|
13.1. Xrom-nikel po'latlarini payvandlashda qiyinchiliklar
Austenitli po'latlarning payvandlash qobiliyatini yomonlashtiradigan asosiy omillar:
1. Payvandlangan birikmaning yorilishga nisbatan kam qarshiligi.
2. Metallning korroziyaga chidamlililigini yo'qotishi mumkin.
3. Ish paytida mo'rtlashuv.
4. Cho'ktirilgan metalldagi teshiklar.
13.1.1. Payvandlangan bo'g'inlardagi darzlar
Austenitli po'latlarni payvandlashda uch xil darzlar hosil bo'ladi: kristallizatsion, solidus osti va sovuq holda.
Birinchi ikki tur issiq darzlar (HT) nomi bilan birlashtirilgan. Payvandlangan metallning HT ga moyilligining oshishi quyidagilarga bog'liq:
A. Yuqori issiqlik kengayish koeffitsienti, kam issiqlik o'tkazuvchanligi va yuqori haroratlarda yuqori bo'shashishga qarshilik. Bu issiqlik aylanish sharoitida payvandlash, ishlov berish va ishlash jarayonida yuqori darajadagi kuchlanish va kuchlanishlarga olib keladi.
B. Cr, Ni, Nb, B, C va boshqalarda sezilarli segregatsiyali heterojenlik bilan yirik kristalli (transkristalli) ustunli birlamchi struktura.
Ajralish natijasida donalarlarning uch qavatli devorlarida va kristallitlarning to'planish traektoriyalari bo'ylab kam eriydigan karbid, borid Fazalari hosil bo'ladi, bu esa donalar chegaralarining yanada muvozanatli pozitsiyalarga ko'chishiga to'sqinlik qiladi. Bunday holda, payvandlangan metall TIC diapazonida kam egiluvchanlikka ega, bu payvand chokining qisqarishi va payvandlanadigan ish qismlarining harakatlanishi natijasida tugashi mumkin.
1250...1200 °C gacha bo'lgan T da suyuq fazaning qoldiq plyonka cho'kmalarida paydo bo'ladigan kristallanish tipidagi birinchi turdagi issiq darzlar shunday paydo bo'ladi.
Ikkinchi tur issiq darzlar (subsolidus) yuqori haroratli payvandlash deformatsiyasining intergranular tabiati natijasida 1200 ... 1000 °C da qattiq fazada paydo bo'ladi. U dislokatsiyalar va nopoklik atomlarining donalar chegaralariga chiqishini rag'batlantiradi va bo'sh joylarning kirib kelishi va nopoklik atomlarining mikro darzlarga ajralishi natijasida intergranular deformatsiyalar paytida ochiladigan bosqichlarni hosil qiladi.
Uchinchi tur issiq darzlar - ajralishlar va aralashmalarning chiziqli ajralishlari bo'ylab ЗТВda va ko'p qatlamli payvandlash bilan oldingi o'tishning payvandlangan metallida - ajratuvchi oraliq qatlamlar bo'ylab hosil bo'lgan segregaTSiyali issiq darzlar.
Shunday qilib, sulФidli evtektika Ni3S + Ni Tmelt = 645 ° S, Ni - Nb - Tmelt tizimining evtektikasi = 1270 ° S ga ega. ESR ta'siriga uchragan va zararli aralashmalardan yaxshi tozalangan austenitik po'latlardan foydalanish bu darzlarning oldini olishga imkon beradi.
650 oralig'ida qizdirich bosqichida karbid hosil qiluvchi elementlarni (Ti, Nb, Mo) o'z ichiga olgan po'latlardan yasalgan kuchlanish kontsentratorlari (penetraTSiyaning yo'qligi, kamki kesish, darzlar va boshqalar) bilan qattiq payvandlangan agregatlarni payvandlashdan keyingi issiqlik bilan ishlov berish paytida darzlar. ...800 °C quyidagilarga olib kelishi mumkin:
- kuchlanish kontsentratorlarida metall deformatsiyalarining kontsentratsiyasi;
- ЗТВdagi qaytarilmas o'zgarishlar (donalar o'sishi, chegaralar bo'ylab tekis karbidlarning shakllanishi) va issiqlik bilan ishlov berish paytida yog'ingarchilikning qattiqlashishi.
Austenitik po'latlarning payvandlangan bo'g'inlarida darzlar paydo bo'lishining oldini olish uchun quyidagilar mumkin:
kristallanish jarayonida to'g'ridan-to'g'ri izolyatsiya qilingan bo'lsa, ikkinchi fazani joriy etish;
ba'zi legirlangan elementlar bilan qo'shimcha legirlangan;
modifikator elementlari bilan legirlangan tufayli birlamchi strukturani maydalash;
kam erish fazalarining shakllanishiga hissa qo'shadigan zararli aralashmalar uchun metallning tozaligini oshirish;
texnologik usullar.
Payvandlangan metallga ikkinchi fazani kiritish orqali uning transkristal tuzilishini yo'q qilish va birlamchi strukturani yaxshilashga erishiladi. Bunda kristallar orasidagi chegaralarning umumiy uzunligi ortadi va kam eriydigan evtektikalar ajraladi.
Shu bilan birga, kristall strukturasidagi kamchiliklarning harakati ham inhibe qilinadi, bu esa subsolidus darzlari paydo bo'lishiga to'sqinlik qiladi.
Ko'pincha, ikkinchi bosqich birlamchi ferrit bo'lib, u payvandlangan metallning 2 fazali austenitik-ferritik strukturasini yaratadi.
Birlamchi ferritning mavjudligi metallning strukturasini yaxshilaydi, bu elementlarning ferritda ko'proq eruvchanligi tufayli intergranulyar qatlamlarda Si, P, S va boshqa aralashmalarning kontsentratsiyasini kamaytiradi. Bu kristallitlar chegaralarining tozaligini oshiradi va eruvchan evtektikalarning paydo bo'lish xavfini kamaytiradi.
Zamonaviy tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, metallning kristallanish darzlari shakllanishiga yetarlicha qarshilik ko'rsatish uchun austenitik chokda 2 ... 5% birlamchi Ferrit bo'lishi kerak.
Agar ko'proq ferrit bo'lsa, issiq darzlar xavfi kamayadi, lekin bunday metall yuqori haroratda ishlaganda, ferritning mo'rtlikka o'tishi tufayli u mo'rtlashishi mumkin. - austenit donalaralarining chegaralari bo'ylab yotgan faza. Agressiv muhitda ishlaganda T<400 °C, ferritning 25% gacha ruxsat etiladi.
2 fazali strukturani olish uchun Ferritlashtiruvchi elementlar (Cr, Mo, Si, Ti, Nb, Zr, V, A1 va boshqalar) yotqizilgan metallga va austenizatorlar tarkibiga (C, Mn, N, Cu, Co) qisqartirilgan yoki cheklangan. ). Buning uchun taniqli Sheffler diagrammasi qo'llaniladi, ya'ni Nie va Cge hisoblab chiqiladi va diagrammadan payvandlangan metallning tuzilishi aniqlanadi.
Agar sof austenitik tuzilmani saqlab qolish zarur bo'lsa, u holda payvandlangan metallning yorilish qarshiligini oshirish usuli Mo, W, Nb, N kabi elementlar bilan qo'shimcha legirlangan hisoblanadi. Bu elementlarning faollashuvi kuchaygan deb ishoniladi. energiya, austenitdagi atomlarning diffuziya harakatchanligini pasaytiradi va subsolidus darzlari yadrolarining paydo bo'lishini bostiradi.
Bir fazali choklarning strukturasini silliqlash 20 ... 30 Хz chastotali ultratovush yoki mexanik tebranishlarning payvand chokiga ta'sir qilish, shuningdek modifikator elementlarini (Sr, Ge, Ti, B) kiritish orqali ta'minlanishi mumkin. , va hokazo) yoki azot, kuchli austenitizator bo'lib, shuningdek, o'tga chidamlili nitridlar shaklida kristallanish markazlarini ko'paytirish orqali strukturani takomillashtirishga yordam beradi. Bu choklarning HTga qarshi chidamlililigini oshiradi.
Bundan tashqari, ichki deformatsiyalarning o'sish tezligini kamaytiradigan texnologik usullar bilan, ayniqsa TIGda austenitik choklarning darzlarga chidamlililigini oshirish mumkin. Bunday holda, kristallit o'qlarining o'sish yo'nalishini va ularning chegaralarining payvand chokiga nisbatan yo'nalishini aniqlaydigan payvand chokining shakli katta ahamiyatga ega.
Tor, chuqur va cho'zilgan payvand chovgumida (yuqori payvandlash tezligi) kristallitlar eng noqulay tarzda o'sadi - payvandning markazida termoyadroviy zona hosil bo'lishi bilan bir-biriga qarab. Bu holda hosil bo'lgan chok kam texnologik kuchga ega, chunki uning TIGdagi deformatsiya qobiliyati sezilarli darajada kamayadi. Shuni ta'kidlash kerakki, yorilishga chidamlili sof austenitik choklarni olish muammosi hali to'liq hal etilmagan.
Do'stlaringiz bilan baham: |
