Жылдам кескіш болаттар

Жылдам кескіш болаттар жоғары жылдамдықпен кесетін әртүрлі кескіш аспапты дайындау үшін қолданылады. Кескіштер, фрездер, бұрғылар және басқа аспаптар сапасы жылдам кесетін болат сапасына, аспаптың дайындалуына және оның дұрыс термиялық өңдеуіне байланысты. Жылдам кесетін болаттар күрделі легірленген болаттар болып табылады. Бұл болаттардың отқа төзімділігі жоғары, яғни өзінің микроқұрылымын сақтау қабілеті жоғары, жоғары температураларда жоғары қаттылыққа, тозу төзімділігіне ие. Бұл болаттар 600-620 ° С қыздырған кезде өзінің мартенситті микроқұрылымын сақтайды.

отқа төзімділігін қамтамасыз ететін жылдам кескіш болаттардың негізгі легірлеуші элементі вольфрам (немесе оның химиялық аналогы - молибден).Отқа төзімділігі басқа да карбид түзетін элементтер, мысалы, хром мен ванадий, бар кезінде жақсарады.

Барлық жылдам кесетін болаттарды Р әрпімен белгілейді, әріптерден кейінгі цифрлар негізгі легірлеуші элемент - вольфрамның мөлшерін, ал вольфрам - мрлибденді болаттар үшін молибден мөлшерін білдіреді. Ванадийдің жоғары мөлшері кезінде оның орташа мөлшері Ф әрпінен кейінгі белгілеуде көрсетіледі (мысалы, Р18Ф2), ал кобальт мөлшері К әрпімен және сәйкес цифрмен белгіленеді (мысалы, Р18К5Ф2).

Р18 маркалы болат- ең кең таралған жылдам кесетін болаттың әмбебап маркасы.

Құрамында кобальті бар болаттар жоғары өнімді жылдам кесетін болаттар болады және қиын өңделетін қорытпаларды өңдеу кезінде қолданылады.

Вольфрам тапшылығына байланысты соңғы кездері вольфрам - молибденді болаттар жоғары сұранысқа ие. Осы болаттар ішінен Р6М5 маркалы болат көп қолданылады.

Құйма жылдам кесетін болат құрылымында түйіршіктер жиегінде орналасқан ледебуритке ұқсас күрделі эвтектика бар. Сондықтан жылдам кесетін болаттарды ледебуритті (карбидті) болаттар класына жатқызады. Құйма жылдам кесетін болаттарда карбидтердің үш түрі бар: алғашқы (ледебуритті эвтектика), салқындату кезінде аустениттен пайда болған қайталама және перлитті айналдыру нәтижесінде болған эвтектоидті. Жылдам кесетін болаттарда карбидтік біркелкіеместікті ГОСТ -19265-73 бойынша бағалайды.

Аспаптың көлеміне байланысты шынықтыру кезінде жылдам кесетін болат сығылған ауамен немесе майда салқындатылады. Жылдам кесетін болат шыныққан кезде аустенит мартенситті түзеп ыдырайды, оның бір бөлігі қалдық аустенит түрінде сақталады, шыныққаннан кейінгі құрылым мартенсит, карбид және қалдық аустениттен тұрады.

2.64 суретінде Р18 болаттың шыныққаннан кейінгі микроқұрылымы көрсетілген. Онда мартенситтің ірі қара инелері және арасында қалдық аустениттің жарық үлескелері анық көрінеді.

Шыныққаннан кейін жылдам кесетін болаттарды 540-570 º С температурада жасытады. Жасыту кезінде мартенситтен вольфрам мен ванадийдің ұсақ дисперсті карбидтері пайда болады, сондай - ақ қалдық аустенит мартенситке айналады, соған байланысты жылдам кесетін болаттың қаттылығы НВ 653-679 - ға дейін көтерілед

7-тақырып. Шойындар

Шойын деп құрамында көміртегінің шамасы 2,14%-дан артық темір мен көміртегінің қорытпасын айтады. Оның болаттан негізгі айырмашылығы құрамындағы көміртегі санының кептігі ғана емес, құйылғыштығы жақсы, құны болаттан арзан, ал пластикалық қасиеті едәуір төмен.

Құрамында көміртегінің қалыптасу жағдайына қарай шойындардың келесі түрлерін ажэыратады : ақ шойын, сұр шойын, созылғыш шойын, аса берік шойын, арнайы шойындар.

Шойында көміртегі мен темірден басқа марганец, кремний, күкірт , фосфор және басқа элементтер болады, олардың мөлшері мен әсері болатқа қарағанда басқаша.

Кремний шойын құрамына графиттену үдерісін күшейтіп, қатты әсер етеді. Оның мөлшері 0,8...3,6%дейін болады.

Марганец графиттену үдерісінің етуіне кедергі жасап, шойынның ағаруына көмектеседі. Шойын құрамындағы марганец мөлшері 0,5...1,5% болады.

Күкірт те марганец сияқты шойынның ағаруына көмектеседі, оның құю қасиетін нашарлатады, сондықтан шойындағы мөлшері шектеледі, 0,15%-дан аспауы тиіс.

Фосфор шойынның сұйық аққыштығын жақсартып, графиттену үдерісіне әсер етпейді. Шойын құрамында оның мөлшері 0,3...0,12% болады.

Ақ шойын да көміртегі химиялық қосылыс темір карбиді түрінде болады. Ақ шойынның қаттылығы мен морттылығы жоғары, сондықтан кескіш аспаптармен өңдеуге келмейді. Сол себептен одан механикалық өңделмейтін құймалар алады. Ақ шойынға қоспа қосып «Сормайт-І» деген соқа пышақтарының бетіне болқытып жапсыратын қатты қорытпа алады.

Көміртегінің біразы немесе барлығы бос күйінде пластиналық графит түрінде болады. Мұндай шойындар құрамында графит болғандықтан, сынығы сұр түсті болады.

Темір - көміртегі қорытпаларындағы графиттің белініп шығуын графиттену деп атайды. Графит шойын қатайғанда, сүйық фазадан немесе қатты фазадан (аустениттен) кристалдануы мүмкін. Шойынның графиттену үдерісі кристалданудың жалпы заңына бағынады да, графиттену орталықтарын түзуге әкеледі. Тузілген графит туындылары әрі қарай өседі. Графит туындыләры түзілу үшін көміртегі атомдарының әжептәуір диффузиясы болуы керек. Бұл баяу өтетін удеріс, себебі тағы ла темір атомдарының ездік диффузиясы қажет, бұл атомдарды графит кристалдану шебінен алып четеді.

Сұр шойынның құрылымы металл негізі (эвтектоидқа дейінгі, эвтектоидты немесе эвтектоидтан нгі болаттар) мен графит пластиналарынан тұрады. Графиттің механикалық беріктігі төмен, мондықтан оның қосындыларын металл негізінің тұтастығын бұзатын қорытпаның беріктігін ззайтатын ішіндегі тілік ретінде қарау керек. Сұр шойынның беріктігі графитті қоспаларының мелшері , пішіні және санымен анықталады. Кішкене иірілген графит қабыршығы шойынның геріктігін арттырады. Графиттің мұндай пішінін модификациялау арқылы алады. Сұр шойындарда модификатор ретінде алюминий, ферросилиций және ферромарганец қолданылады.

Сұр шойын автотрактор және ауылшаруашылық машина жасау саласында көп қолданылады. Олардың демферлік және антифракциялық қасиеті жақсы және оны құрал -саймандар кесу арқылы өңдеу оңай өтеді.

Домна пештерінде балқытылатын шойындар мақсаттарына қарай қайта құйылатын және құятын болып бөлінеді. Сонымен қатар, Домна пештерінде ферроқорытпалар да балқытылады.

Әртүрлі құрамдағы, құрамында аз мөлшерлі кремний мен жоғары мөлшердегі марганеці бар ақ шойындарды қайта құйылған шойындар деп аталады. Олар болатты өндіру үшін қолданылады.

Кокстік қайта құйылатын шойындар,құрамындағы марганец, фосфор және күкіртке байланысты топтарға және категорияларға бөлінеді.

Құйылатын, қайта құйылатын, ферроқорытпалардың маркасы мен химиялық құрамы (топтарға, кластарға, категорияларға бөлінбеген)

3.1-кесте

Шойындар	Шойын маркала-ры	Көмірте-гі	Кремний	Марга-нец	Фосфор	Күкірт
кокстік	ЛК -1	3,5-3,2	3,2-3,6	0,5-1,5	0,08-1,2	-
құйылатын	ЛК -4	3,8-4,3	2-2,4	0,5-1,5	0,08-1,2	0,02-0,06
Ферромарганец ГОСТ4755-91(ИСО5446-80)	ФМн 75	7	2	75	0,05	-
Шағын құймасы ГОСТ 2787-75	ЛК - 7	4,1-4,6	0,8-1,2	0,5-1,5	0,08-1,2	0,02-0,06
Кокстік қайта құй-н.ГОСТ 805-95	М - 2	-	0,51-0,9	0,5-1,5	0,15-0,3	0,02-0,06
Ферросилиций ГОСТ 1415-93	ФС 69э	0,1	67-72	0,4	0,04	-

Құйылатын шойындар – бұл әр түрлі құрамы бар сұр шойындар, құрамында кремний мөлшері көп болды, оны шойын шойын құймаларын өндіру кезінде шахталық материал ретінде қолданады. (ГОСТ 2787-75) Домна пештерінде балқытылған ферроқорытпалар болатын балқыту және шойындар қайта балқыту кезінде арнайы қосылыс ретінде пайдаланады. Ферроқорытпаның негізгі міндеті болатты қышқылдандыру. Донналық ферроқорытпаға ферросилиций мен ферромарганец жатады. Өнеркәсіпте 20 шақты ферроқорытпалар өндіріледі (феррохром, ферротитан, ферромолибден). Олардың көбінің құрамында көміртегі өте аз болғандықтан шойынға қатысы болмайды.