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

Легирланган Асбобсозлик пўлатлари . Асбобсозлик пўлатларининг бу группасига таркибида 1 % дан ортиқ легирловчи элементлар бўлган пўлатлар киради. Легирланган асбобсозлик пўлатларининг тобланиш чуқурлиги углеродли асбобсозлик пўлатлариникидан юқори дир. Легирланган асбобсозлик пўлатларининг химиявий таркиби 34-жадвалда, қаттиқлиги эса 35- жадвалда берилган.

34-ж а д в а л

Легирланган асбобсозлик пўлатларнинг химиявий таркиби (ГОСТ 5950-51)

Пулат- нинг маркаси	Элементлар миқдори, % хисобида.
	C	Mn	Si	Cr	V	Mo	W
XI2 Х12М ХГ X Х09 9Х Х05 7X3 8X3 9ХС 6ХС 4ХС ХГС Ф 8ХФ 85ХФ В1 ЗХ2В8 4Х8В2 ХВ5 4ХВ2С 5ХВ2С 4 6ХВ2С ХВГ 9ХВГ 5ХВГ 5ХНМ 5ХГМ	2—2,3 1,45—1,7 1,3 —1,5 0,95—1,1 0,95—1,1 0,8 —0,95 1,25—1,4 0,6 —0,75 0,76—0,85 0,85—0,95 0,6 —0,7 0,35—0,45 0,95—1,1 0,95—1,05 0,75—0,85 0,8 —0,9 1,05—1,25 0,3 —0,4 0,35—0,45 1,25—1,5 0,35—0,44 0,45—0,5 0,55—0,65 0,9 —1,05 0,85—0,95 0,55—0,7 0,5 —0,6 0,5 —0,6	<0,35 <0,35 0,45—0,7 <0,4 <0,4 0,25—0,35 0,2 —0,4 0,2 —0,4 0,2 —0,4 0,3 —0,6 <0,4 <0,4 0,8 —1,2 0,2 —0,4 0,2 —0,4 0,3 —0,6 0,2 —0,4 0,2 —0,4 0,2 —0,4 <0,3 0,2 —0,4 0,2 —0,5 0,2 —0,4 0,8 - 1,1 0,9 —1,2 0,9 —1,2 0,5 —0,8 1,2 —1,6	<0,4 <0,4 <0,35 <0,35 <0,35 0,25—0,45 <0,35 <0,35 <0,35 1,2 - 1,6 0,6 —1,0 1,2 - 1,6 0,5 —1,0 <0,35 <0,34 <0,35 <0,35 < 0,35 <0,35 <0,30 0,6 —0,9 0,5 —0,8 0,5 —0,8 0,15—0,35 0,15—0,35 0,15—0,35 <0,35 0,25—0,65	11,5—13,0 11,0—12,5 1 ,3 - 1 ,6 1,3—1,6 0,75—1,05 1 ,4 -1 ,7 0,4—0,6 3,2—3,8 3,2—3,8 0,95—1,25 1,0—1,3 1,3—1,6 1,4—1,8 — 0,5—0,8 0,45—0,7 0,1—0,3 2,2—2,7 7,0—9,0 0,4—0,7 1,0—1,3 1,0—1,3 1,0—1,3 0,9—1,2 0,5—0,8 0,5—0‘8 0,5—0,8 0,6—0,9	__ 0,15—0,3 __ __ __ __ __ __ __ __ __ 0,2—0,4 0,15—0,3 0,15—0,3 0,15—0,3 0,2—0,5 — 0,15—0,3 — — — — — — — — —	__ 0,4—0,6 __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ — — — __ — — 0,15—0,3 0,15—0,3	__ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ 0 ,8—1,2 7,5—9,0 2,0—3,0 4,5—5,5 2 -2 ,5 2 -2 ,5 2,2—2,7 1,2—1,6 0,5—0,8 0,5— 0,8 —
Э с л а т м а . 1 S нинг хам, Р нинг хам миқдори 0,03% ва ундан кам булади. 2. Х12 ва Х12М пўлатларида Ni микдори 0,35% дан, 9Х, 7X3, 8X3, 9ХС, 4ХС, ХГС, 8ХФ, Ф, ЗХ2В8, 4ХВ2С, 5ХВ2С, 6ХВ2С, ХВГ, 5ХВГ, 5ХГМ пўлатларида эса 0,25% дан ортмайди. 3. 5ХНМ пўлатида 1,4—1,8% Ni булади. * Х12 ва Х12М пўлатлари ўрнига Х12Ф1 холати куп ишлатилади (унинг таркибида 1,2—1,4%C 0,35% ва ундан кам Мп, 0,4% ва ундан кам Si, 11,0—12,5% Сг, 0,7 — —0,9% V бўлади).

Нормал легирланган асбобсозлик пўлатларидан тайёрланган асбоблар мойда, тобланиш чуқурлиги кичик бўлган (кам легирланган) пўлатлардан ясалган асбоблар эса сувда тобланади (35-жадвалга қаранг). Мойда, тузда (агар поғонали усулда тобланса) тобланган асбобларнинг тобланиш чуқурлиги, одатда, ўзагигача етади.

Легирланган асбобсозлик пўлатлари дан ясалган асбобларнинг совиш тезлиги кичик бўлганлиги учун уларда дарзлар. хосил бўлиш ва уларнинг тоб ташлаш хавфи камаяди, бу эса мураккаб шаклли кўпгина асбоблар учун нихоятда мухимдир.
Пўлатларни легирлаш учун, маълумки, хар хил элементлар ишлатилади. Бу элементлар пўлатнинг механик хоссаларига турлича таъсир этади. Шу муносабат билан, легирланган Асбобсозлик пўлатларини уч группага бўлиш мумкин.
Биринчи группага таркибида ўрта ҳисоб билан 1,0—1,5% хром бўлган одатдаги легирланган пўлатлар киради. Бундай пўлатларда хром бўлиши уларнинг тобланиш чуқурлигини оширади. Агар биринчи группа пўлатларига кремний қушилса, уларнинг тобланиш чуқурлиги яна ортади, шу билан бирга, бушашга бардош бериш хоссаси ҳам кўтарилади.
35- ж а д в а л

Легирланган асбобсозлик пўлатларининг қаттиқлиги
(ГОСТ 5950-51)

Пўлатнинг маркаси	Тобланмаган пўлатнинг қаттиқлиги НВ	Тобланган пўлат
		тоблаш тешератураси ва совитувчи суюклик (в. —сув, м. — мой)	каттиқлиги HRC
Х12 Х12М ХГ X Х09 ,9Х Х05 7X3 8X3 9ХС 6ХС. 4ХС .ХГС Ф 8ХФ 85ХФ В1 ЗХ2В8 4Х8В2 ХВ5 4ХВ2С 5ХВ2С 6ХВ2С ХВГ 9ХВГ 5ХВГ 5ХНМ 5ХГМ	269—217 255—207 241—197 229—187 229— 179 217—179 229—187 241—187 255—207 241—197 229—187 207— 170 255—207 217—179 207—170 258—207 229— 187 255—207 255—207 285—229 217— 179 255—207 255—207 241 — 197 217—179 241—197 241—191	950—1000,м, 950— 1000,м. 800—830, м 830—860, м. 830—860, м. 820—850,м. 780—810,с. 850—880, м 850—880, м. 820—860, м. 840—860, м. 880—900,м. , 820—860, м. 780—820, с. 800—850, с. 840—860, с. 800—850,с. 1075—1125, С. 1025—1075,м. 800—820,с. . 850—900,с. 860—900, м. 860—900, м. 800—830, м. 800—830, м. 850—900,м. 830—860, м. 820—850, м.	60 58 61. 62 62 62 64 54 55 56 56 47 62 62 61 42 62 46 45 65 53 55 57 62 62 57 47 50

Асбобсозлик пўлатларининг механик хоссалари бўшатиш температурасига боғлиқдир. Бундай борланишни курсатувчи эгри чизиқлар 240- расмда тасвирланган.

240-расмдан куриниб турибдики, асбобсозлик пўлатларидан тайёрланган кесувчи асбоблар паст (140—200°С) температурада бўшатилса, асбобларнйнг мустахкамлиги ва қовушоқлиги ортади. Бунда қаттиқлиги бир оз пасаяди, чунки мартенсит таркибидаги углерод миқдори камаяди.
Легирланган асбобсозлик пўлатларининг иккинчи группасига таркибида кремний миқдори нормал, аммо марганец миқдори кўпроқ бўлган пўлатлар киради. Бундай пўлатларнинг таркибида марганец миқдорининг кўпроқ бўлиши уларнинг тоблаш вақтида деформацияланишини пасайтиради, чунки қолдиқ аустенитнинг миқдори ортади. Шунинг учун бундай пўлатларни кам деформацияланадиган асбобсозлик пўлатлари деб аташ мумкин.
Учинчи группага волфрам билан легирланган анча қаттиқ пўлатлар киради. Асбобсозлик пўлатларининг волфрам билан легирланиши ортиқча карбид фазасининг доналарини майдалаштириб, пўлатларнинг қаттиқлигини оширади. Учинчи группа пўлатларининг тобланиш чуқурлиги биринчи ва иккинчи группа пўлатлариникига қараганда анча паст бўлгани учун уларни углеродли асбобсозлик пўлатлари қаторига киритиш мумкин. Учинчи группа пўлатларини сувда ҳам, мойда ҳам тоблаш мумкин. Бу пўлатлар мойда тобланса, уларнинг қаттиқлиги анча юқори булади. Масалан. В1 пўлати сувда тобланиб, сўнгра 100°—120°С температурада бўшатилса, унинг қаттиқлиги Роквелл бўйича 68 га, ХВ5 пўлатники эса 70 га етади. Бу пўлатлар мойда тобланиб, сўнгра 100—120°С темпералурада бўшатилса, уларнинг қаттиқлиги Роквелл бўйича 64—65 дан ошмайди. Сувда тобланган пўлат қаттиқлигининг мойда тобланган пўлат қаттиқлигидан юқори бўлишига сабаб шуки, пўлат сувда тобланганда мартенситга айланмай қоладиган аустенит миқдори мойда тоблангандагига қараганда кам бўлади, дастлаб ҳосил бўлган мартенсит эса бушашга улгура олмайди, чунки аустенитнинг мартенситга айланиш температуралари интервалида пўлат тез совийди.

240- расм. Бўшатиш температурасининг асбобсозлик пўлатлари

механик хоссаларига таъсири:

Легирланган асбобсозлик пўлатларидан ясалган асбоблар (талаб этиладиган қаттиқлик ва қовушоқликка қараб, 120—300°С температураларда бўшатилади. Агар асбобнинг қаттиқлигини юқори даражада сақлаб қолиш зарур бўлса, бу ясбобни Бўшатиш температураси 150—ГбО°С дан ошмаслиги керак, ана шу температураларда бушатилган асбобнинг қаттиқлиги Роквелл бўйича 62 дан кам бўлмайди. Агар асбобнинг қовушоқлигини юқори қилищ зарур бўлса, Бўшатиш температураси 300°С га етказилиши мумкин, аммо бунда асбобнинг қаттиқлиги (пўлат маркасига,қараб) Роквелл бўйича 58—60 га тушиб қолади.

Энди легирланган асбобсозлик пўлатларидан баъзиларининг нималарга ишлатилиши билан қисқача танишиб чиқайлик.
X ва Х09 маркали пўлатлардан эгов тишлари кертиладига зубилолар, жуда қаттиқ кулачоклар, экспентриклар ва бармоқ лар, силлиц қилиндрик калибрлар, токарлик, рандалаш, тиш уйиш кескичлари ва бошқалар тайёрланади.
В1 маркали пўлатдан спиралσ пармалар, метчиклар, развёрткалар ьва бошқа кесувчи асбоблар тайёрланади.
9ХС маркали пўлат парма, развёртка, метчик, плашка, музр (клеймо) ва бошқалар тайёрлаш учун ишлатилади.
ХГ маркали пўлат — тобланганда кам деформацияланиши керак бўлган асбоблар: улчов асбоблари, калибрлар, лекалолар,, узун метчиклар, плашкалар, фреҳалар, пластик массалар учун пресс цолиплар ва бошқалар тайёрлаш учун ишлатиладй.
XI2, Х12М ва Х12Ф1 маркали пўлатлардан совуқлайин штамплаш учун. ишлатиладиган, ишцаланишга жуда яхши бардош берадиган штамплар, матрица ва пуансонлар, эталон шестернялар, сим тортйш кузлари (филσералар) ва бошқа асбоблар тайёрланади.
9Х маркали, пўлатдан совуқлайин прокатлащ жувалари, клеймо ва сумбалар, совуқлайин чуктириш учун- ишлатиладиган матрица ва пуансонлар, егоч ишлаш аебоблари ва бошқалар тайёрланади.
Х05 маркали пўлат—устдралар ва хавфеиз устара тирлари, хирургия аебоблари, уймакорлик аебоблари ва бошқалар тайёрлаш учун ишлатилади.
7X3 ва 8X3 маркали пўлатлардан қиздириб турйб чуктириш матрицалдри, қиздириб туриб эгиШ ва цирциш пуансонлари ва бошқалар тайёрланади..
6ХС маркали пўлатдан пнёвматик зубилолар, совуқлайин штамплаш учуй ишлатиладиган кичикроқ штамплар ва бошқалар тайёрланади.:
4XG маркали пўлатдан зубилолар, металларни қиздириб туриб ва совуқлайин цирциш учун ишлатиладиган цайчилар, қиздириб туриб цолиплаш учун ишлатиладиган штамплар тайёрланади.
ХГС маркали пўлат — тобланганда унча тоб ташламаслиги керак бўлган ўлчов аебоблари тайёрлаш учун ишлатилади.
Ф маркали пўлатдан чаца-танга зарб лаш учун ишлатиладиган штамплар, совуқлайин болт, парчин мих ва гайкалар тайёрлаш учун ишлатиладиган асбоблар тайёрланади.
8ХФ маркали пўлатдан металларни совуқлайин цирциш учун ишлатил-адиган пичоқ лар, тахта (лист) металларнинг четларини совуқлайин цирциш учун йшлэтиладиган матрица ^амда пуансонлар ва бошқалар тайёрланади.
85ХФ маркали пўлат — рамали арралар тайёрлаш учун ишлатилади.
ХВ5 маркали пўлатдан қаттиқ материалларни муътаднл тезлик билан кесиш учун ишлатиладиган кескич ва фреҳалар, жуда огир шароитда ишлайдиган уймакорлик кескичлари ва бошқалар тайёрланади.
4ХВ2С маркали пўлатдан пневматик асбоблар, зубилолар, алюминий ва магний қотишмаларидан босим остида деталлар қуйиш учун ишлатиладиган пресс цолиплар ва бошқалар тайёрланади.
ХВГ маркали пўлат — тобланганда унча тоб ташламаслиги керак бўлган улчов аебоблари ва кесувчи асбоблар, резσба каяибрлари, протяжкалар, узун метчиклар, узун разверткалар, махсус фреҳалар, плашкалар ва бошқа асбоблар тайёрлаш учун ишлатилади.
5ХНМ ва 5ХГМ маркали пўлатлардан болга штамплари ва бошқа асбоблар тайёрланади.
Тезкесар пўлатлар оғир (кесиш тезлиги юқори , кесиш чуқурлиги катта) шароитда ишлаидиган кескичлар тайёрланадиган пўлатлар тезкесар пўлатлар бўлади. Тезкесар пўлатларда қизиган холда қаттиқлигини сацлащ, яъни Юқори температураларга бардош бериш хусусияти бўлиши керак. Тезкесар пўлатдан ясалган кескич, парма, фреза ва бошқа кесувчи асбобларнинг иш сифати шу асбоблар ясалган тезкесар пўлатнинг сифатига, кесувчи асбобларнйнг қанчалик турри ва қанчалик яхши тайёрланганлигига хамда уларнинг қанчалик турри термик ишланганлигига боғлиқ бўлади.
Тезкесар пўлатнй урганишдан олдин шу пўлатдан ясалган кесувчи асбобларнйнг: кескич, фреза, парма ва бошқаларнинг қандай шароитда ишлаши билан танищиб чиқайлик.
Маълумки, кесиб ишлашда заготовкадан маълум қалинликдаги циринди кесиб туширилади. Киринди кесиб тушириш учун эса механик иш сарф қилинади, кесиш проқ ессида бу иш иссиқликка айланади, иссиқлйк эса кесиб ишланаётган заготовкани, цириндини, кескични қиздиради ва цисман ташқарига тарқалади. Бундан ташқари, кесиш проқ ессида циринди кесувчи асбобнинг олдинги юзасини, заготовканинг цирйндидан кейинги юзаси эса кесувчи асбобнинг кетингй юзасини едиради (241-расм). Пўлатнй кесиб ишлашда кесувчи асбобнинг кетинги юзаси унча едирилмайди, олдинги юзаси эса кучли ёдирилиб, бунинг оқибатида уйиқ ҳосил бўлади.

241-расм. Кириндининг ишкалаши натижасида кесувчи асбобнинг

олдинги юзасида ўйиқ ҳосил бўлиши.

Ўйиқнинг чуқурлиги маълум даражага етгач асбобнинг кесувчи қирраси қиринди-нинг босим кучига бардош беролмай, синиб тушади. Демак, кесувчи асбобнинг қанча вақт ишлаши ўйиқ чуқурлигинийг қанчалик тез усишига, ўйиқ чуқурлигининг усиш тезлиги эса шу асбоб ясалган тезкесар пўлатнинг цизиган холда ейилишга қанчалик чидамли эканлигига ва кесувчи асбобнинг цизиш даражасига боғлиқ бўлади. Ўз-ўзидан маълумки, кесувчи асбобнинг қизиш температураси кесиш шароитига боғлиқдир. Кесувчи асбобнинг иш унуми қанчалик катта, яъни у вақт бирлиги ичида қанчалик кўп қиринди кесиб туширса, у кесиб ишланаётган материалдан қириндининг ажралиши қанчалик қийин бўлса, асбобнинг кесувчи қирраси; шунчалик қаттиқ қизийдй. Кесувчи асбобнинг (кескичнинг) энг қаттиқ қизиган қисмида температура 700°С га етади. Агар асбоб ясалган пўлат ана шу температура таъсирида юмшамаса, асбоб узининг ейилишга чидамлилик ва кесиш хоссаларини узоқ вақт сақлаб қолади. Кесувчи асбобнинг ейилишга чидамлилиги қизиган ҳолатдаги каттиқлигига кўп даража боғлиқ бўлади, шунинг учун кесувчи асбоб ясаладиган пўлат юқори температураларда қаттиқлигини унча Узгартирмаслиги керак.

Углеродли асбобсозлик пўлати 200°С гача қизигандан кейин унинг қаттиқлиги тез пасаяди, тезкесар пўлатнинг қаттиқлиги бу пўлат 600°С гача қизиганда ҳам сацланиб қолади, қаттиқ қотишма эса 800°С гача қизиганда ҳам унинг қаттиқлиги унча узгармайди;
Демак. ишлаш жараёнида 200°С дан юқори температурагача қизийдиган асбобларни углеродли пўлатлардан ясаб бўлмайди. Тезкесар пўлатдан тайёрланган кесувчи асбобнинг иш унуми углеродли пўлатдан ясалган асбобникига қараганда анча юқори, қаттиқ қотишмадан ясалган асбобники эса тезкесар пўлатдан ясалган асбобникидан ҳам юқори бўлади.
Шуни ҳам айтиб ўтиш керакки, тезкесар асбоб учун пўлатнинг совуқ ҳолатдаги қаттиқлиги кифоя қилмайди. Нормал температурада углеродли асбобсозлик пўлатининг қаттиқлиги тезкесар пўлатникидан юқорироқ , аммо шунга қарамай, углеродли пўлатдан тезкесар асбоб ясаб бўлмайди, чунки тезкесар асбоб ўз қаттиқлигини совуқ ҳолатдагина эмас, балки юқори температураларда ҳам сақлаб қолиши керак, углеродли асбобсозлик пўлатининг қаттиқлиги эса, юқори да айтиб утилганидек, 200°С дан юқори " температурада тез пасайиб кетади.
Тезкесар пўлат ўз қаттиқлигини юқори температурада қисқа вақтгина эмас, балки узоқ вақт ҳам сақлаб туриши, бошқача қилиб айтганда, исбицбардош (юқори температур ага чидамли) бўлиши керак.
Энди, температура, қаттиқлик ва пўлатда бўладиган структура ўзгаришларини бир-бирига боғловчи баъзи қонуниятларини кўриб чиқайлик.
Пўлат қиздирилганда ҳамма вақт унинг қаттиқлиги пасаяди, аммо бу вақтда пўлатда структура ўзгаришлари содир бўлмаса, пўлат дастлабки температурасигача совиганда унинг қизишдан олдинги қаттиқлиги тикланади, яъни бунда қаттиқликнинг пасайиши қайтар бўлади. Агар пўлат қиздирилганда унда структура ўзгаришлари содир бўлса ва, шу билан бирга, унинг қаттиқлиги пасайса, пўлат дастлабки температурасигача
совиганда унинг қаттиқлиги қиздиришдан олдинги қаттиқлигидан паст бўлади, яъни қаттиқликнинг пасайиши қайтмас булади. Пўлатнинг ана шу қайтмас структура узгарйшларига ҳаршилик курсатиш хусусияти иссщбардошлик деб аталади.
Тобланган пўлатларнинг иссиқбардошлиги нимага боғлиқ эканлигини кўриб чиқайлик.
Мартенсит қаттиқлигининг юқори бўлиши углероднинг а-темирда эришидан келиб чиқади. Маълумки, углеродли пўлат бўшатилганда мартенситдан нихоятда майда карбид заррачалари ажралиб чиқади. Пўлат 200°С гача бўлган температурада бўшатилганда мартенситдан ажралиб чиққан карбид ҳаррачалари майдалигича қолиб, пўлатнинг қаттиқлигини унча пасайтирмайди. Аммо пўлат 200°С дан юқори температурада бўшатилса, мартенситдан ажралиб чиққан карбид ҳаррачалари йириклашиб, пўлатнинг қаттиқлиги тез пасаяди. Демак, пўлат қиздирилганда уз қаттиқлигини сақлаб қолиши учун уни ажралиб чиққан карбид ҳаррачаларининг йириклашувини қийинлаштирадиган элементлар билан легирлаш керак. Агар пўлатга махсус карбид ҳосил қиладиган миқдорда бирор элемент (карбид хосил қилувчи элемент) қушилса, пўлатнинг иссиқбардошлиги кўта рилади, чунки махсус карбид
мартенситдан темир карбидга қараганда анча юқори температурада ажралиб чиқади ва анча юқори температурада коагулланади (йириклашади). Масалан, Сг, V ва баъзи бошқа элементларнинг махсус карбидлари 500°С дан Юқори температурадагина сёзиларли коагулланади.
Бинобарин, пўлатни иссиқбардош қилиш учун унга ҳарийб барча углерод билан бирикиб, махсус карбидлар"ҳосил қиладиган миқдорда элементлар қушиш керак. Ана шундай элементлар жумласига, биринчи навбатда, Сг, V, Mo, W киради.
Тезкесар пўлатларнинг химиявий таркиби 36- жадвалда келтйрилган.

36- ж а д в а л