Көміртекті болаттан жасалған бөлшектер
Көміртекті болат - салмағы бойынша шамамен 0,05-тен 3,8 пайызға дейін көміртегі бар болат.Американдық темір және болат институтының (AISI) көміртекті болат анықтамасында былай делінген:
1. Хром, кобальт, молибден, никель, ниобий, титан, вольфрам, ванадий, цирконий немесе қажетті легірлеу әсерін алу үшін қосылатын кез келген басқа элемент үшін минималды мазмұн көрсетілмейді немесе талап етілмейді;
2. мыс үшін көрсетілген минимум 0,40 пайыздан аспайды;
3. немесе келесі элементтердің кез келгені үшін көрсетілген ең жоғары мазмұн белгіленген пайыздардан аспауы керек: марганец 1,65%;кремний 0,60%;мыс 0,60 пайыз.
Көміртекті болат термині тот баспайтын болат емес болатқа қатысты да қолданылуы мүмкін;бұл жағдайда көміртекті болат легирленген болаттарды қамтуы мүмкін.Жоғары көміртекті болат фрезерлік станоктар, кескіш құралдар (мысалы, қашаулар) және жоғары берік сымдар сияқты көптеген түрлі мақсаттарға ие.Бұл қолданбалар қаттылықты жақсартатын әлдеқайда жұқа микроқұрылымды қажет етеді.
Көміртегі пайызы жоғарылаған сайын болат термиялық өңдеу арқылы қаттырақ және берік болу мүмкіндігіне ие болады;дегенмен ол аз икемді болады.Термиялық өңдеуге қарамастан, көміртегінің жоғары мөлшері дәнекерлеуді азайтады.Көміртекті болаттарда көміртектің жоғары мөлшері балқу температурасын төмендетеді.
Көміртекті болатты термиялық өңдеудің мақсаты болаттың механикалық қасиеттерін, әдетте иілгіштігін, қаттылығын, аққыштығын немесе соққыға төзімділігін өзгерту болып табылады.Электр және жылу өткізгіштік шамалы ғана өзгеретінін ескеріңіз.Болатты нығайту әдістерінің көпшілігі сияқты, Янг модулі (икемділік) әсер етпейді.Болаттың икемділігінің барлық өңдеулері беріктікті арттыру үшін және керісінше.Темірдің аустениттік фазадағы көміртегі үшін ерігіштігі жоғары;сондықтан сфероидтау және технологиялық жасытудан басқа барлық термиялық өңдеулер болатты аустениттік фаза болуы мүмкін температураға дейін қыздырудан басталады.Содан кейін болат көміртектің аустениттен диффузиялануына мүмкіндік беретін орташа және төмен жылдамдықта сөндіріледі (жылу) темір-карбид (цементит) түзеді және феррит қалдырады немесе жоғары жылдамдықпен көміртекті темірдің ішінде ұстайды, осылайша мартенсит түзеді. .Болаттың эвтектоидтық температура арқылы салқындату жылдамдығы (шамамен 727 °C) көміртектің аустениттен диффузиялану және цементит түзу жылдамдығына әсер етеді.Жалпы айтқанда, жылдам салқындату темір карбиді ұсақ дисперсті күйде қалдырады және ұсақ түйіршікті перлит шығарады, ал баяу салқындату дөрекі перлит береді.Гипоэвтектоидты болатты салқындату (0,77 масса% C төмен) арасында α-ферриті (таза темірге жуық) бар темір карбидті қабаттардың пластинкалы-перлиттік құрылымына әкеледі.Егер ол гиперевтектоидты болат (0,77 масса% С жоғары) болса, онда құрылым түйіршік шекарасында түзілген цементиттің ұсақ түйіршіктері (перлит ламелласынан үлкен) толық перлит болып табылады.Эвтектоидты болат (0,77% көміртегі) шекарасында цементитсіз барлық дәндерде перлиттік құрылымға ие болады.Құрамдас бөліктердің салыстырмалы мөлшерлері рычаг ережесі арқылы табылады.Төменде мүмкін болатын термиялық өңдеу түрлерінің тізімі берілген.
Легирленген болат - механикалық қасиеттерін жақсарту үшін салмағы бойынша 1,0%-дан 50%-ға дейінгі жалпы мөлшерде әртүрлі элементтермен легирленген болат.Легирленген болаттар екі топқа бөлінеді: төмен легирленген болаттар және жоғары легирленген болаттар.Екеуінің арасындағы айырмашылық даулы.Смит пен Хашеми айырмашылықты 4,0%, ал Дегармо және т.б., оны 8,0% анықтайды.Көбінесе «легирленген болат» тіркесі төмен легирленген болаттарға қатысты.
Қатаң айтқанда, әрбір болат қорытпа болып табылады, бірақ барлық болаттар «легирленген болаттар» деп аталмайды.Ең қарапайым болаттар көміртегімен (С) легирленген темір (Fe) (түріне байланысты шамамен 0,1%-дан 1%-ға дейін).Дегенмен, «легирленген болат» термині көміртегіге қосымша әдейі қосылған басқа легирлеуші элементтері бар болаттарға қатысты стандартты термин болып табылады.Жалпы қорытпаларға марганец (ең көп таралған), никель, хром, молибден, ванадий, кремний және бор жатады.Аз таралған қорытпаларға алюминий, кобальт, мыс, церий, ниобий, титан, вольфрам, қалайы, мырыш, қорғасын және цирконий жатады.
Төменде легирленген болаттардағы (көміртекті болаттармен салыстырғанда) жақсартылған қасиеттер қатары берілген: беріктік, қаттылық, қаттылық, тозуға төзімділік, коррозияға төзімділік, шынықтыру және ыстық қаттылық.Осы жақсартылған қасиеттердің кейбіріне қол жеткізу үшін металды термиялық өңдеу қажет болуы мүмкін.
Олардың кейбіреулері реактивті қозғалтқыштардың турбиналық қалақтарында және ядролық реакторларда сияқты экзотикалық және өте талап етілетін қолданбаларда қолданылады.Темірдің ферромагниттік қасиеттеріне байланысты кейбір болат қорытпалары олардың магнетизмге жауаптары өте маңызды, соның ішінде электр қозғалтқыштарында және трансформаторларда маңызды қолданбаларды табады.
Сфероидизациялау
Сфероидит көміртекті болатты шамамен 700 °C дейін 30 сағат бойы қыздырғанда пайда болады.Сфероидит төмен температурада пайда болуы мүмкін, бірақ қажет уақыт күрт артады, өйткені бұл диффузиямен басқарылатын процесс.Нәтиже - бастапқы құрылымдағы цементиттің таяқшаларының немесе шарларының құрылымы (эвтектоидтың қай жағында орналасқаныңызға байланысты феррит немесе перлит).Мақсаты жоғары көміртекті болаттарды жұмсарту және көбірек қалыптауға мүмкіндік беру.Бұл болаттың ең жұмсақ және иілгіш түрі.
Толық күйдіру
Көміртекті болат 1 сағат бойы Ac3 немесе Acm жоғары шамамен 40 °C дейін қызады;бұл барлық ферриттің аустенитке айналуын қамтамасыз етеді (бірақ көміртегі мөлшері эвтектоидтан үлкен болса, цементит әлі де болуы мүмкін).Содан кейін болатты баяу, сағатына 20 °C (36 °F) салқындату керек.Әдетте бұл пеште салқындатылады, онда пеш ішіндегі болатпен сөндіріледі.Бұл өрескел перлиттік құрылымға әкеледі, яғни перлиттің «жолақтары» қалың.Толығымен күйдірілген болат жұмсақ және икемді, ішкі кернеулері жоқ, бұл көбінесе үнемді қалыптау үшін қажет.Тек сфероидталған болат жұмсақ және икемді болады.
Жасыту процесі
Суық өңделген көміртекті болаттан 0,3%-дан төмен кернеуді жеңілдету үшін қолданылатын процесс. Болат әдетте 1 сағат бойы 550–650 °C дейін, бірақ кейде 700 °C-қа дейін қызады.Оңға қарай кескін [нақтылау қажет] процесті жасыту орын алатын аумақты көрсетеді.
Изотермиялық күйдіру
Бұл гипоэвтектоидты болат жоғарғы критикалық температурадан жоғары қыздырылатын процесс.Бұл температура біраз уақыт сақталады, содан кейін төменгі критикалық температурадан төменге дейін төмендетіледі және қайтадан сақталады.Содан кейін ол бөлме температурасына дейін салқындатылады.Бұл әдіс кез келген температура градиентін жояды.
Қалыптастыру
Көміртекті болат 1 сағат бойы Ac3 немесе Acm жоғары шамамен 55 °C дейін қызады;бұл болаттың толық аустенитке айналуын қамтамасыз етеді.Содан кейін болат ауамен салқындатылады, бұл салқындату жылдамдығы минутына шамамен 38 °C (100 °F).Бұл жұқа перлиттік құрылымға және біркелкі құрылымға әкеледі.Қалыпты болат күйдірілген болаттан жоғары беріктікке ие;ол салыстырмалы түрде жоғары беріктік пен қаттылыққа ие.
Сөндіру
Кемінде салмағы 0,4% С көміртекті болат қалыпты температураға дейін қызады, содан кейін суда, тұзды ерітіндіде немесе майда критикалық температураға дейін жылдам салқындатылады (сөндіріледі).Критикалық температура көміртегінің құрамына байланысты, бірақ жалпы ереже бойынша көміртегі мөлшері артқан сайын төмен болады.Бұл мартенситтік құрылымға әкеледі;деформацияланған дене-центрленген текше (BCC) кристалдық құрылымында өте қаныққан көміртегі бар болат түрі, дұрыс деп аталатын дене-центрленген тетрагональ (BCT), көп ішкі кернеу.Осылайша, сөндірілген болат өте қатты, бірақ сынғыш, әдетте практикалық мақсаттар үшін тым сынғыш.Бұл ішкі кернеулер бетінде кернеулік жарықтар тудыруы мүмкін.Сөндірілген болат нормаланған болаттан шамамен үш есе қатты (көміртекті төртеуі көп).
Мартемперинг (маркетинг)
Мартемперинг шын мәнінде шынықтыру процедурасы емес, сондықтан маркентинг термині.Бұл бастапқы сөндіруден кейін қолданылатын изотермиялық термиялық өңдеудің бір түрі, әдетте балқытылған тұз ваннасында, «мартенситтің басталу температурасынан» сәл жоғары температурада.Бұл температурада материал ішіндегі қалдық кернеулер жойылады және басқа ештеңеге айналуға үлгермеген ұсталған аустениттен кейбір бейнит түзілуі мүмкін.Өнеркәсіпте бұл материалдың икемділігі мен қаттылығын бақылау үшін қолданылатын процесс.Ұзақ маркировкалау кезінде беріктіктің ең аз жоғалуы кезінде икемділік артады;болат осы ерітіндіде бөліктің ішкі және сыртқы температурасы теңестірілгенше ұсталады.Содан кейін температура градиентін минималды ұстау үшін болат қалыпты жылдамдықпен салқындатылады.Бұл процесс ішкі кернеулер мен кернеулі жарықшақтарды азайтып қана қоймайды, сонымен қатар соққыға төзімділікті арттырады.
Шынықтыру
Бұл ең көп кездесетін термиялық өңдеу болып табылады, өйткені соңғы қасиеттерді шынықтыру температурасы мен уақыты арқылы дәл анықтауға болады.Шынықтыру сөндірілген болатты эвтектоидтық температурадан төмен температураға дейін қайта қыздыруды, содан кейін салқындатуды қамтиды.Жоғары температура иілгіштікті қалпына келтіретін, бірақ қаттылықты төмендететін сфероидиттің өте аз мөлшерін түзуге мүмкіндік береді.Әрбір композиция үшін нақты температура мен уақыт мұқият таңдалады.
Аустперинг
Өндіру процесі тоқтатылып, болат балқытылған тұзды ваннада 205 °C және 540 °C аралығындағы температурада ұсталып, содан кейін қалыпты жылдамдықпен салқындатылатынын қоспағанда, аутемперлеу процесі мартемперлеумен бірдей.Бейнит деп аталатын алынған болат болатта үлкен беріктігі бар (бірақ мартенситтен аз), икемділігі жоғары, соққыға төзімділігі жоғары және мартенситті болатқа қарағанда аз бұрмаланатын ацикулярлы микроқұрылымды жасайды.Аустримперлеудің кемшілігі - оны тек бірнеше болаттарда қолдануға болады және ол үшін арнайы тұзды ванна қажет.
Көміртекті болат cnc
білікке арналған бұрылыс төлке
Көміртекті болат cnc
қара анодтауды өңдеу
Бұта бөліктері бар
қара түсті емдеу
Көміртекті болаттан токарлық өңдеу
алтыбұрышты жолағы бар бөліктер
Көміртекті болат
DIN беріліс бөліктері
Көміртекті болат
бөлшектерді соғу
Көміртекті болат cnc
бөлшектерді фосфаттаумен айналдыру
Бұта бөліктері бар
қара түсті емдеу
