CC BY
0Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 4 | 2024-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 4 | 2024 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 4 | 2024 год
X12M MARKALI PO'LAT UCHUN TERMOSIKLLI ISHLOV BERISHNI AMALGA OSHIRISH
PARAMETRLARI
Akbarov Xatam Ulmasaliyevich
Andijon mashinasozlik instituti, t.f.n., dotsent, Andijon
e-mail: [email protected]
Ergashev Dilshodbek Mamasidiqovich
Andijon mashinasozlik instituti, t.f.f.d., Andijon e-mail : [email protected]
Annotatsiya. X12M markali po'lat yuqori legirlangan po'lat xisoblanib, deformatsiya va zarbiy kuchlanish ostida ishlovchi detallar tayyorlashda keng qo'llaniladi. Bu po'latdan tayyorlangan detallar fizik va mexanik xususiyatlarini oshirishda termik ishlov berishning axamiyati katta. Termosiklli ishlov berish (TIB) po'latlarni doimiy qizdirish xaroratida ushlab turmasdan ko'p martali qizdirish va sovutishga asoslangan bo'lib, xar bir po'lat markasi uchun aloxida rejimlar ishlab chiqishni taqozo etadi. Ushbu ishda X12M markali po'lat uchun termosiklli ishlov berishni amalga oshirish parametrlari asoslangan.
Kalit so'zlar: yuqori legirlangan po'lat, toblash, bo'shatish, termosiklli ishlov berish, qattiqlik, perlit, austenit
Kirish. Hozirgi kunda jahonda asbobsozlik materiallaridan tayyorlangan turli xil asboblarning ish resursini oshirish uchun ularga termik ishlov berishning turli xil usullari qo'llaniladi [1,2]. Termosiklli ishlov berish (TIB) shunday usullardan biri bo' lib, u haroratni doimiy ushlab turmasdan, bir necha bor qizdirish-sovutishga asoslangan. Bunda qizdirish sovutish harorati sikldan siklga o'tganda o'zgarishi mumkin. TIB orqali an'anaviy termik ishlov berish bilan erishib bo'lmaydigan turli xossalarga erishish imkoni mavjud [1,3].
TIBning amalga oshirish sxemalari va o'ziga xos xususiyatlari batafsil ravishda adabiyotlarda tahlil qilingan [4,5,6,7].
X12M markali po'lat yuqori yeyilishga chidamlilikka ega bo'lgan yuqori miqdorda xromga ega bo'lgan po'latdir. Bu po'latning kimyoviy tarkibi ishqalanishga nisbatan yuqori chidamlilikka ega. Strukturasi bo'yicha bu po'latlar ortiqcha karbidlarga ega ekanligi bilan xarakterlanadi [8].
Usullar. Termik siklli ishlov berish rejimlarini tadqiqot qilishda qizdirish rejimlarining ishlatilishi mo'ljallangan mos markali po'latlar uchun odatda qabul qilingan haroratlar qo'llanildi.
Tadqiqot qilinayotgan po'latlarning kimyoviy tarkibi 1-jadvalda berilgan.
1-jadval
Tadqiqot qilinayotgan po'latning kimyoviy
tarkibi
Po'lal markasi Po'lat taikibiga kiruvchi kimyoviy elementlaming miqdori, %
С Si Mil Cr W Mo S P
X12M 1,45-1,65 0,15-0,35 0,15-0,40 11,0-12,5 - 0,4-0,6 0,03 0,03
Bo'shatish harorati talab etiladigan qattiqlikka nisbatan 200 dan 500 0C atrofida bo'ldi. Po'latdan tayyorlangan namunalarni qizdirish NaCI va BaCh ega bo'lgan tuzli vannalarda amalga oshirildi. Namunaning 1 mm kesimi uchun ushlab turish vaqti 0,5-3 minutlarda tashkil etdi.
Nazorat qilinadigan parametrlar sifatida HRC shkala bo'yicha qattiqlik aniqlandi va darzlar borligini aniqlash uchun tuzli kislotaning suvli eritmasini xurushlanadigan (travleniye qilinadigan) modda sifatida ishlatildi.
Termik ishlov berish optimal rejimlar yordamida olingan struktura tadqiqotlari ma'lumotlari asosida amalga oshirildi. Bu termik ishlov berish quyidagidan iborat: avval standart yumshatish rejimlari o'rnini almashtiradigan dastlabki siklli ishlov berish
391
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 4 | 2024-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 4 | 2024 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 4 | 2024 год
o'tkazildi, so'ngra qizdirish rejimi qilib 1150 0C haroratgacha qizdirish belgilandi, keyin asbob As1 dan kam haroratga ega bo'lgan pechga solindi, va bu haroratdan 20 0C kam bo'lgan haroratda ushlab turildi va keyin yana Ac1 dan yuqori haroratgacha qizdirildi va keyin havoda sovitish jarayoni bajarildi. Bu holat 1-rasmda tasvirlangan.
a) donali perlit olish uchun yumshatish;
b) kombinatsiyalashgan termosiklik ishlov
berish
1. - rasm X12M markali po'latning dastlabki termik ishlov berish sxemalari
Oxirgi termik ishlov berish jarayoni standart qizdirish haroratida toblashni o'tkazish va sovitishdan iborat. Oxirigi bo'shatishda siklli impulsli rejimda 540 - 650 0C haroratda qizdirish amalga oshirildi. Bo'shatish davrida qizdirish vaqti asbobni kerakli vaqtgacha qizdirish zarurligidan kelib chiqqan holda tanlandi va u vaqt 10 minutdan 15 minutgachani tashkil etdi. Tavsiya etilayotgavn oxirgi termik ishlov berish sxemalari 2-rasmda tasvirlangan.
2-rasm. Oxirigi termik ishlov berish sxemasi
Metallografik po'lat mikrostrukturasi
tahlil. Metallografik tahlillar parametrlarini baholash o'tkazildi. Bu parametrlarga donaning
maqsadida
o'lchami, martensitning tuzilishi, qoldiq austenitning miqdori, karbidlarning taqsimlanishi kabilar kiradi.
Shliflarni tayyorlash va xurushlash (travleniye qilish) keng ko'lamda tarqalgan mashhur usullar asosida amalga oshirildi [2]. Austenit donasining kattaligi GOST 5639-65 orqali aniqlandi.
Mikro tadqiqotlar Oxion Inversio OX.2653-PLMi mikroskopida 100 dan 1000 martagacha kattalashtirishlarda o'tkazildi.
Rentgenostrukturaviy tahlil.
Rentgenostrukturaviy tahlil fazalar tarkibi, strukturasi, mayin kristall tuzilish holati, kristall panjara parametrlari o'lchamlarini o'rganishning to'g'ridan-to'g'ri usuli hisoblanadi. Mayin kristall strukturani tadqiqot qilish rentgen chiziqning fizik kengayishi, а fazaning interferensiyasi (220), (110), (211) va у fazaning (200) chizig'i kengayishi orqali o'tkazildi.
Po'latga termik ishlov berilgandan keyin qoldiq austenit miqdori а faza (211) va у (200) integral intensivlik chiziqlarining nisbatlari orqali aniqlanadi
[9].
Mexanik sinash. Termik ishlov berilgan namunalarning qattiqligi THR-45/150DX markali qattiqlik o'lchovchi asbobda aniqlangan.
Natijalar. X12M markali po'latni yumshatish 830-850 oc haroratda 720-740 oc haroratgacha 400/soat tezlik sovitish orqali va 3-4 soat vaqt mobaynida ushlab turib, 500/soat tezlik bilan 550 oc haroratgacha havoda sovitish orqali bajariladi [10].
392
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 4 | 2024-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 4 | 2024 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 4 | 2024 год
v)х900
3-rasm. Turli haroratlarda toblangan X12M markali po'latning mikrostruralari
a - 1030 0C haroratda toblash; b - 1240 0C haroratda toblash;
v - siklli toblash bo'lib, birinchi toblash harorati 1240 oc, ikkinchi toblash harorati 1030 oc, bo'shatish harorati 540 oc
X12M markali po'latni toblash 63-65 HRC qattiqlikka ega bo'lish uchun 950-980 oc qizdirish haroratida, bo'shatish esa 60-62 HRC qattiqlikka erishish uchun 180-200 oc da va 57-58 HRC qattiqlikka erishish uchun esa 320-350 oc qizdirish harorati da o'tkazil adi.
Dastlabki siklli termik ishlov berishning optimal rejimlarini aniqlash maqsadida X12M markali po'latni toblash uchun birinchi qizdirish 1030 oc, 1100 oc, 1150 oc 1250 oc va 1300 oc haroratlarda, ikkinchi qizdirish esa yuqoridagi po'lat uchun standart qizdirish haroratida o'tkaziladi. Bunda karbidlarning bir xil emasligini maksimal darajada bartaraf etish maqsadiga erishish uchun xarakat qilindi. Keyin 540, 600 va 650 oc haroratlarda impulsli bo'shatishlar o'tkazildi, namunalarning bir qismi esa bo'shatishsiz olindi.
70
70
50
о 30 О
10
70
60
50
40
30
4
HRC
i/7
2
x3 —E
/ 5
1100
1200
im т,°с
Siklli toblashda birinchi qizdirish harorati rasm. Qattiqlik va % da qoldiq austenit miqdorini X12M markali po'latning dastlabki siklli termik ishlov rejimiga bog'liq ravishda o'zgarishi. Ikkinchi qizdirish uchun toblash harorati 1030 °C
1 - bo'shatishsiz;
2 - 540 oc haroratda impulsli bo'shatish;
3 - 600 oc haroratda impulsli bo'shatish;
4 - 650 oc haroratda impulsli bo'shatish;
5 - qoldiq austenitning foizi.
4-rasmdan ko'rinib turibdiki, toblash uchun qizdirish haroratining oshishi natijasida qattiqlik 1400 oc haroratgacha oshadi, so'ngra harorat oshishi bilan qattiqlik qiymati tezda kamayib ketadi. Buni austenitda legirlovchi elementlar erishining oshishi bilan tushuntiriladi, bu esa toblashdan keyin katta miqdorda qoldiq austenitning olinishiga olib keladi. Keyingi 540 oc haroratda o'tkazilgan impulsli bo'shatish qattiqlikning oshishiga (ikkilamchi qattiqlikka) olib keladi, lekin qattiqlikning qiymati toblashdan keyingi birlamchi qattiqlik qiymatidan kichikdir.
Mikrotahlillar po'latni 1050 - 1100 oc haroratda toblashdan keyin strukturada ko'p miqdorda ikkilamchi karbidlar va chiziqcha ko'rinishda birlamchi karbidlar bir xil bo'lmagan holda qolishini ko'rsatdi. Asosiy struktura juda ham kichik ninali martensit va qoldiq austenitdan tashkil topadi.
Toblashda qizdirish haroratini 1150 oc dan yuqori haroratgacha qizdirishda ikkilamchi karbidlarning intensiv erishi, austenit donasining o'sishi hamda qoldiq austenit miqdorida tezda oshishi ro'y beradi (4-rasm). 540 0c haroratda bo'shatishdan so'ng strukturada qoldiq austenitning miqdori
393
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 4 | 2024-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 4 | 2024 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 4 | 2024 год
kamayishi kuzatiladi, lekin bir vaqtning o'zida troostit strukturaga ega bo'lgan uchastkalar ham yuzaga kelishi kuzatiladi (3-rasm). 600 0C haroratdagi bo'shatish esa troostit strukturasining hosil bo'lishi bilan qattiq eritmaning nisbatan to'liq parchalanishini ta'minlaydi.
1300 0C haroratdagi toblash 600 0C haroratdagi bo'shatishdan keyin martensit strukturasining ma'lum bir qismini saqlab qolishga olib keladi. Bu esa juda ham yuqori haroratli qizdirishda qattiq eritmaning kuchli legirlanganligidan dalolat beradi.
Agar dastlabki siklli toblash legirlovchi elementlarni maksimal darajada qattiq eritmalarga o'tish maqsadida amalga oshirilsa, qo'shimcha fazalar esa maksimal dislokatsiya zichligini olishga xizmat qilsa, u holda asosiy keyingi termik ishlov berish yuqori dislokatsiya zichligini saqlagan holda austenit donasini maydalash maqsadida o'tkaziladi.
Muxokama. X12M markali po'latning dastlabki siklli termik ishlov berishini tadqiq qilish natijalari eng kam qoldiq austenit miqdoriga ega bo'lgan holdagi nisbatan eng katta qattiqlik qiymatiga quyidagi termik ishlov berish rejimlarida ega bo'lishini ko'rsatdi: toblash uchun birinchi qizdirish harorati 1150 0C bo'lgan va toblash uchun ikkinchi qizdirish harorati 1030 0C bo'lgan haroratlar 600 0C haroratda siklli bo'shatish bilan. Bu termik ishlov berish rejimlari X12M markali po'lat uchun asos sifatida qabul qilindi. Bu po'latga yakuniy termik ishlov berish jarayoni 1030 0C standart haroratda toblash va 200 0C haroratda bo'shatish yordamida ishlov berilgan X12M markali po'latdan tayyorlangan namunalar rentgenstruktura tadqiqotlarga jalb qilingan (5-rasm).
5-rasm. Yakuniy termik ishlov berishdan keyin X12M markali po'latdagi ß fazaning rentgen chizig'i kengligi (220) ni impulsli bo'shatish haroratiga bog'liqligi
V)
6-rasm. Yakuniy termik ishlov berishdan keyin X12M markali po'latning impulsli bo'shatish haroratiga bog'liq ravishdagi mikrostrukturasi
a - 540 0C haroratda impulsli bo'shatish; b - 600 0C haroratda impulsli bo'shatish; v - 650 0C haroratda impulsli bo'shatish.
Tadqiqot natijalari X12M markali po'latning kristall tuzilishini nuqsoniyligining maksimal darajasiga termosiklli ishlov berishda, aynan 600° C haroratda o'tkaziladigan hisoblanadi. Alternativ variant sifatida o'zida 540 0C va 650 0C haroratlarda o'tkaziladigan impulsli bo'shatishdan iborat termosiklli ishlov berish jarayonlari olingan. Yakuniy termik ishlov berish ham standart rejimlarda o'tkazilgan. Yuqoridagi rejimlar impulsli bo'shatish orqali erishilishini ko'rsatdi.
394
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 4 | 2024-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 4 | 2024 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 4 | 2024 год
200 m 400 500 600 т,°с Bo'shatish harorati
7-rasm. Termosiklik ishlov berishdan keyin X12M markali po'latning qattiqligining yakuniy bo'shatish haroratiga bog'liq ravishda o'zgarishi
Mikrostruktura tadqiqotlari, agar 1030 0C haroratdagi ikkinchi toblashdan keyin 180-200 0C haroratda bo'shatish o'tkazilsa, mikrostrukturada quyidagi holatlarni kuzatish mumkinligini ko'rsatdi: 540 0C haroratdagi impulsli bo'shatishda qatta miqdordagi qoldiq austenitga ega bo'lgan legirlangan qattiq eritma hosil bo'ladi. Bu yerda eng ijobiysi 600 0C haroratda o'tkazilgan impulsli bo'shatish hisoblangan bo'lib, bu termik ishlov berish austenit donasining o'sishiga olib kelmaydi va o'rtacha ninali martensit strukturasini va bir qancha miqdorda qoldiq austenitni hosil qiladi (6-rasm).
Termosiklli ishlov berishning to'liq siklini o'tkazishdan keyin bo'shatish haroratiga bog'liq ravishda qattiqlikning o'zgarishini tadqiq qilish bo'shatish haroratining oshishi bilan X12M markali po'latning ikkilamchi qattiqlashish samarasining oshishi va bu qattiqlikning maksimal oshishi 550 0C haroratga to'g'ri kelishi hamda bu harorat esa standart holatdagi termik ishlov berish haroratidan 50 0C ga ortiq ekanligini ko'rsatdi. Shunday qilib, impulsli bo'shatish bilan birga o'tkazilgan termosiklli ishlov berish po'lat issiqlikkabardoshliligini 50 0C ga oshirishi mumkinligini ta'kidlash mumkin (7-rasm).
Xulosalar. 1. Asbobsozlik po'latlari uchun termosiklli ishlov berish texnologiyasini qo'llash ko'p martali issiqlik ta'sirlari natijasida asbobning ishga
layoqatliligini qo'shimcha tarzda oshirish imkonini beradi.
2. Ikki martali toblashni oraliq bo'shatish bilan birgalikda qo'llash kristall tuzilishining yuqori darajadagi nuqsonniyligining shakllanishi hisobiga po'latning yeyilishga bardoshliligini oshirish imkonini beradi.
3. X12M markali po'lat uchun termosiklli toblash va ikki martali impulsli bo'shatish standart termik ishlov berishni o'tkazish natijasida yuzaga keladigan karbidli bir xil emaslikni bartaraf etishi aniqlandi.
4. X12M markali po'lat uchun termosiklli ishlov berishning to'liq siklini o'tkazish quyidagi termik ishlov berish rejimlarida kristall tuzilishning maksimal nuqsonlilik darajasiga ega bo'lgan strukturaning shakllanishiga olib keladi: birinchi qizdirish 1150 0C haroratda, ikkinchi qizdirish esa 1030 0C haroratda moyda toblash va 600 0C haroratda impulsli bo'shatish hamda 1030 0C haroratda toblash va 200 0C haroratdagi bo'shatish.
5. X12M markali po'lat uchun tavsiya etilgan termosiklli ishlov berishning to'liq sikli po'latning issiqqabardoshliligini 50 0C ga oshiradi.
Foydalanilgan adabiyotlar
1. Ravi Kiran U., Jalaj Kumar, Vikas Kumar, Sankarana Rayan M., G.V.S. Nageswara Rao, Nandy T.R. Effect of cyclic heat treatment and swagining of mechanical properties of the tungsten heavy alloys // Materials Science Engineering A. - 656. - 2016 - Р. 256-260.
2. Лахтин Ю.М. Материаловедение. М.: Изадельский дом Альянс, 2009. - 527 с.
3. Norkhudjayev, F. R., Mukhamedov, A. A., & Ergashev, D. M. (2019). FEATURES OF THERMAL PROCESSING OF INSTRUMENTAL ALLOYED STEELS. Journal of Tashkent Institute of Railway Engineers, 15(2), 68-71.
4. Анализ режимов предварительной термической обработки прокатных валков из сталей с различным содержанием углерода // Якунина O. A., Приймак Е.О., Соколов С.О.,
395
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 4 | 2024-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 4 | 2024 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 4 | 2024 год
Грызунов В.И. // Материаловедение и термическая обработка металлов. - 2013. - № 1 (691). - С. 57-65.
5. Ergashev, D., & Khudayberdiev, O. (2023). Development of thermocyclic processing modes for carbon steels used on cold forming tools. In E3S Web of Conferences (Vol. 383, p. 04066). EDP Sciences.
6. Норхуджаев, Ф. Р., Мухамедов, А. А., Эргашев, Д. М., Норхужаева, Р. Ф., & Тешабоев, А. М. (2021). Влияние режимов термоциклическая обработка на структурообразование инструменталъных сталях. Композиционные материалы, 1, 75-77.
7. Бердиев Д.М., Юсупов А.А. Повышение износостойкости зубьев зубчатых колес циклической закалкой с индукционным нагреванием // Вестник машиностроения, -Москва: 2020. - №3. - С. 50-53.
8. Влияние кинетики распада аустенита на формирование структуры экономно-легированной инструментальной стали // Крылова С.Е., Яковлева И.Л., Терещенко H.A., Приймак Е. Ю., Клецова O. A. // Физика металлов и металловедение. - 2013. Том1., №10. - С.926-936.
9. Иванов А.Н., Климанек П., Поляков А.М. Исследование субструктуры металлов рентгеновскими методами // МиТОМ. 2000. №8. С. 7-10.
10. Маmаsidiqоvich, E. D. (2023). TECHNOLOGIES FOR PROCESSING WORKING PARTS OF DIES USED IN COLD VOLUME STAMPING. The American Journal of Engineering and Technology, 5(12), 21-25.
396
