Ыстыа берік болаттар мен орытпаларды топтау

 

Заманауй ыстыа тзімді материалдарды сапасына байланысты перлитті, мартенситті жне аустенитті ыстыа берік болаттар, никельді жне кобальтті ыстыа берік орытпалар, иын балитын металдар болып бірнеше трге блінеді.

300^oC дейінгі температурада кдімгі конструкциялы болаттарды беріктігі жоары, бндай температуралы орталар шін жоары легірленген болаттарды олдануды ажеті жо.

350÷500^oC температура интервалында жмыс істеген кезде перлитті, ферритті жне мартенситті класты легірленген болаттар олданылады.

Перлитті ыстыа берік болаттар. Бндай топа азанды болаттар мен сильхромдар жатады. Бндай болаттар арылы азанды ондырыны, бу турбиналарыны, іштен жану озалтыштарыны блшектерін жасайды. Болатты рамындаы кміртегіні млшері аз болады. айта кристалдану температурасын арттыру шін болатты хроммен, молибденмен жне ванадимен легірлейді (маркасы 12Х1МФ, 20Х3МФ). Перлитті болаттар пісіріп жабыстыруа икемді, сондытан пісірілетін конструкцияларда (мысалы, бу ыздырыштарды бырларында) олданылады.

Газ турбиналарыны блшектерін жасау шін мартенситті класты иын легірленген болаттар 12Х2МФСР, 12Х2МФБ, 15Х12ВНМФ олданылады. Хромны млшерін арттырса, болатты ыстыа тзімділігі артады. Хром, вольфрам, молибден жне ванадий айта кристалдану температурасын жоарылатады, термиялы деуден кейін беріктікті арттыратын карбид тзіледі. Пісіріліп жабыстырылмайтын ыстыа берік блшектерді (іштен жану озалтыштарыны клапандары) жасау шін, хромдыкремнийлі болат – сильхромдар: 40Х10С2М, 40Х9С2, Х6С олданылады. Легірлеу дрежесі артан сайын ыстыа беріктік асиеті артады. 500÷700^oC жмысты температурада аустенитті класты болатарды олданады. Бндай болаттардан озалтыштардыклапандарын, газ турбиналарыны алатарын, реактивті озалтыштарды саптамалы аппараттарын жне т.б. жасайды.

Ыстыа берік негізгі аустенитті болаттара осымша вольфрам, молибден, ванадий жне т.б. элементтермен легірленген хромникельді болаттар жатады. Болатты рамында 15÷20 % хром жне 10÷20 % никель болады. Олар ыстыа тзімді жне ыстыа берік, иілгіш, жасы пісіріліп жабыстырылады, біра кесу жне ысыммен делуі иын. Жиектерінде трлі фазаларды тзілуіне байланысты 600^oС температура шамасында сыныштыы байалады.

700÷900^oC температурада жмыс істейтін блшектер, негізі никель жне кобальт болатын орытпалардан жасалады (мысалы, реактивті озалтыштарды турбиналары).

Никельді орытпаларды деформацияланан трде олданылады. Оларды рамында 55 % арты никель жне кміртегіні млшері аз (0,06÷0,12 %) болады. Ыстыа беріктік асиеті жаынан е жасы ыстыа берік болаттан асып тседі.

рылымы бойынша никельді орытпаларды гомогенді (нихромдар) жне гетерогенді (нимониктер) деп екіге бледі.

Нихромдар. Бндай орытпаларды негізі - никель, ал негізгі легірлеуші элемент – хром (ХН60Ю, ХН78Т).

Нихромдарды ыстыа беріктігі аз, біра ыстыа тзімділігі жоары. Оларды жктеме аз сер ететін тотытырыш ортада жмыс істейтін блшектерді жасау жне ыздырыш элементтерді жасау шін олданады.

Нимониктерге келесідей трт металдан тратын орытпалар жатады: никель, хром (шамамен 20%), титан (шамамен 2%), алюминий (шамамен 1%), ХН77ТЮ, ХН70МВТЮБ, ХН55ВМТФКЮ. Термиялы делген кйде ана олданылады.

иын легірленген никельді орытпаларды ыстыа беріктігін арттыру шін атты ерітіндіге кобальт, молибден, вольфрам осу керек.

900^oC (2500^oС дейін) жоары температурада жмыс істей алатын негізгі материалдара иын балитын металдар вольфрам, молибден, ниобий жне т.б осылан орытпалар жатады.

Негізгі иын балитын металдарды балу температурасы: вольфрам – 3400^oС, тантал – 3000^oС, молибден – 2640^oС, ниобий – 2415^oС, хром – 1900^oС.

Бндай металдарды ыстыа беріктігіні жоары болуы кристалл торда атом аралы байланыс кшіні лкендігіне жне айта кристалдану температурасыны жоары болуына байланысты.

Негізі молибденнен тратын орытпалар жиі олданылады. орытпаа легірлеуші оспа ретінде титан, цирконий, ниобий осады. Тотыудан орау шін силициумдейді, орытпаны бетінде алыдыы 0,03÷0,04 мм болатын MoSi₂ абаты пайда болады. Силициумдалан блшектер 1700^oС температурада 30 саата дейін жмыс істей алады.

Вольфрам – иын балитын металл. Оны электротехника мен электроникада (жарышамдарды ылдары, вакуумды аспаптардаы ыздырыштар) трлі масатта олданылатын болаттар мен орытпаларда легірлеуші элемент ретінде олданады.

Легірлеуші элемент ретінде вольфрама молибден, рений, тантал осады. Вольфрам мен ренийді орытпасы – 196^oС дейін иілгіштігін сатайды жне оны беріктік шегі 1800^oС температурада 150 МПа.

Вольфрам осылан орытпаларды ыстыа тзімділігі тмен болады, тотыудан тзілген жабын металды клемін ш есеге дейін арттырады, сондытан олар жарылады жне абыршатанады. Олардан вакуумда жмыс істейтін бйымдар жасайды.