Жоғары легирленген болат: сипаттамасы, дәнекерлеу технологиясы, таңбалау және ерекшеліктері

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Біздің заманда өнеркәсіпте, құрылыста, тұрмыстық ыдыстар, тұрмыстық заттар жасауда кеңінен қолданылатын металлургия өнімдерінің маңызын асыра бағалау өте қиын. Бірақ легирленген болаттар ерекше назар аударуға лайық, онсыз көптеген салалар (машина жасау, мұнай-химия, энергетика, тамақ өнеркәсібі, арнайы құрылымдарды өндіру, олардың негізгі мақсаты агрессивті жағдайларда жұмыс істеу) өздерінің негізгі функцияларын орындай алмайды.

Табиғи сұрақ туындайды: легирленген болат дегеніміз не, оның қорытпалары? Легірлеуші элементтердің жіктелуі қандай? Жоғары легирленген болаттың негізгі сипаттамалары мен қасиеттері қандай? Осы және басқа да сұрақтарға мақаламызда мүмкіндігінше толық жауап беруге тырысамыз.

Легирленген болат дегеніміз не?

Алдымен бұл металдың не екенін білейік. легирленгенболат – Металлургия өнеркәсібінің соңғы өнімінің негізгі механикалық немесе физикалық қасиеттеріне әсер ететін арнайы элементтерден тұратын темір мен көміртегі қорытпасы. Қорытпаның негізгі құрамына қосылатын элементтер легирленген элементтер деп аталады. Олардың негізгі тобы хром, никель, ванадий, марганец, мыс.

Болат түрлері

Қорытпадағы пайызына қарай легирлеуші элементтердің классификациясы бар:

• Жоғары легирленген болат – 10-50%.
• Орта легирленген – 2, 5-10%.
• Төмен легірленген – 2,5% дейін.

Түрлері: жоғары легирленген болаттар, қорытпалар

Тағы бір қызықты мәселені қарастырайық. Жоғары легирленген болат және оның қорытпалары да классификацияға ие. Келесі түрлердің әрқайсысы белгілі бір жағдайларда қолданылады:

• Ыстыққа төзімді немесе ыстыққа төзімді болаттар.
• Тот басуға төзімді.

Легіргіш элементтің пайызына қарай келесі түрлер бөлінеді:

• Хром марганецті болат.
• Хром-никель.
• Chrome.

Жоғары легирленген болаттарды пайдалану

Бұл металл қайда пайдаланылады? Жоғары легирленген болаттар және олардың қорытпалары әртүрлі өнімдерді өндіруде ажырамас компоненттер болып табылады. Келесі салалар оларсыз жұмыс істей алмайды:

• Химиялық.
• Мұнай өнеркәсібі.
• Инженерлік.
• Құрылыс.
• Негізгі мақсаты агрессивті жағдайларда (жоғары температура, құлдырау) жұмыс істеу болып табылатын құрылымдарды өндіру.

Легирленген элементтерді қосу белгілі бір механикалық қасиеттерге қол жеткізуге мүмкіндік береді. Сондықтан суыққа төзімді компонент ретінде жоғары легирленген болат қолданылады. Әсіресе бұл металл машина жасауда жиі кездеседі. Ең танымал жоғары легирленген аустенитті болаттар, оларда легирленген компонент шамамен 55%, ал қалғандары темір, хром (шамамен 18%), никель (8%). Ұқсас құрамдағы легирленген компоненттер өндірілетін өнімнің әрі қарайғы мақсатын анықтайды.

Тот баспайтын болаттарды пайдалану

Тот басуға төзімді жоғары легирленген болаттар газ ортасында немесе сілтілі қышқылда қолданылады. Олардың сипатты айырмашылығы көміртегінің азаюы - шамамен 0,12%. Одан әрі легирлеу және термиялық өңдеу газ немесе сұйық металл ортасының агрессивті жағдайларына төтеп бере алатын арнайы қорытпа алуға мүмкіндік береді.

Құрамында 7% деңгейінде вольфрам немесе молибден және бор бар болаттарды пайдалану 1100 градусқа дейінгі температурада жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Вольфрам мен молибден қатайтатын элементтер болып табылады. Өндірілген өнімнің масштабқа төзімділігін арттыру үшін легирлеуші элементтер ретінде кремний немесе алюминий қосылады. Мұндай конструкцияларды қыздыру элементтері немесе пештер ретінде пайдалануға болады.

Металдың негізгі сипаттамалары

Жоғары легирленген болат барөндірілген өнімді кеңірек пайдалануға мүмкіндік беретін қасиеттері мен сипаттамалары. Мұндай болаттар келесі сипаттамаларға ие:

• Күш (термиялық өңдеу арқылы қол жеткізілді).
• Корозияға төзімділік.
• Деформация процестеріне төзімділік.
• Икемділік (көміртекті болатпен салыстырғанда иілгіштік бірнеше есе жоғары).
• Магниттік емес (машина жасауда қолданылатын болаттар).
• Икемділік.
• Қатты.
• Дәнекерлеу мүмкіндігі.

Қорытпаның формуласы әртүрлі болғандықтан, қасиеттері әртүрлі. Құрылым термиялық өңдеуге және легирлеуші компоненттерге байланысты оңай өзгереді. Осылайша, сіз жобаның шарттарында талап етілетін қасиеттерді ала аласыз. Мысалы, жоғары легирленген 18% хромды болаттың құрамында никель болуы мүмкін, бұл коррозияға төзімділік пен суық сынғыштықты алуға мүмкіндік береді.

Жоғары легирленген болаттарды дәнекерлеу кез келген климаттық жағдайларда қолдануға болатын өнімдерді алуға мүмкіндік береді. Осылайша, мөртабан дәнекерлеу әдісі соңғы өнімді өте төмен температурада - минус 253 градус Цельсийге дейін пайдалануға мүмкіндік береді. Кремниймен арнайы өңдеу күшті қышқылдарда (азот, фосфор және т.б.) жұмыс істей алатын ферросилидтерді алуға мүмкіндік береді.

Жоғары легирленген болат қатты, тозуы жоғары. Сонымен, қышқылға төзімді материалдар - С15 және С17, ал хром, ванадий және марганец артады.қорытпаның тозуға төзімділігі.

Термиялық қасиеттері бойынша жоғары легирленген болаттардың түрлері

Термиялық сипаттамаларға байланысты келесі классификация бар:

• Платинит (EN42) - қыздыру шамдарында қолданылатын электродтарды өндіру үшін қолданылады. Себебі кеңею коэффиценті әйнекпен бірдей.
• Элинвар (Х8Н36) - сағат серіппелері мен өлшеу құралдары үшін өте қолайлы. Себебі серпімділік модулі тұрақты және -50-ден +100 градус Цельсийге дейінгі температурада құламайды.
• Invar (I36) - стандарттарды, калибрлеу элементтерін өндіру үшін пайдаланылады, себебі кеңейту коэффициенті нөлге тең.

Коррозиялық болаттың (тек жоғары легирленген баспайтын болат) қызықты қасиеті – магнетизм. Сондықтан мұндай металдардың магнитті емес және магнитті түрлері ажыратылады. Біріншілері жұмсақ және магнитті кіші түрлерге бөлінеді, ал соңғыларында кобальт, хром бар.

ГОСТ: жоғары легирленген болаттар

Мықты металдар мен ыстыққа төзімді қорытпаларға қойылатын талаптар арнайы стандарттармен, атап айтқанда ГОСТ 5632-72 арқылы реттеледі.

Жоғары легирленген болат маркалары

Болаттың келесі сорттары ең танымал және белгілі:

• Феррит: 15X28, 12X17, 08X18T1, 15X25T, 08X18Tch, 10X13SYU.
• Аустенитті-мартенситтік: 07X16H6, 08X17H5M3, 08X17H6T, 09X17H7Yu1.
• Аустенитті-ферриттік: 08X21H6M2T, 08X22H6T, 08X20H14C2, 20X23H13, 12X21H5T, 03X22H6M2.
• Мартенсит-феррит: 12X13, 18X12VMBFR, 14X17H2, 15X12VNMF.
• Аустенитные: 05Х18Н10Т, 45Х22Н4М3, 45Х14НМВ2М, 10Х14Г14Н4Т, 03Х18Н10Т, 08Х16Н13М2Б, 12Х18Н12Т, 03Х18Н12, 03Х16Н15М3Б, 10Х11Н23Т3МР, 20Х23Н18, 10Х11Н20Т2Р, 12Х18Н9Т, 12Х18Н9, 20Х25Н20С2.

Легирленген болат маркаларын пайдалану:

• 40X13, 30X13 - карбюратор инелері, тасымалдау серіппелері, хирургиялық құралдар үшін қолданылады.
• 12X17 - ас үй ыдыстарын немесе тұрмыстық заттарды жасауға пайдаланылатын жоғары легирленген болат маркасы.
• 20X13, 12X13, 08X13 - гидравликалық қондырғылардың элементтерін, сәл агрессивті жағдайларда жұмыс істейтін құрылымдарды жасау үшін қолданылады.
• 95X18 - қаттылығы жоғары шарикті мойынтіректерді өндіру үшін қолданылады.