Болаттағы легирлеуші элементтердің белгіленуі: жіктелуі, қасиеттері, таңбалануы, қолданылуы

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

Қазіргі таңда көптеген өнеркәсіп салаларында әртүрлі болаттар қолданылады. Металды легірлеу арқылы әртүрлі сапалы, механикалық және физикалық қасиеттерге қол жеткізіледі. Болаттағы легирленген элементтердің белгіленуі композицияға қандай компоненттер енгізілгенін, сондай-ақ олардың сандық құрамын анықтауға көмектеседі.

Жалпы ақпарат және жалпы классификация

Легирленген болатқа келетін болсақ, бұл материалға бастапқы материалдың механикалық және физикалық қасиеттерін өзгерткен арнайы элементтер қосылғанын білдіреді. Сонымен қатар, материалдың ішкі құрылымы да өзгереді. Болаттағы легирленген элементтердің белгіленуі қандай қоспалардың енгізілгенін түсінуге ғана емес көмектеседі. Оларға байланысты өнімнің бірнеше кластары бөлінеді.

Бірінші жіктеу көміртегі мөлшеріне негізделген. Төмен көміртекті болаттар бар, оларда көміртегі мөлшері 0,25% дейін, орташа көміртекті болаттарда 0,25-0,65% қоспалар,жоғары көміртекті құрамында 0,65%-дан астам көміртегі бар.

Жіктелудің басқа белгілері

Зерттелетін материалдың барлық түрлері болаттағы легирлеуші элементтердің жалпы мөлшеріне байланысты тағы үш санатқа бөлінеді. Бұл топтардың белгіленуі төмен легирленген, орташа легірленген, жоғары легірленген. Бірінші жағдайда қоспалардың жалпы массалық үлесі 2,5%-дан аспайды, екінші топ үшін – 10%-дан аспайды, үшінші топ үшін – 10-нан 50%-ға дейін.

Одан әрі, легирлеуші элементтер болатқа беретін қасиеттерге байланысты оның ішкі құрылымы өзгеретінін атап өткен жөн. Ол да түсінуді қажет етеді. Бұл жағдайда болаттағы легирлеуші элементтердің белгіленуін пайдалана отырып, өнімнің құрылымын анықтауға болады. Осы негізде тағы бір жіктеу жүргізіңіз:

1. Гипоэвтектоидты болат маркасы - құрамында феррит тым көп.
2. Эвтектоидтар класы өнімнің перлиттік құрылымын көрсетеді.
3. Гиперевтектоидты өнім тобы құрамында қайталама карбидтер бар құрылыммен сипатталады.
4. Ледебурит сыныбында негізгі карбидтер бар.

Негізгі компоненттер және олардың әсері

Болатқа көптеген түрлі компоненттер қосылады. Легірленген болаттардағы элементтерді белгілеу әріптердің көмегімен жүзеге асырылады, көбінесе компонент атауының бірінші бас әріптері.

Хром мен никельден бастауға болады. Олар сәйкесінше X және H әріптерімен белгіленеді. Егер хромның әсері туралы айтатын болсақ, онда олболаттың коррозияға төзімділігін арттырады. Сонымен қатар, беріктік пен қаттылық артады. Хром тот баспайтын бұйымдарды өндіруде негізгі легирлеуші компонент болып саналады.

Легирленген болат маркаларындағы элементтердің белгіленуі материалдың қасиеттерін және оның мақсатын жылдам анықтауға көмектеседі. Сонымен, «H» белгісі никель құрамын көрсетеді, бұл заттың тұтқырлығы жоғары, икемділігі жоғары және коррозияға жақсы төзімділігін білдіреді.

Қосымша легірлеу элементтері

Кейін титан(Т) және ванадий(F) туралы айту керек. Т құрамының жоғарылауы құрылымның түйіршіктілігінің төмендеуін көрсетеді, бұл беріктік пен тығыздықты арттырады. Сонымен қатар, тотқа төзімділік жақсарып, өңдеу жеңілдетілген. Ванадий сондай-ақ F әрпі бар болат маркаларында легирлеуші элемент ретінде белгіленеді. Бұл жағдайда ол түйіршікті азайтуға да көмектеседі, бірақ нәтиже біршама басқаша және өтімділікті жақсарту мен созылу беріктігін арттырудан тұрады.

Содан кейін молибден(М) және вольфрам(В) туралы айту керек.

Композицияға «М» енгізу өнімдердің беріктігін жақсартады, коррозияға төзімділігін арттырады және сынғыштығын төмендетеді. "B" сонымен қатар қыздыру кезінде дәндердің өсуіне жол бермей, шынықтыру кезінде сынғыштықты азайтады, сонымен қатар жалпы қаттылықты арттырады.

Болаттағы легирленген элементтердің әріптік белгісі кейде олардың орыс тіліндегі атауына сәйкес келмейді. Сонымен, даулы қоспалардың бірі кремний болып табыладыәрпі C. Құрамында осы заттың тек 1-1,5% -ы бар, ол беріктікті арттыруға және сонымен бірге тұтқырлықты сақтауға қабілетті. Құрылымдағы құрамдас бөліктің мазмұнын арттыра бастасаңыз, онда электр кедергісі және магниттік өткізгіштік артады. Сонымен қатар, кремний икемділікті, коррозияға және тотығуға төзімділікті арттыруға қабілетті. Дегенмен, мұның бәрі болаттың сынғыштығын арттыратынын ескеру керек.

Соңғы екі қоспа – кобальт (К) және алюминий (Ю). Бірінші элементті қосу ыстыққа төзімділікті және соққыға төзімділікті арттырады. Алюминий масштабқа төзімділікті арттырады.

Қоспалар дегеніміз не?

Металл маркаларындағы легирленген элементтерді белгілеу туралы айтатын болсақ, қоспаларды атап өтуге болмайды. Біріншіден, олардың болуы өнімнің қасиеттеріне де әсер етеді. Екіншіден, олардың заттың құрамында болуын толығымен жою мүмкін емес, сондықтан олардың массалық үлесі таңбалауда мерзімді түрде көрсетіледі.

Әртүрлі қоспалар және олардың әсері

А әрпі азотты білдіреді. Егер бар болса, ол әдетте таңбалаудың ортасында шамамен көрсетіледі. Оның қасиеттері бойынша ол оттегінің болуымен бірдей. Егер осы екі элементтің біреуінің белгілі бір массалық үлесі асып кетсе, материалдың сынғыштығы артады. Бұған қоса, тұтқырлық пен төзімділік сияқты сипаттамалар да төмендейді.

Даулы қоспа көміртегі (U). Егер оның құрамында 1,2% -ға дейін болса, онда ол қаттылықты, беріктікті, шектеуді арттырып, оң әсер етуі мүмкінөтімділік. Бұл көрсеткіштің шамалы асып кетуі байқалса, беріктік те, иілгіштік те тез нашарлай бастайды.

Марганец (G) және күкірт те қоспаларға жатады. Марганец, көміртегі сияқты, құрылымдағы массалық үлеске байланысты әртүрлі әсер етеді. Егер «G» элементінің мөлшері 0,8% аспаса, онда оны технологиялық қоспа деп атауға болады. Ол болаттың тотықсыздану дәрежесін арттырады, күкірттің өнімге теріс әсерін азайтады.

Егер екінші элементтің массалық үлесі 0,65%-дан асса, онда ол айтарлықтай зиянды әсер етеді. Пластикалық, коррозияға төзімділік және соққыға төзімділік айтарлықтай төмендейді. Құрамдағы күкірттің көбеюі болатты дәнекерлеу мүмкіндігін де нашарлатады.

Соңғы зиянды қоспа – сутегі. Бұл компоненттің массалық үлесінің ұлғаюы морттылықтың айтарлықтай артуына әкеледі.

Белгілеуге шолу

ГОСТ 4543-71 бойынша болаттардағы легирленген элементтердің нышандары осы жолмен жетілдірілген материалдардың көп болуына байланысты болды. Осы ережелерге сәйкес, алдымен әріп, ал одан кейін осы элементтің мөлшерін көрсететін сан көрсетіледі. Мұны X5CrNi18-10 сияқты бренд мысалында қарастыруға болады.

Бірден айта кету керек, таңбалау әрқашан орыс әріптерімен емес, кейде мысалда көрсетілгендей басқа тілде. Бұл жағдайда декодтау келесідей болады: «X» әрпі қорытпаның магниттік немесе хромнан жасалған баспайтын болаттар санатына жататынын көрсетеді.топтар; 5 саны - бұл жағдайда 0,05% құрайтын көміртегі мөлшері; Cr және Ni сәйкесінше хром және никель, ал 18 және 10 сәйкесінше олардың пайызы. Яғни, өнімнің бұл түрінің құрылымында 0,05% көміртек, 18% хром және 10% никель бар.

Басқа топтарды белгілеу

Болатты құрайтын легирленген элементтердің белгіленуі олардың белгілі бір өнім санатына жататынын да көрсете алады. Сонымен, тот баспайтын хром-никельде таңбалаудың басында «I» әрпі болады. Шарикті және жоғары жылдамдықты аспаптық болаттар бастапқыда тиісінше "W" және "R" таңбаларымен белгіленеді.

Легирленген болаттар жоғары сапалы немесе тіпті жоғары сапалы болуы мүмкін. Бұл жағдайда таңбалаудың соңында оларға тиісінше «A» немесе «W» қосылады. Кәдімгі легирленген болаттардың таңбаларының соңында мұндай белгілер жоқ.

Бұл жерде кейде легирленген болаттарға материал прокаттау арқылы алынған болса, арнайы белгі қосылатынын атап өткен жөн. Бұл жағдайда таңбалауда не "H" - қатты өңделген болат немесе "TO" - термиялық өңделген болат болады.

Элементтерді белгілеу тізбегі

Өнімнің ең дәл химиялық құрамын анықтау үшін оның құжаттамасын қарау керек, дегенмен таңбалауды түсіну қабілеті негізгі легирленген қоспалар мен қоспаларды анықтауға көмектеседі.

Алғашында болсаЕгер болат таңбасында қандай да бір сан көрсетілсе, онда ол құрамдағы көміртектің массалық үлесін пайыздың жүзден бір бөлігімен анықтайды. Осыдан кейін легирленген болатты құрайтын қоспаларды санау басталады. Белгідегі әрбір әріптен кейін бірден құрамдағы химиялық элементтің сандық құрамын пайызбен көрсететін сан көрсетіледі. Дегенмен, әріптен кейін бірден сан болмайды. Бұл композициядағы бұл элементтің мөлшері 1,5%-дан аспайтынын білдіреді, бұл өте аз.

Әртүрлі легирленген болаттар

Соңында металдың бұл түрлері әдетте не үшін қолданылатынын атап өткен жөн. Құрал түріндегі легирленген болат бар. Аты айтып тұрғандай, ол құралдың кез келген түрін жасау үшін кеңінен қолданылады. Ол әдетте қарапайым көміртекті болатпен салыстырылады. Химиялық тұрғыдан күшейтілген қосылыстың қаттылығы мен беріктігі жоғары, бірақ барлық легирленген қосылыстар кәдімгі көміртегіге қарағанда сынғыш.

Жоғары жылдамдықты кесу тобына жататын болат тамаша екенін дәлелдеді. Мұндай материал жоғары қаттылықпен және 600 градус Цельсийге дейінгі қызыл қаттылықпен сипатталады.

Ерекше сипаттамалары бар құрылымдық легирленген болаттар жеке үлкен топ болып табылады. Яғни, бұл тот баспайтын бұйымдар, жақсартылған электрлік және магниттік сипаттамалары бар металл және басқалар болуы мүмкін.

Жоғарыда айтылғандардың барлығынан көрініп тұрғандай, легирленген материал қазіргі уақытта өте белсенді және көптеген салаларда қолданылады. Осы себепті, осы түрдегі белгілеуді білу және түсінуболат онымен бизнес жасайтын кез келген адамға тұрарлық.