Дріс. Жоарылегірленген болаттар мен орытпаларды пісіру технологиясы.
Жоарылегірленген деп, бір немесе бірнеше элементтермен 5-55% клемінде легірленген темір негізіндегі болаттарды атайды. Жоарылегірленген болаттар екі лкен топа блінеді: а) темір-никель негізіндегі орытпалар; б) никель негізіндегі орытпалар. Темір-никельділерге жататындары – рылымы хром мен баса легірлеуші элементерді темір-никель негізіндегі (никель мен темір рамыны осындысы 65 %-дан жоары, никельді темірге атынасы жуы шамамен 1:1,5) атты ертіндісі болып табылатын орытпалары. Никельділерге жататындары – рылымы хром мен баса легірлеуші элементтерді никель негізіндегі (никель рымы 55%-дан кем емес) атты ертіндісі болып табылатын орытпалары. Жоарылегірленген болаттар мен орытпалардан бйымдар жасаанда пісіруді барлы трін пайдаланады; флюс астында аптамалы электродтармен, ораушы газдар ортасында, плазмалы, тйіспе, электр ожды, электрон-сулелі, сондай-а пісіруді арнайы тсілдерін; диффузиялы вакуумда, йкеліспен пісіру т.б. Ыстыа берік болаттар мен орытпалардан жасалатын тйіндерді елеулі блігін днекерлеумен дайындайды.
Флюс астында пісіру. Флюс астында пісіру тоттануа берік болаттардан химиялы жне мнай-химиялы аппаратуралар жасаанда басты технологиялы рдіс болып табылады. Ол жылу берік болаттар мен орытпалардан бйымдар ндіргенде де пайдаланылады.
Флюс астында пісіруді осыншама ке олданылуы, оны олмен пісіру алдындаы, бірнеше елеулі артышылытарымен аныталады. Флюс астында пісіргенде, баса да механикаландырылан балытып пісіру тсілдері сияты, іс жзінде, зіліссіз жіктерді кез-келген зындыын алуа болады. Мнда кратерлер саны крт азаяды. Бны лкен маызы бар, ткені жоарылегірленген жіктерді кратерлерінде кристаллизациялы сызаттар пайда болу ммкіншілігі, кміртектілерге араанда елеулі жоары.
Дегенмен, е мндісі флюс астында пісіру шарттарыны тратылыы, соны салдыранан жік металыны химиялы рамы мен асиетіні тратылыы. Бл жоарылегірленген болаттар мен орытпалар шін те манызды, йткені жік металыны химиялы рымыны аздап згеруіні зі, онда кристаллизациялы сызаттар пайда болуына немесе оны тоттануа арсы немесе ыстытай беріктілгін едуір нашарлатуа алып келеді. Мысалы, аустенитті металл жігінде кміртегін 0,02-0,03 % -а кбейтсе, кейбір жадайларда оны тоттануа беріктігін жоалтуа алып келеді, ал кремнийді рамын 0,2-0,3 % -а ктерсе, ол кристаллизациялы сызаттарды пайда болу себептері болуы ммкін. Флюс астындаы пісіру, іс жзінде, негізгі метала абыршасыз, біралыпты ауысуымен тегіс жік алуа ммкіншілік береді. Мндай жіктер, олмен орындаан жіктермен салыстыранда, жоарыра тоттануа беріктігімен ерекшеленеді. Бл флюс астында пісіруді, баса барлы олмен пісірулерді алдындаы таы да бір маызды артышылыы.
Жоарылегірленген болаттар мен орытпаларды флюс астында пісіру техникасы, теттегі кміртекті болаттарды пісіру техникасынан іс жзінде айырмашылыы жо. Дегенмен, жоарылегірленген болаттар мен орытпалара тн, біратар арнайыланан ерекшеліктері бар.
Осындай ерекшеліктерді атарына кпшілігінде траты тоты пайдалану жатады. Бл жоарылегірленген болаттар мен орытпаларды пісіру шін, фторидті жне жоары негізді фторсыз флюстерді пайдаланудан болады, ал оларды астында айнымалы, топен пісіру иындау.
Фторидті флюстер астында пісіруді, оларды тотытандыру абілетіне арамай, кері полярлы траты топен, ал жоары негізді фторсыз флюстерді – тура полярлы траты топен жргізеді.
Жоарылегірленген болаттар мен орытпаларды флюс астында, пісіруді салыстырмалы трде имасы лкен емес (кристаллизациялы сызаттара арсы беріктеу) жіктермен орындайды, бл жадайда басым кпшілігінде жіішке сымды пайдалану арастырылады. Мнда диаметрі 2-3 мм сымды кбірек олданады, ал кміртекті болаттарды пісіргенде жуандау (диаметрі 3-5 мм) сымдармен пісірген тиімдірек. Осыан байланысты жоарылегірленген сымдармен пісіргенде электрод шыысын елеулі азайтуа тура келеді. Аустенитті болаттармен орыталарда жасалан сымдар, жылу ткізгіштілігі тмендеу жне электрлік кедергісі жоары боландытан, баса те жадайларда, деттегі тменкміртекті сымдара араанда, тезірек балиды. Сондытан жасы алыптасан жіктерді алу шін, электрод шыысын оданда кбірек азайтуа тура келеді. (деттегі болат сымы, шыысымен салыстыранда шамамен 1,5-2 есе). Осылайша диаметрі 2-3 мм аустенитті сымдармен пісіргенде, электрод шыысы 20-30 мм-ден аспауы ажет.
Аустенитті болаттар мен орытпаларды балу температурасы деттегі кміртектілірден 50-1500С –а тмен.
Сондытан кміртекті болаттарда алатын балу тередігіндей тередікті алу шін, аустенитті болаттар мен орытпаларды флюс астында жне балытып пісіруді баса трлерімен пісіргенде то шамасын 10-30% –а азайту ажет. Осы топты болаттары мен орытпаларын механикалы пісіргенде, то келтіретін мштіктерді жадайына ерекше кіл блу керек.
Жоарылегірленген сымдарды мыс жне мыс орытпаларымен йкелесінде, йкеліс коэффициенті жоарыра боландытан, мштік тез тозады. Нтижесінде мштік пен сым арасындаы электр тйіспесі бзылады жне жік алыптасуы нашарлайды; шалапісірім, кескін т.б. ааулар пайда болуы ммкін.
Жоарылегірленген болаттар мен орытпаларды флюс астында пісіру шін, МЕСТ 2246-70-те арастырылан пісіру сымдарыны барлы трлерін пайдаланады. Бдан да баса осы топты болаттары мен орытпаларын пісіру шін, ведомстволы техникалы шарттармен шыарылатын пісіру сымдарыны кптеген трлері пайдаланады.
Жоарылегірленген ыстыа берік болаттармен орытпаларды негізінде фторидті тотысыз флюстер АНФ-1П, АНФ-5, АНФ-8, АНФ-23,АНФ-24, 48-ОФ-6, сондай-а тотытандыратын кремнийсіз флюстер АНФ-17 астында пісіреді. Тоттануа берік болаттарды пісіру шін, тмен кремнийлі АН-26, 48-08-10 жне АНФ-14 флюстері кеірек олданыс тапты.
Жоарылегірленген болаттар мен орытпаларды пісіру шін олданылатын барлы флюстерді ылал тарту абілеттілктері бар. Сондытан жіктерде кеуектер пайда болдырмау шін, оларды пісіру алдында ыздыру ажет.
Тоттануа берік болаттарды пісіру шін олданылатын флюстер міндетті трде кміртегіне баыланады. Оны флюстегі рамы 0,2%-дан аспауы керек, ал шамадан тыс тмен кміртекті болаттарды пісіргенде флюстегі кміртегі рамын 0,1%-а дейін шектейді.
азіргі кездегі фторидті флюстер жоарылегірленген сымдармен оса жоарылегірленген болаттар мен орытпалардан жасалан жауапты рылыларды ойдаыдай пісіруге ммкіншілік береді.
олмен доалы пісіру. Жоарылегірленген болаттар мен орытпаларды олмен пісіру, деттегі рылылы болаттар сияты пісіріледі. Сонымен бірге біратар арнайы ерекшіліктері бар, оны ішіндегі бастылары: кпшілігінде фтор-кальцийлі аптамасымен электродтарды пайдалану; кері полярлы траты топен пісіру; электрод шын клдене тербеліссіз ыса доамен пісіру; аздау топен, салыстырмалы трде, ыса электродтармен пісіру.
МЕСТ 9466-60 жне 10052-62 сай жоарылегірленген болаттар мен орытпаларды пісіруге арналан электродтарды трлері Э, ЭАФ, ЭФ жне ЭА индекстерімен белгіленеді.
Аталан электродтара ойылатын жалпы техникалы талаптары мен лшемдері МЕСТ 9466-60 бойынша белгіленген. Осы МЕСТ-ке сай электродтарды шартты белгісі электрод табасын, электрод типін, пісіру сымыны диаметрін жне МЕСТ нмірін амтуы ажет.
Мысал ретінде ХI8HI0T болатын пісіру шін олданылатын диаметрі 4 мм, ЭА-1Б типті ОЗЛ-7 электродыны шартты белгісін келтірейік: ОЗЛ-7-ЭА-1Б-4,0 МЕСТ 10052-62 жне 9466-60.
Жоарылегірленген болаттар мен орытпаларды пісіруге арналан біратар электрод табалары, сонда-а ведомстволы техникалы шарттарда арастырылан. Электродтарды табаларын пісіру жаластарын наты пайдалану шарттарына байланысты тадау ажет.
Жоарылегірленген болаттар мен орытпаларды аустенитті электродтармен пісіру ережесін то шамасыны электрод диаметріне атынасы 25-30 А/мм –ден аспайтындай етіп, есептеулермен таайындайды. Аустенитті электродтармен тбелік немесе тік алыпта пісіргенде, тменгі алыпта пісіргендегі, осындай крсеткішпен салыстыранда, то кшін 10-30 % - а тмендетеді. Жік металында кеуек пайда болмауы шін пісіру алдында электродтарды 250-4000С температурасында 1-1,5 саат ішінде ыздыру ажет.
Аргон мен гелиде газ – электрлі пісіру. Газ электрлі пісіру жоарылегірленген болаттар мен орытпалардан жасалан пісіру рылыларын ндіргенде берік орын алды. Аргон жне гелий-доалы сияты пісіруді ескі тсілдерімен атар, кмірышкыл газында жне ртрлі газ оспаларында пісіру ойдаыдай олданылады.
Аргон мен гелий доалы пісіруді те жасы ерекшелігі – доаны тратылыы, пісіру аумаы жасы ораландытан, пісіру жіктеріні жоары сапасы, таы да ерекше маыздысы – кез келген кеістік алпындаы жіктерді орындау ммкіншілігі.
Аргон доалы пісіруде доа мен пісіру ваннасын ауадан орау, гелиді пайдаланан жадайдан сенімдірек, йткені аргон ауадан ауырлау. Жоарылегірленген болаттар мен орытпаларды аргон доалы пісіруді балиты жне балымайтын электродтармен жргізеді. Бірінші жадайда кері полярлы, екіншісінде – тура полярлы траты тоты пайдаланады.
Жоары рамды алюминий бар болаттар мен орытпаларды вольфрам электроды мен пісіруді, тоты абыршаын бзу масатында, айнымалы топен орындау сынылады. Вольфрам электродымен жіктерді орындаанда жік металына вольфрам блшектеріні тсуі ммкін. Электрод бзылуыны жиірек кездесетін себебі – то кшін дрыс тадамаанды (наты электрод диаметрі шін, шамадан тыс лкен то кші жиірек болады). Сапалы тегіс, жасы алыптасан жіктер алу шін, вольфрам электродын дер кезінде шкірлеп тру ажет. Бл белсенді даты электрод шетімен жылжуын болдырмайды да, жік исаймай тзулеу орындалады, іс жзінде барлы зындыта балу тередігі біркелкі болады. Вольфрам электроды мен аргон мен гелийде пісіруді осынды сымсыз кпшілігінде жа жаймалы болаттардан рылы жасаанда) жне осынды сыммен, олмен жне автоматта орындайды. Пісіруді олмен орындаанда, осынды сымны шы руаытта ораушы газ аынында болуы шарт. Балитын электродпен аргон-доалы пісіруді аптамалы электродпен жне флюс астындаы пісірулерден айырмашылыы, зіні ерекшелігі бар. Бл ерекшілігі мынада – доадан металды туі тамшылы емес, аымды болуы керек. Белгілі, аымды рдіс тек ана тоты лкен тыыздыында болуы ммкін. Мысалы, 18-10 типті диаметрі 1 мм сыммен пісіргенде, аымды рдіс то кші 190А шамасында тратанады, ал диаметрі 1,6 жне 2 мм сымдар шін кші райсысына сай 240 жне 320 А шамасынан кем болмауы керек.
Кмірышыл газында пісіру. Жоарылегірленген болаттар мен орытпаларды балытып электродпен кмірышыл газында пісіргенде, хром іс жзінде тотыпайды. Пісіру сымынан титанны туі 50% -а жетеді, ал салыстыранда аргонда пісргенде 85 % жне фторидті флюстер астында пісіргенде 65-70%. Егер сымны рамында 0,10% - а дейін С болса онда жік 0,02-0,04%-а кміртектенеді, яни ол кристалларралы тоттануа арсы оны беріктігін тмендетеді. Егер жіктегі тратандырыш элементеріні (титан, ниобий) жне ферритизатор элементтеріні (кремний, алюминий, хром) рамын біршама ктерсе, онда кміртектенуге арамай, ажетті тотануа беріктігі амтамасыз етіледі. Осы аиданы пайдаланып, жоарылегірленген аустенитті жне хромды болаттарды пісіру шін, бір-атар пісіру сымдары жасалды. Мысалы, 18-10 (Х18Н10Т) типті болаттарды кмірышыл газында пісіру шін Св-8Х20Н9С2БТЮ пісіру сымы, 18-12(Х18Н12Т) типті болаттарды пісіру шін – Св-08Х25Н13БТЮ сымы, ал, IX17H2 типті хромды болаттар шін -07Х18Н2Т (ЭП157) сымы олданылады. Бл сымдарда жоарылау хром рамы бар жне кремний, ниобий, титан жне алюминий мен осымша легірленген.
Тоттануа берік болаттарды аустенитті сыммен кмірышыл газында пісіруді кемшілігі, ол балыан металды едуір арынды шашырауы (орташа 10-12%) жне метала пісірілген шашырандыларды тоттану ошаын алыптастыруы. Диаметрі 1,0-1,5 мм жіішке сымды олдану жне аздау шыыста пісіру, шашырауды азайтады. Шашырандыларды метала пісіріліп алмауы шін, пісіру алдында суа ерітілген бор ертіндісімен немесе баса ораушы абатпен, оны жау сынылады. ораушы газда пісіруді таы да бір кемшілігі, жоарылегірленген жік бетінде берік тот абыршаыны алыптасуы. Бл абыршаты жікпен стасу беріктігі солрлым кп, нерлым абыршаты хром тотыы кп болан сайын.
Аустенитті болаттарды кмірышыл газында пісіргенде, тоты абыршаыны пайда болуымен кресуді те тиімді бір шарасы, доаа фторидті пісіру флюсіні, мысалы АНФ-5, аздау клемін беру болып табылады.
Кмірышыл газында аз топен пісіргенде, аргонда пісірген сияты, кеістіктегі кез келген алыптаы жіктерді орындауа болады. Бл, быржолдарын жинастыруда жне баса тоттануа берік жне ыстыа берік болаттардан жасалан баса имараттарды пісіру жмыстарын механикаландыруды лкен болашаын ашады.
Электр ожды пісіру. Жоарылегірленген болаттар мен орытпалара электр ожды пісіруді ерекше баалы технологиялы асиеттері – жиектерді дайындамай-а пісіру, кристаллизациялы сызаттар алыптасуына арсы жік металыны беріктігін жоарылату ммкіншілігі жне тйіспе жіктерді пісіргенде, салыстырмалы трде, шалыстануды аздыы. Электр ожды пісіруді кемшілігі - жік жаны аумаы металыны шамадан тыс арты ыздырылуы. Кейбір жадайларда, бл пісіру жаластарыны асиеттеріне кері серін тигізеді. Осылайша, тоттануа берік болаттардан жасалан пісіру жаластарын, осы себеппен, міндетті трде термодеу жасау ажет, болмаса аралы тоттану аумаы пайда болуы ммкін.
ыса пісіру жіктерін тілікше электродтармен, зындарын сыммен пісіру сынылады.
Тілікшені пайдалану тиімділігі жоарылегірленген болаттар мен орытытпалардан жасалан калибрленген пісіру сымын (кпшілігіні илемділігі нашарлау) дайындау крделілігімен байланысты. ажетті химиялы рамымен тілікшені алу, ерекше иынды тудырмайды.
Жоарылегірленген болаттар мен орытпаларды электр ожды пісіру шін, негізінде фторидті флюстер жйесі СаF2-CaO-Al2O3, CaF2-CaO, CaF2-Al2O3, CaF2-CaO- Al2O3-MgO-SiO2, сондай-а таза оспасыз CaF2 олданады.
Электр ожды пісіру шін фторидті тотысыз флюстерді пайдалану да, оттегіне лкен жаындыы бар элементтерді, барлы уаытта, пісіру ваннасында жасы орытылуына кепілдік болмайды. Сондытан кейбір жадайларда кокс ваннасын инертті газбен (аргонмен) орауа тура келеді.
дебиеттер: 1 негізгі: [567-621].
Баылау сратары:
1. андай болаттар жоарылегірленген деп аталады?
2. Жоарылегірленген болаттар андай лкен топтара блінеді?
3. Жоарылегірленген болаттарды пісіру тсілдері?
4. Жоарылегірленген электр ожды пісіруішін андай флюстер олданылады?
5. Жоарылегірленген болаттарды флюс астында пісіру шін, андай псру сымдары олданылады?