Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ФМ окулык казакша

.pdf
Скачиваний:
474
Добавлен:
24.03.2015
Размер:
5.38 Mб
Скачать

ГОСТ 9454 – 78 бойынша соққы тұтқырлықты KCV, KCU, КСТ деп белгіленеді. КСсоққы тұтқырлықтың символы, үшінші символ тіліктің түрін көрсетеді: өткір(V), дөнгелектенген радиусты(U),жарықты(Т) (сур.7.3 в).

Металды морт сыңғыштығын бағалау үшін және критикалық басталуын анықтау үшін сериялық сынаулар.

Әртүрлі температурада үлгінің сериясын сынайды және сызықтарды құрадысоққы тұтқырлықтың температурадан байланысының ( ан- Т), солай ақ морт сыңғыштың басталуын анықтайды (сур. 7.3 г).

Морт сыңғыштың басталуы-бүзылудың өзгеру сипаттамасының температуралық интервалы,конструкционды беріктіктің маңызды параметры болып есептеледі.

Неғұрлы морт сыңғыштың басталуы төмендеу болса, соғұрлы металл жүктеудің шоғырлауна, деформацияның жылдамдығына әсерлігіші төмендейді .

Сынық түрі бойынша тұтқырлықты бағалау

Шыдамдылыққа сынақ (ГОСТ 2860) – беріктіктің шаршау сипаттамасын береді.

Тозу - жүктеудің белгілі өзгерткіш қайталану кезіндегі материалдың бұзылуы, яғни шамасы аққыштық шегінен аспайды.

Тозуға процессі 3 сатыдан құралады, сынықтағы осы сатыларға сәйкес аймақтар 7.4 суретте көрсетілген.

1.Ең жүктелген кесіңңің болінде сынықтың пайда болуы.

2.Сынықтың бірте – бірте таралуы

3.Соңғы бұзылуы Беріктіктің шаршау сипаттамалары циклдық сынауларда анықтайды, 7.5.суретте схемасы келтірілген.

Сур.7.5. Шаршау сынағы(а) , шаршау қисығы (б).

43

Негізгі мінездемелер.

Шыдам шегі σ-1 – жүктеудің симметриялық өзгерісі кезінде, жүктеудің симметриялық емес өзгересі кезінде– салмақ салудың үлкен циклы кезіндегі материал шыдай алатын максималды жиктеу.

Шектеулі шыдам шегі – салмақ салудың немесе уақыттың белгілі бір сандық мәнінің циклы кезіндегі материалдың шыдай алатын максималды жиктеу.

Өміршеңділік ( живучесть) – бұл, алғашқы жарықшалардың пайда болу цикл саны мен толықтай бұзылу цикл санының арасындағы айырмашылық.

Технологиялық қасиеттер.

Технологиялық қасиеттер – материалдың салқындай және ыстықтай өңдеуге түсу қабілетін сипаттайды .

1.Құйылымдық қасиеттер – бұл берілген материалдаң одан сапалы құйма алуға болатын қабілеттілігін сипаттайды.

Сұйықтай аққыштық – бұл балқыған металдың құю формыларын толтыра алу қабілетін сипаттайды

Отырымдылық ( сызықтық және көлемдік) – металдың салқындау және қату кезіндегі өзінің сызықтық және көлемдік өлшемдерін өзгерту қабілетін сипаттайды. Модель жасау кезінде сызықтық отырымдылықтың алдын алу үшін стандартты емес метрлер қолданылады.

Ликвация – материалдың көлемі бойынша химиялық құрамының біртекті еместігі.

2.Материалды қысыммен өңдеуге қабілеттілігі – бұл материалдардың сыртқы жиктеу кезінде сынбай өзінің формасы мен өлшемдерін өзгерте алу қасиеті. Ол максималды түрде өндірістік жағдайларға ортада өтетін технологиялық сынамалар қорытындысы бойынша бақыланады.Беттік материалды июге, қалпына келтіруге сынайды. Сым материалдарды июге, бұрауға, ал трубаларды үлестіруге және июге сынайды. Сынаудан кейін материалда ақаулардың болмауы, материалдың жарамдылық критериі болып табылады.

3.Пісірімділік – бұл материалдың талапқа сай сападағы бөлінбейтін қосылыс түзу қасиеті.Ол пісірілген тігіс сапасы бойынша бағаланады.

4.Кесу арқылы өңдеуге қабілеттілік – материалдың әртүрлі кескіш құралдармен кесу арқылы көндігу қабілетін мінездейді. Ол кескіш құралдың беріктігімен және беткі қабаттың сапасы бойынша бағаланады.

Эксплуатациялық қасиеттер – материалдың нағыз өндірістік жағдайда жұмыс істей алу қабілетін сипаттайды.

1.Тозуға төзімділік – бұл, материалдың ішкі үйкеліс әсерінен беттік бұзылуға қарсы тұру қабілеті.

2.Коррияға төзімділік – материалдың қышқылдық және сілтілік орталардың зиянды әсеріне қарсы тұру қабілеті.

3.Қызуға төзімділік – бұл, материалдың жоғары температура кезінде тотықсыздануға қарсы тұруы.

4.Қызуға беріктік – бұл, материалдың жоғары температура жағдайында өзінің қасиеттерін сақтап қалу қабілеті.

5.Салқынға төзімділік – бұл, материалдың төмен температура жағдайында өзінің пластикалық қасиетін сақтайтын қасиеті.

6. Антифракциялық – материалдың басқа материалға жүмысты айнала алу қабілеті.

Бұл қасиеттер бұйымның жұмыс жағдайына байланысты арнайы сынақтар жүргізу арқылы анықталады. Белгілі бір конструкция жасау үшін материал таңдаған кезде оның техникалық, технологиялық және эксплуатациялық қасиеттерін есепке алу керек.

Глоссарий Ликвация – материалдың көлемі бойынша химиялық құрамының біртекті еместігі.

Құйылымдық қасиеттер – бұл берілген материалдаң одан сапалы құйма алуға болатын қабілеттілігін сипаттайды.

Технологиялық қасиеттер – материалдың салқындай және ыстықтай өңдеуге түсу қабілетін сипаттайды .

44

Тұтқырлық – пластикалық деформация арқылы материалдың ішкі күштегі механикалық энергиясын тұтынуы болып табылады.

Қаттылық – бұл материалдың бетіне стандарттық денелі (индентордың) енуіне қарсылық көрсетуі

Мортсынғыштық дегеніміз температураның төмендеуімен металдың сынғыштық күйге өтуі.

Тозу - жүктеудің белгілі өзгерткіш қайталану кезіндегі материалдың бұзылуы, яғни шамасы аққыштық шегінен аспайды.

Соққы тұтқырлығы - сипаттамалы тұтқырлық болып табылады (аH)

Бақылау сұрақтары:

1.Қандай механикалық қасиеттерді білесіңіз?

2.Қаттылықты өлшеу әдістері

3.Бринелл әдісінің шекті қаттылығы

4.Тұтқырлық дегеніміз не?

8 Дәріс Материалдың конструкциялық төзімділігі.Поликристалдық денелердің

деформациялық ерекшелігі.Тойтару,қайтымдылық және қайта кристалдану.

1.Материалдың конструкциялық төзімділігі.

2.Поликристалдық денелердің деформациялық ерекшеліктері.

3.Пластикалық деформацияның металдың құрлымы мен құрлысына әсері:тойтару. 4.Деформацияланған металдың құрлымы мен құрлысына қыздырудың әсері:қайтымдылық және қайта кристалдану.

Материалдың конструкциялық төзімділігі

Сынаудың нәтижесінде мінездемелер алынады:

●Күштілік (пропорционалдық шегі,серпінділік шегі,аққыштық шегі,қаттылық шегі,беріктік шегі)

●Деформациялық (қатысты ұзару,қатысты тарылу); ●Энергетикалық (соққылық тұтқырлық)

Қолданылу құрылымына және эксплуатациялық шарттарына қарамастан сынаудың барлығы жалпы материалдың қаттылығын мінездейді.Деталдардың жоғары сапасына қол жеткізуге болады,егерде детальдардың жұмыс барысында орны бар және олардың құрылымдық қаттылығын анықтайтын барлық ерекшеліктерін ескеретін болсақ.

Құрлымдық қаттылықберіктік құрылымының комплексі берілген бұйымның қызметтес қасиеттерімен корреляцияда болып, эксплутация жағдайларында материалдың сенімді және ұзақ жұмысын қамтамасыз етеді.

Конструкциялық беріктікке келесі факторлар әсер етеді: ●Детальдардың конструкциялық ерекшеліктері (пішіні және өлшемі); ●Детальдардың әртүрлі бұзылу механизмі; ●Детальдың беткі қабатындағы материалдың жағдайы;

●Детальдың беттік қабатында жүретін процесстер, жұмыс кезіндегі ақауға әкеліп соқтырады. Сапалы конструкцияның қажетті шартын құруда материалды үнемді пайдалана отырып конструкциялық беріктікке әсер ететін қосымша критерийлерді ескеру қажет.

Сенімділік және өміршеңдік осы критерийлер болып табылады.

Сенімділікматериал құрылысы, берілген функцияларды орындайды, берілген қажетті уақыт шектерінде эксплутациялық көрсеткіштерін сақтайды немесе материалдың морт сынғыштығына қарсы тұруы.

Морт сынғыштықтың дамуы төменгі температураларда жүреді, жарықтардың болуымен, жоғары қалдық кернеуі болуымен және де шаршау процесінің дамуымен және тоттануымен.

45

Суыққа төзімділіктің температуралық сатылары сенімділікті анықтайтын критерий болып табылады, жарықтар кедергісінің таралуына, соққылық тұтқырлық, пластикалық мінездемелері, өміршеңдігі.

Өміршеңдікбелгілі бір жағдайға дейін детальдардың жұмыс істеу қабілетінің сақталуы.

Өміршеңдік металдардың шаршағандығымен, тозу үрдістерімен, тоттану және басқаларымен анықталады, олар біртіндіп бүлініп және де апаттық жағдайларға әкеліп соқтырмайды.

Өміршеңдікті анықтайтын критерий болып саналатындар шаршау беріктігі, тозуға төзімділік, тоттануға қарсы тұру, ұласқан беріктік болып табылады.

Конструкциялық беріктікті анықтайтын жалпы қағидалар:

●Күштену жағдайының түр ұқсастығы сынауға алынған үлгілер мен бұйымдардың; ●Сынау шарттарының ұқсастығы және эксплутация жағдайлары (температура, орта, тиелу реті); ●Бүліну мінездемесінің ұқсастығы және үлгідегі және бұйымдағы сынған жердің түрі.

Поликристалдық денелердің деформациялық ерекшеліктері

Поликристалдық салқын пластикалық деформациясын қарастырайық. Металдардың пластикалық деформациясы және поликристалдық денелердің балқымалары монокристалдық пластикалық деформациясына қарағанда кейбір ерекшеліктері бар.

Поликристалдық дененің форма өзгерісі жеке дәндердің форма өзгерісінен және шекералас көлемдерде форма өзгерісінен құралады. Жеке бидайлар сырғанауымен және екіге бөлінуімен деформацияланады, бірақта бидайдың өзара байланысы және поликристалдағы көп түрлілігі деформация механизміне өз ерекшеліктерін енгізеді.

Түйіршіктің сырғанау беті кеңістікте ерікті түрде бағытталға, сол себепті ішкі күштің әсерінен дара түйіршіктің сырғанау бетіндегі кернеу әртүрлі болады. Деформация жеке дара түйіршікте басталады, беттік сырғанауда максималды қатысты кернеу пайда болады. Көрші түйіршіктер айнала бастайды және біртіндеп деформация процесіне түсе бастайды. Деформация түйіршіктің формасының өзгерісіне әкеліп соқтырады: металдың интенсивті ағысына көбірек созылған бағытына байланысты түйіршік формасын өзгертеді (деформацияның беріктік бағытының бойымен ось бойынша бұрылады). Деформация кезіндегі құрылым өзгерісі 8.1 . суретте көрсетілген.

Сурет 8.1. Деформация кезіндегі құрылым өзгерісі: а) деформацияға дейін б) 35% сығудан кейін в) 90% сығудан кейін

Металл талшықты құрылымға ие болады. Талшық олармен бірге созылған металл емес қосылыстармен, талшықтың бойымен және қарама-қарсылығының себебі талшықтың құрылысының бірдей еместігінде. Пластикалық деформация процесінде бір мезгілде

46

түйіршіктің формасының өзгерісімен олардың кеңістіккристалдық торындағы бағытбағдарының өзгерісі болады.

Көптеген кристалдық тордың түйіршіктері бірдей бағыт бағдар алатын болса, деформация текстурасы пайда болады.

Металдың құрылысы мен құрылымына пластикалық деформацияның әсері: тойтару

Текстура деформациясы кристалдық анизотропияны құрайды, сол себепті құрылысының көп айырмашылығы 450 бұрыш астында орналасқан бағытында қарамақарсы жүреді. Деформация дәрежесінің өсуімен пластикалық (қатысты ұзару, қатысты тарылу ) және тұтқырлық (соғылымды тұтқырлық) мінездемелері азаяды, ал беріктік мінездемелері (серпімділік шегі, аққыштық шегі, беріктік шегі) және қаттылығы артады. (Сур. 8.2.) Электро қарсы тұру жоғарылайды, магнит өткізгіштік, жылуөткізгіштік, коррозияға қарсы тұруы азаяды.

,%

Сур.8.2. Металлдың механикалық құрылысына суық пластикалық деформацияның әсері

Деформациялық қатайту немесе тойтару дегеніміз пластикалық деформация үрдісінде металдардың механикалық, физикалық және басқа құрылысының өзгеруінің өзіндік құны.

Қатайту және тойтару дислокацияның тығыздығының бірнеше рет өсуімен түсіндіріледі:

олардың ерікті түрде орын ауыстыруы өзара әсерлесуінен қиындайды, кернеудің пайда болуымен металдық торының бүлінуімен және де блоктар мен түйіршіктердің ұнтақталуына байланысты.

Қыздырудың деформацияланған металдың құрылысы мен қасиетіне әсері

Деформацияланған металл тепе-теңдік жағдайда болады.Тепе-теңдік жағдайға өту кристалдық тордағы бүлінудің төмендеуімен байланысты,кернеудін төмендеуі атомдардың орын ауыстыру мүмкіндігімен анықталады.

Төменгі температурада атомдардың қозғалысы аз,сондықтан тойтарыс жағдайы шексіз ұзақ сақталуы мүмкін.Қыздыру процесіндегі металдың жоғары температурасында пластикалық деформациядан кейін атомдар диффузиясы артады,металды ең тепе-теңдік жағдайға - қайтымдылыққа және қайта кристалдануға әкелетін беріктіктің бұзылу процесіне әсер ете бастайды.

Қайтымдылық.Аз ғана қыздыру атомдар қозғалысының шапшаңдығын туғызады,дислокация тығыздығының төмендеуі – ішкі кернеудің және кристалдық торлардың түзілуін жояды.Беріктіктің шамалы бұзылу процесі және түзілу қасиеті тұрақтылық деп аталады.(қайтымдылықтың бірінші сатысы).Қайтымдылық кристалдық

47

тордағы бүлінуді төмендетеді,бірақ түйіршік формасының өлшеміне әсер етпейді және деформация текстурасының пайда болуына кедергі жасамайды.

Қайта кристалдаудағы анықталатын металл түйіршігіндегі басты шама температура:фрагменттер,сырғанаған және жорғалаған дислокациялар нәтижесіндегі полигондар пайда болады.

Қабырғадағы дислокациялар тобы бірдей белгілермен қайтымдылық температурасында кіші бұрышты шекаралармен түйіршіктерге бөлінуі мүмкін.

Полигонизацияланған жағдайда кристалл аз күшке ие болады,сондықтан полигондардың пайда болуы – энергетикалық тиімді процесс.

Үрдіс пластикалық деформацияның үлкен емес дәрежесінде өтеді.Нәтижесінде беріктік (10...15)% - ке төмендейді және пластикалық жоғарылайды.Бұрыштар бағытындағы түйіршіктер үлкеюі салдарынан жаңа дислокациялар қосылып,полигондар шекарасы үлкен колемді тығыздықты дислокациялар қатарына ауысады (қайта кристалдау кезінде пайда болатын түйіршік аналогиялық түйіршікке өзгереді).Өзгеріс микроқұрылымда байқалмайды (сур.8.5 а).Полигондау алдында температура тұрақты болмайды.Процесс жылдамдығы металл табиғатына,зиянды қоспалар құрамына,сатылы деформация дәрежесіне байланысты.

Сур.8.4.Деформациялаңған металдың қыздыруы механиқалық қасиеттеріне әсері

Сур.8.5. Қыздырғанда деформациялаңған металдың құрылымының өзгеруы

Қыздыруда жеткілікті температураға дейін атомдар қозғалысы артады және қайта кристалдану басталады. Қайта кристалдану –жаңа деформацияланбаған түйіршіктер тудыру және өсуі процесі тойтарылған металды анықталған температураға дейінгі қыздыру кезінде.Қайта кристалдану температурасына дейін металды қыздыру микроқұрылымның және қасиеттің жылдам өзгерісімен жанасады.Қыздыру пластикалықтың бірдей уақытта жоғарлауынан беріктіктің жылдам төмендеуіне әкеледі.Сонымен қатар электр кедергі төмендейді және жылуөткізгіштік артады.

1 саты – біріншілік қайта кристалдану (өңдеу) кристалдану центрінің пайда болуымен және өлшемдегі жаңа тепе – тең бүлінбеген кристалдық тордағы түйіршіктермен қорытындыланады.Тор әбден бүлінген жерде бұрынғы түйіршіктердің шекарасында және блоктарда жаңа түйіршіктер туындайды.Жаңа түйіршіктердің саны үнемі өсіп отырады және құрылымда бұрынғы деформацияланған түйіршіктер қалмайды.

Аккумулирленген тойтарылған металда біріншілік қайта кристалданудың қозғалыс күші энергия болып табылады.Жүйе бүлінбеген кристалдық тормен бірге тепе – теңдік жағдайға өтуге тырысады.

2 саты жинақталған қайта кристалдау өлшемдегі жаңа түйіршіктердің пайда болуымен қорытындыланады.

Қозғалыс күші түйіршіктердің беттік энергиясы болып табылады.Майда түйіршіктерде беттік бөліну үлкен,өйткені артық беттік энергияға ие болады.Түйіршіктердің үлкеюінде шекараның жалпы ұзындығы қысқарады және жүйе тепе – теңдік жағдайға өтеді.

Алғашқы қайта кристалдану температурасы(Трек)балқу температурасымен байланысты Трек = α Тбалқу

Металл үшін α =0,4 Қатты ерітінді үшін α =0,5...0,8

Жоғары жиілікті металдар үшін α =0,1...0,2 Қайта кристалданудағы алынған түйіршік өлшемі металдың қасиетіне көп әсер

етеді.Ірі түйіршіктердің пайда болуы нәтижесінен tf температурасына дейін қыздыруда беріктік және яғни ерекше металдың пластикалығы төмендей бастайды.

Сур.8.6. Қайта кристалданудан кейн металлдың алдын ала қаралатын деформация дәрежесі түйіршігіндегі өлшеміне әсері

Қайта кристалдаудағы анықталатын металл түйіршігіндегі басты шама температура,қыздырудағы төзімділіктің жалғасы және алдын ала қаралатын деформация дәрежесі болып табылады.

49

Температураның жоғарылауынан түйіршіктердің іріленуі болады,уақыттың артумен түйіршіктердің төзімділігі сондай – ақ артады.Ең ірі алдын ала қаралатын 3...10℅ деформациядан кейін пайда болады.Мұндай деформацияны ауыспалы кезең деп атайды.Және мұндай деформация қайта кристалданған күйдіруде өткізу тиімсіз.Практикалық қайта кристалданған күйдіру 600...700 Стемпературада аз көміртекті болаттардға өткізеді,латун және бронза үшін – 500...700 С,алюминий қорытпалары үшін – 350...450 С,титан қорытпалары үшін – 550...750 С.

Бақылау сұрақтары.

1.Конструкциялық беріктікке қандай факторлар әсер етеді?

2.Конструкциялық беріктікті анықтайтын жалпы қағидалар 3. Поликристалдық дененің форма өзгерісі қандай форма өзгерісінен құралады? 4.Деформация қандай түйіршікте басталады?

5.Қайта кристалдаудағы анықталатын металл түйіршігіндегі басты шама қандай?

Глоссарий 1.Деформациялық қатайту немесе тойтару пластикалық деформация үрдісінде

металдардың механикалық, физикалық және басқа құрылысының өзгеруінің өзіндік құны. 2.Қайта кристалдау –тудыру процесі және қыздырудағы анықталған температураға дейінгі тойтарылған металдың жаңа деформацияланған түйіршіктерінің өлшемі.

3.Өміршеңдік - белгілі бір жағдайға дейін детальдардың жұмыс істеу қабілетінің сақталуы. 4.Өміршеңдікті анықтайтын критерий болып саналатындар шаршау беріктігі, тозуға төзімділік, тоттануға қарсы тұру, ұласқан беріктік.

9 Дәріс Теміркөміртекті қорытпалар. Теміркөміртек күй диаграммасы

1.Теміркөміртекті қорытпалардың құрылымы.

2.Теміркөміртекті қорытпалардың компоненттері мен фазалары.

3.Теміркөміртекті қорытпалардың құрылым түзулуіндегі үрдістер.

4.Теміркөміртектің қорытпаларының құрылымдары.

Теміркөміртекті қорытпалардың құрылымдары.

Теміркөміртекті қорытпалар болат пен шойын казіргі заманның техникадағы маңызды металдық қорытпалары болып табылады. Болат пен шойын өндірісінің көлемі басқа барлық металдар өндірісін бірге алғанның өзінде 10 есе басым болады.

Теміркөміртек күй диаграммасы – темір көміртекті қорытпалардың болат пен шойын құрылымы бойынша тура негізгі түсінік береді.

Теміркөміртек диаграммасының негізін қалаған 1968 ж. Д.К.Чернов болып табылады.Чернов ең бірінші болып болатта критикалық нүктелердің барын және көміртегі мөлшері бойынша олардан орналасуының тәуелділігін көрсетті.Темір көміртек диаграммасы темірден көміртекке дейін таралуы тиіс. Темір көміртекпен химиялық қосылыс түзеді - Fe3C.Әр тұрақты химиялық қосылысты компонент түрінде, ал диаграмманы бөлімдермен қарастыруға болады. Практика жүзінде көміртегі мөлшер 5% дейінгі металдың қорытпалар қолданылғандықтан, құрамында 6,67% көміртегі бар цементитті күй диаграммасын қарастырамыз.

Сур.9.1.Темир-цементит жүйелі диаграммасы

Теміркөміртекті қорытпалардың компонеттері мен фазалары.

Теміркөміртекті қорытпалардың компонеттері, көміртегі және цементит болып табылады.

1.Темір – өтпелі, ашық, күміс түсті металл. Жоғарғы балқу температурасына ие -15390С±50С. Қатты күйде темір екі модификацияға ие бола алады. Полиморфты түрленулер 9110С және 13920С температураларында өтеді. 9110С төмен көлемдік центрленген кубтық торы КЦК(ОЦК) Feα орналасқан. 9110С және 13920С температуралар араларында қырлық центрленген кубтық ҚЦК(ГЦГ) торлы Feγ тұрақты болып келеді. 13920С температурадан жоғары темір көлемдік центрленген кубтық торға ие және Feδ деп аталатын немесе жоғары температуралы Feα.

7680С ден төмен температурада темір ферромагнитті, ал жоғары температурада парамагнитті. 7680С температурада темірдің Кюри нүктесі G деп белгіленеді. Техникалық таза темір жоғары емес қаттылық (80НВ) пен беріктікке (беріктік шегі – 38, аққыштық шегі σт = 20МПа ) және жоғары пластикалық қасиетке ие. Бидайдың үлкендігіне байланысты кейбір шектеулерде қасиеттері өзгеруі мүмкін.

Темір көп элементтермен ерітінділер түзеді: металдарменорын алмасу ерітіндісін; көміртегімен, азотпен, сутегімен -енгізу ерітінділерін.

2.Көміртек металл еместерге жатады. Полиморфтық түрленулерге ие. Түзілу жағдайына байланысты гексагональды кристалдық торлы графит түрінде болады (балқу t -35000 С, тығыздығы – 2,5 г/см3) немесе координациялық саны 4-ке тең күрделі кубтық торлы алмаз түрінде болады.

Темірдің көміртекпен қортпалардың көміртек темірмен қатты ерітінді күйде және химиялық қосылыс – цементит (Ғе3С )түрінде, сондай –ақ бос күйінде графит түрінде (сұр шойында) болады.

3.Цементит (Ғе3С) – темірдің көміртекпен химиялық қосылысы (темір карбиді) құрамында 6,67% С бар. Аллотропиялық түрленулері болмайды. Цементиттің кристалдық торы бірқатар октаэдрден тұрады.

Цементиттің балқу температурасы нақты белгіленбеген (1250,1550oС).Төмен температурада цементит аз ферромагниттелген, шамамен 2170С температурада магниттік қасиетін жоғалтады. Цементит жоғары қаттылыққа ие, ( 800НВ – дан жоғары әйнекті жеңіл жырады),

51

өте төмен, тіпті болар болмас пластикалық болып келеді. Мұндай қасиеттер кристалдық тордың күрделі құрылысынан болады. Цементит орын алмасу қатты ерітінділерін түзе алады. Көміртектің атомдары металл еместермен алмаса алады: азотпен, оттегімен; темір атомдары металдармен : марганецпен, хроммен, вольфраммен, т.б. Мұндай қатты ерітінділер легирленген цементит деп аталады.

Цементит тұрақсыз қосылыс, және белгілі бір жағдайларда графит түріндегі бос көміртектің түзілуінен бөлінеді. Бұл процесс шойынның құрылымдық түзілуінде маңызды практикалық рөл атқарады.

Темір көміртекті күйде келесідей фазалар болады: сұйық фаза, феррит, аустенит, цементит. 1.Сұйық фаза – сұйық күйінде темір көміртегімен кез –келген пропорцияда әрекеттесіп, біркелкі сұйық фаза түзеді.

2.Феррит – көміртектің темірге енгізілген қатты ерітіндісі.

Ферриттің өзгергіш шекті ерігіштік бар: минимальды 0,006 % бөлме температурасында (Q нүктесі), максимальды -0,02% 7270 С температурада (Р нүктесі) көміртегі тор ақауларында орналасады.

температурадан жоғары болса, жоғары температуралық феррит деп аталады.

Ферритің қасиеті темірдің қасиетіне жақын болып келеді. Ол жұмсақ (қаттылығы 130НВ, беріктік шегі 300МПА) және майысқақ (салыстырмалы ұзаруы -5-30%). 7680С дейін магнитті.

3.Аустенит (А) (С) – көміртектің γ темірге енгізетін қатты ерітіндісі. Көміртек қырлық центрленген кубтық тордың ортасында орналасады.

Аустениттің өзгергіш шекті ерігіштігі: минимальды – 0,8%, 7270С температурада (S нүктесінде) минимальды,максимальды 11470 С температурада 2,14% (Е нүктесі) Аустениттің қаттылығы 200...250 НВ, пластикалығы (салыстырмалы ұзарады – 5-40%,50%), 4.Цементит – мінездемесі жоғарыда берілген.

Темір көміртекті қорытпаларда келесідей фазалар бар: I реттік цементит(Ц1), IІ реттік цементит (Ц11), ІІІ реттік цементит (Ц111). Бұл фазалардың химиялық физикалық қасиеттері бірдей.

І реттік цементит сұйық фазадан ірі пластикалы кристалдар түрінде бөлініп шығады. ІІ реттік цементит аустениттен бөлініп шығады, аустенит түйіршіктерінің айналасында тор тәріздес болып орналасады.(салқындату нәтижесінде – перлит түйіршіктеріне айналады). ІІІ реттік цементит ферритпен бөлініп, ұсақ қосулар түрінде феррит түйіршіктерінің айналасында орналасады.

Теміркөміртекті қорытпалардың құрылым түзулуіндегі үрдістер.

АВСД – ликвидус жүйесі АВ аймағында ферриттің кристалдануы басталады. (ВС аймағында аустениттің кристалдануы, СД аймағында І реттік цементиттің кристалдануы басталады) AHJECF сызығы – солидус сызығы. АН аймағында ферриттің кристалдануы аяқталады (6) HJB сызығында тұрақты 14990С температурада сұйық фаза бұрын пайда болған феррит кристалдарымен әрекеттесіп, нәтижесінде аустенит түзейтін перитектикалақ өзгеріс болады. JE аймағында аустениттің кристалдануы аяқталады. ЕСҒ аймағында 4,3% С сұйық аустениттен І цементиттің эвтектикалық қосылысына айналатын тұрақты 11470С температурада эвтектикалық өзгеру жүреді.

Темір цементитті жүйесіндегі эвтектиканы ледебурит деп аталады. Құрамындағы көміртегі мөлшері 4,3 % неміс ғалымы Ледебур атымен және перлит кіреді, оның өзгерген ледебурит деп атаған.

HN сызығында ферриттің аустенитке айналуы аяқталады.GSсызығы бойынша аустениттің ферритке айналуы, темірдің полеморфтық түрленуімен шартталған. PG сызығы бойынша

аустениттің ферритке ауысуы аяқталады. ЕS

сызығы бойынша Ғе

– С жүйесіндегі

аустениттің ІІ реттік цементиттің бөлінуі басталады, яғни критикалық

нүктелер шартты

белгіленулерге ие болады.

 

 

А әріпімен белгіленеді (франц. Arret – тоқтау )

 

 

52

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]