88. Мартенситті-ескіретін болаттар. Пнп және пнд болаттар. Негізгі қасиеттері және сыныпталуы. Қолдану аймағы мен келешегі

Мартенситті-ескіретін болаттар соңғы уақытта шынықтыру кезінде көміртексіз мартенсит, одан кейін босаңдату кезінде (шамамен 500º С кезінде) интерметаллидті фазаның бөлінісі болатын интерметалидті берік болаттар (мартенситті – ескіретін болаттар- Марэджинг америкалық аталуы) жасалады. Ол кезде , , , , . Әдетте бұл мартенситті ескіретін болаттар құрамында 18% Ni болады және қосымша легірленген титан және алюминий, көбінесе кобальт немесе молибден болады. Сонымен қатар құрамында аз (8-10% дейін) және көп (25% -ке дейін) мөлшердегі никельдің бар болу нұсқауы бар.

Никель мен титанның бар болуы Ni₃Ti₃ немесе NiTi типті ескірудің болуына әсер ететін интерметалитті фазаның пайда болуы үшін қажет (титан кейде алюминимен алмастырылуы мүмкін). Көміртектің құрамы минималды (< 0.03 % C) болуы керек, әйтпесе бұл фазалар емес, карбиттер пайда болуы мүмкін, ол дисперсиялды қатаю эффектісін нашарлатады.

Жоғары илемді болаттар – трип- болаттар. Салыстырмалы түрде жақында ғана трип-болаттар деп аталған жоғарыланған илемді болаттың жоғары берікті тағы бір класы жасалды. Жоғары беріктік пен илемділіктің үйлесуі термиялық өңдеу режимімен және температуралық деформациямен өңделеді. Болат құрамы келесідей болуы керек, шынықтыру арқылы (1000-1100ºС-ден бастап) бөлме температурасында аустенитті таза құрылым орнығуы керек(М_н және М₀ нүктелері 0ºС температурадан төмен жатуы керек). Осыдан кейін рекристализация температурасынан аспайтын (600ºС төмен) температурады деформация орындалады.

Қазіргі уақытты трип-болаттар беріктілігі мен үйлесімділігі ең жоғары материал болып табылады, яғни ең сенімді құрылымды материал.

89. Қатты күйде қыздырған және суытқан кездегі материалдардағы құрылымдық түрленулер. Өзіндіқ араласу және араласу, осы процестер өткен кездегі негізгі заңдылықтар. Аллотропиялық түрленудің араласулық және мартенситтік механизмдері. Магниттік түрленулер.

Қыздырылған кездегі аустениттің түзілуі. Аустенит түзілер алдында  фаза мен карбидтің қоспасы бастапқы қүрылыс болып табылды. Көміртекті болаттарда А₁ нүктесінен жоғары температурада аустенит 0,8 % С-ке ие болады, осы уақытта феррит тәрізді бастапқы қүрылысында коміртегінің жүздеген проценттік үлесін қүрайды.

Асыра суытылған аустениттің өзгерістері. Суыну жылдамдығын арттыру арқылы кез келген жоғары температуралық фазаны асыра суытуға болады. Тепе-теңдік күйдегі фазалық өзгеріс температурасынан (Т_ө) асыра суытылған фазада, асыра суыну дәрежесіне (Т=Т_ө-Т) байланысты әртүрлі өзгерістер жүріп, фазалық диаграммаларда көрсетілмей фазалық және құрылымдық бөліктер пайда болуы мүмкін. Эвтектоидтық болаттағы асыра суытылған аустениттің суыну дәрежесіне (Т=723⁰-Т) байланысты ыдырау және аллотропиялық өзгерістері мен олардың орын алатын температуралық аралықтары көрсетілген. Суыну дәрежесі (Т223⁰C-тан аз болса (T500⁰С), онда аустенитттен перлит, сорбит, тростит) пайда болады. Т=223-493⁰С аралығында болса (Т=500230⁰С), одан – бейнит (Б), ал T493⁰ артық болса (Т223⁰) – мартенсит (М) пайда болады. Перлит, сорбит, тростит және бейнит асыра суытылған аустениттің ыдырауы, ал мартенсит – оның аллотропиялық өзгерісі нәтижесінде пайда болады.

Перлиттік түр озгерісі. Болаттарды жасыту ксзінде суытқанда өтетін негізгі түр өзгсріс — феррит пен карбид қоспасындағы аустениттің эвтектоидтық ыдырауы. Эвтектоидтық түр өзгеріс кинегикасы аустениттің изотермиялық түр озгеріс кестесызбасында С-түріндегі қисықпен бейнеленеді.

Аустениттің эвтектоидтық түр өзгерісі кезінде меншікті көлемі артады, электр кедергісі төмендейді де, болат парамагниттік күйден ферромагниттік күйге өтеді

Мартенситтік өзгерістің нәтижесінде пайда болған жаңа фазаны – мартенсит деп атайды. Осыған сай болаттың құрылысы ине тәрізді мартенситтік кристалдардан тұрады. Мартенсит – көміртегі атомдарының -темірдегі шектен тыс қаныққан қатты ерітіндісі. Кристалдық торы – көлемдік центрленген тетрагональды.