4-Mavzu: Rangli metallar. Rangli metallar qotishmalari. Rangli metall ishlab chiqarish. Mis va uning qotishmalari. Reja: Latunlar

Nazariy savollar:
1. Qanday yumshatish turlari mavjud?
2. Qanday toblash usullari bor?
3. Po‘latdagi o‘zgarishlarga legirlovchi elementlar qanday ta’sir ko‘rsatadi?
4. Legirlangan po‘latlar qanday tasniflanadi va markalanadi?
5. Asbobsozlik po‘latlariga qanday termik ishlov beriladi?
6. Korroziyaning ma’nosi nima?
7. Korroziyani oldini olishning qanday usullari bor?
12-Mavzu: Legirlangan konstruktsion po‘latlar. Uglerodli asbobsozlik Po‘latlari va qotishmalar.
Reja:
1. Legirlangan konstruksion polatlar
2. Toblangan asbobsozliklar
3. Uglerodli asbobsozlik Po‘latlari
Legirlangan konstruksion polatlar traktor va qishloq xo'jalik mashinasozligida, avtomobil ishlab chiqarishda, ogMr va transport mashinasozligida keng miqyosda, stanoksozlikda, asbobsozlik va boshqa sohalarda kamroq darajada ishlatiladi. Bu poMatlar asosan ogMr yuklanadigan metall konstruksiyalarda ko‘proq ishlatiladi. Legirlangan polat tarkibida odatdagi aralashmalardan tashqari, uning xossalarini belgilovchi legirlovchi elementlar ham boladi. Legirlovchi elementlarga xrom, volfram, vanadiy, molibden, nikel, shuningdek, ko'proq miqdorda kremniy va marganes kabi elementlar kiradi. Legirlangan polatlardan foydalanish metall sarfini kamaytiradi, buyumning puxtaligini va uzoq muddat ishlashini oshiradi. Legirlovchi elementlarning miqdoriga koMa poMatlar kam legirlangan (unda legirlovchi elementlar 2,5% gacha boladi), o ‘rtacha legirlangan (legirlovchi elementlar 2,5-10% gacha) va yuqori legirlangan (legirlovchi elementlar 10% dan ko‘p) xillarga boMinadi (temirning miqdori 45% dan ogirroq boMadi). Agar polatda qancha ko‘p legirlovchi element boMsa va detal oMchamlari qancha kichik boMgan holda, polatning narxi shuncha qimmat boMadi. Ayniqsa poMatda Ni. Mo, W va Co miqdori ko ‘p bolsa, u shunchalik qimmat bahodir. Qurilishda kam legirlangan, mashinasozlikda esa legirlangan poMatlar keng miqyosda ishlatilib kelinmoqda. Bu polatlar asosan quyidagi legirlovchi elementlarga ega: Mn = 0 ,8 -1 ,8 % ; Si = 0,4 - 1,2%; Cr = 0,8 - 2,5%; Ni = 1,0 - 4.5%; Mo = 0,15 - 0,4%; W = 0,5 - 1,2%; V = 0,06 - 0,3%; Ti = 0,03 - 0,09%; В = 0,002 - 0,005%. Quyida legirlovchi elementlarning polat xossalariga ta’siri korsatilgan: 1. Xrom polatning qattiqligi. mustahkamligini oshiradi, plastikligini esa ozgina kamaytiradi. Xrom miqdori 13% dan ortiq bolsa, polat korroziyagabardosh boMadi. 2. Nikel polatning mustahkamligi, plastikligi. korroziyaga bardoshligi va zarbga qarshiligini oshiradi. 3. Tarkibida 0,12%) volfram polatning qattiqligi va qizdirilgan holatdagi chidamligini keskin oshiradi. 4. Vanadiy poMatni zichligini, mustahkamligini, mayda donli boMishini, zarb ta’siriga, ishqalanib yeyilishga, uzilishga qarshiligini oshiradi. 5.5. Legirlangan konstruksion poMatlar 86 5. Kobalt issiqqabardoshligiiii va magnit singdiruvchiligini oshiradi. 6. Molibden qizdirilgan holatdagi cliidamliligini, elastikligini, yuqori temperaturalarda oksidlanishga qarshiligini oshiradi. 7. 1% dan ortiq boMmagan kremniy poMatning plastikligini kamaytirmagan holda mustahkamligi, egiluvchanligi, kislotaga bardoshligi va magnit singdiruvchanligini oshiradi. 8. 1% va undan ortiq marganes miqdori poMatni plastikligini kamaytirmagan holda yeyilishga cliidamliligini oshiradi. 9. Aluminiy kuyindi hosil boMishiga bardoshligini oshiradi. 10. Titan polatni mustahkamligini yaxshilaydi, kristallararo korroziyalanishini kamaytiradi. 11. Niobiy korroziyaga qarshiligini va kislotaga bardoshligini ko'paytiradi. 12. Sirkoniy polatga mustahkamlik beradi, donachalarining mayda bolishiga yordamlashadi. 13. Seriy mustahkamligi va plastikligini oshiradi. 14. Mis korroziyalanishini kamaytiradi. B a’zi vaqtlarda poMatga, shuningdek, nodir metallardan sirkoniy, tantal, selen va boshqalar ham qo‘shiladi. Legirlangan polatni markalashda legirlovchi elementlar quyidagi harflar bilan belgilanadi: X - xrom, H - nikel, В - volfram, A - azot. Ф - vanadiy. Г - marganes, Д - mis, П - fosfor, M - molibden, К - kobalt, C - kremniy, Ю - aluminiy, С - sirkoniy, Э - selen. Б - niobiy va boshqalar. Bu harflar raqamlar bilan birgalikda poMatning markasini bildiradi. Bu belgilashlardan tashqari davlat standard tomonidan poMatlarning butun boshli guruhini xarakterlovchi harflar ham qabul qilingan. Ш - sharikli podshipnikbop, P - tezqirqar, E-magnitlanadigan va Э - elektrotexnik. Raqam va harflar birgalikda legirlangan polatning tavsifnomasini bildiradi. Agar markaning oldida ikkita raqam boMsa, foizning yuzdan bir bolagiga teng uglerod miqdorini bildiradi. Marka oldida raqam bolmasa, uglerod 1% va undan ortiq boladi. Harflardan keyingi raqamlar mazkur legirlovchi elementning miqdorini ko'rsatadi. Harfdan keyin raqamlar bolmasa, mazkur element miqdori 1% va undan kam boMadi. Marka oxiridagi A harfi poMat yuqori sifatli ekauligini. unda oltingugurt va fosfor miqdori kam ekanligini bildiradi. Masalan, 12X2P4A- legirlangan polat bo‘lib, 0,12% uglerod, 2% xrom, 4% nikel mavjud bolib yuqori sifatliligini bildiradi. Г13 - legirlangan tarkibida 1% va undan ortiq uglerod va 13% marganes bor. P, Ш, Э harflari bilan belgilanadigan polat guruhlarining markalanishi qoidasi boshqacharoq. Maxsus suyultirish usullari bilan poMatlar quyidagicha belgilanadi: ВД - vakuum-yoy yordamida, ЭЛ - elektron-nur yordamida va hokazo. Konstruksion legirlangan polatlarning sifatli, yuqori sifatli va juda yuqori sifatli turlari boladi. Yuqori sifatli polat markasining oxiriga A harfi. juda yuqori sifatli poMat markasining oxiriga defis orqali Sh harfi q o ‘yiladi. Masalan, 12XH3A poMat yuqori sifatli, 30Х ГСШ poMati esa juda yuqori sifatiidir. Sifatli polatda 0,25% gacha. yuqori sifatli poMatlarda esa 0,015% gacha oltingugurt boMishiga ruxsat etiladi. Konstruksion legirlangan poMatlarning ishlatilish sohasi juda keng. Qattiqligi, mustahkamligi, korroznaga qarshiligi yaxshi boMgan xromli poMatlar juda ko'p ishlatiladi. Bu polatlarning quyidagi markalari bor: 15X, 20X, 30X, 45X, 40X, 40XU,va boshqalar 45 Г2, Г13 markali poMat temir yoM strelkalarini, traktor gusinitsalarining traklarini tayyorlashda qoMlaniladi, 45Г2 markali poMatdan boltlar tayyorlanadi. Kremniy va xrom-kremniyli po'latlarning 50C2, 33XC markalari qattiq va elastik, prujina hamda ressorlar ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan. Xrom-molibdenli poMatlarning 20XMA, 30XM A markalari juda mustahkam, yaxshi payvandlatiadi, shtamplanadi, qimmat turganligidan ular ko‘pincha xrom-kremniyli po'latning 25ХГСА, 30ГСА markalari bilan almashtiriladi. Xrom-vanadiy polatlarning 45ХФ, 45ХФА kabi markalari juda mustahkam. yeyilishga chidamli boMib, avtomobillarning dctallari, o'qlar, vallar tayyorlashda ishlatiladi. Xrom-nikel. xrom-nikel-molibdenli po'latlarning 40XH2MA, И Х З Н Ф А , 45Х Н 2М Ф А va boshqa markalari muhim rol o ‘ynaydi. Ular mashinalarning tislili g'ildiraklari, shatun kabi muhim detallarini, turbina detallarini tayyorlashda ishlatiladi. Ularning yeyilishga chidamliligi yuqori. Legirlangan konstruksion poMatlarga sharikli podshibnik po'latlar ham kiradi. Uni asbobsozlik poMatlari qatoriga kiritsa ham boMadi, chunki uning tarkibida taxminan 0,95% uglerod bor. Bu poMatning ШХ6, ШХ15, ШХ15ГС markalari mavjud. Raqam xromning miqdorini (foizning o'ndan bir ulushida) koMsatadi. Kam legirlangan poMat qurilishda ishlatiladi. U uglerodli poMatga nisbatan mustahkamroq, zarbiy kuchlar ta'siriga yaxshi qarshi tura oladi. 88 Bu poMatdan foydalanish konstruksiyaning massasini 15-30% kamaytirish imkonini beradi. Kam legirlangan poMatlarning quyidaga markaiari mavjud: 14Г2, 10Г2С2, 10Г2С9, 16Г2АФД, 09Г2С, 15ХСНД. 15Г2СФ va boshqalar. Legirlangan asbobsozlik polatlari kesish, oMchash, zarb berish va shtamplash asboblarini tayyorlashda ishlatiladi. Bu polatdan yasalgan asbobning sifati, uglerodli poMatdan yasalgan asbobnikidan yuqori, hamda qattiqroq, yeyilishga chidamlidir. 5.6. Asbobsozlik polatlar Asbobsozlik polatlari kesish, olchash va shtamplash kabi asboblarni tayyorlash uchun moMjallangan. Ishlash sharoitiga qarab bunday poMatlarga quyidagi talablar qo‘viladi: kesish asboblari (keskichlar. pannalar, metchiklar, frezalar va hokazolar) uchun moMjallangan poMatlarning qattiqligi, yeyilishga va issiqqa chidamliligi yuqori boMishi kerak, oMchash asboblari uchun moMjallangan poMatlar qattiq. yeyilishga chidamli hamda asbobning shakli va oMchamlari uzoq muddat o ‘zgarmasligini ta’minlaydigan darajada boMishi lozim; shtamplar (sovuqlayin va issiqlayin deforniatsiyalanadigan) uchun moMjallangan poMatlarning mexanik xossalari yuqori boMib, yuqori temperaturalarda ham o'zgarmasligi darkor. Qizdirib shtamplanadigan poMat sirtida ko‘p marta qizdirish va sovitish natijasida darzlar paydo boMmasligi kerak. Asbobsozlik poMatlarida uglerodning miqdori 0,7% va undan yuqori boMadi. Ular o ‘zining qattiqligi, inustahkamligining yuqoriligi bilan ajralib turadi, asboblar va shtamplar tayyorlashda foydalaniladi. Sifatiga ko'ra poMatlar sifatli va yuqori sifatli poMatlarga boMinadi. ГОСТ 1435-74 ga muvofiq У7, У8, У8Г. У9, У 10, У 11, У 12, У 13 markasi sifatli; У 7А, У 8A, V8GA, У9А, У Ю А , У 1 1 А. У 12A, У 13A markali yuqori sifatli poMatlar boMadi. У — harfi asbobsozlik poMati ekanligini, A - \ uqori sifatliligini, Г - m arganes miqdori k o ‘pligini, raqam esa foizning oMiga boMingan boMaklaridan uglerodning oMtacha miqdorini bildiradi. Sifatli polatda oltingugurt miqdori 0,03%, yuqori sifatli poMatda esa 0,02% boladi. fosfor mos ravishda 0,035 va 0.03% miqdorda boMadi. Sifatli va yuqori sifatli polatlarning qattiqligi bir xil. lekin yuqori sifatli poMatlarning mo'rtligi kamroq. zarbiy kuchlarga yaxshi qarslii tura oladi, toblashda 89 nuqson kam chiqadi. Yuqori sifatli po'latlar elektr pechlarda, sifatlilari esa martenlarda va kislorodli konventorlarda suyuqlantiriladi. Toblangan asbobsozlik polatining qattiqligi 63 H R C b ga teng. Quyida turli markadagi uglerodli asbobsozlik polatlarining ishlatilish sohasi keltirilgan: У7, У7А - turtki va zarblar ta’sirida ishlovchi, qattiqligi oMtacha, qovushqoqligi yuqori boMishi talab etiladigan asboblar va buyumlar (zubilolar, slesarlik (chilangarlik) va temirchilik bolg‘alari, shtamplar, tam g‘alar. masshtabli chizgichlar. yog‘ochga ishlov beradigan asboblar, tokarlik stanoklarining markazlari va boshqalar) ni tayyorlashda ishlatiladi; У8, У8А, У8Г, У8ГА - qattiqligi yuqori, qovushqoqligi yetarli darajada boMishi talab etiladigan asbob va buyumlar (zubilolar, kernerlar, matritsalar, puansonlar, metall qirqadigan qaychilar, otvertkalar, duradgorlik. asboblari) ortacha qattiqlikdagi burg'ular tayyorlashda ishlatiladi; У9, У9А - bir oz qovushqoq va yuqori darajada qattiq boMishi talab qilinadigan asboblar (kernerlar, shtempellar, tog‘ jinslariga ishlatiladigan zubilolar, duradgorlik asboblari) uchun ishlatiladi; УЮ, УЮА - kuchli turtki va zarblar ostida ishlamaydigan, bir oz qovushqoq va yuqori darajada qattiq boMishi talab etiladigan asboblar (randalash keskichlari, frezalar, metchiklar, razvertkalar, plashkalar, tog' jinslari olishda ishlatiladigan burg'ular, metall qirqadigan arralar, egovlar tayyorlashda, taroqsimon asboblar) uchun mo'ljallangan; У 11, У П А , У12, У 12A—qattiqligi yuqori boMishi talab etiladigan asboblar (egovlar, frezalar, parmalar, ustaralar, plashkalar, soatsozlik asboblari, xirurgiya asboblari. metall qirqadigan arralar, metchiklar) tayyorlashda ishlatiladi; У 13, У13А - nihoyatda qattiq boMishi talab qilinadigan asboblar (ustaralar, shaberlar, cho‘zish asboblari, parmalar, egovlar tayyorlashda ishlatiladigan zubilolar) uchun ishlatiladi. Uglerodli asbobsozlik polatlarining kamchiliklariga quyidagilar kiradi: 1) bir vaqtning o ‘zida ham qattiq, ham mustahkam va plastik bo'la olmaydi; 2) issiqlikdan kengayish koeffitsiyenti yuqori; 3) 200°C temperaturagacha qizdirilganda qattiqligi hamda temperatura kotarilganda mustahkamligining kamayishi; 4) agressiv muhitlarda, atniosferada va yuqori temperaturalarda korroziyagabardoshligini pastligi: 9(1 5) elektrotexnik xossalarini pastligi; 6) buyum massasi ortadi. ular qimmatlashadi, bu poMatning mustahkamligiga yuqori boMmaganligidan loyihalash murakkablashadi. Bu kamchiliklar buyumning ekspluatatsion xossalariga ko‘pda ta’sir qilmaydigan hollarda foydalaniladi. Legirlangan asbobsozlik poMlatlari, asbobsozlik polatlariga qo'shiladigan legirlovchi elementlar uning issiqqabardoshligini (W, Mo, So, Cr), toblanuvchanligini (Mn), qovushqoqligini (Ni), yeyilishga chidamligini (W) oshiradi. Uglerodli asbobsozlik poMatlariga qaraganda legirlangan poMatlarning quyidagi afzalliklari bor: toblanuvchanligi yaxshi, yumshatilgan holatda plastikligi yuqori, toblanganda mustahkamligi katta, kesish xossalari ancha yuqori. Kam legirlangan asbobsozlik poMatlari tarkibida 2,5% gacha legirlovchi elementlar boMadi, qattiqligi katta HRC 62-69), yeyilishga chidamliligi yuqori. lekin issiqqabardoshligi past (200-260°C). Uglerodli poMatlardan farqli ravishda ular murakkab shaklli asboblar tayyorlashda ishlatiladi. X, 9X, ХВГ, ХВСГ kabi kam legirlangan poMatlarda asosiy legirlovchi element xromdir. X markali poMat faqat xrom bilan legirlangan. Xrom miqdorining k o ‘pligi poMatning qizishini oshiradi. X markali poMat moyda 25 mm qalinlikkacha toMa qiziydi. У 10 markali poMat esa faqat 5 m qalinlikkacha qiziydi. Xromli poMat tokarlik, randalash va yo'nish keskichlarini tayyorlashda ishlatiladi. 9X poMati xromdan tashqari kremniy bilan ham legirlangan. ХВГ polati xrom, volfram va marganes bilan legirlangan; qizish chuqurligi 45 mm gacha. u yirik va uzun protyajkalar, uzun metchiklar va razvertkalar tayyorlashda ishlatiladi. ХВСГ poMati murakkab legirlangan polat bolib, 9XC va ХВГ poMatlariga qaraganda toblanuvchanligi va qizdirilish qalinligi yaxshi. M oyda sovitilganda u 80 m m qalinlikkacha toMa toblanadi. ХВСГ poMatidan dumaloq plashkalar, razvertkalar, yirik protyajkalar va kesuvchi boshqa asboblar tayyorlashda ishlatiladi. Ko'p legirlangan asbobsozlik polatlari tarkibida volfram, xrom va vanadiy miqdori ko'p bo'ladi (asosiy legirlovchi elementining 18% ini tashkil qiladi); issiqqabardoshligi yuqori (600-640°C). Ular mustahkamligi yuqori bo'lgan po'Iatlar va qiyin ishlanadigan boshqa materiallarga ishlov 91 berish uchun moljallangan yuqori unum bilan islilaydigan kesish asboblari tayyorlashda foydalaniladi. Bunday poMatlar tezkesar asbobsozlik polatlari deb ataladi. Tezkesar polatlar boshqa polatlarga qaraganda issiqqabardoshligi bilan ajralib turadi, y a ’ni martensit strukturani saqlagan holda va o'z navbatida yuqori temperaturada yuqori qattiqlikka, mustahkamlikka va yeyilishga chidamlilikka ega. Bu polatlar martensit strukturasini 600- 650°C temperaturagacha saqlaydi, shuning uchun ularni qoplaganda kesish tezligini 2-4 martagacha va asbobni bardoshligi 10-30 martagacha issiqqabardosh polatlarga nisbatan oshadi. Tezkesar polatlarda asosiy legirlovchi elementlarga birinchi navbatda volfram va molibden kiradi. Tezkesar polatlar P harfi bilan belgilanadi, undan keyingi raqam volfram miqdorini bildiradi. Tezkesar polat markalarida xrom (4%) va vanadiy (2%) miqdori ko‘rsatilmaydi. Ba’zi tezkesar polatlarga qo'shim cha ravishda molibden, kobalt va ko'p miqdorda vanadiy qo'shiladi. Bunday po'lat markalarida mos ravishda M, К, Ф harflari va ularning miqdorlarini kor'satuvchi raqamlar bo'ladi. P9, PI 8, P6M5, Р10К5Ф5 va boshqa markadagi tezkesar polatlar ko'p tarqalgan. O'lchov asboblarini tayyorlashda kimyoviy tarkibi ГОСТ 5950-73 da koMsatilgan X, ХВГ va boshqa polatlar ishlatiladi. Olchov asboblari uchun ishlatiladigan polatlar yuqori qattiqlikka, yeyilishga chidamlilikka ega bolishi, doimiy olchamini saqlashi va yaxshi silliqlanishi lozim. Yengil sharoitlarida ishlatiladigan kichik oMchamli (ko'ndalang kesimi 25-30 mm li). oddiy shaklli sovuqlayin deformatsiyalangan shtamplar У 10, У 1 1, У12 markali uglerodli poMatlardan tayyorlanadi. K o‘ndalang kesimi 75-100 mm li murakkab shaklli shtamplar hamda og'ir sharoitlarda islilaydigan shtamplar chuqurroq qiziydigan X, ХВГ markali poMatlardan tayyorlanadi. Qattiqligi, yeyilishga chidamliligi yuqori, toblash jarayonida kam, deformatsiyalanadigan asboblar tayyorlashda chuqurroq qiziydigan, yeyilishga chidamli polatlardan, masalan, xrom miqdori ko‘p bo'lgan po'lat Х12Ф1 (11-12.5% Cr 0.7-0,9 У) dan foydalaniladi. Katta zarbiy kuchlar ta’sir qiladigan asboblar (pnevmatik zubilo, metallni sovuqlayin kesuvchi qaychiiarning kesuvchi pichoqlari) ni tayyorlashda uglerod miqdori kam, qovushqoqliga katta bo'lgan 4XC, 6XC, 4XB2C kabi po'latlar ishlatiladi. Qizdirib deformatsiyalangan bolg'a shtamplari 5XHM, 5ХГМ, 5XHB poMatlaridan tayyorlanadi. Bu poMatlardagi uglerod miqdori bir xil bo'lib (0,5-0,6%), xrom bilan legirlanadi. Bun92 day miqdordagi uglerod kerakli darajada yuqori zarbiy qovusliqoqlik olishga imkon beradi; xrom poMatning mustahkamligini va qizish qalinligini oshiradi. Bu poMatlarga ularning qovushqoqligini oshirish va qizishini yaxshilash maqsadida nikel qo'shiladi. W va Mo poMatning qattiqligi hamda issiqqabardoshligini oshiradi, moMtligini kamaytiradi. Mn arzon legirlovchi element boMganligidan Ni o'rniga ishlatiladi.