlikni pasaytirish (ishchanlikni oshirish) uchun issiqlik bilan ishlov berishdan o'tkaziladi va qismlarga - ularga ma'lum, talab qilinadigan xususiyatlarni (qattiqlik, aşınmaya bardoshli, mustahkamlik va boshqalar) berish uchun.

Issiqlik bilan ishlov berish natijasida qotishmalarning xossalari keng chegaralarda o'zgarishi mumkin. Dastlabki holatga nisbatan issiqlik bilan ishlov berishdan keyin mexanik xususiyatlarni sezilarli darajada oshirish imkoniyati ruxsat etilgan kuchlanishlarni oshirish, mashinalar va mexanizmlarning o'lchamlari va og'irligini kamaytirish, mahsulotlarning ishonchliligi va xizmat qilish muddatini oshirish imkonini beradi. Issiqlik bilan ishlov berish natijasida xususiyatlarni yaxshilash oddiy kompozitsiyalarning qotishmalaridan foydalanishga imkon beradi va shuning uchun arzonroqdir. Qotishmalar ham ba'zi yangi xususiyatlarga ega bo'ladi va shuning uchun ularni qo'llash doirasi kengayadi.

Issiqlik bilan ishlov berishning maqsadi va turlari

Termik (issiqlik) ishlov berish deganda, mohiyati ma'lum rejimlar bo'yicha mahsulotlarni isitish va sovutishdan iborat bo'lgan, kimyoviy tarkibini o'zgartirmasdan, materialning tuzilishi, fazaviy tarkibi, mexanik va fizik xususiyatlarining o'zgarishiga olib keladigan jarayonlarga aytiladi.

Metalllarga issiqlik bilan ishlov berishning maqsadi zarur qattiqlikni olish va metallar va qotishmalarning mustahkamlik xususiyatlarini yaxshilashdir. Issiqlik bilan ishlov berish termal, termomexanik va kimyoviy-termikga bo'linadi. Issiqlik bilan ishlov berish faqat termal ta'sir qilishdir, termomexanik - termal ta'sir va plastik deformatsiyaning kombinatsiyasi, kimyoviy-termik - termal va kimyoviy ta'sirning kombinatsiyasi. Issiqlik bilan ishlov berish, uni qo'llash natijasida olingan strukturaviy holatga qarab, tavlanishga (birinchi va ikkinchi turdagi), qattiqlashishga va temperaturaga bo'linadi.

Yuvish

Yuvish - issiqlik bilan ishlov berish metallni ma'lum bir haroratgacha qizdirish, uni ushlab turish va keyin o'choq bilan birga juda sekin sovutishdan iborat. Metall kesishni yaxshilash, qattiqlikni pasaytirish, don tuzilishini olish, shuningdek, stressni engillashtirish uchun ishlatiladi, oldingi operatsiyalar (ishlov berish, bosim bilan ishlov berish, quyish, payvandlash) paytida metallga kiritilgan barcha turdagi bir xilliklarni qisman (yoki to'liq) yo'q qiladi. po'latning tuzilishini yaxshilaydi.

Birinchi turdagi tavlanish. Bu tavlanish bo'lib, unda fazali o'zgarishlar sodir bo'lmaydi va agar ular sodir bo'lsa, ular mo'ljallangan maqsadlar uchun mo'ljallangan yakuniy natijalarga ta'sir qilmaydi. Birinchi turdagi tavlanishning quyidagi turlari ajratiladi: gomogenizatsiya va qayta kristallanish.

Gomogenizatsiya- bu kimyoviy tarkibni tenglashtirish uchun 950ºS (odatda 1100-1200ºS) dan yuqori haroratlarda uzoq vaqt ta'sir qilish bilan tavlanishdir.

Qayta kristallanish- Bu qattiqlashuvni bartaraf etish va ma'lum bir don hajmini olish uchun qayta kristallanish boshlanadigan haroratdan yuqori haroratda qotib qolgan po'latni tavlash.

Ikkinchi turdagi tavlanish. Bu tavlanishdir, bunda fazaviy o'zgarishlar uning maqsadini aniqlaydi. Quyidagi turlar ajratiladi: to'liq, to'liq bo'lmagan, diffuziya, izotermik, yorug'lik, normallashtirilgan (normalizatsiya), sferoidizatsiya (donali perlit uchun).

To'liq quritish po'latni kritik nuqtadan 30-50 ° C yuqori qizdirish orqali ishlab chiqariladi, bu haroratda ushlab turiladi va asta-sekin 400-500 ° C gacha uglerodli po'latlar uchun soatiga 200 ° C, past qotishmali po'latlar uchun soatiga 100 ° C tezlikda soviydi. va yuqori qotishma po'latlar uchun soatiga 50 °C. Yuvishdan keyin po'latning tuzilishi muvozanatli va barqarordir.

Qisman tavlanish po'latni transformatsiya oralig'ida joylashgan haroratlardan biriga qizdirish, ushlab turish va sekin sovutish orqali ishlab chiqariladi. Qisman tavlanish ichki stresslarni kamaytirish, qattiqlikni kamaytirish va ishlov berish qobiliyatini yaxshilash uchun ishlatiladi.

Diffuziya bilan tavlanish. Metall 1100–1200ºS haroratgacha isitiladi, chunki bu holda kimyoviy tarkibni tenglashtirish uchun zarur bo'lgan diffuziya jarayonlari to'liqroq sodir bo'ladi.

Izotermik tavlanish quyidagicha: po'lat isitiladi va keyin tez sovutiladi (odatda uni boshqa o'choqqa o'tkazish orqali) kritik haroratdan 50-100ºS past haroratgacha. Asosan qotishma po'latlar uchun ishlatiladi. Iqtisodiy jihatdan foydali, chunki an'anaviy tavlanishning davomiyligi (13 - 15) soat va izotermik tavlanish (4 - 6) soat.

Sferoidlashtiruvchi tavlanish (granüler perlitda) po'latni kritik haroratdan 20 - 30 ° C ga qizdirish, uni bu haroratda ushlab turish va asta-sekin sovutishdan iborat.

Yorqin tavlanish himoya atmosferalardan foydalangan holda yoki qisman vakuumli pechlarda to'liq yoki to'liq bo'lmagan tavlanish rejimlariga muvofiq amalga oshiriladi. Metall sirtni oksidlanish va dekarburizatsiyadan himoya qilish uchun ishlatiladi.

Normalizatsiya– metallni kritik nuqtadan (30–50) ºS yuqori haroratgacha qizdirishdan va keyinchalik havoda sovutishdan iborat. Normalizatsiya maqsadi po'latning tarkibiga qarab o'zgaradi. Yuvish o'rniga past karbonli po'latlar normallashtiriladi. O'rta uglerodli po'latlar uchun söndürme va yuqori temperleme o'rniga normalizatsiya qo'llaniladi. Sementit tarmog'ini yo'q qilish uchun yuqori uglerodli po'latlar normalizatsiya qilinadi. Qotishma po'latlarning tuzilishini to'g'rilash uchun tavlanish o'rniga normalizatsiya, keyin esa yuqori temperatsiya qo'llaniladi. Normalizatsiya, yumshatish bilan solishtirganda, ancha tejamkor operatsiya hisoblanadi, chunki u o'choq bilan sovutishni talab qilmaydi.

Qattiqlashuv

Qattiqlashuv- bu muvozanat bo'lmagan strukturani olish uchun optimal haroratga qizdirish, ushlab turish va keyinchalik tez sovutish.

Qattiqlashuv natijasida po'latning mustahkamligi va qattiqligi ortadi va po'latning egiluvchanligi pasayadi. Qattiqlashuv vaqtidagi asosiy parametrlar isitish harorati va sovutish tezligidir. Kritik söndürme tezligi - bu strukturaning shakllanishini ta'minlaydigan sovutish tezligi - martensit yoki martensit va saqlanib qolgan ostenit.

Qismning shakliga, po'latning markasiga va kerakli xususiyatlar to'plamiga qarab, turli xil qattiqlashuv usullari qo'llaniladi.

Bir sovutgichda o'chirish. Qism qattiqlashuv haroratiga qadar isitiladi va bitta sovutgichda (suv, moy) sovutiladi.

Ikki muhitda qattiqlashish (intervalgacha qattiqlashish)- bu qattiqlashuv bo'lib, unda qism ketma-ket ikki muhitda sovutiladi: birinchi vosita sovutish suvi (suv), ikkinchisi havo yoki moy.

Bosqichli qattiqlashuv. Söndürme haroratiga qadar qizdirilgan qism eritilgan tuzlarda sovutiladi; haroratni butun kesishma bo'ylab tenglashtirish uchun zarur bo'lgan vaqt davomida ushlab turilgandan so'ng, qism havoda sovutiladi, bu esa söndürme kuchlanishini kamaytirishga yordam beradi.

Izotermik qattiqlashuv xuddi pog'onali kabi, u ikkita sovutish muhitida ishlab chiqariladi. Issiq muhitning harorati (tuz, nitrat yoki gidroksidi vannalar) har xil: u po'latning kimyoviy tarkibiga bog'liq, lekin har doim ma'lum bir po'lat uchun martensitik transformatsiya nuqtasidan 20-100 ° C yuqori bo'ladi. Xona haroratiga yakuniy sovutish havoda amalga oshiriladi. Izotermik qotish yuqori qotishma po'latlardan yasalgan qismlar uchun keng qo'llaniladi. Izotermik qattiqlashuvdan so'ng po'lat yuqori mustahkamlik xususiyatlarini, ya'ni yuqori chidamlilik va mustahkamlikning kombinatsiyasini oladi.

O'z-o'zidan tebranish bilan qattiqlashish U asboblar ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi. Jarayon shundan iboratki, qismlar to'liq sovutilgunga qadar emas, balki sovutish muhitida saqlanadi, lekin ma'lum bir vaqtda ular qismning yadrosida ma'lum miqdorda issiqlikni saqlab qolish uchun undan chiqariladi. qaysi keyingi temperleme amalga oshiriladi.

Dam olish

Dam olish po'lat - bu strukturani tashkil etuvchi yakuniy issiqlik bilan ishlov berish operatsiyasi va shuning uchun po'latning xususiyatlarini. Temperlash po'latni har xil haroratgacha qizdirishdan iborat (temirlash turiga qarab, lekin har doim kritik nuqtadan past), uni shu haroratda ushlab turish va turli tezliklarda sovutish. Temperlashning maqsadi qattiqlashuv jarayonida yuzaga keladigan ichki kuchlanishlarni bartaraf etish va kerakli tuzilishni olishdir.

Qattiqlashtirilgan qismning isitish haroratiga qarab, uch xil temperleme ajratiladi: yuqori, o'rta va past.

Yuqori bayram 350-600 ° C dan yuqori isitish haroratida ishlab chiqarilgan, lekin kritik nuqtadan past; bunday temperleme konstruktiv po'latlar uchun ishlatiladi.

O'rtacha dam olish 350 - 500 ° S isitish haroratida ishlab chiqariladi; Bunday chiniqtirish bahor va bahor po'latlari uchun keng qo'llaniladi.

Kam dam olish 150-250 ° S haroratda ishlab chiqariladi. Qattiqlashgandan keyin qismning qattiqligi deyarli o'zgarishsiz qoladi; past temperleme yuqori qattiqlik va aşınma qarshilik talab qiladigan uglerod va qotishma asbob po'latlari uchun ishlatiladi.

Temperatsiyani nazorat qilish qismning yuzasida paydo bo'ladigan xira ranglar bilan amalga oshiriladi.

Qarish

Qarish mikrostrukturada sezilarli o'zgarishlarsiz qotishmalarning xossalarini o'zgartirish jarayonidir. Qarishning ikki turi ma'lum: termal va deformatsiya.

Termal qarish uglerodning temirdagi eruvchanligining haroratga qarab o'zgarishi natijasida yuzaga keladi.

Agar xona haroratida qattiqlik, egiluvchanlik va quvvatning o'zgarishi sodir bo'lsa, unda bunday qarish deyiladi tabiiy.

Agar jarayon yuqori haroratlarda sodir bo'lsa, unda qarish deyiladi sun'iy.

Deformatsiya (mexanik) qarish sovuq plastik deformatsiyadan keyin sodir bo'ladi.

Sovuqni davolash

Qattiqlashtirilgan po'latning saqlanib qolgan ostenitini martensitga aylantirish orqali po'latning qattiqligini oshirish uchun yangi turdagi issiqlik bilan ishlov berish. Bu po'latni quyi martensit nuqtasi haroratiga sovutish orqali amalga oshiriladi.

Yuzaki qotish usullari

Sirtning qattiqlashishi po'latning sirt qatlamini kritik darajadan yuqori haroratgacha qizdirish va sirt qatlamida martensit strukturasini olish uchun keyingi sovutishni o'z ichiga olgan issiqlik bilan ishlov berish jarayoni.

Quyidagi turlar ajratiladi: induksion qattiqlashuv; elektrolitda qattiqlashishi, yuqori chastotali oqimlar (HF) bilan qizdirilganda qattiqlashishi, gaz-olovli isitish bilan qattiqlashishi.

Induksion qattiqlashuv fizik hodisaga asoslangan bo'lib, uning mohiyati o'tkazgichdan o'tadigan yuqori chastotali elektr toki uning atrofida elektromagnit maydon hosil qiladi. Bu sohada joylashgan qismning yuzasida girdob oqimlari paydo bo'lib, metallning yuqori haroratgacha qizishiga olib keladi. Bu fazali o'zgarishlarni amalga oshirishga imkon beradi.

Isitish usuliga qarab, induksion qattiqlashuv uch turga bo'linadi:

butun sirtni bir vaqtning o'zida isitish va qattiqlashishi (kichik qismlar uchun ishlatiladi);

alohida qismlarni ketma-ket isitish va qattiqlashtirish (krankshaftlar va shunga o'xshash qismlar uchun ishlatiladi);

uzluksiz-ketma-ket isitish va harakat bilan söndürme (uzun qismlar uchun ishlatiladi).

Gaz alangasining qattiqlashishi. Gaz-olovda qotish jarayoni qismning sirtini asetilen-kislorod, gaz-kislorod yoki kislorod-kerosin alangasi bilan qattiqlashuvchi haroratgacha tez qizdirishdan, so'ngra suv yoki emulsiya bilan sovutishdan iborat.

Elektrolitda o'chirish. Elektrolitda qotib qolish jarayoni quyidagicha bo'ladi: qotib qoladigan qism elektrolitli vannaga tushiriladi (5-10% kalsinlangan tuz eritmasi) va undan 220-250 V kuchlanishli oqim o'tkaziladi. qismi yuqori haroratgacha isitiladi. Qism bir xil elektrolitda (oqim o'chirilgandan keyin) yoki maxsus söndürme tankida sovutiladi.

Termo-mexanik ishlov berish

Termomexanik ishlov berish (T.M.O.) - bu metallar va qotishmalarni mustahkamlashning yangi usuli bo'lib, etarli darajada egiluvchanlikni saqlaydi, plastik deformatsiyani uyg'unlashtiradi va issiqlik bilan ishlov berishni kuchaytiradi (qattiqlashtirish va chiniqtirish). Termomexanik ishlov berishning uchta asosiy usuli mavjud.

Past haroratli termomexanik ishlov berish (L.T.M.O.) po’latni po’latning plastik deformatsiyasi ostenitning nisbiy turg’unligi temperaturalarida, so’ngra qattiqlashuv va chiniqtirishga asoslangan.

Yuqori haroratli termomexanik ishlov berish (H.T.M.O.) plastik deformatsiya ostenit barqarorligi haroratida amalga oshiriladi, so'ngra söndürme va temperleme amalga oshiriladi.

Dastlabki termomexanik ishlov berish (P.T.M.O.) bu holda deformatsiya N.T.M.O va V.T.M.O haroratlarda yoki 20ºC haroratda amalga oshirilishi mumkin. Keyinchalik, odatdagi issiqlik bilan ishlov berish amalga oshiriladi: qattiqlashuv va temperatura.

Qotishmalarga issiqlik bilan ishlov berish qora va rangli metallurgiya ishlab chiqarish jarayonining ajralmas qismi hisoblanadi. Ushbu protsedura natijasida metallar o'z xususiyatlarini kerakli qiymatlarga o'zgartirishga qodir. Ushbu maqolada biz zamonaviy sanoatda ishlatiladigan issiqlik bilan ishlov berishning asosiy turlarini ko'rib chiqamiz.

Issiqlik bilan ishlov berishning mohiyati

Ishlab chiqarish jarayonida yarim tayyor mahsulotlar va metall qismlarga kerakli xususiyatlarni (mustahkamlik, korroziyaga va aşınmaya bardoshli va boshqalar) berish uchun issiqlik bilan ishlov beriladi. Qotishmalarga issiqlik bilan ishlov berish - bu yuqori harorat ta'sirida qotishmalarda strukturaviy va fizik-mexanik o'zgarishlar sodir bo'ladigan, ammo moddaning kimyoviy tarkibi saqlanib qoladigan sun'iy ravishda yaratilgan jarayonlar to'plami.

Issiqlik bilan ishlov berishning maqsadi

Milliy iqtisodiyotning har qanday sohasida har kuni ishlatiladigan metall buyumlar yuqori aşınma qarshilik talablariga javob berishi kerak. Metall, xom ashyo sifatida, yuqori haroratga ta'sir qilish orqali erishish mumkin bo'lgan zarur ishlash xususiyatlarini oshirishi kerak. Termik yuqori haroratlar moddaning dastlabki tuzilishini o'zgartiradi, uning tarkibiy qismlarini qayta taqsimlaydi va kristallarning o'lchami va shaklini o'zgartiradi. Bularning barchasi metallning ichki kuchlanishini minimallashtirishga olib keladi va shu bilan uning jismoniy va mexanik xususiyatlarini oshiradi.

Issiqlik bilan ishlov berish turlari

Metall qotishmalarini issiqlik bilan ishlov berish uchta oddiy jarayonga to'g'ri keladi: xom ashyoni (yarim tayyor mahsulotni) kerakli haroratgacha qizdirish, kerakli vaqt va tez sovutish uchun belgilangan sharoitda ushlab turish. Zamonaviy ishlab chiqarishda ba'zi texnologik xususiyatlarda farq qiluvchi bir necha turdagi issiqlik bilan ishlov berish qo'llaniladi, lekin jarayon algoritmi odatda hamma joyda bir xil bo'lib qoladi.

Amalga oshirish usuliga qarab, issiqlik bilan ishlov berish quyidagi turlarda bo'lishi mumkin:

• Termal (qattiqlashtirish, chiniqtirish, tavlanish, qarish, kriyojenik ishlov berish).
• Termo-mexanik qotishma ustidagi mexanik stress bilan birgalikda yuqori haroratlarda ishlov berishni o'z ichiga oladi.
• Kimyoviy-termik metallni issiqlik bilan ishlov berishni, keyinchalik mahsulot yuzasini kimyoviy elementlar (uglerod, azot, xrom va boshqalar) bilan boyitishni o'z ichiga oladi.

Yuvish

Yuvish - bu ishlab chiqarish jarayoni bo'lib, unda metallar va qotishmalar ma'lum bir haroratgacha qizdiriladi, so'ngra protsedura sodir bo'lgan o'choq bilan birga ular juda sekin tabiiy ravishda soviydi. Yuvish natijasida moddaning kimyoviy tarkibidagi bir xillikni yo'q qilish, ichki stressni engillashtirish, don tuzilishiga erishish va uni yaxshilash, shuningdek, keyingi qayta ishlashni osonlashtirish uchun qotishma qattiqligini kamaytirish mumkin. Birinchi va ikkinchi turning ikki turi mavjud.

Birinchi turdagi tavlanish issiqlik bilan ishlov berishni o'z ichiga oladi, buning natijasida qotishmaning fazaviy holatidagi o'zgarishlar ahamiyatsiz yoki umuman yo'q. Uning o'ziga xos navlari ham bor: gomogenlashtirilgan - yumshatish harorati 1100-1200, bunday sharoitda qotishmalar 8-15 soat davomida saqlanadi, qayta kristallanish (t 100-200 da) perchinlangan po'lat uchun ishlatiladi, ya'ni deformatsiyalanganda allaqachon sovuq.

Ikkinchi darajali tavlanish qotishmada sezilarli fazaviy o'zgarishlarga olib keladi. Shuningdek, u bir nechta navlarga ega:

• To'liq tavlanish - bu qotishmani ma'lum bir moddaning kritik harorat xarakteristikasidan 30-50 yuqori qizdirish va ma'lum bir tezlikda sovutish (mos ravishda 200 / soat - uglerodli po'latlar, 100 / soat va 50 / soat - past qotishma va yuqori qotishma po'latlar). ).
• Tugallanmagan - tanqidiy nuqtaga qizdirish va sekin sovutish.
• Diffuziya - tavlanish harorati 1100-1200.
• Izotermik - isitish to'liq tavlanish paytida bo'lgani kabi sodir bo'ladi, ammo shundan so'ng tez sovutish kritik darajadan bir oz past haroratgacha amalga oshiriladi va havoda sovutish uchun qoldiriladi.
• Normallashtirilgan - to'liq tavlanish, so'ngra metallni pechda emas, balki havoda sovutish.

Qattiqlashuv

Qattiqlashuv - bu qotishma bilan manipulyatsiya bo'lib, uning maqsadi metallning martensitik o'zgarishiga erishishdir, bu mahsulotning egiluvchanligini pasaytiradi va uning kuchini oshiradi. Qattiqlashuv, shuningdek, yumshatish, metallni pechda kritik haroratdan yuqori qattiqlashuv haroratiga qizdirishni o'z ichiga oladi; farq suyuqlik hammomida sodir bo'ladigan yuqori sovutish tezligidir. Metallga va hatto uning shakliga qarab, turli xil qattiqlashuv turlari qo'llaniladi:

• Bir muhitda, ya'ni suyuqlik bilan bir vannada (katta qismlar uchun suv, kichik qismlar uchun moy) söndürme.
• Vaqti-vaqti bilan söndürme - sovutish ikki ketma-ket bosqichda sodir bo'ladi: birinchi navbatda suyuqlikda (o'tkirroq sovutish suvi) taxminan 300 haroratgacha, keyin havoda yoki boshqa moy hammomida.
• Bosqichli - mahsulot qotib qolish haroratiga yetganda, u bir muddat erigan tuzlarda sovutiladi, keyin havoda sovutiladi.
• Izotermik - texnologiya bosqichma-bosqich qotib qolishga juda o'xshaydi, faqat martensitik transformatsiya haroratida mahsulotning ta'sir qilish vaqtida farqlanadi.
• O'z-o'zidan ishlov berish bilan söndürme boshqa turlardan farq qiladi, chunki qizdirilgan metall to'liq sovutilmaydi, qismning o'rtasida issiq joy qoladi. Ushbu manipulyatsiya natijasida mahsulot sirtda kuchaygan va o'rtada yuqori yopishqoqlik xususiyatlariga ega bo'ladi. Bu kombinatsiya zarbli asboblar (bolg'a, keski va boshqalar) uchun juda zarur.

Dam olish

Temperlash qotishmalarni issiqlik bilan ishlov berishning yakuniy bosqichi bo'lib, metallning yakuniy tuzilishini belgilaydi. Temperlashning asosiy maqsadi metall mahsulotning mo'rtligini kamaytirishdir. Printsip qismni kritik darajadan past haroratgacha qizdirish va uni sovutishdir. Har xil maqsadlar uchun metall buyumlarni issiqlik bilan ishlov berish rejimlari va sovutish tezligi har xil bo'lishi mumkinligi sababli, haroratning uch turi mavjud:

• Yuqori - isitish harorati 350-600 dan kritik darajadan past bo'lgan qiymatgacha. Ushbu protsedura ko'pincha metall konstruktsiyalar uchun ishlatiladi.
• O'rta - t 350-500 da issiqlik bilan ishlov berish, bahor mahsulotlari va bargli buloqlar uchun keng tarqalgan.
• Past - mahsulotni isitish harorati 250 dan yuqori emas, bu sizga yuqori quvvat va qismlarning aşınma qarshiligiga erishish imkonini beradi.

Qarish

Qarish - bu qattiqlashgandan keyin o'ta to'yingan metallning parchalanishiga olib keladigan qotishmalarning issiqlik bilan ishlov berish. Qarishning natijasi - tayyor mahsulotning qattiqligi, suyuqligi va mustahkamligi chegaralarining oshishi. Faqat quyma temir emas, balki oson deformatsiyalanadigan alyuminiy qotishmalari ham qariydi. Agar qattiqlashuvga duchor bo'lgan metall mahsulot normal haroratda saqlansa, unda kuchning o'z-o'zidan oshishiga va egiluvchanlikning pasayishiga olib keladigan jarayonlar sodir bo'ladi. Bu tabiiy deb ataladi.Agar xuddi shunday manipulyatsiya yuqori harorat sharoitida amalga oshirilsa, u sun'iy qarish deb ataladi.

Kriogen davolash

Qotishmalarning tuzilishidagi o'zgarishlar va shuning uchun ularning xossalari nafaqat yuqori, balki juda past haroratlarda ham amalga oshirilishi mumkin. Noldan past haroratlarda qotishmalarni issiqlik bilan ishlov berish kriogen deb ataladi. Ushbu texnologiya xalq xo'jaligining turli sohalarida yuqori haroratli issiqlik bilan ishlov berishga qo'shimcha sifatida keng qo'llaniladi, chunki u mahsulotlarni termal qotib qolish xarajatlarini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin.

Qotishmalarga kriogen ishlov berish t -196 da maxsus kriogen protsessorda amalga oshiriladi. Ushbu texnologiya ishlov berilgan qismning xizmat muddatini va korroziyaga qarshi xususiyatlarini sezilarli darajada oshirishi, shuningdek, takroriy ishlov berish zaruratini bartaraf qilishi mumkin.

Termo-mexanik ishlov berish

Qotishmalarni qayta ishlashning yangi usuli metallni yuqori haroratlarda qayta ishlashni mahsulotlarning plastik holatida mexanik deformatsiyasi bilan birlashtiradi. Amalga oshirish usuliga ko'ra termomexanik ishlov berish (TMT) uch xil bo'lishi mumkin:

• Past haroratli TMT ikki bosqichdan iborat: plastik deformatsiyadan so'ng qismning qattiqlashishi va temperaturasi. TMTning boshqa turlaridan asosiy farqi qotishmaning ostenitik holatiga qizdirish haroratidir.
• Yuqori haroratli TMT qotishmani plastik deformatsiya bilan birgalikda martensitik holatga qizdirishni o'z ichiga oladi.
• Dastlabki deformatsiya t 20 da amalga oshiriladi, so'ngra metallning qattiqlashishi va temperaturasi amalga oshiriladi.

Kimyoviy-termik ishlov berish

Metalllarga termal va kimyoviy ta'sirlarni birlashtirgan kimyoviy-termik ishlov berish yordamida qotishmalarning tuzilishi va xususiyatlarini o'zgartirish ham mumkin. Ushbu protseduraning yakuniy maqsadi mahsulotga mustahkamlik, qattiqlik va aşınma qarshiligini oshirishdan tashqari, qismga kislota va yong'inga qarshilik ko'rsatishdir. Ushbu guruhga issiqlik bilan ishlov berishning quyidagi turlari kiradi:

• Tsementlash mahsulot yuzasiga qo'shimcha kuch berish uchun amalga oshiriladi. Jarayonning mohiyati metallni uglerod bilan to'yintirishdir. Tsementlash ikki usulda amalga oshirilishi mumkin: qattiq va gazli karburizatsiya. Birinchi holda, qayta ishlanayotgan material ko'mir va uning faollashtiruvchisi bilan birga pechga joylashtiriladi va ma'lum bir haroratgacha qizdiriladi, so'ngra uni shu muhitda saqlaydi va sovutadi. Gazni karburizatsiya qilishda mahsulot uglerod o'z ichiga olgan gazning uzluksiz oqimi ostida 900 ga qadar pechda isitiladi.
• Nitridlash - bu metall buyumlarning sirtini azotli muhitda to'yintirish orqali kimyoviy-termik ishlov berish. Ushbu protseduraning natijasi qismning kuchlanish kuchini oshirish va uning korroziyaga chidamliligini oshirishdir.
• Sianlanish - bu metalning azot va uglerod bilan to'yinganligi. Muhit suyuq (erigan uglerod va azot o'z ichiga olgan tuzlar) va gazsimon bo'lishi mumkin.
• Diffuziyali metallizatsiya - bu metall buyumlarga issiqlikka chidamlilik, kislotaga chidamlilik va aşınma qarshiligini berishning zamonaviy usuli. Bunday qotishmalarning yuzasi turli metallar (alyuminiy, xrom) va metalloidlar (kremniy, bor) bilan to'yingan.

Cho'yanni issiqlik bilan ishlov berish xususiyatlari

Temir qotishmalari rangli metall qotishmalariga qaraganda bir oz boshqacha texnologiyadan foydalangan holda issiqlik bilan ishlov berishdan o'tkaziladi. Cho'yan (kulrang, kuchli, qotishma) quyidagi turdagi issiqlik bilan ishlov berishdan o'tadi: tavlanish (t 500-650 - da), normalizatsiya, qotib qolish (uzluksiz, izotermik, sirt), chiniqtirish, nitridlash (kulrang quyma temir), aluminizatsiya (perlitli quyma temir), xrom qoplama. Natijada, bu barcha protseduralar yakuniy quyma temir mahsulotlarining xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilaydi: ular xizmat muddatini oshiradi, mahsulotni ishlatish paytida yoriqlar ehtimolini yo'q qiladi va quyma temirning mustahkamligi va issiqlikka chidamliligini oshiradi.

Rangli qotishmalarni issiqlik bilan ishlov berish

Rangli metallar va qotishmalar turli xil xususiyatlarga ega va shuning uchun turli usullar yordamida qayta ishlanadi. Shunday qilib, mis qotishmalari kimyoviy tarkibni tenglashtirish uchun qayta kristallanish tavlanishidan o'tadi. Guruch uchun past haroratli tavlanish texnologiyasi (200-300) taqdim etiladi, chunki bu qotishma nam muhitda o'z-o'zidan yorilishga moyil. Bronza 550 gacha bo'lgan haroratda gomogenizatsiya va tavlanishga duchor bo'ladi. Magniy tavlanadi, qotib qoladi va sun'iy qarishga duchor bo'ladi (qattiqlashtirilgan magniy uchun tabiiy qarish sodir bo'lmaydi). Alyuminiy, magniy kabi, uchta issiqlik bilan ishlov berish usuliga duchor bo'ladi: tavlanish, qattiqlashish va qarish, shundan so'ng deformatsiyalangan material o'z kuchini sezilarli darajada oshiradi. Titan qotishmalarini qayta ishlash quyidagilarni o'z ichiga oladi: qotish, qarish, nitrlash va karbürizatsiya.

Xulosa

Metall va qotishmalarni issiqlik bilan ishlov berish qora va rangli metallurgiyada asosiy texnologik jarayondir. Zamonaviy texnologiyalar turli xil issiqlik bilan ishlov berish usullariga ega bo'lib, ular qayta ishlangan qotishmalarning har bir turining istalgan xususiyatlariga erishishga imkon beradi. Har bir metallning o'ziga xos kritik harorati bor, ya'ni issiqlik bilan ishlov berish moddaning strukturaviy va fizik-kimyoviy xususiyatlarini hisobga olgan holda amalga oshirilishi kerak. Oxir oqibat, bu nafaqat kerakli natijalarga erishish, balki ishlab chiqarish jarayonlarini sezilarli darajada soddalashtirish imkonini beradi.