Ерекше қасиетті болаттар. Жалпы сипаттама. Құрылыстық болаттарды маркалау Дәріс жоспары:
1. Легірлеуші элементтердің болаттар қасиеттеріне әсері;
2. Легірленген болаттардың жіктелуі;
3. Легірленген конструкциялық болаттар;
4. Легірленген құралдық болаттар.
Легірленген болаттар. Легірлеуші элементтердің әсері Легірлеуші деп, болатқа оның құрылысы мен қасиеттерін өзгерту үшін арнайы қосылатын элементтерді айтады. Осыған сәйкес легірлеуші элементтері бар болаттарды легірленген деп атайды. Сонымен қатар, егер марганецтің мөлшері 0,8%-тен жоғары, сол сияқты кремнийдің мөлшері 0,4%-тен көп болса, онда оларда легірлеуші элементтерге жататын болады.
Негізгі легірлеуші элементтерге Сr, Nі, Мn, Sі, W, Мо, V, В, Tі, Аl, Сu, Nb жатады. Әдетте болат бір емес бірнеше элементтермен легірленеді, мысалы Сr және Ni мен хромды-никельді болат, Сr және Мn пен хром-марганецті болат, Сr, Nі, Мо V мен хромникель-молибден-ванадийлі болат алуға болады.
Легірлеуші элементтер темір полиморфизмына елеулі әсерін тигізеді. Легірлеуші элементтер олардың феррит пен аустениттің тұрақтылығына тигізетін әсеріне байланысты екі топқа бөлінеді (6.1-сурет).
Бірінші топқа Nі, Мn, Сu, Со сияқты γ-аймақты кеңейтетін және аустениттің тұрақтылығын өсіретіндер жатады. Легірлеудің әсерімен аймақты балқу температурасынан қалыпты температураға дейін тұрақтылығын сақтайтын болаттарды аустениттік болаттар деп атайды.
Екінші топқа Сr, Sі, V, Мо, W, Аl, Tі және басқалар, яғни қос диаграммаларда темірмен тұйық α-аймақ жасап, ферриттің тұрақтылығын өсіретін көптеген легірлеуші элементтер жатады. Легірлеудің әсерінен аймақтық тұрақтылығын қалыпты температурадан балқу температурасына дейін сақтайтын болаттарды ферритті деп атайды.
Легірлеуші элементтер темірмен және көміртекпен әрекеттесе тұрып легірленген болаттарда әр түрлі фазалардың түзілуіне қатысады: легірленген ферриттің - легірлеуші элементтің Fe-α-дегі қатты ерітіндісі, легірленген аустениттің - легірлеуші элементтің Fe-γ-дегі қатты ерітіндісі. Легірленген цементиттің - легірлеуші элементтің цементиттегі қатты ерітіндісінің немесе легірлеуші элементтің белгілі шегінен артық көбейгенінде - арнайы карбидтермен.
Легірлеуші элементтің мөлшері
а - кеңейтілетін, б - γ-қатты ерітіндінің тарылатын аймағы
6.1 - сурет – Легірлеуші элементтердің темірдің полиморфизміне әсерінің үлгісі
Барлық легірлеуші элементтер ферриттің қаттылығын өсіреді. Сонымен хром, әсіресе никель болаттың тұтқырлығын тіпті де төмендетпейді.
Никель көптен-көп суықта сынғыштық табалдырығын қатты төмендетеді, ал хроммен бірге қосылғанда қыздырғыштығын көбейтеді.
Көптеген легірлеуші элементтер аустениттің перлит аймағында түрленуін баяулатады. Изотермиялық ыдырау диаграммасындағы түрлену сызықтары оңға жылжиды (67-сурет), ал карбид түздіруші элементтер (Сr, W, Мо, V) сорбиттік және трооститтік түрленуді баяулатады (қайта суытылған аустениттің тұрақтылығының екі минимумы пайда болады).
