Жауын-шашынға төзімді тот баспайтын болат дегеніміз не?

Тұнбаға төзімді тот баспайтын болат, сондай-ақ pH тот баспайтын болат деп те аталады, бұл тұнбаға төзімділік деп аталатын ерекше термиялық өңдеу процесі арқылы жоғары беріктікке қол жеткізетін тот баспайтын болаттың ерекше санаты. Бұл процесс коррозияға төзімділікті төмендетпей механикалық қасиеттерді жақсартады, бұл pH тот баспайтын болаттарды аэроғарыш, мұнай-химия, теңіз және қорғаныс сияқты күрделі салаларда артықшылықты таңдауға айналдырады.

Бұл тот баспайтын болат түрі аустениттік тот баспайтын болат маркаларының коррозияға төзімділігін көптеген жоғары беріктігі бар көміртекті болаттардан асып түсетін беріктік пен қаттылықпен біріктіреді. Нәтижесінде агрессивті ортада беріктік, өнімділік және ұзақ қызмет ету мерзімін ұсынатын әмбебап қорытпа алынады.

Жауын-шашынның қатаюының негізгі принципі

Жауын-шашынмен беріктену - тот баспайтын болат, алюминий және никель негізіндегі қорытпаларды қоса алғанда, иілгіш материалдардың беріктігі артатын металлургиялық термиялық өңдеу. PH тот баспайтын болаттарда бұл процесс үш негізгі кезеңнен тұрады:

1. Ерітіндімен өңдеу– Қорытпа жоғары температураға дейін қыздырылып, легирлеуші ​​элементтер қатты ерітіндіге айналады.

2. Сөндіру– Жылдам салқындату қорытпа элементтерін орнында бекітеді, қажетсіз фазалардың пайда болуына жол бермейді.

3. Қартаю (жауын-шашын)– Бақыланатын қайта қыздыру микроқұрылым ішінде тұнба деп аталатын ұсақ бөлшектердің пайда болуына мүмкіндік береді, бұл дислокацияның қозғалысына кедергі келтіреді және беріктікті арттырады.

Ұсақ тұнбалар дислокация қозғалысына кедергі келтіреді, бұл материалдың коррозияға төзімді қасиеттерін сақтай отырып, оның қаттылығы мен созылу беріктігін айтарлықтай арттырады.

Жауын-шашынға төзімді тот баспайтын болаттан жасалған кең таралған түрлері

PH тот баспайтын болаттың бірнеше түрі бар, олардың әрқайсысының өзіндік құрамы, механикалық қасиеттері және қолданылуы бар. Ең көп таралғандарына мыналар жатады:

• 17-4PH (UNS S17400)– Құрамында шамамен 17% хром және 4% никель бар, мыс қоспалары бар. Қатайған және ескірген жағдайларда жоғары беріктік, жақсы төзімділік және тамаша коррозияға төзімділік ұсынады.

• 15-5PH (UNS S15500)– 17-4PH-қа ұқсас, бірақ беріктігі жақсырақ және көлденең механикалық қасиеттері жақсартылған.

• 17-7PH (UNS S17700)– Күйдірілген күйде жақсы пішінделетіндігімен және жауын-шашыннан кейінгі беріктендірудің жоғарылығымен танымал.

• 13-8 ай (UNS S13800)– Аэроғарыш және ядролық өнеркәсібінде жиі қолданылатын ерекше беріктікке, коррозияға төзімділікке және жоғары беріктікке ие.

PH тот баспайтын болаттардың негізгі қасиеттері

1. Жоғары беріктік– Термиялық өңдеуден кейін 1000 МПа-дан асатын созылу беріктігіне жете алады.

2. Коррозияға төзімділігі өте жақсы– Көптеген орталарда 304 немесе 316 тот баспайтын болатпен салыстыруға болады.

3. Жақсы беріктік– Тіпті жоғары қаттылық деңгейлерінде де соққыға төзімділікті сақтайды.

4. Өлшемдік тұрақтылық– Қатайту кезіндегі бұрмалану минималды, бұл оны дәл компоненттерге жарамды етеді.

5. Тозуға төзімділік– Үйкеліске және абразияға ұшырайтын қолданбаларға жарамды.

Жылумен өңдеу процесінің егжей-тегжейлі сипаттамасы

PH тот баспайтын болаттарды термиялық өңдеу процесін белгілі бір беріктік пен төзімділік деңгейлеріне жету үшін бейімдеуге болады.

1. Ерітіндіні күйдіру– Легирлеуші ​​элементтерді біркелкі қатты ерітіндіге еріту үшін 1020–1060°C дейін қыздыру.

2. Жылдам салқындату (сөндіру)– Әдетте қатты ерітіндіні ұстап тұру үшін ауамен немесе маймен сөндіріледі.

3. Қартаю (жауын-шашын)– Белгілі бір уақыт ішінде 480–620°C аралығындағы температураға дейін қайта қыздыру, бұл мыс қосылыстары немесе интерметалл фазалар сияқты тұнбалардың пайда болуына мүмкіндік береді.

Қартаю температурасы мен уақытын реттеу арқылы инженерлер механикалық қасиеттерді дәл баптай алады. Мысалы, төменгі температурада қартаю әдетте максималды қаттылықты тудырады, ал жоғары қартаю температурасы беріктіктің жоғарылауына әкелуі мүмкін.

Жауын-шашынға төзімді тот баспайтын болаттың қолданылуы

PH тот баспайтын болаттар теңдестірілген қасиеттеріне байланысты әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады.

• Аэроғарыш өнеркәсібі– Жоғары беріктік пен салмақ қатынасын қажет ететін құрылымдық компоненттер, шасси бөлшектері және қозғалтқыш компоненттері.

• Теңіз өнеркәсібі– Теңіз суына ұшыраған пропеллер біліктері, бекіткіштер және басқа да компоненттер.

• Мұнай және газ– Жоғары қысым мен коррозиялық ортаға төтеп беруге тиіс клапан бөлшектері, сорғы біліктері және ұңғыма құралдары.

• Химиялық өңдеу– Коррозияға төзімді химиялық заттарға төзімділікті талап ететін реактор ыдыстары, араластырғыштар және жабдықтар.

• Қорғаныс және атыс қаруы– Мылтық ұңғылары, қазық блоктары және басқа да жоғары кернеулі бөлшектер.

• Медициналық құрылғылар– Беріктік пен биоүйлесімділікті қажет ететін хирургиялық құралдар, ортопедиялық құралдар және имплантаттар.

PH тот баспайтын болаттарды пайдаланудың артықшылықтары

1. Легирленген болаттармен салыстыруға болатын беріктік– PH тот баспайтын болаттар көбінесе легирленген болаттардың беріктігіне сәйкес келеді немесе одан да асып түседі, бірақ коррозияға төзімділігі жоғары.

2. Техникалық қызмет көрсету шығындарының төмендеуі– Коррозияға төзімділігі жоғары, бұл қорғаныс жабындарын немесе жиі ауыстыру қажеттілігін азайтады.

3. Жеңіл шешімдер– Жоғары беріктік көлденең қиманың қалыңдығын азайтуға, өнімділікке нұқсан келтірмей салмақты азайтуға мүмкіндік береді.

4. Өндірістегі әмбебаптық– Күйдірілген күйінде өңделіп, кейінірек қатайтылуы мүмкін.

5. Ұзақ қызмет ету мерзімі– Тіпті қиын орталарда да уақыт өте келе қасиеттерін сақтайды.

Шектеулер мен ескеретін жайттар

Артықшылықтарына қарамастан, PH тот баспайтын болаттардың да кемшіліктері бар:

• Құны– Әдетте стандартты тот баспайтын болаттардан қымбатырақ.

• Температура шектеулері– Беріктігі 300°C жоғары тұрақты температурада төмендеуі мүмкін.

• Дәнекерлеу– Кейбір сорттардың механикалық қасиеттерін қалпына келтіру үшін дәнекерлеуден кейінгі термиялық өңдеу қажет болуы мүмкін.

Аустениттік және мартенситтік тот баспайтын болаттармен салыстыру