Дәріс тақырыбы Электродтардың классификациясы мен сипаттамалары

Доғалы пісіруге арналған электродтар стандарттарда бірнеше белгілері бойынша анықталады (классификациясы):

а) пісіруге арналған металл бойынша;

ә) қаптаманың типі мен қалыңдығы бойынша;

б) пісіру жіктің механикалық қасиеттері бойынша;

в) қаптаманы жағу (қондыру) тәсілі бойынша.

МЕСТ 9466-75 бойынша болаттарды пісіруге және балқытып қаптауға арналған электродтарды тағайындалуына байланысты класстарға бөледі:

а) беріктік шегі σ_в < 600 МПа болатын көміртекті және азлегірленген конструкциялық болаттарды пісіруге арналған - У (шартты белгіленуі);

ә) беріктік шегі σ_в > 600 МПа болатын легірленген конструкциялық болаттарды пісіруге арналған - Л;

б) жылуға төзімді болаттарды пісіруге арналған - Т;

в) арнайы қасиеттері бар жоғары легірленген болаттарды пісіруге арналған - В;

д) арнайы қасиеттері бар үстіңгі қабаттарды балқытып қаптауға арналған - Н.

Осы МЕСТ электродтардың өлшемдерін, қаптаманың қалыңдығы мен түрін, шартты белгілерін, жалпы техникалық талаптарын, қабылдау ережелері мен сынау әдістерін белгілейді. Стандарт бойынша электродтар электродтың толық D диаметрінің (сырық + қаптама) d сырықтың диаметріне қатынасына байланысты бірнеше түрге бөледі:

D/d £ 1,2 жұқа қаптамалы болып, оларға М индекс беріледі;

1,2 < D/d £ 1,45 орташа қалыңдықты - С;

1,45 < D/d £ 1,8 қалың қаптамалы - Д;

D/d > 1,8 аса қалың қаптамалы - Г.

Электродтардың сапасына қойылатын талаптарына сәйкес (дайындау дәлдігі, қаптама бетінің күйіне, осы электродтармен пісірілген жік металының тұтастығы, балқытып қапталған металда және жік металындағы күкірт пен фосфор элементтерінің мөлшері) электродтарды 1, 2, 3 деп топтарға бөледі (кесте 6).

Қаптамалар түрі бойынша электродтар бірнеше түрлерге бөлінеді:

а) қаптама қышқылды болса А индекс беріледі;

ә) қаптама негізді болса - Б индекс;

б) целлюлозалы қаптама болса - Ц индекс;

в) қаптаманың негізгі құраушысы рутил болса - Р индекс;

г) аралас түрлі болса - сәйкес келетін қос шартты белгілер қойылады;

д) қаптамның басқа түрлері - П индекс;

е) егер қаптамада темір ұнтағының мөлшері 20%-тен жоғары болса қаптама белгіленуіне Ж әрпі қосылады. Пісірудің немесе балқытып қаптаудың кеңістікте мүмкінді бағыттары бойынша электродтар 4 түрге бқлінеді: барлық бағыттарда мүмкін - 1 индекс; тік бағытта жоғарыдан төмен қарай басқа бағыттары мүмкін - 2 индекс; тек төмеңгі, тік жазықтықтағы горизонтальды және төменнен жоғары тік пісіру ғана болады - 3; төмеңгі және қайықшадағы төмеңгі бағыттарда пісіру - 4.

 

Кесте 6 - Конструкциялық болаттарды қолмен доғалы пісіруге арналған қапталған металл электродтары (МЕСТ 9467-75 - тен үзінділер)

Электродтар типтері	Қалыпты температура кезіндегі механикалық қасиеттері	Балқыған металдағы шеткі мөлшері, %
Жік металында немесе балқытып қапталған металда	Диаметрі 3 мм-ден кем электродпен орындалған пісіру жалғастың	күкірт	фосфор
Уақыт аралығындағы үзілуге қарсыласу шамасы σв, МПа	Салыстырмалы узару, δ5, %	Соққы тұтқырлық ан, Дж/м2	Уақыт аралығындағы үзілуге карсыласы шамасы, σв, МПа	Бұралу бұрышы, град.	МЕСТ 9466-75 бойынша электродтар тобы
Ең кемінде
Э38	3,8			3,8		0,045	0,040	0,035	0,050	0,045	0,040
Э42	4,2			4,2
Э46	4,6			4,6
Э50	5,0			5,0
Э42А	4,2			4,2		0,035	0,030	0,025	0,040	0,035	0,030
Э46А	4,6			4,6
Э50А	5,0			5,0
Э55	5,5			5,5
Э60	6,0			6,0
Э70	7,0			-	-	0,035
Э85	8,5			-	-
Э100	10,0			-	-
Э125	12,5			-	-
Э150	15,0			-	-

 

Пісіруде және балқытып қаптауда қолданылатын токтың тегі мен полярлығы және пісіру доғаға жиілігі 50 Гц ауыспалы токты қолданылатын қөрек көзінің бос жүрістің номинальды кернеуі бойынша электродтар бірнеше түрге бөлінеді.

 

Кесте 7 - Пісіру токтің тегі мен полярлығы бойынша электродтар түрлерінің белгіленуі

Тұрақты токтың ұсынылған полярлығы	Ауыспалы ток көздің бос жүріс кернеуі, В	Электродтың белгіленуі	Тұрақты токтың ұсынылған полярлығы	Ауыспалы ток көздің бос жүріс кернеуі, В	Электродтың белгіленуі
номинальды	Ауытқу шектері	Номи- нальды	Ауытқу шектері
Теріс	—	—		Барлығы Тура Теріс		±10
Барлығы	—	—
Тура		±5		Барлығы Тура Теріс		±5
Теріс		±5

 

Осылардың барлығын ескере отырып, электродтардың шартты белгіленіуінде келесі мәліметтер келтірілуі қажет (сурет 4): 1 - электродтың типі; 2 - марка; 3 - диаметр, мм; 4 - электродтардың тағайындалуы; 5 - қаптама қалыңдығының белгіленуі; 6 - электродтар тобы; 7 - МЕСТ 9467-75, МЕСТ 10051-75 немесе МЕСТ 10052-75-терге сәйкес металл жігінің және балқытып қапталған металдың сипаттамаларын белгілейтін индекстер тобы; 8 - қаптама түрінің белгіленуі; 9 - пісіру немесе балқытып қаптаудағы кеңістікте мүмкінді бағыттарының белгіленуі; 10 - тұрақты токтың тегі мен полярлығы және жиілігі 50 Гц ауыспалы токты пісіру доғаның қөрек көзінің бос жүрісінің кернеуі; 11 - МЕСТ 9467-75 стандарттың белгіленуі; 12 - электродтардың типтеріне стандарттардың белгіленуі.

Электродтардың осындай толық белгіленуі этикеткаларында немесе электродтардың жәшіктерінде, қораптарында және пачкаларында көрсетілу керек.

 

Сурет 4 - МЕСТ 9466-75-ке сәйкес электродтардың шартты белгіленуінің құрылысы

 

Құжаттардың барлық түрлерінде электродтардың шартты белгіленуі электродтардың маркасынан, диаметрінен, электрдтар тобынан және МЕСТ 9466-75-тің белгіленуінен тұрады. Мысалы, Э46А типті (МЕСТ 9467-75-ке сәйкес), УОНИ-13/45 маркалы, диаметрі 3 мм, көміртекті және азлегірленген болаттарды пісіруге арналған У, қалың қаптамалы Д, 2-ші тобты, МЕСТ 9467-75 бойынша жік металы мен балқытып қапталған металдың сипаттамаларын белгілейтін индекстер тобымен, негізді қаптамалы Б, барлық бағыттарда піісіруге мүмкін 1, полярлығы теріс тұрақты токты 0 электродтар үшін толық белгіленуі келесі түрде болады:

 

-МЕСТ 9466-75, МЕСТ 9467-75

 

ал техникалық құжаттарда белгіленуі: УОНИ-13/45-3,0-2 -ГОСТ 9466-75 электродтары.

Толық белгіленуінде бөлгіштегі, балқытып қапталған металдың қасиеттерін сипаттайтын, сандар мен әріптердің мәні МЕСТ 9467-75 көрсетілген. МЕСТ 9467-75 "Конструкциялық және жылуға төзімді болаттарды қолмен доғалы пісіруге арналған қапталған металл электродтары" стандартта конструкциялық болаттарды пісіруге арналған электродтардың 14 типі және жылуға төзімді болаттарды пісіруге арналған электродтардың 9 типі белгіленген.

Конструкциялық болаттарды пісіруге арналған электродтар Э әріппен белгіленеді. Әріптен кейінгі сандармен уақыт аралығындағы үзілуге қарсыласу шамасы көрсетілді. Кейде сандардан кейін А әріпі қойылады. Ол балқытып қапталған металдың немесе жік металының пластикалық қасиеттері жоғары екенін білдіреді (кесте 6). Осы типті электродтар тек механикалық қасиеттері мен балқытып қаптал,ан металдағы күкірт пен фосфордың мөлшерімен анықталады (δ₅; σ_в; а_н, бұралу бұрышы).

Жылуға төзімді болаттарды пісіруге арналған электродтар типтерінің белгіленуінде балқытып қаптаоған металдың химиялық құрамы анықталады, мысалы, Э-09М; Э-09МХ; Э-09Х1М; Э-05Х2М; Э-09Х2М1; Э-09Х1МФ; Э-10Х1М1НФБ және т.б. Стандартта осы электрдтар химиялық құрамы мен механикалық қасиеттері (δ₅; σ_в; а_н) бойынша анықталады.

Беріктік шегі < 600 МПа болған көміртекті және азлегірленген болаттарды пісіруге арналған электродтарда МЕСТ 9467-75 талаптарына сәйкес 6-ші индекс бойынша алдыңғы екі цифра беріктік шегі (МПа), үшінші цифра салыстырмалы ұзару (δ₅) мен соққы тұтқырлық анықталатын температураның Т_х бір мезгілді минимальды көрсеткіштері көрсетіледі. Сонда үшінші цифра бойынша:

0 – δ₅ <. 20 және Т_х белгіленбеген; 1 - δ₅ = 20% және Т_х = +20 °С; 2 - δ₅ = 22%және Т_х = 0°; 3 - δ₅ = 24% және Т_х = -20 °С; 4 - δ₅ == 24% және Т_х = -30 °С; 5 - δ₅ = 24% және Т_х =-40 °С; 6 - δ₅ = 24% және Т_х = -50 °С; 7 - δ₅ = 24% және Т_х = - 60 °С. Егер δ₅ және Т_х көрсеткіштері жоғарыда айтылғанға сәйкес келмесе, үшінші цифра δ₅ минимальды көрсеткішіне сай болып, ал Т_х үшін жақша ішінде қосымша төртінші йифра еңгізіледі. Мысалы, УОНИ-13/45 электродтар үшін осы көрсеткіш 432 (5) болады, немесе σ_в = 4,3 МПа; δ₅ == 22% және Т_х = -40°С деп білуге болады.

Беріктік шегі σ_в > 600 МПа болатын болаттарды пісіруге арналған электродтарда жік металы мен балқытып қапталған металдың сипаттамаларын белгілейтін индекстер тобы (6, сурет 4) балқытып қапталған металдың негізгі химиялық элементтердің орташа құрамы мен соққы тұтқырлық а_н³ 3,5 Дж/м² тең болатын жағдайдағы минимальды температураны белгілейді. Мысалы:

МЕСТ 9466-75, МЕСТ 9467-75

 

6-ші индексте: а) бірінші екі цифра көміртектіктің орташа мөлшері, пайыздың жүздік үлесі;

ә) кейінгі индекстер балқытып қапталған металдағы химиялық элементтердің белгіленуі мен орташа мөлшері (дәлдігі 1%);

б) а_н ≥ 3,5 Дж/м² тең болатын жағдайдағы минимальды температура.

 

Кесте 8 - а_н ≥ 3,5 Дж/м² тең болатын жағдайдағы минимальды температура

Индекс	Минимальды темпратура, °С
	Белгіленбейді
	+20
	-20
	-30
	-40
	-50
	-60

Сонда осы электрод былай анықталады: Э85 типті,оның ішінде қолмен доғалы пісіруге арналған (Э индекс), уақыт аралығындағы үзілуге қарсыласу шамасы 850 МПа (85), УОНИ-13/85 маркалы, сырықтың диаметрі 4 мм, беріктік шегі 600 МПа-дан жоғары легірленген болаттарды арналған (Л), қалың қаптамалы (Д), көміртектің мөлшері 0,12% (12), марганец 2% (Г2), кремний және молибден шамамен 1% (С,М), минимальды температура белгіленбеген (0), негізді қаптамалы (Б), кеңістікте тік бағытта жоғарыдан төмен қарай басқа бағыттарда пісіру мүмкін (2 индекс), теріс полярлы тұрақты ток (ин­декс 0).

Жылуға төзімді болаттарды пісіруге арналған электродтарда осы 6-ші индекстегі бірінші көрсеткіш а_н ≥ 3,5 Дж/м² тең болатын жағдайдағы минимальды температураны анықтайды, және қосымша индекс еңгізіледі: ол индекс балқытып қапталған металдың және жік металының ұзақ уақыт аралығындағы беріктік көрсеткіштері белгіленетін максимальды температураны анықтайды.. Сонда:

0 - 450°-тан төмен; 1 - 450 - 465°; 2 - 470 - 485°; 3 - 490 - 505°; 4 - 510 - 525°; 5 -530 - 545°; 6 - 550 - 565°; 7 - 570 - 585°; 8 - 590 - 600°; 9 — 600°С-тан жоғары.

Мысалы, жылуға төзімді болаттарды пісіруге арналған Э-09Х1МФ типті электродтар МЕСТ 9467-75 бойынша былай белгіленеді:

ГОСТ 9466-75, ГОСТ9467-75

немесе: қаптама маркасы ЦЛ-20, диаметр 4 мм, жылуға төзімді болаттарды пісіруге арналған Т, қалың қаптамалы Д, 3-ші тобы, Т_х = 0°С (ин­декс 2) және эксплуатация температурасы 570—585 °С (индекс 7), негізгі қаптама Б, кеңістікте барлық бағыттарда пісіруге болады (индекс 1), теріс полярлы тұрақты ток (ин­декс 0).

Қаптамада қолданылатын органикалық заттар (ұн, крахмал, декстрин, целлюлоза), негізінде, тек газды қорғауды қамтамасыздандырады. Қожқұраушы қоспалар ретінде рутил, титанның концентраты, марганец кені, кендер түріндегі темір мен марганецтің тотықтары (гематит, марганец кені), алюмосиликаттар (гранит), дала шпаты, түрлі карбонаттар (негізінде мәрмәр) және т.б. қолданылады.

Пісіру кезінде пісіру аймақта жоғары температура пайда болады. Жоғары температурадан қаптаманың органикалық құраушылары ыдырайды және мәрмәр (СаСОз) диссоциаланады. Осының салдарынан көиірқышқылды газ пайда болады да пісіру аймақтың газды қорғауын қамтамасыз етеді.Қаптама құрамындағы ферроқорытпалар оттегімен әрекеттесіп, қыздыру (пісіру) кезінде қаптама құрамындағы қожқұраущы тотықтарға ауысуына мүмкіндік жасайды.

Қышқылды қаптамалар (А) балқығанда құрамындағы ферроқорытпалардың көбісі кендермен әрекеттесіп тотықтанады; жік металының кремний және марганецпен легірлеуі кремний-марганецті түзу процессі бойынша жүреді. Сонда жік металын оттекке тектілігі жақын элементтермен легірлеуге мүмкіндік бермейді. Пайда болған қождар (әдетте қышқылды) кальций тотығының (СаО) жоқ болғандығынан, жік металын фосфордан тазалайды. Бірақ, балқытып қапталған металда оттек пен метал емес қоспалардың мөлшері шектен тыс жоғары болады.

Жоғарыда айтылған жағдайлардың нәтижесінде жіктердің ыстықтай жарықтардың пайда болуына тұрақтылығы төмен, оның ішінде жік металының соққы тұтқырлығы (а_н) 12 Дж/м² шамадан аспайды. Каптамада ферромарганец пен темір тотықтарының мөлшері жоғары болғандықтан, адамға олардың токсикалық әсері зиянды болып саналады, өйткені пісіру аймақпен пісірушінің аймағында ауадағы марганецтің зиянды қосылыстардың (аэрозоль түрінде) мөлшері өте жоғары.

Рутил қаптамалырының (Р) негізін қожқұраушы компонент - рутил концентраты (ТiO₂ 45%-ке дейін), алюмосиликаттар (слюда, дала шпаты және т.б.) және карбонаттар (мәрмәр, магнезит) құрайды. Қаптамадағы ферромарганецтің мөлшері 10 - 15%-тен аспайды. Органикалық қосылыстары (5%-ке дейін) мен карбонаттардың ыдырауынан пісіру аймақтың газды қорғауы қамтамасыз етіледі. Каптаманың осы түрі жік металының сапасы жоғары болуынын қамтамасыздандырады, токсикологиялық әсері аз және олардың пісіру технологиялық қасиеттері жоғары болады.

Негізді қаптамалар (Б) құрамындағы негізгі компоненттер ретінде карбонаттар (мәрмәр, бор, магнезит) және дала шпаты қолданылады. Газды қорғау карбонаттардың ыдырауынан пайда болады. Пісірілетін металл, ферроқорытпалар түріндегі марганецпен, кремниймен, титанмен және ұнтақ түріндегі алюминиймен, әрекеттесіп оттегінен тазаланады.Осы қаптамалардың оттектендіру қасиеті өте төмен болғандықтан, жік металын оттекке тектілігі жақын элементтермен легірлеуге болады.

Қаптамада күкірт пен фосфорды байланыстырып оларды қожға ауыстыру дәрежесі жоғары болатын кальций қосылыстардың мөлшері жоғары болғандықтан, балқытып қапталған металдың тазалығын және оның көтерінкі пластикалық қасиеттерін қамтамасыз етеді. Марганец пен кремний жіктің беріктігін жоғары болуын қамтамысздандырады. Осындай электродтармен пісірлген жіктердің ыстықтай жарықтардың пайда болуына қарсы төзімділігі мен соққы тұтқырлығы (13 - 25 25 Дж/м²) жоғары болады. Бірақ, егер пісіру жиектерде май мен тот қалдықтары бар болса және қалың қаптамалы электродармен "ұзын" доғамен пісіргенде, жік металында кеуектер пайда болу ықтималдығы жоғары болатындығын ескеру қажет.

Әдетте, негізді (Б) типті қаптамалар негізінде көміртекті және азлегірленген болаттардан, орташа легірленген болаттардан және жоғарылегірленген болаттардан жасалған жауапты конструкцияларды пісіруге арналған электродтар қаптамаларының композицияларын жасайды.

0,8-1,5мм қалыңдықты жағылған қаптамалар С немесе Д типті қаптамаларға жатады. Осы типті электродтардың қаптама массасының коэффициенті k = 0,3-0,45, ал (М) жұқа типті қаптамалар үшін коэффициент тек 0,1 бірге тең болады. Қышқылды типті қаптамалар балқытып қапталған металдың беріктігі мен пластикалық қасиеттерінің жоғары болуын қамтамасыздандырады (Э 42 және одан жоғары типті электродтарға сәйкес). Бірақ, балқытылған металдың өте жоғарғы пластикалық қасиеттерін, тек негізді қаптамалы электродтар қамтамасыздандырады.

Э 38 типті электродтарға, көбінесе құрамында бор бар, жұқа тұрақтандырушы қаптамалы электродтар сай болады. Осындай қаптаманың масса коэффициенті, әдетте, 0,03-0,05 болады. Мұндай қаптамалар металды ауа әсерінен қорғай алмайды және тек доғаның тұрақты болуына арналған (ең алдымен ауыспалы ток кезінде). Жік металының механикалық қасиеттері төмен, доғаның жануы жеткіліксіз (әсіресе қалың қапталған электродтармен салыстырғанда)және өнімділігі төмен болуына байланысты құрамында бор бар электродтар өндірісте өте сирек қолданылады.

Аса қалың қаптамалы (Г) электродтардың негізінде арнайы нысандарға араналған электродтар жасалып шығарылады.

Терең балқыту арқылы пісіруге арналған электродтардың қаптама құрамында органикалық заттардың (негізінде целлюлоза) мөлшері жоғары болады (30%-ке дейін). Сонымен қатар, қаптама құрамында рутил, карбонаттар және темірдің де мөлшері жоғары болады. Қаптаманы аса қалың болып жағады (қаптама массасының коэффициенті 0,8-1). Нәтижеде, пісіру кезінде электродтың ұшында, қаптаманың балқымаған бөлігінен терең төлке (втулка) пайда болады (сурет 5). Сонда, органикалық заттардың ыдырауынан жоғары мөлшерде бөлінген газдардың құатты ағыны пайда болады. Осы ғаздар доға астынан сұйық металдың ығысуын және негізгі металдың толығырақ балқуын қамтамасыз етеді.

 

Сурет 5 – Толық балқуымен пісіруге арналған арнайы электродар арқылы пісіру жіктің пайда болуы

Қаптама құрамындағы 20%-ке дейін темірдің ұнтағы (Ж индексті қаптама) электродтардың технологиялық қасиеттерін жақстартады (доға тұрақытылығын, қаптаманың біркелкі балқуын және т.б.). Темірдің ұнтағы 60%-ке жейін болса, пісірудің өнімділігі артады, өйткені пісіру жігіне қосымша металл енгізіледі. Осындай электродтардың қаптама массасының коэффициенті k = 1,2-1,8.

Жатқан және енкіш электродтармен пісіру үшін диаметрі 8 мм-ге дейін ұзын электродтар қолданылады (ұзындығы 2 м-ге дейін). Әдетте, осындай электродтардың қаптамасы да қалың немесе аса қалың болады. Электродтың бір типіне әртүрлі қаптамалы және сырықтың химиялық құрамы әртүрлі электродтар сай болуы мүмкін. Бір типті қаптамалар әртүрлі құрамды бодлуы мүмкін. Берілген электродтың қаптама мен сырықтың нақты құрамын электродтың маркасы анықтайды. Электродтың маркасына, осы электродты жасаған мекеменің аталуының бастапқы әріптері мен реттік номері жиі қоолданылады.

Арнайы қасиеттері бар жоғары легірленген болаттарды пісіруге арналған электродтар МЕСТ 10052-75 талаптарына сай болуы керек. Осындай болаттардың тағайындалуы өте кең болғандықтан, оларды пісіруге арналған электродтар да өте көп болады. Стандарт бойынша хром, хромникелді болаттарды, коррозияға төзімді, ыстыққа төзімді және ыстыққа тұрақты жоғары легірленген ферритті, мартенсит-ферритті, аустенитті және аустенит-ферритті класты болаттарды пісіруге арналған электродтардың 49 типі белгіленген.

Электродтарды типтері бойынша жіктеу негізінде балқытып қапталған металдың химиялық құрамы мен механикалық қасиеттері жатыр. Сонымен қатар, электродтардың кейбір типтері үшін жік металындағы структурасындағы ферритті фазаның мөлшері, жіктің кристаллит арасындағы коррозияға қарсы тұрақтылығы белгіленген және жік металының ұзақ мерзімнің ішінде берктік көрсеткіштері кепілденген максимальды температура.

Элекирдтар типтерінің белгіленуі Э индексінен (доғалы пісіруге арналған электродтар) және содан кейінгі әріптер мен цифрлардан тұрады. Э индекстен кейінгі алғашқы екі цифра балқытып қапталған металдағы көміртектің орташа мөлшері пайыздың жүздік үлесі көрсетіледі. Содан кейін әріптермен химиялық элементтердің белгіленуі, ал цифрлармен олардың орташа мөлшері пайызбен (Кесте 9).

Егер балқытып қапталған металдағы элементтің мөлшері 1,5%-тен аз болса цифрларлар қойылмайды. Кремнийдың мөлшері 0,8%-ке дейін және марганецтің мөлшері 1,6%-ке дейін болса С және Г әріптер қойылмайды (мысалы Э-12Х11НВМФ типті электрод, кесте 9). Механикалық қасиеттердің көрсеткіштері пісіру ден кейінгі күйде немесе термиялық өңдеуден кейінгі күйде келтірілген.

МЕСТ 9466-75 талаптарын ескере отырып осы типті электродтардың, мысалы ЦЛ-9 маркалы қаптамалы Э- 10Х25Н13Г2Б электрод, толық белгіленуі келесі түрде болады:

 

-ГОСТ 9466-75, ГОСТ 10052-75,

ал техникалық құжаттарда: ЦЛ-9-5,0-1-ГОСТ 9466-75 электродтар.

Мұндай белгіленуі келесі түрде түсіндіріледі: МЕСТ 10052-75 бойынша Э- 10Х25Н13Г22Б типті электрод, ЦЛ-9 маркалы, диаметрі 5 мм, арнайы қасиеттері бар жоғары легірленген болаттарды пісіруге аранлған В, қалың қаптамалы Д, 1-ші топты, МЕСТ 10052-75 бойынша балқытып қапталған металды сипаттайтын индекстер тобы 2075 (2 - АМ әдісі бойынша сыналған кристаллит арасындағы коррозияға қарсы металдың тұрақтылығы; 0 - балқытып қапталған металдың және жік металына максимальды жұмыс температурасы бойынша талаптар жоқ; 7 - ыстыққа тұрақты болаттарды пісіруде пісіру жалғастардың максимальды жұмыс температурасы 910-1000° С; 5 - балқытып қапталған металдағы ферритті фазаның мөлшері 2-10%).

Егер балқытып қапталған металдың структурасы екі фазалық (A + Ф) болмаса, балқытып қапталған металды сипаттайтын сандық индекс үш цифрадан ғана тұратын болады. Ары қарай Б әріпі негізді қаптаманы белгілейді, 3 - кеңістікте тек төмеңгі, тік жазықтықтағы горизонтальды және төменнен жоғары бағытта тік пісіру ғана болады; 0 - кері полярлы тұрақты токта пісіру үшін.

 

Кесте 9 - Арнайы қасиеттері бар жоғары легірленген болаттардың кейбір маркаларын қолмен доғалы пісіруге арналған қапталған металдық электродтары (МЕСТ 10052-75 - тен үзінділер)

Электродтар типтері	Балқытып қапталған металдың химиялық құрамы, %	Балқытып қапталған және жік металының механикалық қасиеттері
С	8Si	MМn	Сr	NNi	MМo	NNb	1V	Басқа элементтер	1S	1P	Уақыт аралығындағы үзілуге қарсыласу шамасыσв, МПа	Салыстырмалы ұзаруы δ, %	Соққы тұтқырлық ан, Дж/м2
Көп емес	Ең кемінде
Э-2Х13	0,08-0,16	0,3-1,0	0,5-1,5	11,0-14,0	0,6	-	-	-	-	0,03	0,035
Э-10Х17Т	0,14	1,0	1,2	15,0-18,0	До 0.6	-	-	-	0,2 Ti	0,03	0,04	6.5		-
Э-12Х11НВМФ	0,09-0,15	0,3-0,7	0,5-1,2	10,0-12,0	0,6-0,7	0,6-0,9	-	0,2-0,4	0,8-1,3 W	0,03	0.035
Э-07Х20Н9	0,09	0,3-1,2	1,0-2,0	18,0-21,5	7,5-10.0	-	-	-	-	0,02	0,03
Э-08Х20Н9Г2Б	0,05-0,12	1,3	1,0-2,5	18,0-22,0	8,0-10,5	-	0,7-1,3	-	-	0,02	0,30
Э-08Х19Н9Ф2С2	0,10	1,0-2,0	1,0-2,0	17,5-20,5	7,5-10,0	-	-	1,5-2,30	-	0,03	0,035
Э-07Х19Н11М3Г2ф	0,09	0,6	1,5-3,0	17,0-20,0	9,5-12,0	2,0-3,5	-	0,35-0,75	-	0,02	0,03
Э-10Х25Н13Г2Б	0.12	0,4-1,2	1,2-2,5	21,5-26,5	11,5-14.0	-	0,7-1.3	-	-	0,02	0,03
Э-09Х15Н25М6Г2Ф	0,06-0,12	0,7	1,5-3.0	13,5-17,0	23,0-27,0	4,5-7,0	-	0,9-1,60	-	0,02	0,02
Э-27Х15Н35В3Г2Б2Т	0.22-0.32	0,7	1,5-2.5	13,5- 16,0	33,0-36,0	-	1,7-2,5	-	0,5-0,25 Ti	0,018	0,03
Э-08Х25Н60М10Г2	0.16	0,35	0,5-2,5	23,0-26.0	негізі	8,5-11,0	-	-	0,05 Ti	0,015	0,02
Э-10Х20Н70Г2М2Б2В	0,14	1,0	1,2-2,5	18,0-22,0	негізі	1,2-2,7	1,5-3,0	-	0,1-0,3 W	0,015	0,02			-

 

Балқытып қаптауға арналған электродтарға арнайы Мемлекеттік стандарт бар - МЕСТ 10051-75. Арнайы қасиеттері бар жоғарғы қабаттарды доғамен балқытып қаптауға арналған металдық электродтар". Осы стандарт бойынша балқытып қаптау жұмыстарына арналған электродтардың 43 типі белгіленген. Бұл стандартта балқытып қапталған металдың химиялық құрамы мен оның қаттылығы белгіленген. Осындай электродтардың белгіленуінің ерекшеліктері кесте 10 келтірілген мәліметтерінен анықталады. Мысалы, Э-65Х11НЗ электрод дгеніміз - балқытып қаптауға арналған электрод, құрамындағы элементтердің орташа мөлшері 0,65% С, 11% Сг, 3% Ni, балқытып қапталған металдың қаттылығы Роквелл әдісінің С шкаласы бойынша 25-33 HRC.

 

Кесте 10 - Арнайы қасиеттері бар жоғарға қабаттарды доғамен балқытып қаптауға арналған кейбір электродтардың типтері (МЕСТ 10051-75-тен үзінділер)

Электродтардар типтері	Балқытып қапталған металдың химиялық құрамы, %	Қалыпты температурадағы қаттылық, HRC
C	Si	Mn	Cr	Ni	Mo	Басқа элеменнтер
Э-10Г3	0,08-0,12	0,15 дейін	2,90-3,60	-	-	-	-	28-35
Э-15Г5	0,13-0,18	0,15	4,2-5,0	-	-	-	-	40-44
Э-35Х9С3	0,25-0,45	1,80-3,20	0,40-1,00	8,00-11,00	-	-	-	52-58
Э-80Х4С	0,70-0,90	1,0-1,5	0,5-1,0	3,5-4,.2	-	-	-	56-62
Э-65Х11Н3	0,5-0,8	0,30 дейін	0,70 дейін	10,00-12,00	2,50-3,50	-	-	25-33
Э-100Х12М	0,85-1,15	0,50 дейін	0,51 дейін	11,00-13,00	-	0,40-0,60	-	53-60
Э-320Х23С2ГТР	2,90-3,50	2,00-2,50	1,00-1,50	22,00-24,00	-	-	0,50-1,50 Ti 0,50-1,50 B	55-62
Э0350Х26Г2Р2СТ	3,10-3,90	0,60-1,20	1,50-2,50	23,00-29,00	-	-	1,80-2,50 B 0,20-0,40 Ti	58-63
Э-225Х10Г10С	2,00-2,50	0,50-1,50	8,00-12,00	8,00-12,00	-	-	-	40-50
Э-09Х31Н8АМ2	0,06-0,12	0,50 дейін	0,50 дейін	30,00-33,00	7,00-9,00	1,80-2,40	0,30-0,40 N	40-48
Э-200Х29Н6Г2	1,60-2,40	0,30-0,60	1,50-3,00	26,00-32,00	5,00-8,00	-	-	40-50

 

Балқытып қапталған металдың химиялық құрамының белгіленуі бұрыңғыдай - көміртектің мөлшері пайыздың жүздік үлесімен беріледі, негізгі химиялық элементтердің орташа мөлшері әріптік символдардан кейін 1%-тік дәлділігімен беріледі: А - азот, Б - ниобий, В - вольфрам, Г - марганец, К - кобальт, М - молибден, Н - никель, Р - бор, С - кремний, Т - титан, Ф - ванадий, Х - хром. Балқытып қапталған металдың қаттылығы электрод типіне байланысты балқытып қаптаудан кейін бастапқы күйде немесе термиялық өндеуден кейін берілген.

Балқытып қапталған металдың қаттылығын сипаттау үшін екі цифрлық индекстер қарастырылған: бірінші индекс қаттылықты анықтайды; екінші индекс белгіленген қаттылыққа жету жағдайлары (1 - балқытып қаптаудан кейін, 2 - термиялық өңдеуден кейін). Осының барлығын есепке алып және МЕСТ 9466-75-ке сай, мысалы, Э-10ГЗ типті электродтың толық белгіленуі келесі түрде болады:

 

-ГОСТ 9466-75, ГОСТ 10051-75

 

ал техникалық құжаттарда электродтар: ОЗН - ЗООУ - 4,0 -1 - ГОСТ 9466-75.

Мұнда келесілер көрсетілген: МЕСТ 10051-75 бойынша электрод типі Э-10ГЗ, ОЗН - ЗООУ маркалы, диаметрі 4 мм, арнайы қасиеттері бар қабаттарды балқытып қаптау үшін (Н), қалың қаптамалы Д, 1-ші топты, МЕСТ 10051-75 бойынша балқытып қапталған металдың сипаттамаларын белгілейтін индекстер тобы 300/32-1 немесе 300 - Виккерс бойынша қаттылық (275-324 HV), 32 Роквелл бойынша қаттылық (29-35 HRC), қаттылық балқытып қаптаудан кейін 1 индекс, негізді қаптама (Б), төменгі бағытта пісіру үшін (4), кері полярля тұрақты ток (0).

 

Кесте 11 - Балқытып қапталған металдың орташа қаттылығы

Қаттылық	Индекс	Қаттылық	Индекс
HV	HRC	HV	HRC
175-224	13-21	200/17	675-724		700/58
225-274	22-28	250/25	725-774	59-60	750/60
275-324	29-35	300/32	775-824		800/61
325-374	36-38	350/37	825-874	62-63	850/62
375-424	39-43	400/41	875-924		900/64
425-474	44-47	450/45	925-974		950/65
475-524		500/48	975-1024	66-67	1000/66
525-574	49-51	550/50	1025-1074		1050/68
575-6244	52-54	600/53	1075-1124		1100/69
625-674	55-57	650/56	1125-1174	70-71	1150/70

 

Мыс пен оның қорытпаларын, алюминий мен алюминий қорытпаларын қолмен пісіруге арналған электродтардың қолданылу көлемі аз болғандықтан, электродтар үшін арнайулы Мемлекеттік стандарттар жоқ.

Мыс пен қолрытпаларын пісіруге арналған электродтардың сырықтарын МЕСТ 16130-90-ға сәйкес пісіру сымнан және шыбықтан немесе басқа құрамды сырықтардан дайындайды. Қаптама құрамына болатты пісіруге арналған электродтардың қаптама компоненттері болуы мүмкін (қожқұраушы, тотықтандырғыштар және т.б.) Құрғақ шихтаны сұйық шынымен араластырады.

Алюминийды және алюминий қорытпаларын пісіруге арналған электродтардың сырықтарын МЕСТ 7871-75 - ке сәйкес пісіру сымдардан дайындайды. Қаптаманың негізгі құраушылары ол сілтілі және сілтіліжерді металдардың галлоидті тұздары мен криолит. Құрғақ шихтаны сумен немесе NaCl-дың судағы ерітндісімен араластырады, өйткені сұйық шыны шихтаның компоненттерімен химиялық әрекеседі де дайндама тез қатаяды. Сонымен қатар, кремний, сұйық шыныдан жік металына бөлініп шығып, оның қасиеттерін нашарлатады.

Шойынды пісіруге арналған электродтар болаттан, мыс никельді қорытпалардан немесе комбинирленген (мыс-болатты, темір-никельді) болуы мүмкін. Мұндай жағдайда электродтардың қаптама компоненттері ретінде болат электродтардың каптама компоненттері пайдаланады. Болат сырықты электродтардың қаптама құрамына көміртек, кремний және басқа графитизаторлар, титан, ванадий және де басқа карбидқұраушы компоненттер енгізіледі. Шойынды кокильге немесе құм қалыптарға құйылған сырықты электродтар да қолданылады. Қаптаманың құрғақ компоненттерін сұйық шынымен араластырлады. Мысты, алюминийді және шойынды пісіруге арналған электродтарды дайындағанда сырықтардағы қаптамаларын батыру арқылы жағады.

Ұсынылған әдебиет:

1 нег. [Т2,36-59]. 2 нег. [т1, 60-74]

Бақылау сұрақтары:

1.Электрод қаптамасының қалыңдығы қалай сипаталады?

2.Азлегірленгшен болаттарды пісіруге арналған электродтардың структуралық белгіленуіне қандай параметрлер кіреді?

3.Жоғарылегірленгшен болаттарды пісіруге арналған электродтардың структуралық белгіленуіне қандай параметрлер кіреді?

4. Шойынды пісіруге арналған электродтар неден жасалады?

5. Алюминийді пісіруге арналған электродтар қандай МЕСТ бойынша дайындалады?