М у н д а р и ж а I боб. Металларнинг кристалл тузилиши ва кристалланиш поцесси

Қурилишда ишлатиладиган кам легирланган пўлатларнинг химиявий таркиби
ва механик хоссалари (ГОСТ 5058-57)

Пўлатнинг маркаси	Элементлар миқдори, % хисобида							Механик хоссалари
	С	Si	Mn	Cr	Zr
Л и с т л а р
09Г2 14Г 14Г2 19Г 18Г2 15ГС 14ХГС	< 0,12 0,12—0,18 0,12—0,18 0,16—0,22 0,14—0,20 0,12—0,18 0,11—0,17	0,2—0,4 0,2—0,4 0,2—0,4 0,2—0,4 >0,55 0,7—0,0 0,4—0,7	1,45— 1,75 0,7—1,0 1,2—1,6 0,7—1,0 1,2—1,6 0,9—1,3 0,9—1,3	— < 0 ,3 < 0 ,3 < 0 ,3 < 0 ,3 < 0 ,3 0,5—0,8	— — — — — — —	4—10 4—10 4—10 4—10 4—10 4—10 4—10	47 46 48 47 52 50 52			34 29 34 40 36 35 36		21 18 18 18 22 18 20
Ч и в и қ л а р
35ГС 65ГС 30ХГ2С 20ХГЦ	0,30—0,37 0,60—0,68 0,26—0,35 0,19—0,26	0,6—0,9 1,0—1,2 0,6—0,9 0,4—0,7	0,8 —1,2 1, 0—1,2 1,2—1,6 1,5—1,9	< 0 ,3 — 0,6—0,9 0,9—1,2	— — — 0,07—0,14	12—20 12—20 12—20 11—32	60 90 90 100			40 60 60 70		14 6 6 6

Масалан, пўлатни легирлаш натижасида унинг йирик бирламчи структура ҳосил қилишга мойиллиги ортади, суюқ қотишма қовушоқлигининг ортиши оқибатида пўлатдан газларни ва металмас қушимчаларни чиқариб юборищ қийинлашади, пўлат иссиқлик утказувчанлигининг пасайиши натижасида пўлатда дарзлар ҳосил бўлиши осонлашади ва хоказо. Шу сабабли жуда сифатли махсус пўлат ҳосил қилиш легирланмаган пўлат ҳосил қилишга қараганда анча қийин бўлади.

Легирланган пўлатларда хосил бўладиган энг асосий нуқсонлар Бўшатишда вужудга келадиган мўртлик, дендрит ликвацияси, флокенлар ва қат-қатликдир.
Бўшатишда вужудга келадиган мўртлик. Легирланган конструкцион пўлатнинг зарб ий қовушоқлигига пўлат тоблангандан кейин уни Бўшатиш Температураси
билан совитиш тезлигининг қандай таъсир этишини кўриб чиқайлик. Легирланган пўлатнинг зарб ий қовушоқлигигаБўшатиш температурасининг ва совитиш тезлигининг таъсирини курсатувчи эгри чизиқ схема тарзида 234- расмда тасвирланган.
Углеродли конструкцион пўлатнинг зарб ий қовушоқлиги Бўшатиш температурасининг кўтарилиши бияан ортиб боради, легирланган кон струкцион пўлатнинг зарб ий қовушоқлиги эса, аксинча, Бўшатиш температурасининг кўта рилиши билан маълум температурагача кўта рилиб, сўнгра пасаядида, яна кўта рилади.

234- расм. Легирланган конструкцион

пўлатнинг зарб ий қовушоқлигига бўшатиш температурасининг ва совитиш тезлигининг
таъсири.

Легирланган конструкцион пўлат Бўшатиш температурасигача қиздирилиб, сўнгра секин совитилганда зарб ий қовушоқликнинг ўзгаришини курсатувчи эгри чизиқда иккита минимум ҳосил бўлади, бўлардан бири тахминан 300°С температурада, иккинчиси эса тахминан 550°С температур ададир. Демак, легирланган конструкцион пўлат секин совитилганда икки температура созасида (550°С 'чамаси температурада ва 300°С чамаси температурада) мураглашади. Легирланган пўлатнинг 300°С чамаси температурада муртлашуви Бўшатишда вужудга.келадиган бйринчи тур мўртлик деб, 550°С чамаси температурада муртлашуви эса Бўшатишда вужудга келадиган иккинчи тур мўртлик деб аталади.

Мўртликнинг биринчи тури легирланган ҳар қандай пўлат 300°С чамаси температурада бўшатилганда вужудга келади ва пўлатларнинг таркибига ҳам, бўшатиш температурасигача қиздирилгандан кейинги совитиш тезлигига ҳам боғлиқ бўлмайди. Бинобарин, Бўшатишда вужудга келадиган мўртликнинг биринчи тури қайтмас мўртликдир.
Юқори да айтиб утйлгаиидёк, мўртликнинг иккинчи тури легирланган пўлат 550°С чамаси температурада бушатилганда вужудга келади. Иккинчи тур мўртликнинг узига хос хусусияти шундан иборатки, бумўртлик легирланган пўлат Бўшатиш температурасигача қиздирилгандан кейин уни секин совитиш натижасида намоён бўлади, пўлат тез совитилганда эса унинг зарб ий қовушоқлиги пасаймай, балки Бўшатиш
температурасининг кўта рилиши билан ортиб боради (234-расмга қаранг).
Бўшатишда вужудга келадиган мўртликнинг иккинчи турига легирловчи элементлар ҳам таъсир этади: пўлатнинг иккинчи тур мўртликка мойиллигини марганец., билан хром оширади,. молибден билан волфрам анча пасайтиради. Демак, мўртликнинг иккинчи тури совитиш тезлигига ҳам, легирланган пўлатнинг таркибига ҳам боғлиқдир.
Бўшатиш вақтида вужудга келадиган мўртликнинг иккинчи турига ҳарши кўрашнинг иккита. усули бор, бўлардан бири Бўшатиш температурасигача қиздирилган пўлатнй тез совитиш ва иккинчиси пўлатга 0,25—0,45% молибден ёки 0,6—1,2% волфрам қушиш усулидир. Агар бу иккала усулдан бир вақтда фойдаланилса, кунгилдагйдек натижаларга эришиш муМкиН-.
Д е н д р и т л и к в а ц и я с и . Дендрит ликвациясининг ҳосил бўлиш сабаби китобнинг -гббш цйсмида (101-бет) кўриб утилган эди. Пўлатда легирловчи элементлар бўлса, улар суюқ қотишманинг кристалланиш температуралари оралигини кенгайтиради, диффузия проқ есслари боришини цийнлаштйради ва дендрит ликвацияСи зодисасини кучайтиради, яъни суюқ қотишмадаН дастлаб_ҳосил бўладиган кристаллар миқдори билан кейинроқ ҳосил бўладиган кристаллар миқдорй орасидаги фарқни оширади. Легирланган қуйма пўлатдаги дендрит ликвациясини курсатувчи структура 235- расм, а да тасвирланган.
Бундай пўлат прокатка қилинганда ёки болгаланганда деформация йуналиши буйлаб чузилган толалар ҳосил бўлади (235-расм, б). Пўлатнинг баъзи механик хоссалари (оқувчанлик чегараси, нисбий торайиши ва зарб ий қовушоқлиги) толаларга тик йуналишда толаларга параллел йуналишдагига қараганда пастроқ бўлади. Пўлатдаги дендрит ликвациясини йуқотиш. учун бундай пўлат қуймалар анча юқори (1200°С га яқин) температурада узоқ вақт қиздириш йули билан диффузион юмшатилади. Флокенлар. Флокенлар низоятда майда ички дарзлар бўлиб, пўлатнинг синган жойи юзасида пара-пата оқ доглар (236-расм, а), кундаланг микрошлифда эса дарзлар (236т расм, б) тарзида куринади. Флокенлар пўлатнйнг механик хоссаларини анча пасайтиради, шунинг учун пўлатда бундай нуқсон бўлишига йул қуйиш ярамайди. Пўлатнинг пухталик даражаси қанчалик юқори бўлса, флокенлар шунчалик

235- расм. Легирланган пўлат структурасидаги нуқсонлар:

а — дендрит ликвацияси; б — йул-йўллик (Совер). х 130.

236- расм. Пўлатдаги флокенлар:

а—пўлатнинг синган жойи юзасидаги кўриниш; б —кўндаланг
микрошлифдаги кўриниши.

хавфлидир. Флокенлар барча пўлатларда учраши мумкин, аммо хром билан легирланган пўлатларда, масалан, хромли, хром-никелли, хром- никелσ-волфрамли, хром-марганецли ва бошқа пўлатларда Айниқса кўп учрайди. Куйма пўлатда флокенлар камдан-кам бўлади. Улар прокатланган ва болгаланган пўлатларга хос нуқсондир.

Агар флокён ҳосил бўлишига мойил пўлат қиздириб туриб босим билан ишлангандан (прокаткаланган ёки болгалангандан) кейин 200°С. температурадан нормал температурагача тез совитилса, бу пўлатда флокенлар ҳосил бўлиши мумкин. Агар пўлат секин совитилса, флокенлар. ҳосил бўлмайди. 200°С дан юқори температурада ҳам, пўлатни; совитиш тезлиги қандай бўлишидан қатъи наҳар, флокенлар ҳосил бўлмайди.
Флокенлар ҳосил бўлишига сабаб, пўлат суюқлантириб олинаётганда унда эриган водо.роддир, бу водороднинг бир қисми пўлат қотганда хам сақланиб қолади. Бундай пўлат қиздириб туриб босим билан ишлангандан кейин секин совитилса; водород, эритмадан газ ҳолида ажралиб чиқиб, пўлатдан ташқариса дйффузиланиб улгуради ва бунда, флокенлар ҳосил бўлмайди, агар пўлат тез ровитилса, водород пўлатдан чиқиб кётишга улгурмай қолади ва,шунинг учун, пўлатда ката ички кучланишлар ҳосил қилади, бу ички кучланишлар эса дарзлар (флокенлар) ҳосил бўлишига олиб боради.
К,уйма пўлатда флокенлар камдан-кам ҳоллардагина ҳосил бўлади, чунки эритмадан ажралиб чиққан водород қуйма пўлатнинг кўпдан-кўп говакларида тупланиб, ички кучланишлар ҳосил қилмайди, ички кучланишлар бўлмаганда эса флокенлар ҳам ҳосил бўлмайди. Қуйма пўлатда флокенлар ҳосил бўлишининг олдини олищ учун пўлат-шундай шароитда суюқлантирилиши керакки, бу шароитда пўлатга водород ўтмайдиган бўлсин. Қиздириб туриб босим билан ишланган пўлатда флокенлар бўлмаслиги учун бундай пўлат 200°С температурадан нормал температурагача секин совитилиши керак.

237-расм. Пўлатдаги қат-қатлик.

Пўлатда ҳосил бўлган флокенларни такрор болгалаш ёки прокаткалаш йули билан йуцотиш мумкин. Флокенли,пўлат босим билан такрор ишланганда ундаги флокенлар жипслашиб кетади.
Қат-қатлик. Бу нуқсон ҳам, худди флокенлар каби, пўлат қиздириб туриб босим билан ишлангандан кейин ҳосил бўлади. Пўлатда қат-қатлик ҳосил бўлишига сабаб қуйма пўлатДаги металлмас қушилмалар, пуфакча ва говаклардир, бўлар пўлат болгаланганДа ёки прокатланганда чузилиб, пўлатнй қатламларга ажратйб цуяди (237-расм). Дат-қатлик пўлатнинг пухталигига таъсир қилмай, унинг қовушоқлигини, асосан, кундалангига торайиш хоссасини пасайтиради.