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

Цементитланадиган конструкцион пўлатларнинг механик хоссалари
(ГОСТ 1050-57 ва ГОСТ 4543-57)

Пулатнинг маркаси	Термик ишлашнинг тавсия этиладиган ре* жими

Энди, цементитланадиган пўлатлардан энг мухимларини куриб чиқишга утайлик.

Уг л е р о д л и п у л а т л а р (08, 10, 15, 20). Бундай пўлатлар фақат ейилишга ишлайдиган, узагининг пухта булиши унча ахамиятга эга булмаган майда деталлар тайёрлаш учун ишлатилади. Бундай пўлатдан ясалган деталлар цементитланиб, тобланиб, сунгра паст температурада бўшатилгандан кейин уларнинг сиртқи қатлами жуда қаттиқ булиб қолади — қаттиқлиги Роквелл буйича 60—65 га етади.
08, 10, 15, 20 маркали пўлатлар цементитлаш вақтида ута қизишга мойил булганлиги учун, бу пўлатлардан ясалган деталлар цементитлангандан кейин уларни икки марта тоблаш: биринчи гал 870—900°С гача, иккинчи гал эса 770—790°С гача қиздириб, сувда тоблаш керак, шундай қилинганда деталлар узагининг тузилиши анча яхшиланади.
Ма р г а н е ц л и п у л а т л а р . Марганец феррит таркибига кириб пўлатнинг қаттиқлигини оширади; углерод ва темир билан узаро таъсир этиб, (Fe, Мп₃)С таркибли мураккаб карбид хосил қилади. Марганец пўлатнинг тобланиш чуқурлигини анча оширади, чунки пўлатга марганец цушйлганда аустенитнинг перлитга (феррит билан цементит аралашмасига) парчалана бошлаш ва тамом парчаланиб булиш чизиқлари ўнг
томонга силжийди.

223- расм. Марганецнинг феррит қаттиқлигига таъсири (А. П. Гуляев ва В. П. Емелина):

/ — юмшатилган пулат: И — тобланган пўлат.

224- расм. Хромнинг феррит қаттиқлигига таьсири

(А. П. Гуляев ва В. П. Емелина У I •— юмшатилган пулат; И — тобланган пулат.

Марганец ферритнинг тоблангандан кейинги пухталигини (қаттиқлигини) оширади (223-расм), шунинг учун марганецли пўлатдан ясалган деталлар тоблангандан кейин уларнинг узаги углеродли пўлатлардан ясалган деталларникига қараганда пухта булади.

15Г ва 20Г маркали пўлатлардан ясалган деталлар цементитланиб, сунгра тоблангандан кейин уларнинг сиртқи қатлами анча қаттиқ, узаги эса қовушоқ, аммо углеродли пўлатлардан ясалган деталларникига қараганда пухтароц булади.
15Г ва 20Г пўлатлари яхши пайвандланади ва металл кесиш станокларида углеродли пўлатларга қараганда яхши ищланади. Марганейли пўлатлар қиздирилганда улардаги аустенит доналари йириклашади, бу эса марганецли пўлатларнинг камчилигидир.
Хр ом л и п у л а т л а р. Хромли пўлатларнинг 15Х ва 20Х маркалари ишцаланишга ишлайдиган ва узагининг пухталиги юқори булиши талаб этиладиган деталлар тайёрлашда кенг куламда ишлатилади.
Хромли пўлатлардан ясалган деталлар тобланганда уларнинг узаги углеродли пўлатдан ясалган деталларникига қараганда анча пухта булади, бунинг сабаби шуки, деталь тобланганда хромли феррит пухталанади (224-расм). Хром пўлатнинг тобланиш критик нуқтаейни пасайтиради, шунинг учун хромли пўлатлардан ясалган деталлар цементитлангандан кейин. мойда тобланади, натижада деталлар кам деформацияланади. Хромли пўлатлардан ясалган деталларни интенсив цементитлаш цементит тури ва куп миқдорда карбидлар хосил булишига олиб боради, деталлар цементитлаш температурасида узоқ вақт тутиб турилганда эса пўлат доналари анча йириклашади. Хромли пўлатлардан ясалган; деталлар 900°С гача қиздирилиб цементитланади, сунгра 820°С гача, қиздириб тоблангандан кейин, 180°С да бушатилади.
15Х пўлатидан автомобиль двигателларининг клапан, турткичлари, поршень бармоги, паразит шестерня ўқи ва бошқалар, 20Х пўлатидан эса станокларнинг шестернялари, кулачокли муфталарй, втулкалари, сирпаниш подшипникларида ишлайдиган шпинделлари, червяклари, оправкалари, шлицали валиклари ва бошқа деталлари, автомобилларнинг эса узатмалар қутисининг шестернялари, бирламчи вали ва бошқа деталлари тайёрланади.

225- расм. Никелнинг феррит қаттиклигига. таъсири (А. . П. Гуляев ва

В. П. Емелина):
/ — юмшатилган пўлат; //— тобланган пўлат.

Н и к е л л и п у л а т л а р . Никелли пўлатлар унча кўп тарқалган Эмас, чунки никель қиммат туради.

Никель пўлатнинг барча механик хоссаларини, яъни пўлат таркибидаги ферритнинг қаттиқлигинидам (225- расм), қовушоқлигини хам оширади.
Никелли пўлатлардан ясалган деталлар билан бошқа пўлатлардан ясалган деталлар бир хил шароитда цементитланса, никелли пўлатлардан ясалган деталларда диффузион қатламнинг чуқурлиги ва бу қатламдаги углероднинг миқдори бошқа деталларникига қараганда камроқ булади, аммо цементитланган қатлам цементитланмаган қатламга бирмунча текис утади, яъни цементит бир текис тарқалган булади.
X р о м-н и к е л л и п у л а т лар. 12ХНЗА, 12Х2Н4А ва 20Х2Н4А маркали пўлатлар хром-никелли конструкцион пўлатларнинг ичида энг яхшиси булиб, куп нагрузка тушадиган, цементитланадиган деталлар тайёрлаш учун ишлатилади, чунки бундай пўлатларнинг бутун кесими буйлаб механик хоссалари юкоридир. Хром-никелли пўлатларнинг пухталиги хам, қовушоқлиги хам юқори булади. Хром-никелли пўлатларда
асли доналари улчами кичик (стандарт шкала буйича 6- номердан юқори) булганлиги учун улар ута қизишга унча сезгир эмас, шу сабабли хромникелли пўлатлардан ясалган деталларни 860°С гача қиздириб, фақат бир марта тоблаш ёки цементитлаш печидан олинган зазотиёц 860°С гача шамоллатиб, сунгра тоблаш мумкин. Бундай пўлатларда аустенитнинг барқарорлиги ва совитиш критик тезлиги Паст булганлиги учун хром-никелли пўлатлар мойда тоблангандан кейин хам уларда мартенсит структура зосил булади. Хром-никелли пўлатлардан ясалган деталларнинг механик хоссаларига бушатиш температурасининг қандай таъсир этиши 226- расмда тасвирланган.
12ХНЗА пўлатидан автомобилларнинг кетинга юриш дифференциалининг сателлити ва бошқа деталлари, 12Х2Н4А пўлатидан эса етакчи шестернялари, тирсакли вал шестерняси бирламчи вали ва бошқа деталлари тайёрланади.
X р о м-м а р г а н е ц л и;- п у л а т л а р. Хром-марганешш пўлатлардан 20ХГ маркали пўлатни куриб чицаМиз. 20ХГ маркали пўлат хром- никелли пўлатлар урнига ишлатилади. Цементитланадиган деталларни хром-никелли пўлатлар дан эмас, балки хром-марганёцли пўлатлардан тайёрлаш маъқулроқ, чунки 20ХГ пўлати кам углеродли пўлат булганлиги учун унда марганец карбидлари хосил булмайди ва, шунинг учун, бу пўлатдан ясалган деталлар цементитланиб, сунгра тоблангандан кейин уларнинг пухталйги хам, қовушоқлиги хам ошади. 20ХГ пўлати- дан ясалган деталлар термик ишлангандан кейин уларнинг механик хоссалари 20Х пўлатидан ясалган деталларникига қараганда юқори булади. 20ХГ полати тобланганда кам деформацияланади.
20ХГ пўлатидан станокларнинг шестернялари, кулачокли муфталари, червяклари ва бошқа деталлари, автомобилларнинг эса узатмалар

226- расм. Хром-никелли пулатнинг механик хоссаларига бушатиш температура-

сининг таъсири (А. П. Гуляев):