БОЛАТТА BK, GBK, BKS, NBK АРАСЫНДАҒЫ АЙЫРМАСЫ.

БОЛАТТА BK, GBK, BKS, NBK АРАСЫНДАҒЫ АЙЫРМАСЫ.

АНСТРАТ:

Болатты күйдіру және қалыпқа келтіру екі жалпы термиялық өңдеу процесі болып табылады.
Алдын ала термиялық өңдеудің мақсаты: дайындамалар мен жартылай фабрикаттардағы кейбір ақауларды жою және ұйымды келесі салқын өңдеуге және соңғы термиялық өңдеуге дайындау.
Соңғы термиялық өңдеу мақсаты: дайындаманың қажетті өнімділігін алу.
Жасыту және қалыпқа келтірудің мақсаты болатты ыстық өңдеуден туындаған кейбір ақауларды жою немесе келесі кесуге және соңғы термиялық өңдеуге дайындау болып табылады.

 Болатты күйдіру:
1. Түсінігі: Болат бөлшектерді тиісті температураға дейін (Ac1-ден жоғары немесе төмен) қыздырып, оны белгілі бір уақыт аралығында ұстап, содан кейін тепе-теңдікке жақын құрылымды алу үшін баяу салқындатуды термиялық өңдеу процесі күйдіру деп аталады.
2. Мақсаты:
(1) Қаттылықты азайтып, пластикті жақсартыңыз
(2) Дәндерді тазартыңыз және құрылымдық ақауларды жойыңыз
(3) Ішкі стрессті жою
(4) Ұйымды сөндіруге дайындаңыз
Түрі: (Қызу температурасына сәйкес оны сыни температурадан жоғары немесе төмен күйдіруге (Ac1 немесе Ac3) бөлуге болады). Біріншісі, сонымен қатар, толық жасыту, диффузиялық жасыту гомогенизациялау, толық емес күйдіру және сфероидизациялау жасыту; Соңғысына қайта кристалдану жасыту және кернеуді жеңілдету жасыту кіреді.)

•  Толық күйдіру (GBK+A):

1) Тұжырымдама: Гипоэвтектоидты болатты (Wc=0,3%~0,6%) AC3+(30~50)℃ дейін қыздырыңыз және ол толық аустениттелгеннен кейін жылуды сақтау және баяу салқындату (пештен кейін, құмға, әкке көму), Тепе-теңдік күйге жақын құрылымды алу үшін термиялық өңдеу процесі толық күйдіру деп аталады.2) Мақсаты: Дәндерді, біркелкі құрылымды тазарту, ішкі кернеуді жою, қаттылықты азайту және кесу өнімділігін жақсарту.
2) Процесс: толық күйдіру және пешпен баяу салқындату проэвтектоидтық ферриттің тұнбаға түсуін және Ar1 төмен негізгі температура диапазонында аса салқындатылған аустениттің перлитке айналуын қамтамасыз ете алады.Дайындаманы күйдіру температурасында ұстау уақыты дайындаманың күйіп кетуіне, яғни дайындаманың өзегі қажетті қыздыру температурасына жетуіне ғана емес, сонымен қатар толық қайта кристалдану үшін біртекті аустениттің көрінуін қамтамасыз етеді.Толық күйдірудің ұсталу уақыты болат құрамы, дайындаманың қалыңдығы, пештің жүк көтергіштігі және пешті тиеу әдісі сияқты факторларға байланысты.Нақты өндірісте өнімділікті арттыру үшін күйдіру және шамамен 600 ℃ салқындату пештен және ауаны салқындатудан тыс болуы мүмкін.
Қолдану аясы: орташа көміртекті болатты және орташа көміртекті легирленген болатты құю, дәнекерлеу, соғу және прокаттау және т.б. Ескерту: төмен көміртекті болат пен гиперевтектоидты болат толық күйдірілмеуі керек.Төмен көміртекті болаттың қаттылығы толығымен жасытылғаннан кейін төмен болады, бұл кесу өңдеуге қолайлы емес.Гиперевтектоидты болатты Accm-тен жоғары аустениттік күйге дейін қыздырғанда және баяу салқындатып, жасытқанда, болаттың беріктігін, пластикасын және соққыға төзімділігін айтарлықтай төмендететін екінші реттік цементит торы тұнбаға түседі.

• Сфероидизациялау:

1) Түсінік: Болаттағы карбидтерді сфероидизациялау үшін жасыту процесі сфероидизациялау деп аталады.
2) Процесс: Жалпы сфероидизациялау жасыту процесі Ac1+(10~20)℃ пеште ауамен салқындату арқылы 500~600℃ дейін салқындатылады.
3) Мақсаты: қаттылықты азайту, ұйымдастыруды жақсарту, пластикалық пен кесу өнімділігін жақсарту.
4) Қолдану аясы: негізінен эвтектоидты болат пен гиперевтектоидты болаттың кескіш құралдарын, өлшеу құралдарын, қалыптарды және т.б.Гиперевтектоидты болаттың екінші реттік цементит торы болған кезде ол жоғары қаттылыққа ие болып қана қоймай, кесуді орындау қиынға соғады, сонымен қатар болаттың сынғыштығын арттырады, ол сөндіргіш деформацияға және крекингке бейім.Осы себепті түйіршікті перлит алу үшін торлы қайталама цементит пен перлиттегі қабыршақты инфильтратты сфероидизациялау үшін болатты ыстық өңдеуден кейін сфероидизациялау жасыту процесін қосу керек.
Салқындату жылдамдығы мен изотермиялық температура да карбидтің сфероидизациясының әсеріне әсер етеді.Жылдам салқындату жылдамдығы немесе төмен изотермиялық температура перлиттің төменгі температурада пайда болуына әкеледі.Карбид бөлшектері тым ұсақ және агрегация әсері аз, бұл қабыршақты карбидтерді түзуді жеңілдетеді.Нәтижесінде қаттылық жоғары болады.Егер салқындату жылдамдығы тым баяу немесе изотермиялық температура тым жоғары болса, түзілген карбид бөлшектері ірірек болады және агломерация әсері өте күшті болады.Әртүрлі қалыңдықтағы түйіршікті карбидтерді түзу оңай және қаттылықты төмен етеді.

•  Гомогенизациялық күйдіру (диффузиялық күйдіру):

1) Процесс: Легирленген болат құймаларын немесе құймаларын Ac3-тен 150~00℃ жоғары қыздыру, 10~15 сағат ұстап тұру, содан кейін біркелкі емес химиялық құрамды жою үшін баяу салқындатудың термиялық өңдеу процесі.
2) Мақсаты: Кристалдану кезінде дендрит сегрегациясын жою және композицияны гомогенизациялау.Жоғары қыздыру температурасы мен ұзақ уақытқа байланысты аустенит түйіршіктері қатты іріленеді.Сондықтан дәндерді тазарту және қызып кету ақауларын жою үшін әдетте толық күйдіру немесе қалыпқа келтіру қажет.
3) Қолдану аясы: негізінен жоғары сапалы легирленген болаттан жасалған құймалар, құймалар және соғылмалар үшін қолданылады.
4) Ескертпе: Жоғары температуралы диффузиялық күйдірудің ұзақ өндірістік циклі, жоғары энергия тұтынуы, дайындаманың күрделі тотығуы және көмірсіздендіруі және жоғары құны бар.Бұл процесті тек кейбір жоғары сапалы легирленген болаттар мен легирленген болат құймалары және қатты сегрегацияланған болат құймалар пайдаланады.Кішігірім жалпы өлшемдері бар құймалар немесе көміртекті болаттан жасалған құймалар үшін олардың бөліну дәрежесі жеңіл болғандықтан, дәндерді тазарту және құю кернеуін жою үшін толық жасытуды қолдануға болады.

• Стрессті жеңілдететін күйдіру

1) Түсінік: Пластикалық деформацияны өңдеу, дәнекерлеу және т.б. әсерінен болатын кернеуді және құймадағы қалдық кернеуді жою үшін күйдіру кернеуді түсіретін күйдіру деп аталады.(Стрессті жеңілдету кезінде ешқандай бұрмалану болмайды)
2) Процесс: дайындаманы Ac1-ден төмен 100~200℃ (500~600℃) дейін баяу қыздырыңыз және оны белгілі бір уақыт аралығында (1~3сағ) ұстаңыз, содан кейін пешпен 200℃ дейін баяу суытыңыз, содан кейін суытыңыз. оны пештен шығарады.
Болат әдетте 500～600℃
Шойын әдетте 500-550 ℃ температурада 550 ілмектерден асады, бұл перлиттің графиттенуін оңай тудырады.Дәнекерлеу бөліктері әдетте 500～600℃ болады.
3) Қолдану аясы: болат бөлшектердің өлшемін тұрақтандыру, деформацияны азайту және крекингті болдырмау үшін құйылған, соғылған, дәнекерленген бөлшектердегі, суық штампталған бөлшектер мен өңделген дайындамалардағы қалдық кернеуді жою.

Болатты нормалау:
1. Тұжырымдама: болатты Ac3 (немесе Accm) жоғары 30-50°С дейін қыздыру және оны тиісті уақыт бойы ұстау;тынық ауада салқындатудың термиялық өңдеу процесі болатты нормалау деп аталады.
2. Мақсаты: Дәнді тазарту, біркелкі құрылым, қаттылықты реттеу және т.б.
3. Ұйым: эвтектоидты болат S, гипоэвтектоидты болат F+S, гиперевтектоидты болат Fe3CⅡ+S
4. Процесс: жылуды сақтау уақытын қалыпқа келтіру толық жасытумен бірдей.Ол күйдіру арқылы дайындамаға негізделуі керек, яғни өзек қажетті қыздыру температурасына жетеді, сонымен қатар болат, бастапқы құрылым, пештің сыйымдылығы және жылыту жабдықтары сияқты факторларды ескеру керек.Ең жиі қолданылатын қалыпты салқындату әдісі - болатты қыздыру пешінен шығарып, ауада табиғи түрде салқындату.Үлкен бөлшектер үшін үрлеу, бүрку және болат бөлшектердің қабаттасу қашықтығын реттеу сонымен қатар қажетті ұйымдастыру мен өнімділікке қол жеткізу үшін болат бөлшектердің салқындату жылдамдығын бақылау үшін пайдаланылуы мүмкін.

5. Қолдану ауқымы:

• 1) Болатты кесу өнімділігін жақсарту.Көміртекті болат пен көміртегі мөлшері 0,25%-дан аз легирленген болаттың жасытудан кейін қаттылығы төмен, кесу кезінде «жабысу» оңай.Қалыпты өңдеу арқылы бос ферритті азайтуға және қабыршақты перлит алуға болады.Қаттылықты арттыру болаттың өңделуін жақсартуға, құралдың қызмет ету мерзімін және дайындаманың беткі қабатын ұзартуға мүмкіндік береді.
• 2) Термиялық өңдеу ақауларын жою.Орташа көміртекті құрылымдық болаттан жасалған құймалар, соғулар, илектеу бөлшектері және дәнекерленген бөлшектер қызып кету ақауларына және қыздырудан кейін ірі түйіршіктер сияқты жолақты құрылымдарға бейім.Қалыптастырушы өңдеу арқылы бұл ақаулы құрылымдарды жоюға болады, дәнді тазарту мақсатына, біркелкі құрылымға және ішкі кернеуді жоюға болады.
• 3) Гиперевтектоидты болаттың желілік карбидтерін жою, сфероидизациялауды жеңілдету.Гиперевтектоидты болат өңдеуді жеңілдету және құрылымды сөндіруге дайындау үшін сөндіру алдында сфероидталған және жасытылған болуы керек.Алайда, гиперевтектоидты болатта күрделі желілік карбидтер болған кезде, жақсы сфероидизациялық әсерге қол жеткізілмейді.Таза карбид өңдеуді қалыпқа келтіру арқылы жойылуы мүмкін.
• 4) Жалпы құрылымдық бөлшектердің механикалық қасиеттерін жақсарту.Кейбір көміртекті болат пен легирленген болаттан аз кернеу және төмен өнімділік талаптары бар бөлшектер белгілі бір кешенді механикалық өнімділікке қол жеткізу үшін қалыпқа келтіріледі, бұл бөлшектердің соңғы термиялық өңдеуі ретінде сөндіру және шынықтыру өңдеуді алмастыра алады.

Жасыту және қалыпқа келтіруді таңдау
Жасыту мен қалыпқа келтірудің негізгі айырмашылығы:
1. Қалыптастырудың салқындату жылдамдығы жасытуға қарағанда сәл жылдамырақ, ал төмен салқындату дәрежесі үлкенірек.
2. Қалыптастырудан кейін алынған құрылым жұқа, ал беріктігі мен қаттылығы жасытуға қарағанда жоғары.Жасыту және қалыпқа келтіруді таңдау:

• Көміртегі мөлшері <0,25% төмен көміртекті болат үшін әдетте күйдірудің орнына қалыпқа келтіру қолданылады.Жылдамырақ салқындату жылдамдығы төмен көміртекті болаттың астық шекарасы бойында бос үшінші ретті цементиттің тұнбасына түсуіне жол бермеуі мүмкін болғандықтан, штамптау бөліктерінің суық деформациясының өнімділігін жақсартады;қалыпқа келтіру болаттың қаттылығын және төмен көміртекті болаттың кесу өнімділігін жақсарта алады;Термиялық өңдеу процесінде нормалау дәндерді тазарту және төмен көміртекті болаттың беріктігін жақсарту үшін қолданылуы мүмкін.
• Күйдірудің орнына көміртегі мөлшері 0,25-0,5% аралығындағы орташа көміртекті болатты да қалыпқа келтіруге болады.Көміртекті құрамның жоғарғы шегіне жақын орташа көміртекті болаттың қаттылығы қалыпқа келтірілгеннен кейін жоғарырақ болса да, оны әлі де кесуге болады және қалыпқа келтіру құны Төмен және жоғары өнімділік.
• Құрамында көміртегі мөлшері 0,5-0,75% болатын болат, құрамында көміртегі жоғары болғандықтан, қалыпқа келтіргеннен кейінгі қаттылық жасытуға қарағанда айтарлықтай жоғары және оны кесу қиын.Сондықтан қаттылықты азайту және кесуді жақсарту үшін әдетте толық күйдіру қолданылады.Өңдеуге қабілеттілік.
• Жоғары көміртекті болаттар немесе көміртегі мөлшері > 0,75% аспаптық болаттар, әдетте, алдын ала термиялық өңдеу ретінде сфероидты жасытуды пайдаланады.Егер қайталама цементит желісі болса, алдымен оны қалыпқа келтіру керек.

Дереккөз: Механикалық кәсіби әдебиет.

Редактор: Али