Termiki və termomexaniki üsullarla möhkəmləndirmə

Şəkil 1. Poladın termomexaniki emalının sxemi:

a -UTME b-ATME
Hər iki emal üsulundan sonra polad aşağıtemperaturlu tabəksiltməyə uğradılır.

Yüksək temperaturlu termomexaniki emala istənilən poladı, aşağıtemperaturlu termomexaniki emala isə yalnız müvazinətli ifrat soyudulmuş austenit strukturlu legirlənmiş poladları uğratmaq olar.

Yayma və ya döymə prosesindən sonra məmulatda qalan istiliyin hesabına tablandırmadan çox əvvəllərdən istifadə olunmuşdur. Tablandırmadan əvvəl yerinə yetirilən deformasiya poladın xassələrinə həmişə müsbət təsir göstərmir. Belə ki, rekristallaşma prosesləri başa çatdıqdan sonra aparılan tablandırma adi tablandırmaya nisbətən poladın əlavə möhkəmlənməsinə səbəb olmur. Tədqiqatlar göstərir ki, poladın xassələrinin artması yalnız tablandırmanın plastiki deformasiyadan sonra dərhal aparıldığı zaman müşahidə olunur (bu, yüksəktemperaturlu termomexaniki emalın effekti adlandırılır). Müəyyən edilmişdir ki, yüksəktemperaturlu termomexaniki emalın effekti yayma temperaturunun sonu 1070⁰C-yə qədər olduqda özünü göstərir. Bu temperaturun aşağı düşməsi effektin artmasına səbəb olur. Məsələn, 16Q2AF poladı üçün 1050⁰C-dən aparılan tablandırmadan sonra mexaniki xassələr - _b=706MPa, _0,2=615 MPa, =12,3%, =45% olduğu halda, 900⁰C-dən aparılan tablandırmadan sonra -_b=860 MPa, _0,2= 760 MPa, =16%, =53% qiymətlərini alır . Qeyd etmək lazımdır ki, qızmar plastiki deformasiyanın sonu ilə tablandırmanın başlanğıcı arasındakı fasilə nə qədər az olarsa emalın effekti bir o qədər yüksək olar. Maksimal effekt fasilə 0,1 san. olduqda müşahidə edilir.

Poladların (əsasən, inşaat poladlarının) kompleks mexaniki xassələrini artırmaq məqsədilə termomexaniki emalın adi variantından əlavə böhran temperaturları arasında deformasiyaya uğratmaqla aparılan digər variantından da istifadə edilir. Belə emalın köməyi ilə poladın zərbə özlülüyünü artırmaq, tabəksiltmə kövrəkliyinə meylliliyini və soyuqsınma temperaturunu azaltmaq mümkündür.

Böhran temperaturları arasında aparılan emal poladı ya bilavasitə bu temperatur intervalına qədər qızdırmaqla, ya da onu əvvəlcədən austenitləşdirməklə yerinə yetirilir. Birinci halda deformasiya intervalında, ikinci halda isə Ar₃Ar₁ intervalında aparılır.

Austenitləşdirməklə yerinə yetirilən böhran temperaturlararası termomexaniki emal sxemi praktiki olaraq bütün hallarda bilavasitə qızdırmaqla aparılan termomexaniki emala ( intervalında) nisbətən zərbə özlülüyünü, xüsusən də, aşağı temperaturlardakı özlülüyünü (KCV^-70) daha çox artırır.

Austenitləşdirməklə aparılan termomexaniki emal və 650⁰C temperaturlu tabəksiltmədən sonra 18Q2AF_ps poladının mexaniki xassələri aşağıdakı qiymətləri alır: _m=550 MPa; _T=550 MPa; _b=630 MPa; _s=30%; =75%; KCU^-60 =1,8Mc /m². Anoloji nəticələr 15Q2SF poladı üçün də alınır.

Böhran temperaturları intervalında deformasiya etməklə aparılan termomexaniki emal nəticəsində 15Q2SF poladının möhkəmliyi, eləcə də kövrək dağılmaya qarşı müqaviməti yaxşılaşdırma əməliyyatına nisbətən xeyli yüksəlir (təqribən 100 MPa).

Tədqiqatlar göstərir ki, Ac₃ temperaturundan yuxarıda austenitləşdirmədən sonra bir qədər soyudularaq arasında 50% deformasiyaya uğratmaqla suda tablandırılan və 620-650⁰C temperaturlu tabəksiltmə yerinə yetirməklə aparılan termomexaniki emal optimal variant hesab edilə bilər. Belə emaldan sonra 15Q2SF poladı yüksək zərbə özlülüyünə malik olmaqla (KCV^-70 2Mc/m² , KCT^-70  1 Mc /m²) həm də yüksək möhkəmlik xarakteristikalarını (_e = 600 MPa, _u=700 MPa) və plastikliyi təmin edir.