Аустенит зэвэрдэггүй ган. Өндөр хайлштай аустенитийн ган ба хайлш. Ауснитик гангаар хийсэн бүтээгдэхүүн
Аустенит халуунд тэсвэртэй ган нь хөдөлгүүрийн хавхлага, хийн турбины ир болон тийрэлтэт хөдөлгүүрийн бусад "халуун" хэсгүүдийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг - голчлон 600-700 ° C температурт ажиллахад зориулагдсан.
Бүх аустенитийн халуунд тэсвэртэй ган нь их хэмжээний хром, никель, түүнчлэн бусад элементүүдийн нэмэлтүүдийг агуулдаг.
Аустенитийн халуунд тэсвэртэй ган нь хэд хэдэн нийтлэг шинж чанартай байдаг - өндөр дулаан эсэргүүцэл ба масштабын эсэргүүцэл, өндөр уян хатан чанар, сайн гагнах чадвар, том шугаман тэлэлтийн коэффициент. Гэсэн хэдий ч, сувдан болон мартенсит гантай харьцуулахад тэдгээр нь технологийн хувьд бага хөгжсөн байдаг: эдгээр хайлшийг боловсруулах, зүсэх нь хэцүү байдаг; гагнуурын давхарга нь эмзэг байдал нэмэгдсэн; Хэт халалтын үр дүнд олж авсан бүдүүн ширхэгтэй бүтцийг дулааны боловсруулалтаар засах боломжгүй, учир нь эдгээр гануудад фазын дахин талстжилт байдаггүй. 550-600 ° C-ийн температурт эдгээр ган нь үр тарианы хилийн дагуу янз бүрийн фазын хур тунадасны улмаас ихэвчлэн хэврэг болдог.
Аустенитийн ганг хоёр бүлэгт хувааж болно.
1) дулааны боловсруулалтаар хатуураагүй, өөрөөр хэлбэл дисперсийн хатууралд өртөмтгий биш (үнэндээ тэдгээрийг нэг төрлийн гэж нэрлэе, гэхдээ үнэндээ хоёр дахь үе шатыг агуулдаг боловч хөгшрөлтийн хүчтэй нөлөө үзүүлэхгүй хэмжээгээр):
2) дулааны боловсруулалтаар хатууруулж, хатуурсны дараа хэрэглэнэ + хатуурна. Бэхжүүлэх нь карбид, карбонитрид эсвэл интерметалл фазын хур тунадаснаас болж үүсдэг. Хөгшрөх чадвар нь уусах чадварын хязгаараас хэтэрсэн хэмжээгээр тодорхой элементүүд (хром, никельээс бусад) агуулагддагтай холбоотой юм.
Хром ба никель нь эдгээр гангийн гол хайлшийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Эхнийх нь масштабын эсэргүүцлийг тодорхойлдог бөгөөд никель нь аустенитийн тогтвортой байдлыг тодорхойлдог. Никелийн дутагдалтай үед α-фазын хэсэгчилсэн үүсэх боломжтой бөгөөд энэ нь дулааны эсэргүүцлийг бууруулдаг.
Хамгийн чухал аустенитийн халуунд тэсвэртэй гангийн найрлагыг хүснэгтэд үзүүлэв. 67. Эхний (нэг төрлийн) бүлгийн ган нь халуунд тэсвэртэй, зэвэрдэггүй гангаар ашиглагддаг тул тэдгээрийг дараагийн бүлэгт илүү дэлгэрэнгүй тайлбарлах болно, гэхдээ энд бид тэдгээрийн масштабын эсэргүүцэл ба халуунд тэсвэртэй байдлын талаархи мэдээллээр хязгаарлагдах болно (харна уу). Хүснэгт 68, 69).
Ашиглалтын температурт (500-700 ° C) удаан хугацаагаар өртөх нь үр тарианы хилийн дагуу илүүдэл фазууд (Зураг 336) ялгарч, металл хоорондын нэгдэл болох -фаз (сигматизаци) үүсдэг тул ган нь хэврэг болдог. төрөл Эдгээр өөрчлөлтүүд маш удаан явагддаг.
Хоёр дахь бүлгийн ган нь эхнийхээс ялгаатай нь тогтворгүй бөгөөд хатуу уусмалын задралын улмаас хатуурах хандлагатай байдаг (зуурамтгай чанар буурдаг).
Эдгээр гангийн дулааны боловсруулалт нь усанд 1050-1100 хэмд бөхөөх, 600-750 хэмд хөгшрүүлэхээс бүрдэнэ. Энэ аашлах - хөгшрөлтийн улмаас хатуулаг нэмэгддэг
Хүснэгт 67. (скан харна уу) Аустенитийн халуунд тэсвэртэй гангийн найрлага (ГОСТ 5632-72), %
Цагаан будаа. 336. Аустенитийн халуунд тэсвэртэй гангийн бичил бүтэц, a - хатуурсны дараа; b - 650 ° C-д хөгшрөлтийн дараа
дисперсийн хатуурал: хөгшрөлтийн үед илүүдэл фазууд нь голчлон үр тарианы хилийн дагуу ялгардаг (336-р зургийг үз).
Мэдээжийн хэрэг, ийм дулааны боловсруулалтын зорилго нь дулааны эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэх явдал юм; Хоёр дахь бүлгийн аустенитийн ган нь халуунд тэсвэртэй байдаг
нэгэн төрлийн аустенитийн гангаас өндөр, энэ нь хоёр дахь фазын нарийн тархалтаар тайлбарлагддаг боловч энэ нь зөвхөн богино хугацааны үйлчилгээний давуу тал юм; Ашиглалтын урт хугацааны туршид илүүдэл хатуурлын үе шат нь коагуляц болж, дараа нь нэгэн төрлийн хайлш нь халуунд тэсвэртэй хур тунадас хатуурдаг хайлшийг давж чаддаг.
Үүнийг хүснэгтэд өгсөн өгөгдлүүдийн харьцуулалтаас харж болно. 68 ба 69.
Хүснэгт 68. (скан харна уу) Зарим аустенитийн гангийн шинж чанар (нэг төрлийн)
Хүснэгт 69. (скан харна уу) Зарим хур тунадас хатуурдаг аустенитийн гангийн халуунд тэсвэртэй шинж чанарууд
Эдгээр гангаас гадна бага ба түүнээс дээш ерөнхий зориулалттай гангаас гадна нарийхан хэрэглээнд зориулагдсан аустенитийн халуунд тэсвэртэй ган байдаг: өндөр масштабын эсэргүүцэлтэй цутгамал хэсгүүдэд (зуухны хэсгүүд, жишээлбэл, ретортууд), халаалтанд өртдөг хуудас бүрэх материал гэх мэт.
Эдгээр халуунд тэсвэртэй, масштабтай тэсвэртэй хайлшуудын зарим найрлагыг нь тэдгээрийн масштабын эсэргүүцлийг хүснэгтэд үзүүлэв. 62.
Өндөр температураас тасалгааны температур ба түүнээс доош температурт хөргөхөд y-хатуу уусмалын (аустенит) бүтцийг хадгалдаг хром, никель, манганы хайлштай ган. Феррит зэвэрдэггүй гангаас ялгаатай нь аустенит зэвэрдэггүй ган нь соронзон бус, дунд зэргийн хатуулаг, бат бөх, бага ундаргатай, өндөр уян хатан чанартай байдаг. Гэгээнтнүүд (б ба г) 50%). Аустенит зэвэрдэггүй гантай холбоотойгоор хатууруулах нь дулааны үйл ажиллагаа юм. аустенитийн бүтцийг засах боловсруулалт . Ган дахь никель эсвэл манганы агууламж бүрэн аустенитийн бүтэц үүсэхэд хангалтгүй үед завсрын бүтцийг олж авдаг: аустенит + феррит, аустенит + мартенсит гэх мэт. Fe-Cr-Mn системийн ганд үр ашиг багатай тул манганы аустенитийн бүтэц үүсэх, аустенит + феррит буюу Аустенит-4-мартенсит илүү хөгжсөн.
Хромын агууламж нэмэгдэж, титан, ниобий, цахиур, тантал, хөнгөн цагаан, молибден зэрэг нь феррит фаз үүсэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Никелийн агууламж нэмэгдэж, азот, нүүрстөрөгч, манганыг нэвтрүүлэх нь эсрэгээр аустенитийн оршин тогтнох хүрээг өргөжүүлж, түүний тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Аустенит үүсгэгч нөлөөллийн үр ашгийн дагуу хайлшлах элементүүдийг дараах дарааллаар байрлуулна. дараалал (нөхцөлт коэффициентийг заана): нүүрстөрөгч (30), азот (26), никель (1), манган (0.6-0.7), зэс (0.3). Феррит үүсгэгч элементүүд: хөнгөн цагаан (12), ванади (11), титан (7.2-5), цахиур (5.2), ниоби (4.5), молибден (4.2), тантал (2.8), вольфрам (2.1), хром (1). ).
Зэвэрдэггүй аустенит ганг 700-900°-т удаан халаах эсвэл өндөр температураас удаан хөргөх нь хатуу ба хэврэг металл хоорондын хар тугалганы фазыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь зуурамтгай чанарыг маш хүчтэй алддаг. Ганыг 900 ° -аас дээш халаах нь энэ үзэгдлийг арилгаж, хэврэг a-фазын хатуу уусмал руу шилжихийг баталгаажуулдаг. a-фазын тунадас нь шууд аустенитээс эсвэл 0-фазын бүтэцтэй u-N.a.s.-ийн өөрчлөлтийн дараа үүссэн ферритээс үүсч болно, дулааны өөрчлөлтийн үр дүнд хагарал үүсэхэд илүү өртөмтгий байдаг. Үүний үр дүнд мартенситийн хувирлын температурыг бууруулахад хайлшлагч элементүүдийн нөлөөллийн үр ашгийн зэрэг нэмэгддэг. захиалга: цахиур (0.45), манган (0.55), хром (0.68), никель (1), нүүрстөрөгч эсвэл азот (27).
Хатуу уусмалаас (аустенит) карбидыг ялгаруулах нь түүний доторх хайлшийн элементүүдийн концентрацийг өөрчлөхөд хүргэдэг бөгөөд энэ нь бүтцийн хэсэгчилсэн өөрчлөлт, соронзлолын өөрчлөлтийг үүсгэдэг, ялангуяа y ~ ба мужуудын хоорондох хилийн ойролцоо орших хайлшийг үүсгэдэг. а-үе шатууд. Энэхүү хувиргалт нь голчлон үр тарианы хилийн дагуу явагддаг бөгөөд хатуу уусмал нь нүүрстөрөгч, хромоор хамгийн ихээр шавхагддаг бөгөөд энэ нь ганг мөхлөг хоорондын зэврэлтэнд өртөмтгий болгодог. Түрэмгий орчинд өртөх үед ийм ган хурдан мууддаг бөгөөд илүү хүчтэй байх тусам нүүрстөрөгчийн агууламж өндөр байдаг.
Завсрын бүлгийн зэвэрдэггүй аустенит ган (00X18N10, 00X17G9AN4, 0X17N5G9BA) богино хугацаанд. 5-30 минутын турш халаана. мөхлөг хоорондын зэврэлтэнд хэт өртөмтгий болдоггүй. Энэ нь гагнуурын үе ба дулааны бүсэд мөхлөг хоорондын зэврэлт үүсэх эрсдэлгүйгээр гагнуур хийх боломжийг олгодог. хангалттай хурдан хийгдсэн тохиолдолд нөлөөлнө.
Хром-никель гангийн бат бөх чанарыг хүйтэн цувих, зурах, тамгалах үед ажлын хатуурлаас ихээхэн нэмэгдүүлэх боломжтой. Энэ тохиолдолд Bb нь хуудас, соронзон хальсны хувьд 120 кг!мм2 хүрч, хуванцарт 0O.2 нь 100-120 кг!мм2 хүртэл нэмэгддэг. шинж чанар нь 50-60% -иас 10-18% хүртэл буурдаг. Гэсэн хэдий ч энэхүү уян хатан байдлын нөөц нь эд анги үйлдвэрлэхэд хангалттай юм. Утасны хувьд 180-260 кг!мм2 хүртэл нэмэгддэг. Зэвэрдэггүй феррит ба хагас феррит гантай харьцуулахад
18-8 төрлийн хром-никель ган (00Х18Н10, 0Х18Н10, Х18Н9, 2Х18Н9). Ч-д нүүрстөрөгчийн агууламж багатай ган (00Х18Н10 ба 0Х18Н10) ашиглагддаг. арр. гагнах зориулалттай электродын утас болгон . Гагнуурын утас дахь нүүрстөрөгчийн агууламж бага байх тусам зэврэлт ихэсдэг. гагнуурын бат бөх чанар. Kh18N9 ба 2Kh18N9 ган нь богино хугацаанд ч гэсэн мөхлөг хоорондын зэврэлтэнд хүчтэй өртдөг. дунд зэргийн температурт халаадаг тул гагнуурын дараа эд ангиуд нь аустенитийн бүтэцтэй хатуурдаг. Үндсэндээ X18N9 ба 2X18N9 ган нь спот эсвэл галзуу цахилгаан гагнуураар холбосон өндөр бат бэх нисэх онгоц, автомашины эд анги үйлдвэрлэхэд хүйтэн хатуурсан нөхцөлд ашиглагддаг.
12-14% хромын агууламжтай хром-манган-никель ган Kh14G14N нь гагнуурын үед болон аюултай температурын мужид халсаны дараа мөхлөг хоорондын зэврэлтэнд өртөмтгий байдаг. Энэ нь өндөр уян хатан чанар, соронзон бус шинж чанар шаарддаг тоног төхөөрөмжийн эд ангиудад ашиглагддаг. Зэврэлт бат бөх чанар нь 12-14% хромын гантай ойролцоо байдаг. Хатуурсны дараа 18-8 төрлийн гангаас бат бөх чанараараа давуу. Гараар болон автоматаар хангалттай гагнаж байна. 18-8 төрлийн хром-никель гангаар хийсэн дүүргэгч утсыг ашиглан галзуу ба спот гагнуур. Дулааны Гагнуурын дараа гангийн боловсруулалтыг (спот боловсруулалтаас бусад) ГОСТ 6032-58 стандартын дагуу гагнасан дээжийг мөхлөг хоорондын зэврэлтээс хамгаалах туршилтын аргаар нүүрстөрөгчийн агууламжаас хамааран тогтооно.
Ган 2Х13Г9Н4 нь өндөр бат бэх бүтэц үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг, Ч. арр. Хүйтэн цувисан профайлаас . соронзон хальснууд. Хүйтэн хэв гажилтын үед энэ гангийн бат бөх, хатуулаг нь 18-8 төрлийн хром-никель гангаас илүү хурдан нэмэгддэг. Тиймээс, хүйтэн гулсмал туузыг уян хатан чанараа хэт их хэмжээгээр алдахаас зайлсхийхийн тулд их хэмжээний хэв гажилтыг зөвшөөрөх ёсгүй.
Энэхүү ган нь гүн хүйтэн нөхцөлд найдвартай ажилладаг бөгөөд хүнсний үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэг. Өндөр механик чанарыг хадгална St. 450° хүртэл. Талст хоорондын зэврэлтэнд өртөх хандлагатай тул Ч. арр. холболтыг спот эсвэл булны гагнуур ашиглан гүйцэтгэдэг эд анги үйлдвэрлэхэд зориулагдсан. Үүнтэй ижил шалтгаанаар дулааны үед Хүйтэн цувисан туузыг боловсруулахдаа илүү өндөр түвшинг ашиглах хэрэгтэй. хөргөлтийн хурд.
X рум-марганец-никель ган 17-19% хромын агууламжтай, азотын нэмэлт (X17AG14 ба X17G9AN4) нь агаар мандлын зэврэлт болон исэлдүүлэх орчинд өндөр эсэргүүцэлтэй байдаг. Нуман, аргон-нуман, хий, устөрөгчийн атомын гагнуур ашиглан үйлдвэрлэсэн эд ангиудын хувьд нүүрстөрөгчийн агууламж багатай ган (0.03-0.05%) хэрэглэж, гагнаж буй хэсгүүдэд мөхлөг хоорондын зэврэлт үүсэхээс зайлсхийхийн тулд үйл явцыг хатуу хянах шаардлагатай. үе мөч. Спот буюу булны гагнуураар үйлдвэрлэсэн эд анги, гагнуурын дараа дулааны цочролд өртдөг эд ангиудын хувьд. боловсруулах, түүнчлэн atm-д ажиллаж байгаа эд ангиудын хувьд . нөхцөлд нүүрстөрөгчийн агууламж өндөртэй энэ төрлийн ганг ашиглаж болно.
Титан эсвэл ниобий нэмэлттэй 18-8 төрлийн хром-никель ган (Х18Н9Т, Х18Н10Т, 0Х18Н10Т, 0Х18Н12Т, 0Х18Н12Б). Титан эсвэл ниобий нэмэлтүүд нь гангийн мөхлөг хоорондын зэврэлтэнд өртөмтгий байдлыг бууруулдаг. Титан, ниоби нь TiC, NbC зэрэг тогтвортой карбидыг үүсгэдэг бол зэврэлтээс хамгаалах чадварыг нэмэгдүүлэхэд тустай хром нь карбидын нэг хэсэг биш бөгөөд хатуу уусмалд үлддэг. Титаныг ганд 4-5.5 дахин, ниобий нь нүүрстөрөгчөөс 8-10 дахин их хэмжээгээр нэвтрүүлдэг. Нүүрстөрөгчтэй харьцуулахад титан эсвэл ниобигийн агууламж доод хязгаарт байх үед ган нь мөхлөг хоорондын зэврэлтэнд үргэлж тэсвэртэй байдаггүй, ялангуяа дунд зэргийн температурт (500-800 °) эд ангиудын урт хугацааны ашиглалтын нөхцөлд. Энэ нь титаны нэг хэсгийг нитрид болгон холбодог ганд үргэлж байдаг азотын нөлөөлөл, мөн дулааны боловсруулалтын нөлөөгөөр үүсдэг. Дулааны үед гангийн хэт халалт боловсруулах (1100°-аас дээш) эсвэл гагнуур хийх нь ялангуяа титан ба нүүрстөрөгчийн хоорондын харьцаа Ti ^5 (%G -0.02) томъёоны дагуу доод хязгаарт байгаа тохиолдолд хортой гэж үздэг. Энэ тохиолдолд 1150°-аас дээш температурт хатуурсан 1Kh18N9T ган нь мөхлөг хоорондын зэврэлтэнд өртөмтгий болдог. Нормативын хувьд дулааны горим. боловсруулах (1050°-аас хатууруулах) болон богино хугацаанд . халаахад титан эсвэл ниобий ба нүүрстөрөгчийн харьцаа дор хаяж 5 ба 10 байх шаардлагатай. 500-750 ° температурт эд ангиудын үргэлжлэх хугацаа, үйлчилгээний хувьд эдгээр харьцаа титаны хувьд дор хаяж 7-10 байх нь чухал юм. ба ниобигийн хувьд 12. Гангийн мөхлөг хоорондын зэврэлтэнд өртөмтгий байдлыг багасгахын тулд нүүрстөрөгчийн агууламжийг 0.03-0.05% хүртэл бууруулахыг зөвлөж байна. Энэ төрлийн гангаар хийсэн гагнасан холболтын зэврэлтээс хамгаалах чадвар нь суурь дахь титан ба нүүрстөрөгчийн агууламжаас хамаарна. металл ба гагнуурын гагнуур. Учир нь Гагнуурын явцад титан маш их шатдаг тул электродуудад тусгай зориулалтын бодисуудыг ашигладаг. дүүргэгч утсан дахь титаны алдагдлыг нөхөх зорилгоор ферро-титан хэлбэрийн титан агуулсан бүрээс. Ихэнхдээ титангүй, гэхдээ маш бага (^0.06%) нүүрстөрөгчийн агууламжтай (0Х18Н9 ба 00Х18Н10 ган) 18-8 төрлийн хром-никель гангаар хийсэн дүүргэгч утас эсвэл ниобий (0Х18Н12Б) бүхий 18-12 төрлийн гангаар хийсэн электродууд ихэвчлэн байдаг. ашиглаж байна. Азот агуулсан орчинд ажилладаг 1Х18Н9Т гангаар хийсэн гагнасан холболтод ган дахь нүүрстөрөгчийн агууламж (>0.06%) нэмэгдсэнээс хутга хэлбэрийн зэврэлт үүсч болно. Тиймээс азотын хүчил үйлдвэрлэх тоног төхөөрөмжийн эд ангиудыг 0.06% нүүрстөрөгчийн агууламжтай 0Х18Н10Т гангаар хийсэн. Үүнээс гадна ийм ган нь зэврэлтээс хамгаалах ерөнхий эсэргүүцэлтэй байдаг.
Хоёр фазын бүтэцтэй (y+a) ган ба титан хоёрын хооронд гагнасан холбоосын гагнасан гагнуурын металлд дунд зэргийн температурт (650-800°) удаан хугацаагаар халаахад a -^a хувиргах боломжтой. гагнуурын өндөр эмзэг байдал. Гагнуурын бат бөх чанарыг сэргээж, зэврэлтийг нэмэгдүүлэх. Бат бөх байдлын хувьд 850-900 градусын температурт тогтворжуулах эдгэрэлтийг ашиглахыг зөвлөж байна. Энэ нь магнийн хлорид болон хлорын ион агуулсан бусад орчинд буцалж буй хатуурлыг арилгах, зэврэлтээс үүсэх хагарлыг арилгахад маш их хэрэгтэй.
Хром-манган-никель ганниобий нэмэлттэй 0Kh17N5G9BA илүү өндөр байна мөхлөг хоорондын зэврэлт болон өндөр зэврэлтэнд тэсвэртэй. азотын хийд ажиллаж байгаа гагнасан холболтын эсэргүүцэл. Ган нь аюултай температурт удаан хугацаагаар өртөх үед мөхлөг хоорондын зэврэлтээс бүрэн дархлаагүй бөгөөд 500-750 градусын температурт удаан хугацаагаар халаасны дараа мөхлөг хоорондын зэврэлт үүсэх хандлагатай байдаг (Зураг 7). Өндөр температурт энэ нь ойролцоогоор ижил механик шинж чанартай байдаг. Гэгээнтнүүд, 18-8 төрлийн хром-никель ган.
Ган Kh14G14NZT илүү өндөр байна хүч чадал, өндөр уян хатан чанар, мөхлөг хоорондын зэврэлтэнд өртөмтгий биш бөгөөд дараа нь дулааны боловсруулалт хийлгүйгээр гагнасан эд анги үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно. боловсруулах. Механик Энэ гангийн шинж чанарыг хүйтэн цувих замаар нэмэгдүүлэх боломжтой. 500-700 градусын температурт халаах нь механик шинж чанарыг өөрчилдөггүй. Өрөөний температурт гангийн . Ган нь саваа, хуудас, тууз хэлбэрээр үйлдвэрлэгддэг бөгөөд 18-8-р төрлийн ган гагнуурын утсыг ниобийгүй болон гагнууртай ашиглах үед бүх төрлийн гагнуураар сайн гагнах боломжтой.
Хром-никель-молибдений ганХ17Н13М2Т ба X 17Н 13М 3Т нь урлаг, бордоо, бичиг хэргийн үйлдвэрлэл, химийн үйлдвэрт тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг. механик инженерчлэл, газрын тос боловсруулах үйлдвэр. Ган нь хүхэр, буцалж буй фосфор, шоргоолж, цууны хүчил, молибдений өндөр агууламжтай ган - цайруулагч шохойн халуун уусмалд зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг. Нүүрстөрөгчийн өндөр агууламжтай (>0.07%) ган нь гагнуур, удаан хөргөлтийн үед, түүнчлэн дунд зэргийн температурт удаан хугацаагаар халаах нөхцөлд мөхлөг хоорондын зэврэлтэнд өртөмтгий болдог.
Хром-никель-молибдений ганг гагнуурын материалтай ижил найрлагатай дүүргэгч утсаар сайн гагнах боломжтой.
Хром-никель-молибдений ган 0Х23Н28М2Т нь молибдений нэмэлт, никелийн өндөр агууламжтай тул хүхрийн хүчлийн шингэрүүлсэн уусмал (20% хүртэл) 60 ° C-аас ихгүй температурт, фторын нэгдлүүд агуулсан фосфорын хүчил болон бусад өндөр түрэмгий орчинд зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг. Энэ нь урлаг, бордоо үйлдвэрлэх машины эд ангиудад ашиглагддаг. Аустенит болтол хатууруулсны дараа ган нь дунд зэргийн бат бөх, уян хатан чанар сайтай, гагнах чадвар сайтай байдаг. Титан агуулсан хэдий ч ган нь богино хугацааны дараа мөхлөг хоорондын зэврэлтэнд өртөмтгий болдог. Титаны нүүрстөрөгчийн агууламжийн харьцаа 7-оос бага бол 650°-т халаана.
Зэвэрдэггүй аустенитийн гангийн технологийн шинж чанар нь хангалттай бөгөөд даралтын боловсруулалтыг 1150-850 ° -т гүйцэтгэдэг бөгөөд зэс бүхий гангийн хувьд халуун ажиллах хүрээ нарийссан (1100-900 °). Өндөр температурт зэвэрдэггүй аустенит ган нь мартенсит ба феррит гантай харьцуулахад үр тарианы өсөлтөд бага өртөмтгий байдаг. Өрөөний температурт N.a.s. өндөр коэффициенттэй. шугаман тэлэлт, халаалтын температур нэмэгдэх тусам нэмэгдэж, коэффициент буурч байна. дулаан дамжуулалтын. Гэсэн хэдий ч өндөр температурт a ба q хоорондын ялгаа N.a.s. ба ферритийн зэрэглэлийн ган буурдаг. Тиймээс халаалт N.a.s. доод талд Температурыг аажмаар, өндөр температурт (800 хэмээс дээш) хурдан хийх хэрэгтэй.
Лит.: Химушин Ф.Ф., Зэвэрдэггүй ган, М., 1963; түүний, "Чанарын ган", 1934, No4; 1935 оны №1;
XИмушин Ф.Ф., Курова О.И., мөн тэнд, 1936, No6; Химушин Ф.Ф.2 Ратнер С.И., Рудбах З.Я., “Ган”, 1939, No8, х. 40; Медовар Б.И., Хром-никель аустенитийн ган гагнуур, 2-р хэвлэл, Киев - М., 1958; Металлурги, гангийн дулааны боловсруулалт. Лавлах, 2-р хэвлэл, 2-р боть, М., 1962;
Шеффлер
А.
Л., «
Металл
Прогр.", 1949,v. 56, №5, r. 680;НийтлэлS. V., E, b e g 1 yВ.
С., «
Транс.
Амер. Соц. Металл, 1947, v. 39, х. 868; Сигма фазын шинж чанар, үүсэх, нөлөөллийн симпозиум, Фил., 1951 (ASTM. Special techn. publ, No. 110); Зэвэрдэггүй гангийн үнэлгээний туршилтын симпозиум, , 1950 (ASTM. Special techn. publ., No. 93); Rosenberg S. J., D a r r J. H., "Транс. Амер. Соц. Металл, 1949, v. 41, х. 1261; K r 1 v o b o k V. N., Linkoln R. A., мөн тэнд, 1937, v. 25, дугаар 3.
ган нь аустенит, аустенит-феррит, аустенит-мартенсит гэж хуваагддаг.
www..htm
Одоо байгаа аустенитийн өндөр хайлштай ган ба хайлш нь үндсэн хайлшлах элементүүд болох хром, никель, хайлшийн суурийн найрлагаар ялгагдана. Өндөр хайлштай аустенитийн ган нь 55% хүртэл хэмжээтэй янз бүрийн элементүүдтэй хайлштай төмрийн үндсэн дээр хайлш ордог бөгөөд гол хайлшийн элементүүд болох хром ба никель нь ихэвчлэн 15 ба 7% -иас ихгүй байдаг. Аустенитийн хайлш нь 65%-иас дээш төмөр, никелийн агууламжтай никель-төмрийн харьцаа 1:1.5, никель 55%-иас багагүй никель хайлш орно.
Аустенитийн ган ба хайлшийг ангилдаг
- хайлшийн системийн дагуу,
- бүтцийн анги,
- шинж чанарууд
- болон албан ёсны зорилго.
Өндөр хайлштай ган ба хайлш нь химийн, газрын тос, эрчим хүчний инженерчлэл болон бусад салбарт өргөн температурын хязгаарт ажилладаг бүтэц үйлдвэрлэхэд өргөн хэрэглэгддэг хамгийн чухал материал юм. Тэгээс бага температурт өндөр механик шинж чанартай байдаг тул өндөр хайлштай ган, хайлшийг хүйтэнд тэсвэртэй ган болгон хэд хэдэн тохиолдолд ашигладаг. Хайлшлах элементүүдийг зохих ёсоор сонгох нь эдгээр ган, хайлшийн шинж чанар, үйлчилгээний үндсэн зорилгыг тодорхойлдог (Хүснэгт 1-3).
Зэврэлтэнд тэсвэртэй гангийн онцлог шинж чанар нь нүүрстөрөгчийн агууламж бага (0.12% -иас ихгүй) юм. Тохиромжтой хайлш ба дулааны боловсруулалт хийснээр ган нь хийн орчинд болон хүчил, шүлт, шингэн металлын усан уусмалд аль алинд нь 20 ° C-д өндөр зэврэлтэнд тэсвэртэй, өндөр температурт тэсвэртэй байдаг.
Халуунд тэсвэртэй ган, хайлш нь өндөр температурт өндөр механик шинж чанартай бөгөөд халаалтын ачааллыг удаан хугацаанд тэсвэрлэх чадвартай байдаг. Эдгээр шинж чанарыг өгөхийн тулд ган, хайлшийг бэхжүүлэх элементүүд - молибден, вольфрам (тус бүр 7% хүртэл) -ээр хайлуулдаг. Зарим ган болон хайлшуудад нэвтрүүлсэн чухал хайлшийн нэмэлт бол бор бөгөөд үр тарианы цэвэршилтийг дэмждэг.
Халуунд тэсвэртэй ган ба хайлш нь 1100-1150 ° C хүртэл температурт хийн орчинд гадаргууг химийн аргаар устгахад тэсвэртэй байдаг. Тэдгээрийг ихэвчлэн бага ачаалалтай хэсгүүдэд (халаалтын элементүүд, зуухны холбох хэрэгсэл, хий дамжуулах хоолойн систем гэх мэт) ашигладаг. Эдгээр ган, хайлшийн өндөр хэмжээний эсэргүүцэл нь хөнгөн цагаан (2.5% хүртэл) ба цахиуртай хайлшлах замаар олж авдаг бөгөөд энэ нь металыг хийн орчинд хүрэхээс хамгаалдаг эд ангиудын гадаргуу дээр хүчтэй, нягт исэл үүсгэхэд хувь нэмэр оруулдаг.
Хайлшлах системийн дагуу аустенитийн ган нь хром-никель ба хром-манган гэсэн хоёр үндсэн төрөлд хуваагддаг. Мөн хром-никель-молибден, хром-никель-манганы ган байдаг.
Агаарт хөргөх замаар олж авсан үндсэн бүтцээс хамааран аустенитийн гангийн дараах ангиллыг ялгадаг: аустенит-мартенсит, аустенит-феррит, аустенит.
Төмөр-никель (30%-иас дээш никелийн агууламжтай) ба никель суурь дээр суурилсан хайлш нь тогтвортой аустенит шинж чанартай бөгөөд агаарт хөргөхөд бүтцийн өөрчлөлтгүй байдаг. Одоогийн байдлаар аустенит-борид Kh15N15M2BR1 (EP380), Kh25N20S2R1 (EP532), KhN77SR1 (EP615) болон өндөр хромын аустенит KhN35VYu (EP568), KhN50 (EP668) ган, үндсэн бүтэцтэй, хром-борит, хром-борид, eutec, мөн tic үе шатуудыг тус тус ашигладаг.
Тохиромжтой дулааны боловсруулалт хийсний дараа өндөр хайлштай ган, хайлш нь өндөр бат бэх, хуванцар шинж чанартай байдаг (Хүснэгт 4). Нүүрстөрөгчийн гангаас ялгаатай нь эдгээр ган нь хатуурах үед хуванцар шинж чанарыг нэмэгдүүлдэг. Өндөр хайлштай гангийн бүтэц нь олон янз байдаг бөгөөд тэдгээрийн найрлагаас гадна дулааны боловсруулалтын горим, хуванцар деформацийн зэрэг болон бусад хүчин зүйлээс хамаардаг.
Фазын диаграмм дээрх фазын бүсүүдийн байрлалыг голчлон төмөр-хром-никель эсвэл төмөр-хром-манганы системийн псевдо-хоёртын хэсгүүдийн хэлбэрээр тодорхойлно (Зураг 1). Төмөр-хром-никель хайлш нь хатуурсны дараа шууд дараах төрлийн хатуу уусмалтай байдаг. α Тэгээд γ холимог хатуу уусмалын гетероген муж α + γ . Аустенитийн тогтвортой байдал нь найрлагын хилийн ойролцоо байхаар тодорхойлогддог α - Тэгээд γ - бүс нутгууд Тогтворгүй байдал нь дунд зэргийн температурт халах, дараа нь хөргөх үед хурдан хөргөлтөөр бэхлэгдсэн аустенитийн бүтэц хэсэгчлэн мартенсит болж хувирах үед илэрдэг. Эдгээр хайлш дахь никелийн агууламж нэмэгдэх нь температур буурахад хувь нэмэр оруулдаг γ → α (M)-хувиргалтууд (Зураг 2).
Цагаан будаа. 1. Төмөр-хром-никель (a) ба төмөр-хром-манганы (б) фазын диаграммын босоо хэсгүүд
Цагаан будаа. 2. Хайлшаас хамаарч төмөр-хром-никель хайлшийн мартенсит хувирлын температурын өөрчлөлт.
Тогтворгүй байдал нь хүйтэн хэв гажилтын үед илэрдэг бөгөөд 18-8 төрлийн ган нь деформацийн зэргээс хамаарч соронзон болон механик шинж чанарыг өөрчилдөг (Зураг 3). Түүнчлэн, аустенитийн гангийн тогтворгүй байдал нь температур өөрчлөгдөхөд нүүрстөрөгч ба хромын концентраци өөрчлөгдөхөд хатуу уусмалаас карбид ялгарснаас үүдэлтэй байж болно. Энэ нь тэнцвэрийн төлөвийг алдагдуулж, аустенитийг феррит, мартенсит болгон хувиргахад голчлон үр тарианы хилийн дагуу хатуу уусмал дахь хром, нүүрстөрөгчийн хамгийн их хомсдол ажиглагддаг.
Цагаан будаа. 3. Хүйтэн хэв гажилтын (шахалтын) зэргээс хамааран хром-никель гангийн механик шинж чанарын өөрчлөлт (18% Cr, 8% Ni, 0.17% C)
Төмөр-хром-манганы хайлшийн гурвалсан системд хатуурсны дараа тасралтгүй цуврал хатуу уусмалууд γ -тор болон цаашдын хөргөлтийн явцад хайлшийн найрлагаас хамааран янз бүрийн аллотроп хувиргалт үүсдэг. Манган бол өргөжиж буй элементүүдийн нэг юм γ - талбайтай бөгөөд энэ талаараа никельтэй төстэй. Манган (>15%) ба хромын хангалттай агууламжтай<15%) сталь может иметь однофазную аустенитную структуру. Сопоставление фазовых диаграмм систем железо – хром – никель и железо – хром – марганец при высоких температурах и 20°С показывает, что аустенитная фаза в системе с никелем имеет значигельно большую площадь.
Хром-никель гангийн талстжилтын үед δ-төмрийн тортой хром-никель ферритийн талстууд эхлээд хайлмалаас унаж эхэлдэг (Зураг 4). Хөргөх үед δ-феррит талстууд нь тортой хром-никель аустенит үүсгэдэг. γ -төмөр, ган нь аустенитийн бүтцийг олж авдаг. Шугамаас дээш температурт аустенит-феррит ба аустенит ган дахь нүүрстөрөгч С.Э.хатуу уусмал болон завсрын фаз хэлбэртэй байна. Шугамын доогуур гангийн удаан хөргөлт С.Э.Энэ нь хатуу уусмалаас нүүрстөрөгчийг химийн нэгдэл хэлбэрээр гаргахад хүргэдэг - Cr 23 C 6 төрлийн хромын карбидууд нь голчлон үр тарианы хилийн дагуу байрладаг. Цаашид шугамын доор хөргөх С.К.үр тарианы хилийн дагуу хоёрдогч ферритийн хур тунадасыг дэмждэг. Тиймээс 20 ° C хүртэл аажмаар хөргөхөд ган нь хоёрдогч карбид ба феррит бүхий устенит бүтэцтэй байдаг.
Цагаан будаа. 4. Хайлш 18% Cr, 8% Ni, 74% Fe-ийн нүүрстөрөгчийн агууламжаас хамаарч псевдо-хоёртын фазын диаграмм
Хурдан хөргөх (бөхөөх) үед хатуу уусмалын задралд орох хугацаа байхгүй бөгөөд аустенит нь хэт ханасан, тогтворгүй байдалд бэхлэгддэг.
Тунадасжсан хромын карбидын хэмжээ нь зөвхөн хөргөлтийн хурдаас гадна ган дахь нүүрстөрөгчийн хэмжээнээс хамаарна. Түүний агууламж 0.02-0.03% -иас бага, өөрөөр хэлбэл аустенит дэх уусах чадварын хязгаараас доогуур байвал бүх нүүрстөрөгч хатуу уусмалд үлддэг. Аустенитийн гангийн зарим найрлагад түргэвчилсэн хөргөлт нь бүтэц дэх анхдагч δ-ферритийг бэхэлж, халуун ан цав үүсэхээс сэргийлдэг.
Ган дахь хайлшийн элементийн агууламжийн өөрчлөлт нь фазын бүсүүдийн байрлалд нөлөөлдөг. Хром, титан, ниобий, молибден, вольфрам, цахиур, ванади нь ферритжүүлэгч болох нь гангийн бүтцэд ферритик бүрэлдэхүүн хэсэг үүсэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Никель, нүүрстөрөгч, манган, азот нь аустенитийн бүтцийг хадгалдаг. Гэсэн хэдий ч авч үзэж буй гангийн гол хайлшийн элементүүд нь хром, никель юм. Харьцаанаас хамааран ганг заримдаа бага (%Ni/%Cr)≤1 ба том (%Ni/%Cr)>1 аустенитийн нөөцтэй ган гэж хуваадаг.
Титан ба ниобийтэй хайлшуулсан аустенитийн хром-никель ганд зөвхөн хромын карбидууд үүсдэг төдийгүй титан, ниобийн карбидууд үүсдэг. Титан Ti > [(%C–0.02)*5] эсвэл ниоби Nb > (%C*10) агуулагдах үед бүх чөлөөт нүүрстөрөгч (аустенит дэх уусах чадварынхаа хязгаараас дээш) титан эсвэл ниоби хэлбэрээр ялгарч болно. карбид, аустенит ган нь мөхлөг хоорондын зэврэлтэнд өртөмтгий биш болдог. Карбидын хур тунадас нь гангийн бат бөх чанарыг нэмэгдүүлж, хуванцар шинж чанарыг бууруулдаг. Карбидын энэ шинж чанарыг халуунд тэсвэртэй гангийн карбидын хатууралд ашигладаг бөгөөд үүнийг Ni 3 Ti тоосонцортой интерметал хатуужуулалттай хослуулан гүйцэтгэдэг; Ni 3 (Al, Ti), Fe 2 Вт, (N, Fe) 2 Ti гэх мэт. Интерметалл нэгдлүүд нь мөн 900-аас доош температурт удаан хугацаагаар халаах эсвэл удаан хөргөх үед хром-никель ганд үүсдэг σ-үе шатыг агуулдаг. 950 ° C. Энэ нь хязгаарлагдмал уусах чадвартай α - Тэгээд γ -хатуу уусмалууд нь голчлон үр тарианы хилийн дагуу ялгардаг тул хайлшийг бэхжүүлж, нэгэн зэрэг металлын хуванцар шинж чанар, цохилтын бат бөх чанарыг эрс бууруулдаг. Ган дахь хром (16-25%), ферритжүүлэгч элементүүд (молибден, цахиур гэх мэт) -ийн агууламж нэмэгдсэн нь 700-850 ° C-д σ фаз үүсэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Энэ үе шатыг тусгаарлах нь ферритийн завсрын үе шат үүсэхэд голчлон тохиолддог. γ →α→ σ ) эсвэл δ-феррит хувиргалт (δ → σ ). Гэсэн хэдий ч хатуу уусмалаас шууд тусгаарлах боломжтой ( γ → σ ).
Хром, манганы өндөр агууламжтай хром-манганы ганд удаан хөргөх үед хур тунадас ажиглагддаг. σ - үе шатууд. Хром-манган ба хром-манган-никель ган дахь нүүрстөрөгч нь зохих дулааны боловсруулалт хийсний дараа гангийн дисперсийн хатууралд хүргэдэг, ялангуяа карбид үүсгэгч элементүүдтэй (ванади, ниобий, вольфрам) хослуулсан үед.
Остенит борид ганг бэхжүүлэх нь гол төлөв төмөр, хром, ниобий, нүүрстөрөгч, молибден, вольфрамын борид үүсэхтэй холбоотой юм. Эдгээр процессын дагуу аустенитийн ган нь хатуурлын төрлөөс хамааран карбид, борид, металл хоорондын хатууралд хуваагддаг. Гэсэн хэдий ч ихэнх тохиолдолд ган ба хайлш дахь олон тооны өөр өөр хайлшийн элементүүдийн агууламжаас шалтгаалан тэдгээрийн бэхжилт нь сарнисан фаз ба металл хоорондын хольцын цогц нөлөөллөөс болж үүсдэг.
Хүснэгт 1. Зарим зэврэлтэнд тэсвэртэй аустенитийн ган ба хайлшийн найрлага, %
Хүснэгт 2. Зарим халуунд тэсвэртэй аустенитийн ган ба хайлшийн найрлага, %
Хүснэгт 3. Зарим халуунд тэсвэртэй аустенитийн ган ба хайлшийн найрлага, %
Хүснэгт 4. Зарим төрлийн өндөр хайлштай аустенит ба аустенит-феррит ган, хайлшийн ердийн механик шинж чанар.
Е.Г.НАЗАРОВ, С.Б.МАСЛЕНКОВ
TSNIICHERMET
ISSN 0026-0819. “Металлын шинжлэх ухаан ба металлын дулааны боловсруулалт”, №3, 1970 он
Дулааны боловсруулалт нь бүтцэд (үр тарианы хэмжээ, блокийн хэмжээ, тархсан фазын хэмжээ, тоо хэмжээ, тэдгээрийн тархалтын шинж чанар) нөлөөлдөг, мөн үр тарианы хилийн төлөв байдал, бэхжүүлэх фазын чиглэсэн ялгаралтыг тодорхойлдог бөгөөд энэ нь дулааны шинж чанарыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. тэсвэртэй материал.
Механик боловсруулалтыг ихэвчлэн дулааны боловсруулалтаас өмнө хийдэг боловч ихэвчлэн дулааны боловсруулалт хийсний дараа, түүнчлэн өмнө болон дараа нь хэрэглэдэг.
Ашиглалтын өмнө эд анги, хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүнийг дулааны боловсруулалтанд оруулдаг боловч заримдаа (бүтэн эсвэл хэсэгчлэн) үйл ажиллагааны явцад боловсруулдаг.
Аустенитийн тунадасжилтаар хатууруулдаг ган, хайлш нь янз бүрийн төрлийн дулааны боловсруулалтанд өртдөг: зөөлрүүлэх, хатууруулах, зөөлрүүлэх (хөгшрөлт эсвэл хур тунадасны хатуурал) болон стрессийг багасгах.
Металл боловсруулах эсвэл бусад үйл ажиллагааны явцад метал хэврэг болдог. Хайлшийн хэврэг байдлыг арилгах, хатуулгийг багасгахын тулд анивчих аргыг ашигладаг. Бэлтгэх үед хайлшийг өндөр температурт ~1000-1250 °C хүртэл халааж (хайлшийн химийн найрлагаас хамаарч) 0.5-аас хэдэн цагийн турш (бэлдэц эсвэл эд ангиудын массаас хамаарч) барьж, хамгийн дээд хурдаар хөргөнө. . Бага хайлштай хайлшийг усаар хөргөхийг зөвшөөрдөг боловч өндөр хайлштай нийлмэл хайлшийн хувьд агаарт газрын тос болон бусад зөөлөн хөргөлтийн орчинд хөргөхийг илүүд үздэг, учир нь усанд хөргөх нь дулааны хагарал үүсгэдэг.
Өндөр бат бэх шинж чанар, халуунд тэсвэртэй болгохын тулд халуунд тэсвэртэй ган, хайлшийг хатууруулах, дараа нь хөгшрөлтөөс бүрдэх давхар боловсруулалт хийдэг.
Харгалзан үзэж буй хайлшийн хувьд хатууруулах ажиллагаа нь нүүрстөрөгчийн гангийн хатуурлаас ялгаатай бөгөөд карбид ба интерметалл фазыг хатуу уусмалд уусгах зорилгоор хийгддэг. хамгийн бага хатуулагтай нэгэн төрлийн хатуу уусмал авах. АНУ, Англид энгийн нүүрстөрөгчийн гангийн хатуурлыг "хатууруулах" гэж нэрлэдэг, өөрөөр хэлбэл хатуулаг олж авах; халуунд тэсвэртэй хайлшийг хатууруулахыг "уусмал боловсруулах" гэж нэрлэдэг, өөрөөр хэлбэл (хатуу) уусмал болгон боловсруулах.
Бүх тархалтанд тэсвэртэй халуунд тэсвэртэй ган ба хайлшийн хувьд хатууруулах халаалтын температур нь ойролцоогоор ангалалтын температуртай ижил байна.
Өндөр температурт барьснаар илүүдэл фазыг хатуу уусмалд уусгаж, шаардлагатай хэмжээний үр тариа олж авдаг. Ган ба хайлшийн ширхэгийн хэмжээ нь халаалтын температур ба хадгалах хугацаанаас хамаарна.
Ихэнхдээ бөхөөсний дараа илүүдэл фазын хур тунадас орохоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд илүү хурдан хөргөхийг зөвлөж байна. Гэсэн хэдий ч доор харуулсны дагуу энэ нь ялангуяа нарийн төвөгтэй аустенит хайлшийг боловсруулахад шаардлагагүй бөгөөд харьцангуй хурдан хөргөлттэй байсан ч кататермик хатуурал үүсдэг, өөрөөр хэлбэл өндөр температураас хөргөх үед бэхжүүлэх үе шатууд гардаг. Энэ үйл явц нь хайлш нь дисперсийн хатууралд орох хандлагаас хамаардаг тул энэ чухал үзэгдлийн талаар ярих шаардлагатай байна.
Ган ба хайлшийн дисперсийн хатуурал эсвэл хөгшрөлт нь анатермик, кататермик ба изотерм байж болно. Диатермик хөгшрөлт нь ган эсвэл хайлшийг тасралтгүй нэмэгдэж буй температурт халаах явцад, кататермийн хөгшрөлт нь ган эсвэл хайлшийг тасралтгүй буурах температурт хөргөх явцад үүсдэг. Тогтмол температурт изотермийн хөгшрөлт явагддаг
Сул, дунд, хүчтэй дисперс хатуурдаг хайлш байдаг. Тэдгээрийн хооронд хурц ялгаа байхгүй боловч дисперсийн хатууруулах процессын эрчмээс хамааран эдгээр хайлшийн бүлгүүдийг ялгахад хялбар байдаг. Энэ зарчмын дагуу ажилд анх удаа, дараа нь ажилд дисперс хатууруулах хайлшийг гурван бүлэгт хуваасан.
Хур тунадас ихтэй хатуурдаг ганболон хайлш нь ерөнхийдөө кататермийн хөгшрөлтийн үед хатуурснаас болж үр дүнтэй бэхждэг. Эдгээр хайлш нь бэхжүүлэх үе шатны 5-7% ба түүнээс дээш хувийг агуулдаг. Эдгээр хайлшийн нэмэлт хөгшрөлт нь хатуулаг, хүч чадлыг бага зэрэг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг, жишээлбэл, NH35VTYu (EI787), EI929, EI867, Yudimet 700, Nin-109, Nin-115 гэх мэт хайлшийн химийн найрлага хайлшийг Хүснэгтэнд үзүүлэв. 3 ба 4.
Дунд зэргийн дисперстэй хатууруулах хайлшкататермийн үед болон илүү их хэмжээгээр изотермийн хөгшрөлтийн үед бэхждэг. Эдгээр хайлш KhN35VT (EI612), EI612K, KhN35VTR (EI725), EP164, A-286, Discaloy-24 нь бэхжүүлэх үе шатны 2-5% -ийг агуулдаг.
Сул буюу бага тархалттай хатууруулах хайлшзөвхөн хиймэл изотерм хөгшрөлтийн үед бэхждэг. Эдгээр ган ба хайлш нь катетермийн хөгшрөлтөд өртөхгүй бөгөөд бага хэмжээний бэхжүүлэх үе шат (2% хүртэл) агуулдаг. Энэ бүлэгт хайлш орно: EI813, Kh25N16G7AR (EI835), EI435, Nim-75, V-480S гэх мэт.
Тиймээс өндөр температурт халсаны дараа хайлшийг хурдан хөргөх шаардлагагүй болно. Нэг буюу өөр бүлгийн хайлшийг шаардлагатай бэхжүүлэх нь байгалийн кататерм эсвэл хиймэл изотерм хөгшрөлтийн үр дүнд, эсвэл эцэст нь тэдгээрийн хослолын үр дүнд хүрч болно.
Давхар хатуурал.Зарим хайлш, ялангуяа бэхжүүлэх үе шатыг их хэмжээгээр агуулсан хайлшийн хувьд механик шинж чанарын хамгийн сайн хослолыг давхар хатууруулсны дараа олж авдаг (хэвийн байдал). Эхний өндөр температурт хэвийн байдал (1170-1200 ° C) нь нэгэн төрлийн хатуу уусмал, харьцангуй бүдүүн ширхэгтэй мөхлөг үүсэхийг баталгаажуулдаг бөгөөд энэ нь хамгийн их мөлхөх эсэргүүцлийг бий болгодог. Хоёр дахь бага температурт хэвийн байдал (1000-1100 ° C) нь үр тарианы хилийн дагуу карбидын зонхилох хур тунадас, янз бүрийн тархалтын бэхжилтийн үе шат үүсэхэд хүргэдэг. Агаарт 1050 ° C-аас хөргөхөд илүү том γ'-фазын тунадас үүсдэг. Олон хайлшийн хувьд - KhN70VMTYu (EI617), EI929, KhN35VTYu (EI787), "Nimonic" цуврал - давхар хэвийн байдалд оруулсны дараа хөгшрөлтийн дараа халуунд тэсвэртэй, хуванцар шинж чанар мэдэгдэхүйц нэмэгддэг.
Тархалтын хатуурал (хөгшрөлт).Өндөр бат бэх шинж чанарыг олж авахын тулд бараг бүх халуунд тэсвэртэй хайлшийг хэрэглэхээс өмнө дисперсийн хатууралд (хатуу уусмалаас сарнисан фазыг салгах) хийдэг. Бэхжүүлэх үе шатуудын найрлага, шинж чанар нь тухайн хайлшийн хөгшрөлтийн температурын горимыг тодорхойлдог.
Никель-хром, төмөр-никель-хром, кобальт-никель-хромын суурь дээр суурилсан халуунд тэсвэртэй хайлш нь дараахь зүйлийг агуулна.
а) маш өндөр диссоциацийн температуртай анхдагч карбидууд (TiC, VC, TaC, ZrC, NbC гэх мэт);
б) хоёрдогч карбидууд (M 23 C 6; M 6 C; M 7 C 3), хатуу уусмалаас ялгардаг. Карбид M 23 C 6 нь 5% Cr ба түүнээс дээш хайлшаар үүсдэг;
в) үндсэн бэхэлгээний intermetallic γ'-фазууд (Ni 3 Ti, Ni 3 Al, Ni 3 Nb гэх мэт). Эдгээр үе шатуудын нарийн тархалт ба хатуу уусмалтай уялдаа холбоотой байдаг тул хайлш нь үүсэх явцад хамгийн их дулаан эсэргүүцлийг олж авдаг.
Карбидаар хатуурсан ган ба хайлшийг металл хоорондын хатуурсан хайлшаас бага температурт ашигладаг. Карбидууд нь γ' фазуудаас бага тархсан, коагуляцид илүү өртөмтгий, хайлшийн матрицад жигд тархалт багатай байдаг. Гэсэн хэдий ч дулааны дундаж эсэргүүцлийг бий болгохын тулд нэг карбидыг бэхжүүлэхэд хангалттай. Карбидын үе шатууд нь γ'-фазын хур тунадасны үр дүнд хатуурдаг хайлшийг бэхжүүлдэг.
γ'-фаз ба карбидын хэсгүүдийн морфологи нь дулааны боловсруулалт, түүний үргэлжлэх хугацаанаас ихээхэн хамаардаг бөгөөд хайлшийн шинж чанарыг зохицуулдаг. Дулааны нөлөөллийн үргэлжлэх хугацаа нь γ'-фазын бөөмийн хэмжээ ихсэхэд хүргэдэг бөгөөд голчлон үр тарианы хил дээр үүсдэг урвалыг үүсгэдэг. Дулааны боловсруулалтын явцад хайлшид тохиолддог процессуудыг ойлгох, урт хугацааны ашиглалтын явцад тэдгээрийн шинж чанарыг урьдчилан таамаглахын тулд ямар ч температурт γ'-фазын нарийн бүтэц, энэ температурт янз бүрийн хадгалах хугацаа, түүнчлэн матрицын хатуу уусмалын химийн найрлага. Карбид ба металл хоорондын фазын хувирлын хурд, тэдгээрийн урвалыг хатуулаг, физик, механик шинж чанарын өөрчлөлтийн кинетикийн өгөгдлийг ашиглан нэмж үнэлж болно. Хром, кобальт агуулсан хөнгөн цагаан, титан, молибден агуулсан хамгийн түгээмэл, халуунд тэсвэртэй никель суурьтай хайлшийн хувьд хувиргах урвалыг тэгшитгэлээр илэрхийлж болно. MS+γ→ М 6 С+γ+γ’+ MS, Хаана Мэлементүүд: Cr, Ti, Ta болон бусад; М'- ижил карбид үүсгэгч элементүүд М. Ажлын дагуу нүүрстөрөгчийн бараг тал хувь нь карбидуудад үлддэг MS, бид үүнийг уламжлалт байдлаар нэрлэдэг М'С; γ’-фаз (Ni 3 М) - никельтэй хатуу γ-уусмал дахь илүүдэл титан ба хөнгөн цагааны нэгдэл.
Карбидууд М 6 С 980-1150 ° C-д карбидын урвал явагдах үед үүсдэг MS→М 23 S 6 760-980 ° C-д тохиолддог. Хэрэв хайлш нь 6% -иас их хэмжээний молибден, вольфрам агуулдаг бол карбидууд гол төлөв хэлбэрээр ялгардаг болохыг тогтоосон. М 23 S 6, гэхдээ энэ заалт нь буруу үндэслэлтэй харагдаж байгааг харуулж байна. Энэ нь нүүрстөрөгчийн агууламжаас шууд хамаардаг.
V-1900 хайлш дээр хийсэн судалгаагаар дулааны боловсруулалт хийсний дараа (1080 ° C 4) ямар урвал явагддаг болохыг тогтоожээ. h, агаар+899 °C 10 h, агаар) ба урт хугацааны хөгшрөлтийн үед 2400 хүртэл h 980 хэмд. Тэдгээрийг тэгшитгэлээр илэрхийлнэ:
MS + γ + γ’ → М 6 С+ γ + үлдэгдэл γ’.
Карбидууд MS (А= 4.37 Å) нь титан, тантал, карбидаар баялаг М 6 С (А= 11.05 Å) нь молибден, никель, кобальтаар баялаг. Карбидууд М 6 Сбөмбөрцөг, давхаргын гэсэн хоёр хэлбэрээр ажиглагддаг. Цаг хугацаа өнгөрөхөд карбидын бөмбөрцөг ба ялтсууд томордог. γ'-фазын тунадас нь эхлээд бөмбөрцөг хэлбэртэй, дараа нь γ'-фаз нь ялтсууд хэлбэрээр гарч ирдэг бөгөөд цаг хугацаа өнгөрөх тусам өндөр температурт ургаж, бөөгнөрөн, уртасдаг. Үүний зэрэгцээ γ'-фазын тунадас нь бүх карбид ба үр тарианы хилийг бүрхүүл хэлбэрээр хүрээлдэг. Хүчдэл хэрэглэх нь карбидын шилжилтийн процессыг ихээхэн хурдасгадаг MSкарбид руу М 6 Сболон металл хоорондын өөрчлөлт. Хромын агууламж өндөртэй хайлшуудад голчлон карбид үүсдэг М 23 S 6.
Дулааны нөлөөлөлд өртөх үед стресс үүсэх үед γ'-фазын хувирлын урвалын хурд нь урьд өмнө авсан стрессээс илүү их байдаг. Стресс нь хур тунадас, хувиргалтын сонгомол үйл явцыг бий болгож, үр тарианы хил хязгаарыг нягтруулахад хувь нэмэр оруулж, бэхжилтийн үе шатуудын суналт, нэгдэлд хүргэдэг. Үр тарианы бүдүүлэгжилт нь хилийн бүсэд тохиолддог карбид ба металл хоорондын фазын хувиргалтын урвалыг хурдасгахад тусалдаг. Жишээлбэл, хайлш дахь өндөр температурт давхаргын фазын харагдах байдал нь бүдүүн ширхэгтэй хайлшаас хамаагүй эрт илэрдэг.
Энэхүү ажил нь γ’-фазын Ni 3 (Al, Ti) -ийн хамт 15 Cr-25 Ni-3 Al-2.5 Ti хайлш дахь Ni 2 -Al, Ti хоорондын металлын үе шат үүсэхийг тогтоосон. Ni 2 Al, Ti үе шат нь 700 ° C-т хөгшрөлтийн үед үүсдэг ба хөгшрөлтийн явцад хэмжээ нь нэмэгддэг ялтсууд хэлбэртэй байдаг. Энэ үе шат нь голчлон γ’ фазаас ангид газар, түүнчлэн үр тарианы хилийн дагуу ялгардаг. Энэ нь хатуу уусмалтай нийцдэггүй тул хайлшийг устгахаас өмнө бичил хоосон зай нь түүний тунадасуудын ойролцоо үүсдэг.
Лавсын үе шатууд(AB 2) - хатуу уусмал, дулааны тогтворгүй байдлын улмаас хайлшийг бага зэрэг бэхжүүлдэг. Гэхдээ бүтцэд γ'-фаз байгаа тохиолдолд Лавесын үе шатууд нь хур тунадасны инкубацийн хугацааны өвөрмөц байдлаас шалтгаалан 750 ° C-аас ихгүй температурт хайлшийн ашиглалтын хугацааг уртасгах боломжийг олгодог.
Боридын үе шатууд- төрөл М 3 AT 2, М 3 IN, М 5 5 өөр борын хайлш нь нарийн төвөгтэй химийн найрлагатай. Жишээлбэл, энэ ажилд ийм үе шатууд нь нэгдэлтэй тохирч байна (Mo 0.5 Cr 0.25 Ti 0.15 Ni 0.10) 3 B 2
Тодорхой үе шатууд байгаа эсэх, хайлшийн төлөв байдал (цутгамал, хэв гажилт) зэргээс хамааран дисперсийн хатууруулах горимыг тогтооно. Хөгшрөлтийн температур нь бэхжилтийн үе шатуудыг татан буулгах, коагуляци, нэгдэл үүсгэхгүй байх ёстой. Хэдийгээр зарим тохиолдолд хүссэн шинж чанарыг олж авахын тулд өндөр температурыг зориудаар хэрэглэх шаардлагатай бөгөөд энэ нь бөөмсийн коагуляци, тэдгээрийг бага тархсан хэлбэрээр гаргахад хүргэдэг. Ихэвчлэн карбидын хатууралтай хайлшийн хөгшрөлтийг 600-800 ° C температурт, металл хоорондын хатууралтыг 700-1000 ° C-д, илүүдэл фазын тоо, найрлагаас хамааран гүйцэтгэдэг. Хайлш дахь бэхжүүлэх фазын хэмжээ (титан ба хөнгөн цагааны нийлбэр) нэмэгдэхийн хэрээр хөгшрөлтийн температур мөн нэмэгддэг (1-р зургийг үз). 8% -иас дээш (Ti+Al) агуулсан хайлшийг зөвхөн 1050-1200 ° C хүртэл халааж, агаарт хөргөнө. Кататермийн хөгшрөлтийн үр дүнд ийм хайлш нь хамгийн их хатуурлыг олж авдаг (жишээлбэл, хайлш ZhS6-K ба EI857). 9-10.5% (Ti+Al) агуулсан Rene 100 ба IN-100 хайлш нь ~1000 °C-т хөгширдөг боловч энэ нь үндсэндээ хөгшрөлт биш хоёр дахь хатуурал юм. Ийм хайлшийн хувьд ийм өндөр температурт хөгшрөлт нь шаардлагагүй бөгөөд тэдгээр нь кататермийн хөгшрөлтөд илүү өртөмтгий байдаг бөгөөд тэдгээрийн хувьд хэвийн температураас агаарт хөргөх нь хангалттай, жишээ нь IN-100 хайлшны зурагт үзүүлсэн шиг.
Зураг 1.
Хайлшийн шаардлагатай шинж чанараас хамааран хөгшрөлтийн горимыг өөрчилж болно. Үе шаттай хөгшрөлтийн горимууд байдаг - давхар, илүү төвөгтэй боловч тэдгээр нь тийм ч практик биш юм. Богино хугацааны ашиглалтын хугацаа, ялангуяа урт хугацааны үйлчилгээний хувьд олон үе шаттай хөгшрөлтийн горимыг ашиглах нь бүрэн үндэслэлгүй юм, учир нь нарийн төвөгтэй дулааны боловсруулалтын явцад үүссэн бүтэц нь урт хугацааны ашиглалтын нөхцөлд зайлшгүй өөрчлөгддөг. температур ба ачааллын нөлөө. Хайлш дахь хөгшрөлтийн процесс нь бүтцийн анхны төлөв байдлаас үл хамааран үргэлжилсээр байна. Бэхжүүлэх фазын тоосонцор коагуляци, нэгдэж, тогтворгүй тоосонцор нь хатуу уусмалд уусч, илүү тэнцвэрт (энэ үе шатанд) шинэ хэсгүүдийн давтан, давтан ялгаралт үүсдэг, эдгээр процессууд нэгэн зэрэг явагддаг. Температурын нөхцлөөс хамааран нэг буюу өөр процесс давамгайлж болно. Өртсөний дараа (ихэвчлэн 4-16 h) хөгшрөлтийн температурт хайлшийг агаарт хөргөнө.
Гадны хайлшийг дулааны боловсруулалтын ердийн горимыг Хүснэгтэнд үзүүлэв. 1. ба дотоодын хувьд - хүснэгтэд. 2. Эдгээр хайлшийн химийн найрлагыг хүснэгтэд үзүүлэв. 3 ба 4. Эдгээр хайлшийг бид бараг хэзээ ч анивчихыг ашигладаггүй бөгөөд бөхөөх (хэвийн болгох) нь маш бага ялгаатай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй (Хүснэгт 1-ийг үз).
Хүснэгт 1
| Хайлш | Хатаах | Хатуу уусмалын эмчилгээ | Дунд зэргийн хөгшрөлт | Эцсийн хөгшрөлт | ||||
| Температур ° C | Цаг орсон h | Температур ° C | Цаг орсон h | Температур ° C | Цаг орсон h | Температур ° C | Цаг орсон h | |
| Инконел-600 | 1038 | 1/4..1/2 | 1120 | 2 | — | — | — | — |
| Инконел-625 | 925..1038 | 1 | 1090..1200 | 1 | — | — | — | — |
| Инконел-700 | 1200 | 2 | 1180 | 2 | — | — | 870 | 4 |
| Инконел-718 | 955 | 1 | 955 | 1 | 732 | 8 | 720 | 8 |
| Inconel X-750 | 1038..1090 | 1/2..3/4 | 1150 | 2 | 845 | 24 | 700 | 20 |
| Ним-80А | 1080 | 2 | 1080 | 2 | — | — | 700 | 16 |
| Ним-90 | 1080 | 2 | 1080 | 2 | — | — | 700 | 16 |
| Рене-41 | 1080 | 2 | 1080 | 2 | — | — | 760 | 16 |
| Удимет-500 | 1080 | 4 | 1080 | 4 | 845 | 24 | 760 | 16 |
| Udimet-700* | 1138 | 4 | 1120..1175 | 4 | 870+ | 8 | 650+ | 24 |
| — | — | — | — | +985 | 4 | +760 | 8 | |
| Васпалой | 1010 | 4 | 1080 | 4 | 845 | 24 | 760 | 16 |
| Inconel-713* | — | — | 1150..1175 | 2 | — | — | 930..995 | 4..16 |
| Inconel-713C* | — | — | 1150..1175 | 2 | — | — | 930..995 | 4..16 |
| IN-100* | — | — | 1150..1175 | 2 | — | — | 930..995 | 4..16 |
| *Цутгамал хайлш | ||||||||
хүснэгт 2
| Хайлш | 1-р хатуурал | 2 дахь хатуурал | Эцсийн хөгшрөлт | |||
| Температур ° C | Цаг орсон h | Температур ° C | Цаг орсон h | Температур ° C | Цаг орсон h | |
| EI435 | 980..1020 | 0,5 | — | — | — | — |
| ХН77ТУР | 1080 | 8 | — | — | 700..750 | 16 |
| ХН70ВМТУ | 1200 | 2 | 1050 | 4 | 800 | 16 |
| ХН35ВТУ | 1180 | 2,5 | 1050 | 4 | 750..800 | 16 |
| EI445R | 1200 | 4..6 | — | — | 850 | 15..20 |
| EI893 | 1160 | 2 | — | — | 800 | 12 |
| EI929 | 1220 | 2 | 1050 | 4 | 850 | 8 |
| EI867 | 1220 | 4..10 | — | — | 950 | 8 |
| EN867* | 1180 | 6 | 1000 | 8 | 850 | 16 |
| EI661 | 1200 | 10..15 | 950..1050 | 5..8 | — | — |
| ZhS6K | 1200 | 4 | — | — | — | — |
| * 900 °C-т завсрын хөгшрөлт 8 h. | ||||||
Хүснэгт 3
| Хайлшийн зэрэг | Элементийн агуулга % | ||||||||
| C | Кр | Co | Мо | Nb | Ти | Ал | Fe | Бусад элементүүд | |
| Инконел-600 | 0,04 | 15 | — | — | — | — | — | 7 | — |
| Инконел-700 | 0,12 | 15 | 30 | 3 | — | 2,2 | 3,2 | 1 | — |
| Инконел-718 | 0,04 | 19 | — | 3 | 5 | 0,8 | 0,6 | 18 | — |
| Inconel X-750 | 0,04 | 15 | — | — | 1 | 2,5 | 0,9 | 7 | — |
| Ним-80А | 0,08 | 20 | 1 | — | — | 2,3 | 1,3 | 3 | — |
| Ним-90 | 0,08 | 20 | 18 | — | — | 2,5 | 1,5 | 3 | — |
| Рене-41 | 0,08 | 19 | 11 | 10 | — | 3 | 1,5 | 2 | 0.005B |
| Удимет-500 | 0,08 | 18 | 18 | 4 | — | 3 | 2,9 | 0,5 | 0.004 B |
| Удимет-520 | 0,05 | 19 | 12 | 6 | — | 3 | 2 | 0,5 | 0.005 В; 1 Вт |
| Удимет-700 | 0,15 | 15 | 19 | 5 | — | 3,5 | 4,5 | 0,5 | 0.05B |
| Васпалой | 0,10 | 20 | 14 | 4 | — | 3 | 1,3 | 0,75 | 0.004 B; 0.06 Zr |
| Инконел-713 | 0,12 | 13 | — | 4,5 | 2 | 0,6 | 6 | 0,5 | — |
| Инконел-713 С | 0,06 | 12 | 1,5 | 4,5 | 2 | 0,6 | 6 | 0,3 | — |
| IN-100 | 0,15 | 10 | 14 | 3 | — | 5 | 5,5 | — | 0.015 В; 0.06 Zr; 1.0 В |
| В-1900 | 0,10 | 8 | 10 | 6 | — | 1,0 | 6 | — | 0.015 В; 0.08 Zr; 4.5 Та |
Хүснэгт 4
| Хайлшийн зэрэг |
|
|||||||||
| C | Кр | Co | Мо | В | Ти | Ал | Fe | Б | Бусад элементүүд | |
| EI435 | 0,10 | 20 | — | — | — | 0,30 | 0,10 | 1 | — | — |
| ХН77ТУР | 0,05 | 20 | — | — | — | 2,5 | 0,8 | 1 | 0,01 | 0.10 Ц |
| ХН70ВМТУ | 0,10 | 15 | — | 3 | 6 | 2,1 | 2,1 | 5 хүртэл | 0,02 | 0.02 Ce; 0.3V |
| ХН35ВТУ | 0,05 | 15 | — | — | 3 | 3 | 1,2 | ~40 | 0,03 | 0.02 Ce |
| EI445R | 0,05 | 18 | — | 4,5 | 4,5 | 2,5 | 1,2 | 1 | 0,01 | 0.02 Ce |
| EI893 | 0,05 | 15 | — | 5 | 10 | 1,4 | 1,4 | 1 | 0,01 | 0.02 Ce |
| EI929 | 0,06 | 10,5 | 15 | 5 | 6 | 1,7 | 4 | — | — | 0.1 Ба; 0.5 В |
| EI867 | 0,06 | 9,5 | 5 | 10 | 5 | — | 4,5 | — | 0,02 | — |
| ZhS6-K | 0,15 | 11,5 | 4,5 | 4 | 5 | 2,8 | 5,5 | 1 | 0,02 | — |
Гадаадад хатуурах температур бага, барих хугацаа нь ЗХУ-д хэрэглэж байсан хатуурлын температураас хамаагүй богино (бараг 2 дахин) юм. Үүний үр дүнд гадаадын хайлш нь манайд хэрэглэдэг хайлшаас илүү нарийн ширхэгтэй байдаг. Хоёрдахь хатуурлыг гадаадад ашигладаггүй бол манай улсад олон хайлшийг амжилттай ашигладаг.
Хүснэгтэнд өгсөн. 1 ба 2 ердийн дулааны боловсруулалтын горимыг шаардлагаас хамааран өөрчилж болно. Өндөр температурт халааж олж авсан том ширхэгтэй хайлш нь нарийн ширхэгтэй хайлшаас илүү мөлхөх эсэргүүцэлтэй байдаг нь мэдэгдэж байна. Бүдүүн ширхэгтэй хайлш (2-3 оноо) нь өндөр температурт урт хугацааны бат бөх чанараас хамаагүй өндөр байдаг. Гэсэн хэдий ч дунд зэргийн өндөр температурт (600-700 ° C) дундаж ширхэгийн хэмжээ 4-5 оноотой хайлш нь илүү өндөр дулаан тэсвэртэй байдаг. Нарийн ширхэгтэй бүтэц нь салаалсан тарианы хилийн гадаргуугийн энерги ихтэй тул илүү тогтворгүй, ялангуяа өндөр температурт ажиллахад илүү тогтворгүй байдаг тул халуунд тэсвэртэй хайлш, ялангуяа урт хугацааны үйлчилгээнд зориулагдсан хайлшийн ширхэгийн хэмжээ 3-тай тохирч байх ёстой. -Стандарт шатлалаар 4 оноо. Энэ ширхэгийн хэмжээ нь 1100-1120 ° C хүртэл халсаны дараа түгээмэл байдаг ба нийлмэл хайлшийн хувьд 1150-1170 ° C байна.
Гадаадад ихэнх үйлдвэрийн хайлшийг ийм температурт халаадаг.
Өрөөний болон бага температурт (~550 ° C) өндөр бат бэх шинж чанарыг олж авахын тулд 950-1050 ° C температурт хэвийн болгох, бага температурт хөгшрөлтийг хийх шаардлагатай бөгөөд үүний үр дүнд хайлш нь нарийн ширхэгтэй (5-6-р цэг) болно. ), нарийн тархсан γ тунадас '-фазаар бэхжүүлсэн.
Тиймээс дулааны боловсруулалтын горимыг сонгохдоо шаардлагатай механик шинж чанараар тодорхойлно. Дисперсийн хатуурлын температурын хязгаараас хэтэрсэн температурт (жишээ нь, 900-950 ° C) ажиллахад өндөр дисперстэй хайлшийг ашиглах үед тэдгээрийг зөвхөн нэг хэвийн байдалд оруулна. Ашиглалтын температурт халах үед хайлшийг эрчимтэй хатууруулах нь халаалтын процессын үед (анатермик хөгшрөлт) явагддаг бөгөөд тэдгээр нь ажлын температурын бүсэд хамгийн их хатуурлыг хүлээн авдаг бөгөөд тодорхой хугацаанд ачааллыг амжилттай тэсвэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч урьдчилж хуучирсан ижил хайлш нь температур, ачаалалд бага эсэргүүцэлтэй байдаг тул үр ашиг багатай байдаг. Сул дисперсээр хатуурдаг хайлш (EI813, EI435, Inconel-600 гэх мэт) нь хөгшрөлтөд өртдөггүй, учир нь тэдгээрийн дисперсийн хатуурал нь үйл ажиллагааны явцад бага нөлөө үзүүлдэг. Хайлшийн урт хугацааны тогтвортой байдлыг хангахын тулд тэдгээрийн бүтцэд бэхжүүлэх фазын дунд зэргийн агууламж шаардлагатай (жишээ нь, дунд зэргийн дисперс-хатуу хайлшийг ашиглах). Алхам алхмаар боловсруулалтын горимоор хангагдсан нарийн тархсан металл ба карбидын фазуудыг жигд, дээд зэргээр тусгаарлах нь маш чухал юм. Үе шаттай хөгшрөлтийн горим нь бат бөх шинж чанараа алдахад хүргэдэг боловч хуванцар шинж чанарыг эрс нэмэгдүүлж, хайлшийг дулааны хэврэгшилд хүргэх хандлагыг бууруулдаг. Гэсэн хэдий ч хожим туршилтууд энэ аргын тохиромжгүй байдлыг харуулсан. Тиймээс өндөр тархалттай хатуурдаг хайлш KhN35VTYu (EI787) дээр нарийн төвөгтэй дулааны боловсруулалтын горимыг 750 ° C-д зөвхөн нэг хөгшрөлтөөс бүрдэх хамгийн энгийн горимтой нэгэн зэрэг туршсан. Дулаан хэврэгших хандлагыг 10'000-20'000 хүртэлх өртөлтөд үнэлэв. hба температур 700 ° C. Үр дүн (Хүснэгт 5) нь дулааны боловсруулалтын урьдчилсан горимын нарийн төвөгтэй байдлаас үл хамааран хайлш нь хэврэг болж байгааг харуулж байна. Температурын үе шатуудын тоог нэмэгдүүлэх эсвэл барих хугацааг нэмэгдүүлэх нь зөвхөн цохилтын бат бэхийн анхны утгуудад нөлөөлдөг. Хөгшрөлтийн явцад энэ нь буурч, зөвхөн хөгшрөлтөөс бүрдсэн дулааны боловсруулалтын дараа бага зэрэг буурдаг.
Өмнө дурьдсанчлан, хоёр дахь фазын термодинамик тогтворгүй хэсгүүдийн дисперсийг салгах, нэгтгэх, уусгах үйл явц тасралтгүй явагддаг. Эдгээр үйл явц нь нөхөн төлжих хэлбэрээр явагддаг, мөчлөгийн дараа мөчлөг давтагддаг тул хайлш нь хэчнээн урьдчилан хөгширч, дулааны боловсруулалтын горим нь төвөгтэй байсан ч удаан хугацааны дулааны нөлөөлөлд өртөх үед шинж чанар нь өөрчлөгдөж, байнгын үйл ажиллагааны үр дүнд хэврэг болдог. бэхжүүлэх үе шатны тоосонцорыг ялгаруулах, бүтцийн төлөв байдалд өөрчлөлт оруулах.
Бид нэг хөгшрөлтөөс бүрдэх (урьдчилан хатууруулахгүйгээр) дисперсээр хатуурдаг халуун эсвэл хүйтэн деформацтай хайлшийг дулааны боловсруулалтын анхны бөгөөд энгийн горимд анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй.
Энэ горим нь өргөн температурын хязгаарт хамгийн сайн бат бэх шинж чанар, уян хатан чанарыг олж авах боломжийг олгодог бөгөөд 750 ° C хүртэл температурт хамгийн их дулаан, ядаргаа эсэргүүцэх чадвартай. Нэмж дурдахад, энэ горим нь дулааны хэврэгжилтийг илүү сайн эсэргүүцэх, зүслэгийг мэдрэх чадваргүй болгодог. Зөвхөн хөгшрөлтөөс бүрдэх боловсруулалтын горимыг зарим хайлш дээр туршиж, үйлдвэрлэлд амжилттай нэвтрүүлсэн. Ийм дэглэмийг гадаадад ашиглах талаар одоогоор мэдээлэл алга байна.
Хайлшийн урт хугацааны тогтвортой байдлыг хангах өөр нэг чухал нөхцөл бол бэхжүүлэх үе шатуудын өндөр дулааны тогтвортой байдлыг хангах явдал юм. Үүнийг бэхжүүлэх үе шатуудын найрлагыг улам хүндрүүлж, бэхжилтийн γ'-фазын бүрэлдэхүүнд хэсэгчлэн орсон хайлшийн элементүүдийг оруулах замаар хүрдэг. Хамгийн үр дүнтэй бэхжүүлэх γ үе шатууд - Ni 3 Al ба Ni 3 Ti ба тэдгээрийн хослол - Ni 3 (A1, Ti) нь ниоби, тантал, цагаан тугалга, цахиур, магни, бериллий, рутени, молибден болон бусад элементүүдээр төвөгтэй байж болно. никель хайлшийг дисперсээр хатууруулах . Эдгээрээс цагаан тугалга зэрэг атомын диаметрээс арай том элементүүд онцгой анхаарал татаж байна.
Никельтэй γ’ төрлийн фаз үүсгэдэг зарим элементийн атомын диаметр дараах байдалтай байна.
Стресс тайлах.Стрессийг арилгах, эд ангиудын хэмжээсийг тогтворжуулахын тулд даралтыг ихэвчлэн ашигладаг. Машины боловсруулалт, гагнуур эсвэл ашиглалтын явцад дотоод стресс үүсч болно. Халуунд тэсвэртэй хайлшаар хийсэн бэлэн бүтээгдэхүүн нь бүтээгдэхүүний хэмжээнээс хамааран 400-700 ° C-д өртөх; баярын дараа удаан хөргөнө. Өндөр температурт хөгшрөлтийн процессууд явагдаж эхэлдэг бөгөөд олон хайлшийн хувьд хөгшрөлтийг ердийн хөгшрөлттэй хослуулж болох тул үйл ажиллагааны өмнөх эцсийн боловсруулалт болгон хөгшрөлтийг хийх нь зүйтэй бөгөөд энэ нь дотоод стрессийг бүрэн арилгах боломжийг олгодог.
Шинэ судалгаа.Никель, никель-кобальт болон бусад суурь дээрх аустенитийн халуунд тэсвэртэй хайлшийн хатуулаг, бат бэх шинж чанар, мөлхөгч, халуунд тэсвэртэй хайлшийг нэмэгдүүлэх аргын патентыг АНУ-д олгосон (1967 оны 7-р сарын 4-ний өдрийн АНУ-ын Патент № 3329535) . Энэ арга нь өндөр гидростатик даралтын дор (10’000-50’000) агаар хөргөх уусмалыг боловсруулахаас бүрдэнэ. атм), энэ нь хатуу уусмал дахь нүүрстөрөгчийн уусах чадварыг мэдэгдэхүйц бууруулдаг (1-10 даралтын дор барих мин). Өндөр даралтын үр дүнд нүүрстөрөгчийн атомууд эсвэл карбидууд матрицаас "шахаж" уялдаатай тунадас болж, сүлжээ хэлбэрээр байрладаг бол когерент фазын хэсгүүд ердийнх шиг үр тарианы хилийн дагуу унадаггүй. Дараа нь хөгшрөлтийн үед (650-980 ° C) карбидууд нь хатуу уусмалын жигд тархсан эсийн формацуудын эргэн тойронд тунадас үүсгэдэг.
Инконел-718 хайлш дээр АНУ-д хийсэн судалгаа нь сонирхол татдаг. Найрлага нь Ni 3 нэгдэл (Nb 0.8 Ti 0.2) -тай тохирч байгаа Ni 3 Nb дээр суурилсан γ'-фазын тунадасжилтаар энэ хайлшийг бэхжүүлдэг. Incone1-718 хайлш нь аажмаар тархаж хатуурдаг бөгөөд үүний үр дүнд өндөр технологитой, сайн гагнах боломжтой. Энэ нь 760 ° C хүртэл ажиллахад тохиромжтой. Түүний өндөр хүч чадал (σ 0.2 - 120-145 кг/мм2) зэврэлтэнд тэсвэртэй сайн хосолсон. Өндөр бат бэхийн утгыг өгдөг 955 ° C (Хүснэгт 1-ийг үз) хэвийн болгох температур бага байгаа нь анхаарал татаж байна. Энэ хайлшийн шинж чанарт ниобигийн нөлөөлөл нь ашигтай бөгөөд үр дүнтэй байдаг. Титан нь мөн ниобиумаас багагүй Inconel-718 хайлшийн шинж чанарыг нэмэгдүүлдэг. Хөнгөн цагааны нөлөө нь бага зэрэг ач холбогдолтой бөгөөд хувьсах нөлөө бүхий хүч чадлыг бага зэрэг нэмэгдүүлдэг. Цахиур нь бага зэргийн хазайлттай ниобийтэй төстэй нөлөө үзүүлдэг. Уг нийтлэлд хоёртын (Ni+Si) болон гурвалсан (Ni+Si+Ti) хайлшийн судалгааны үр дүнг танилцуулж байна. ~12-13% Si ба 6-10% Si ба 1-4% Ti агуулсан хайлш дахь Ni 3 S ба Ni 3 (Si, Ti) β-үе шат үүсэх нь тогтоогдсон. Рентген цацрагийн дифракцийн арга нь Ni 3 (Si, Ti) үе шат нь γ'-фаз Ni 3 (Al, Ti) -тэй төстэй болохыг тогтоосон; Ni 3 Si буюу хоёртын хайлш дахь β-фаз нь 1040 ° C-аас доош температурт перитектоидын урвалын үр дүнд үүсдэг. Энэ нь Ni 3 (Si, Ti) үе шаттай адил мэдэгдэхүйц уян хатан чанартай байдаг. Хоёртын хайлш (~2%) дээр титан нэмснээр перитектоидын β-формац арилдаг ба үүссэн Ni 3 (Si, Ti) фаз нь Ni 3 Ti нэгдэл (1380 ° C) хайлах цэгтэй ижил байна. Заасан хэмжээгээр цахиур, титан агуулсан хайлш нь нэлээд өндөр бат бэх шинж чанар, уян хатан чанартай байдаг. Өрөөний температурт цутгамал хайлшийн хамгийн их суналтын бат бэх ба уналтын бат бэх нь 55-57 ба 25-28 байна. кг/мм2, ба хамгийн бага суналт нь 15-30%-ийн хооронд байна.Эдгээр дисперс хатууруулах хайлшийн бусад шинж чанарыг өгөөгүй.
Хортой үе шатууд.Урт хугацааны дулааны боловсруулалт эсвэл үйлчилгээний явцад σ-, μ- болон бусад фазууд нь стехиометрийн хатуу харьцаагүй, хувьсах найрлагатай хатуу уусмалууд болох халуунд тэсвэртэй олон хайлшаар ялгардаг. Эдгээр үе шатууд нь ган, хайлшийн хуванцар шинж чанарыг бууруулдаг. σ-фаз үүсэхэд хром, вольфрам, молибден гэх мэт зүйлс ихээхэн тус дөхөм болно.Кобальтыг бага хэмжээгээр (5% хүртэл) нэмснээр σ үүсэх процессыг бууруулж болно. Үүний зэрэгцээ энэ нь Ni 3 M-ийн бэхжүүлэх үе шатанд багтдаг бөгөөд хромыг хатуу уусмал болгон гаргадаг. 5% -иас дээш кобальтын агууламж нь ялангуяа хайлш дахь хромын дутагдалтай үед σ үүсэхэд идэвхтэй нөлөөлдөг. Хайлш дахь σ фаз үүсэх хугацааг тооцоолох аргууд байдаг. Эдгээр нь N v цэг гэж нэрлэгддэг электронуудын нягтын цэгийн тооцоо юм, гэхдээ тэдгээр нь үргэлж үнэн зөв байдаггүй. Nv аюултай цэгтэй хайлш байдаг боловч σ-фаз үүсгэдэггүй. σ фазыг Ud-700, Ud-500, Ud-520, IN-713C, Rene-41 хайлшаас илрүүлсэн. Хэдийгээр σ үе шат нь Ud-700 болон IN-100 хайлшийн гүйцэтгэлийг бууруулсан ч бусад хайлшийн бат бөх байдалд бага эсвэл огт нөлөөлсөнгүй. Өндөр бат бэхтэй цутгамал хайлшийн судалгаагаар σ-фаз байгаа нь шинж чанар буурахад нөлөөлдөггүй болохыг тогтоожээ.
Никель дээр суурилсан хайлш нь 850-950 ° C хүртэл исэлдэлтийг сайн эсэргүүцдэг. Илүү өндөр температурт (бөхөөх халаалтын температур) тэдгээр нь гадаргуугаас болон үр тарианы хилийн дагуу исэлддэг тул өндөр температурт халуунд тэсвэртэй хайлшийг дулааны боловсруулалтанд зориулж ажлын дагуу вакуум эсвэл устөрөгчийн зуухтай байх нь зүйтэй. . Нөлөөллийн төгсгөлд металыг хөргөх нь инертийн хийн тийрэлтэт урсгалыг ашиглан хийгддэг. Хэрэв исэлдэлтийг хүлээн зөвшөөрөх боломжгүй бол хамгаалалтын уур амьсгалтай зуухыг ашиглах шаардлагатай. Давстай ваннд халаах нь зохисгүй, учир нь ванны хлорид нь халаалтын явцад, хөгшрөлтийн температурт ч гэсэн металл гадаргуутай урвалд ордог. Хөгшрөлтийн дулааны зуух нь ердийн агаар мандалтай, хийгээр халаадаг байж болно. Шингэрүүлсэн экзотермик уур амьсгал нь харьцангуй аюулгүй бөгөөд хэмнэлттэй байдаг. Эндотермик уур амьсгалыг ашиглахыг зөвлөдөггүй. Хэрэв исэлдэлтийг хүлээн зөвшөөрөх боломжгүй бол аргоны уур амьсгалыг ашиглана. Дулааны боловсруулалтын үед температурын хяналтын нарийвчлал нь цутгамал хайлшийн хувьд 4-5 ° C, цутгамал хайлшийн хувьд 8-10 ° C байх ёстой.
Ном зүй:
1.
Назаров Е.Г., Латышов Ю.В. Халуунд тэсвэртэй ган ба хайлшийн дисперс хатууралтын шинж чанарыг сайжруулах. М., ГООИНТИ, 1964, No23-64-1349/26.
2.
Borzdyka A. M., Tseitlin V. 3. NTO MASHPROM M.-ийн дулааны боловсруулалттай холбоотой халуунд тэсвэртэй хайлшийн бүтэц, шинж чанар, "Машин үйлдвэр", 1967 он.
3.
Беликова Е.И., Назаров Е.Г.“MiTOM”, 1962, No7.
4.
Беттериж В., Франклин А. "Ж. металлын хүрээлэнгийн, 1957, v. 85.
5.
Беттриж В.Смит. Халуунд тэсвэртэй металл материал. Гадаадын хэвлэлийн газар гэрэлтсэн., 1958 он.
6.
Беляцкая I. S., Livshits B. G. "Их дээд сургуулиудын мэдээ. Хар металлурги", 1960, No7.
7.
Эстулин Г.В. "Ган" сэтгүүлийн нэмэлт, 1958 он.
8.
Лившиц Д.Э., Химушин Ф.Ф. Халуунд тэсвэртэй хайлшийн судалгаа. ЗХУ-ын ШУА, 1957 он.
9.
Данеси В., Доначи М., Радавич Ж. “TASM”, 1966, v. 59.
10.
Данеси В., Доначи М. “Ж. металлын хүрээлэнгийн, 1969, v. 97.
11.
Коуэн Т. "Ж. Металлын тухай", 1968, v. 20, дугаар 11.
12.
Назаров Е.Г., Приданцев М.В. “МиТОМ”, 1963, No11.
13.
Назаров E. G. “MiTOM”, 1969, No8.
14.
Sims S. "Ж. Металлын тухай", 1966, №10.
15.
Levin E. E., Pivnik E. M. Өндөр хайлштай халуунд тэсвэртэй хайлшийг дулааны боловсруулалтын дэвшилтэт аргууд. "Металлын шинжлэх ухаан ба дулааны боловсруулалт" цуврал. Боть. 4. Ленинград, 1963 он.
16.
Гуляев А.П., Устименко М.Ю, “ЗХУ-ын ШУА-ийн Известия “Метал”, 1966, No6.
17.
Ульянин Е.А. “МиТОМ”, 1966 он, №10.
18.
Уильямс К. "Ж. металлын хүрээлэнгийн, 1969, v. E7.
19.
Мерфи Х., Симс С. Белтран А. "Ж. Металлын тухай", 1968, v. 20, дугаар 11.
20.
Burger J., Hanink D. “Metal Progress” 1967, v. 92, дугаар 1.
21.
Вагнер Х., Прок Ж “Металл дэвшил”, 1967, v. 91, дугаар 3.
22.
Михалисин И., Бикбер С., Грант Р. “Транс, А1МЭ-ийн металлургийн нийгэмлэг”, 1968, v. 242.
23.
Химушин F. F. Халуунд тэсвэртэй ган ба хайлш. M. "Металлурги", 1969 он.
24.
Ozel M., Nutting I. "J. Төмөр гангийн хүрээлэн", 1969, v. 207.
Аустенитийн ган нь хэд хэдэн онцгой давуу талтай бөгөөд өндөр түрэмгий байдаг ажлын орчинд ашиглах боломжтой. Эрчим хүч, газрын тос, химийн үйлдвэрт ийм хайлшгүйгээр хийх боломжгүй юм.
Аустенитийн ган нь өндөр хайлштай ган бөгөөд талсжих үед нэг фазын систем үүсдэг. онцлогтойнүүр төвтэй болор тор. Энэ төрлийн сараалж нь маш бага температурт (цельсийн 200 орчим градус) нөлөөлсөн ч өөрчлөгддөггүй. Зарим тохиолдолд өөр нэг үе шат байдаг (хайлш дахь эзэлхүүн нь 10 хувиас хэтрэхгүй). Дараа нь тор нь биед төвлөрсөн байх болно.
Тодорхойлолт ба шинж чанарууд
Ганыг суурийн найрлага, никель, хром зэрэг хайлшийн элементүүдийн агууламжаар хоёр бүлэгт хуваадаг.
- Төмөр дээр суурилсан найрлага: никель 7%, хром 15%; нэмэлтүүдийн нийт тоо - 55% хүртэл;
- Никель ба төмөр-никелийн найрлага. Эхний бүлэгт никелийн агууламж 55% ба түүнээс дээш, хоёрдугаарт - 1: 5 харьцаатай төмөр, никелийн 65 ба түүнээс дээш хувийг эзэлдэг.
Никелийн ачаар гангийн уян хатан байдал, халуунд тэсвэртэй байдал, үйлдвэрлэх чадварыг нэмэгдүүлэх боломжтой бөгөөд хромын тусламжтайгаар - өгөхшаардлагатай зэврэлт ба халуунд тэсвэртэй. Мөн бусад хайлшийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэмснээр өвөрмөц шинж чанартай хайлш авах боломжтой болно. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хайлшийн үйлчилгээний зориулалтын дагуу сонгоно.
Хайлш хийхэд голчлон ашигладаг:
- Аустенитийн бүтцийг тогтворжуулдаг ферритизаторууд: ванади, вольфрам, титан, цахиур, ниобий, молибден.
- Азот, нүүрстөрөгч, манганаар төлөөлдөг аустенизаторууд.
Бүртгэгдсэн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь зөвхөн илүүдэл үе шатанд төдийгүй гангийн хатуу уусмалд байрладаг.
Зэврэлт, температурын өөрчлөлтөд тэсвэртэй хайлш
Өргөн хүрээний нэмэлтүүд нь тусгай ган үйлдвэрлэх боломжийг олгодог хэрэглэх болнобүтцийн эд анги үйлдвэрлэхэд зориулагдсан бөгөөд криоген, өндөр температур, идэмхий орчинд ажиллах болно. Тиймээс найрлагыг гурван төрөлд хуваадаг.
- Халуунд тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй.
- Зэврэлтэнд тэсвэртэй.
- Бага температурт тэсвэртэй.
Халуунд тэсвэртэй хайлш нь түрэмгий орчинд химийн бодисоор устдаггүй бөгөөд +1150 градус хүртэл температурт хэрэглэж болно. Тэдгээр нь дараахь зүйлээс хийгдсэн.
- Хий дамжуулах хоолойн элементүүд;
- Зуухны холбох хэрэгсэл;
- Халаалтын бүрэлдэхүүн хэсгүүд.
Халуунд тэсвэртэй зэрэг нь өндөр механик шинж чанараа алдалгүйгээр өндөр температурт удаан хугацааны туршид стрессийг тэсвэрлэх чадвартай. Хайлшлахдаа молибден, вольфрамыг ашигладаг (нэмэлт бүрт 7% хүртэл хуваарилж болно). Борыг бага хэмжээгээр үр тариа нунтаглахад ашигладаг.
Аустенит зэвэрдэггүй ган (зэврэлтэнд тэсвэртэй) нь нүүрстөрөгч (0.12% -иас ихгүй), никель (8−30%), хром (18% хүртэл) бага агууламжтай байдаг. Дулааны боловсруулалтыг хийдэг (ашиглах, хатууруулах, зөөлрүүлэх). Энэ нь зэвэрдэггүй ган бүтээгдэхүүнд чухал ач холбогдолтой, учир нь энэ нь янз бүрийн түрэмгий орчинд - хүчиллэг, хий, шүлтлэг, шингэн металлыг 20 градус ба түүнээс дээш температурт сайн барих боломжийг олгодог.
Хүйтэнд тэсвэртэй аустенит найрлага нь 8-25% никель, 17-25% хром агуулдаг. Тэдгээрийг криоген нэгжид ашигладаг боловч үйлдвэрлэлийн өртөг ихээхэн нэмэгддэг тул тэдгээрийг маш хязгаарлагдмал байдлаар ашигладаг.
Дулаан боловсруулалтын шинж чанарууд
Ашигтай шинж чанарыг нэмэгдүүлэх, одоо байгаа үр тарианы бүтцийг өөрчлөхийн тулд халуунд тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй зэрэглэлд янз бүрийн төрлийн дулааны боловсруулалт хийж болно. Бид тархсан фазын тоо, тархалтын зарчим, блок, үр тарианы хэмжээ гэх мэт зүйлсийн талаар ярьж байна.
Ийм ганг халаах нь хайлшийн хатуулгийг багасгахад тусалдаг (заримдаа энэ нь ашиглалтын явцад чухал байдаг), мөн хэт хэврэг байдлыг арилгахад тусалдаг. Боловсруулалтын явцад металыг 30-150 минутын турш 1200 градус хүртэл халааж, дараа нь шаардлагатайАль болох хурдан хөргөнө. Их хэмжээний хайлшийн элемент бүхий хайлшийг ихэвчлэн тос эсвэл задгай агаарт хөргөдөг бол энгийн хайлшийг энгийн усанд хөргөдөг.
Давхар хатууруулах ажлыг ихэвчлэн хийдэг. Нэгдүгээрт, найрлага дахь анхны хэвийн байдал нь 1200 градусын температурт хийгддэг бөгөөд дараа нь 1100 градусын хоёр дахь хэвийн байдал нь хуванцар болон халуунд тэсвэртэй шинж чанарыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.
Дулааны эсэргүүцэл, механик бат бөх чанарыг давхар дулааны боловсруулалт (хатууруулах, хөгшрөлт) хийх замаар хийж болно. Ашиглалтын өмнө бүх халуунд тэсвэртэй хайлшийг хиймэл хөгшрөлт хийдэг (өөрөөр хэлбэл тэдгээр нь дисперсээр хатуурдаг).