Болатты жасыту

Болатты кыздырып, сол температурада түракты үстап жәнс ақырын салқындату опсрацияларынан түратын қызулык өңдеудің түрін жасыту дейді. Жасытудың кейбір түрі толык жасыту, қалыпты күйге жасыту.

Толык жасыту деп эвтектоидқа дейінгі болатты (≤0.8%С) GS сызығынан (Асз нүктесінен) 30-50° С жоғары кыздырып, түракты температурада үстап, алдымен акырын пеште содан кейін ауада салқындатуды айтады.

Қыздырған кезде бастапқы ірі феррит-перлиттік күрылым аустенитке ауысады, ал ақырын салқындатқанда аустенит үсак түйірпгікті, феррит пен перлитке түрленеді (7,а-сурет), сонда болаттың қаітылығы кеміп, пластикалық касиеті артып, ішкі кернеу азайып, кесумен өңделгіштігі жоғарылайды.

7-сурет Толык жасытылған (а) және калы и ты күйге жасытылған

Қалыпты күйге жасыту деп эвтектоидқа дейінгі болатты GS сызығынан, эвтектоидтан кейінгі болатты SE сызығынан 50-70°С жоғары қыздырып, ауада салқындатудан түратын жасытудың түрін айтады.

Қалыпты күйге жасытуды тағайындау болатгың қүрамына байланысты. Қалыпты күйге жасытуды төменгі көміртекті болатқа жасытудың орнына қолданады. Болаттың каттылығы кішкене артады, ал кесумен еңдеуде сырткы беттің сапасы жоғарылайды. Орташа көміртекті болатқа қалыпты күйге жасытуды (.,б-сурет) жақсартудың (шынықтыру + жогары температуралык босату) орнына қолданады. Бұйымның механикалық қасиеті төмендегенмен, оның деформациясы азаяды. Эвтектоидтан кейінгі болатқа калыпты қүйге жасытуды цементиттік горды жою үшін және шынықтырудың алдында түйіршіктерді үсақтау үшін қолданады.

4.2.1 Жүмыс бойынша тапсырма

Болатты жасытудың технологиялык процесімен танысу. Берілген көміртекті болатқа жасыту түрін жоне режимін (кыздыру температурасын, салкындату ортасын) тағайындау. Болат үлгілерін жасьттып, каттылығын өлшеп, фазалық өзгерісті үғып, қүрылымын салу. Тәжірибе нәтижесін 4-кестесіне жазу.

4 кесте - Тәжірибе нөтижесі

5 жұмыс. Коміртекті болатты шынықтыру және босату

Жұмыс мақсаты: Болатты шыныктыру және босату түрімен танысып, күрылым өзгеруін үйрену Шыныктыру мен босатудың болат қүрылымына жоне қасиетіне осерін білу.

Жұмыс жоспары:

1 Болатты шыныктыру;

2 Шыныққан болатты босату.

5.1 Болатты шынықтыру

Шыныктыру деп болатты фазалық түрлену температурасынан жоғары қыздырып, осы температурада біраз ұстап, межелі жылдамдықтан жогары жылдамдықпен суытуды айтады.

Болатты шыныктырудың мақсаты - оның қаттылығы мен беріктігін арттыру. Болатты дұрыс шынықтыру үшін көміртегінің мөлшері жеткіліісті болу керек. Көміртегінің мөлшері 0.3% -тен кем болат шынықпайды деп есептеледі.

Шынықтырмастан бұрын эвтектоидқа дейінгі болаттың күрылымы феррит пен перлит, ал эвтектоидтан кейінгі болаттыц-перлит пен цементит екені темір-цементит күйі диаграммасынан белгілі (8-суретті қараңыз).

Эвтектоидқа дейінгі болатты (0.3-0.8% С) шынықтыру үшін температураны GS сызығынан (Ас₃ нүктесінен) 30-50° С жоғары қыздырады. Сонда феррит пен перлит аустенитке түрленеді. Ьгер температура оған жетпей PSK сызығы (А_с1 нүктесі) мен GS сьтзығыңын (Aс₃ нүктесі) арасында болса, онда болаттың құрылымында жұмсақ феррит сақталып, шыныққан болатшң қаттылығы жеткіліксіз болып шығады.

Эвтектоидтан кейінгі болатты шыныктыру үшін PSK сызығынан (Ас₁ нүктесінен) 30-50°С жоғары қыздырады. Сонда перлит аустенитке түрленіп, ең қатты фаза больш саналатын цементит, сакталып қалады.

Қызулық өңдеудің жауапты кезеқінің бірі - суыту. Болатты дұрыс шыныктыру үшін суыту жылдамдыгы белгілі бір межелі шамадан (V_м) артык болу керек (4.1 -суретті қараңыз) Сонда аустенит мартенситке түрленеді. Осы суреттен суыту жылдамдығы аустениттің феррит пен цемеңтитке ыдырау аймағына кірмей одан тыскары өткенін көреміз. Демек аустениттін феррит пен цементиттің қоспасына түрленбегені. Суыту жылдамдығы жоғары болғандыктан диффузиялық процесс орын алмай, γ-Fe-дің жақтык орталықтанған куб торы a-Fe-дің көлемдік орталықтанған куб торына ауысып қана үлгереді. Артық көміртегінің тордан шығуына уақыт болмай a -темірдің торын керіп, содан тор тетрагональдыққа бұрмаланады Тетрогональдык дәрежесі (бұрмалану) деп тордын период қатынасын айтады. Неғұрлым көміртегі көбейген сайын, соғүрлым мартенсит торының тетроганальдық дорежесі және шыныққан болаттың қаттылығы арта түседі.

V_м - болатты шыныктырудың межелі жылдамдығы, яғни аустениттің мартенситке түрленуінің ең кіші суыту жылдамдығы. Сонымен, мартенсит деп көміртегінін a-темірдегі аса каныккан ену катты ерітіндісін айтады. Аустениттің мартенситке түрленуі Мб (мартенситтік түрлену басы) температурасында басталып Мс (мартенситтік түрлену соңы) температурада аяқталады. Мс-нүктесі 0°С-тан төмен болаттың мартенситгік түрленуі аяғына дейін орын алмай, аустениттің біразы мартенситке ауыспайды, оны қалдық аустенит (Ақ) дейді. Қалдык аустенитгі мартенситке айналдыру үшін суықпен өңдейді.

Аустенит-мартенситтік түрленуде көлем өзгереді, шыныккан болатта ішкі кернеу пайда болады. Шыныққан мартенсит тепе-тең емес (метатүрақты) құрылым сондықтан да шынықкан болатгы міндетті түрде босату керек емес (метатүракты) құрылым сондықтан да шыныққан болатты міндетгі түрде босату керек.

5.2 Шыныққан болатты босату

Босату деп шыньтққан болатты PSK сызығынан төмен қыздырып, сол температурада түракты үстап, ауада суытуды айтады. Босатудын үш түрі бар.

Шыныққан болатты 120-250°С аралығында қыздырып, біраз үстап, ауада суытуды төменгі температуралық немесе төменгі босату деп атайды. Шыныққан болатты кыздырған кезде мартенсит ыдырай бастайды. Соның нәтижесінде мартенсит пен карбидтің (Ғе_хС) қоспасынан түратын босаған мартенсит түзіледі. Болаттың қаттылығы мен тозуға төзімділігі сақталып, түткырлығы мен пластикалық қасиеті жоғарылап, ішкі кернеу азаяды.

Көміртекті және төменгі қосындылы болаттан жасалған кескіш және өлшегіш аспап, цементацияланған және шыныққан бөлшек, т.б. төменгі босату дан өткеріледі. Қаттылығы HRC 56-64.

Орташа босату шыныққан болатты 300-400°С-қа дейін қыздырып өткеріледі.

Босату нәтижесінде Ғе_хС цементитке (ҒезС) айналады. Тордың тетрагональдық дәрежесі жойылып (≈1), тетрагональдық тор көлемдік орталықтанған торга ауысып, мартенсит ферритке түрленеді. Сонымен, феррит пен цементитттің қоспасынан түратьтн босаған троостит түзіліп болаттың ішкі кернеуі жойылып, серпімділік шегі артып, қаттылығы HRC 40-45 болады.

Жоғары температуралық босату да шыныққан болатты 500 -680°С аралығында қыздырып, ауада салқындатады. Түзілген сфералық цементит бар феррит-карбидтік қоспаны босаған сорбит деп атайды. Қаттылығы HRC 30-40. Ішкі кернеу жойылып, түтқырлық жоғарылайды.

Шынықтыру мен жоғары босатудан түратын кызулық өңдеуді жаксарту деп атайды.

5.2.1 Жұмыс бойынша тапсырма

Болатты шынықтыру және босатудың теориясы және технологиясымен танысу. Берілген көміртекті болатқа шынықтыру режимін (қыздыру температурасын, суыту ортасын) тағайындау. Болат үлгілерді шынықтырып, оларды 200,400 және 600° С-та босату, фазалық түрленуді түсіну, қаттылығын өлшеп, тәжірибе нәтижесін 5-кестеге толтыру.

5 кесте - Тәжірибе нәтижесі

6 жұмыс. Шойынның қүрылымы мен қасиеті

Жұмыс мақсаты: шойын түрі, қүрылымы, қасиеті, маркасы жоне колданылуын білу.

Жұмыс жоспары:

1 Шойын;

2 Жұмыс бойынша тапсырма

Шойын

Көміртегісі 2.14 %-тен жоғары теміркөміртекті корытпаны шойын дейді. Шойынның қүрамына одан басқа кремний, марганец, фосфор және күкірт кіреді.

Шойын негізінен ак жоне сүр болып бөлінеді.

6.1.1 Ақ шойын

Темір-цементит күй диаграммасы бойынша кристалданып, көміртегісі цементит түрінде келетін қорытпаны ақ шойын дейді Қүрылымы бойынша ак шойын эвтектикаға дейінгі (2.14-4.3 % С) эвтектикалық (4.3 % С) және эвтектикадан кейінгі (4.3-6.67% С) болып бөлінеді. Эвтектикаға дейшгі ак шойынның қүрылымы перлит, цементит және ледебурит (,а-сурет) болса, эвтектикальгқ-ледебурит (8,б-сурет), ал эвтектикадан кейінгі-цементит және ледебурит (8,в-сурет) болып келеді.

8-сурет. Ақ шойынның қүрылымы.

Қаттылығы НВ 4500-5000 МПа және морттыгы жоғары болғандықтан ақ шойын болшек жасау үшін пайданылмайды. Ак шойын болат қорыту үшін және қызулық өңдеу арқылы жасыту шойынын алу үшін қолданылады.

6.1.2 Жасыту шойыны

Химиялық құрамы 2.4-2.9 %С, 1.0-1.6% Si; 0.2-1.0 % Мп; 0.2 % S және 0.18% Р болып келетін ақ шойынды қызулық өңдеу арқылы жасыту шойыны алынады. 950-1000⁰ С-қа дейін температураны көтеріп, ақырын салқындаткан кезде цементиттен көміртегі бос күйде бөлініп, үлпек тәріздес графит түзеді. Қүрылымының метапдық негізі бойынша жасыту шойыны екіге бөлінеді.

1) ферриттік;

2) перлиттік.

Ферриттік жасыту шойьшынның күрылымы феррит жоне үлпек торіздес графиттен (9,а-сурет) түрса, перлиттік жасыту шойьтньт -перлит пен үлиек тәріздес графит (6.2,6-сурет) болып келеді.

9-сурет. Жасыту шойынының қүрылымы.

Жасыту шойынының маркасын КЧ (ковкий чугун) әріптері және механикалық қасиетін корсететін сандармен жазадът. Мысалы, КЧ 30-6: мүндағы 30 саны беріктік шегінің мәнін көрсетсе, 6 саны салыстырмалы үзарғыштық коэффициентін көрсетеді, яғни σв =30кгс/мм² немесе 30*9.8≈300МГІа, δ = 6 %. Жасыту шойынының беріктік шегі 300-800 МПа болып келсе, салыстырмалы үзарғыштық коэффициенті - 1.5-12 %. Жасьпу шойынынын пішіні күрделілеу, қалындыгы жүқалау келген кішірек бүйым мен бөлшектер күю әдісі арқылы жасалынады.

6.1.3 Сұр шойын

Темір-көміргегі күй диаграммасы бойынша кристалданып, коміртегісі бос күйде гтластинкалық графит түзетін қорытпаны сүр шойын дейді. Металдык негізі бойынша сүр шойын үшке бөлінеді:

1) ферриттік;

2) феррит-перлиттік;

3) перлиттік.

Ферриттік сұр шойынның құрылымы феррит және пластинкалық графиттен (10,а-сурет) түрады, феррит-перлиттік феррит, перлит және пластинкалық графиттен (10,б-сурет), ал перлиттік-перлит пен пластинкалық графиттен (10,в-сурет).

10-сүрет. Сұр шойынның қүрылымы.

Сұр шойыннын механикалық қасиеті оның металдық негізіне, графиттің саны, мөлшері және оның орналасуына байланысты келеді. Металдық негізінде неғүрлым перлит көбейген сайын, солғүрлым беріктігі арта түседі. График үсақталып, саны азайган сайын жоне ара кашықтыгы үзарған сайын, сүр шойынның беріктігі арта түседі.

Сұр шойынның қүйылғыштық касиеті жоғары болып, металкесу станоктарында жақсьт өңделгендіктен, одан қүю әдісімен жасалған әртүрлі бүйым және бөлшектер көбірек қолданылады, сондықтан сүр шойынды қүйылатын шойын деп те атайды. Сұр шойынның химиялық қүрамы мынадай: 2.2-3.7% С, 1.0-3.0%Si, 0.2-1.1% Мn, 0.02-0.30 % Р және 0.02-0.15% S.

Сұр шойынның маркасын СЧ (серый чугун) әріптерімен жәие беріктік шегін көрсететін сандармен белгілейді. Мысалы, маркасы СЧ15 сүр шойынының беріктік шегі 150МПа. Сүр шойынның беріктік шегі 150-450МПа аралығында.

6.1.4 Модификацияланған шойын

Беріктік шегінің монін арттыру үшін сүйық шойьшға арнайы қосынды-модификатор (75%-тік ферросилиций, силикокальций т.б.) қосады. Модификатор сүр шойыннын қүрылымына әсерін тигізеді, әсіресе графиттің мөлшері мен санына. Модификацияланған сұр шойынның күрылымы перлиттік негізде біркелкі орналаскан үсактау пластинкалық графиттен түрғандықтан, оның беріктік шегі артады. Шойынның химиялық қүрамы төмендегідей: 2.2-3.2%С, 1.0-2.9%Si, 0.2-1.1 % Мп, 0.2% Р жоне 0.12% S. Модификацияланған шойынның маркасын сүр сиякты белгілейді.

6.1.5 Беріктігі жоғары шойын

Модификатор ретінде магний немесе церий қолдану аркылы беріктігі жоғары шойьш алынады. Оның графитінің пішіні шар тәріздес. Металдык негізіне байланысты ферриттік және перлиттік болып екіге бөлінеді (11-сурет).

Шар тәріздес графитті беріктігі жоғары шойынның сүр шойынга қарағанда беріктігі жоғары және оған пластикалықта тон. Сондыктан одан бүрын болаттан жасалынып келген иінді білік, т.б. соққы, жүлкыл жүмыс істейтін бөлшектер істеліне бастады.

11-сурет.Беріктігі жоғары шойынның қүрылымы

а-ферриттік (қүрыльгмы ферритпен шар торіздес графит),

б-перлиттік (қүрылымы перлит пен шар тәріздес графит).

Беріктігі жоғары шойынньтң химиялық қүрамы мынадай: 3.00.6%С, l.l-2.9%Si,0.3-0.7 %Мn, 0.1%Р және0.02%

Беріктігі жоғары шойынның маркасың ВЧ (высокопрочный чугун) әріптерімен және ұзарғыштық коэффициентінің мәнін көрсететін сандармен белгілейді. Мысалы, ВЧ 120-4, яғни σ_в ≈ 1200МПа, δ = 4%. Беріктігі жоғары шойынның беріктік шегі 380-1200МПа аралығында, ал салыстырмалы ұзарғыштык коэффициенті-2-17%.

6.2 Жұмыс бойынша тапсырма

Шойынның түрлерімен танысып, оның маркасы, күрылымы және қасиеттерін білу. Шойын түрлерінің құрылымын салу.

7 жұмыс. Көміртекті болаттың қүрылымы және қасиеті

Жұмыс мақсаты: көміртекті болаттың түрін, маркасын, қүрылымын, касиетін және колдануын білу.

Жұмыс жоспары:

1 Көміртекті болат;

2 Көміртекті болаттың механикалық қасиетіне көміртегінің әсері;

3 Көміртекті болаттығы құрылымы.

7.1 Көміртекті болат

Көміртегісі 0,025%-ке дейінгі көміртекті темір қорытпасын техникалық таза темір дейді. Қүрылымы феррит (4.2,а-сурстті қараңыз). Көміртегісі 0,025-2,14% көміртекті темір көрытпаны болат дейді. Коміртекті болат-көп компонентті қорытпа. Темір (97-99,5%) болаттың негізі болса, марганец пен кремний оттегі мөлшерін азайту үшін қосатын қосынды, ал зиянды элементтер ден (S, Р, О, N, Н) болатты қорыту кезінде мүлдем тазарту әзірге мүмкін емес.

Көміртекті конструкциялық болат кәдімгі сапалы және сапалы болып екіге бөлінеді.

7.1.1 Кәдімгі сапалы көміртекті болат

Оттегілі конвертер және мартен пешінде корытытылатын кәдімгі сапалы көміртекті болаттың зиянды элементтері (0.05-0.06%S, 0.04-0.07% Р), газы (О, N, Н), металл емес кірмесі жоғары келеді. Болат маркасын Ст (сталь) әріптерімен және 0-ден 6-га дейінгі сандармен белгілейді. Мысалы, Ст1кп, Ст4пс, Ст6сп.

Оттегі мөлшеріне қарай болат қайнау (кипящая плавка), тынык (спокойная плавка), және жартылай тынық (полуспокойная плавка), болып болінеді.

Кәдімгі сапалы көміртекті болаттың механикалық қасиеті мынадай: σ_В=310-640МПа, σ_т=200-300МПа, δ=12-31%. Олар прокат, шыбық, білік, төлке, тісті дөнгелек т.б. жасауға кеңінен колданылады.

7.1.2 Саналы көміртекті болат

Оттегілі конвертер, мартен жене электродоғалы пешінде қорытылып алынатын сапалы көміртекті болаттың кәдідігі сапалы көміртекті болатқа Караганда зиянды элементтері, газы және металл ем ее кірмесі аздау келеді. Болат көміртегінің жүзден бір бөлігін көрсететің екі орынды сандармен 05,08, 10,15... 45....85 белгіленеді. Мысалы, 45 маркалы болатга орташа есеппен 0,45% көміртегі бар. Қайнау болатының маркасына кп әріптерін қосып жазса, жартылай тынық болатқа-пс дел жазылады. Мысалы,08кп, 10пс.

08, 10, 15, 20 маркасындағы марганецтің мөлшері 0,35-0,65% болса, қалғандарына- 0,5-08%. Қайнау болатындағы кремний мөлшері 0,07%-тен көп емес, жартылай тынықта-0,17%, ал тынық болатта-0,17-0,37% Күкірт пен фосфордың әрқайсысының мөлшері 0,04%-тен кеп емес.

Сапалы көміртекті болат онеркәсіптің түрлі сапасында кеңінен қолданылады, өткені қызулык және химия -қызулық өңдеуден кейін қасиеті жоғарылайды. Мысалы, калыпты күйге жасытудан кейін сапалы көміртскті болат маркаларының қасиеті мынадай: σв =320-1150МПа, σ_0,2=200-1000Мпа, δ=6-33%, ψ= 30-60%, KCU=0,5-0,8МДж/ м².

7.2 Көміртекті болаттың механикалық қасиетіне көміртегінің әсері

Көміртегі болаттың қүрылымына да, қасиетіне де эсер стсді. Көміртегінің мөлшері көбейген сайын болаттьщ беріктік қасиеті (σв, НВ) артады, ал пластикалық қасиеті (δ,ψ) және соққы тұтқырлыгы (КС) кемиді (12-сурет). Көмірегі мөлшері 1%-тен асқанда беріктік шегінің азаюы, цементит торының құрылуына байланысты (12, в-сурет).

12-сурет. Болаттың механикалык касиетіне көміртегінің әсері.

7.3 Көміртекті болаттығы құрылымы

Көміртекті болаттың тепе-теңдік жағдайдағы қүрылымы темір-цементит күй диаграмм асы бойынша анықталады. Қүрылымына карай болат эвтектоидка дейінгі, эвтектоидтық және эвтектоидтан кейінгі, болып үшке болінеді. Эвтектоидка дейінгі болаттың қүрылымы - феррит +перлит (13, а-сурет), көміртегісі 0,025-0,8%, Эвтектоидтық болатгың күрылымы -перлит (13, б- сурет), көміртегісі 08%. Эвтектоидтан кейінгі болаттың қүрылымы - перлит+екінші реттік цементит (13, в-сурет), көміртегісі 0,8-2,14% аралығында.

13-сурет. Көміртекті болаттың қүрылымы

7.3.1 Жұмыс бойынша тапсырма

Көміртекті болатгьщ түрі: маркасын, қүрылымын және қолданылуын оқып білу. Болат құрылымын сызып салу.

8 жұмыс. Қосындылы болаттың қүрылымы және касиеті

Жұмыс мақсаты: Қосындылы болаттың түрін, маркасын, қүрьшымын, қасиетін және қолдануын білу.

Жұмыс жоспары:

1 Қосындылы болат;

2 Жұмыс бойынша тапсырма.

1 Қосындылы болат

Арнайы қасиет беру үшін қосынды элемент қосатын болатты қосындылы болат деп атайды. Қосынды элементтер темір иолиморфизміне, болаттьщ жіктелуіне, карбид тузу процесіне т.б. әсерін тигізеді.

1.1 Қосынды элементтің темір полиморфизміне әсері

Көптеген қосынды элемент темірмен орын басу катты ерітіндісін түзетідіктен темір полиморфизміне әсер етеді. Марі анеіі. мыс, никель, платина, А₃ нүістесін төмендетігі, А₄ нүктесін жогарылатқаннан, темір -қосынд ы элемент күй диаграммасында ү-фаза көлемі үлғайтын, а-фаза обльісы азаяды. Молибден, вольфрам, ванадий, алюминий, кремний, т.б. Аз нүктесін жоғарылатын, А₄ нүктесін төмендетксннен, γ- фаза көлемі азайын, - α- фаза үлғаяды.

Қосынды элементтер темір - цементит күй диаграммасының S және E нүктелерін көміртегінің азаю жағына карай жылжытады.

1.2 Қосынды элементтің көміртегімен әрекеті

Көміртегімен әрекеттесуіне байланысты қосынды элементтер екі топқа бөлінеді:

1) карбид түзүші (темір, марганец, хром, молибден, вольфрам, ниобий, ванадий, цирконий, титан);

2) карбид түзбейтін, ягни графиттендіруші (кремний,никель, мыс, алюминий).

Марганец, хром, молибден, вольфрам сиякты қосынды элеметтердің болат қүрамындағы мәлшері аз болса, олар темір атомдарының орнын басып, цементитте epin, (Fe, Ме)₃ С типті карбид түзеді, мүндағы Me - қосынды элемент. Мысалы, (Fe, Мn)з С, (Fe, C2)з С. Қосынды элемент мөлшері үлғайған кезде, олар цементитте ерімеп, арнайы карбид түзеді. Мысалы, (Cr, Fe)₇C₃, (C₂, Fe)₂₃C₆.

Күшті карбид түзуші титан, цирконий, ванадий, ниобий сияқты қосынды элементтер МеС типтес арнайы карбид түзеді. Мысалы, ТiС, ZrC, VC т.б.

1.3 Қосындылы болаттың жіктелуі

Барлық қосындылы болат тепетеңдік жағдайда мынадай классқа бөлінеді:

1) ферриттік;

2) жартылай ферриттік;

3) аустеніттік;

4) перлиттік;

5) ледебурит.

Ферриттік класс болаттында γ→←α түрленуі орын алмайды, ойткені олардың қүрамында а-фазаны үлғайтатын элемент (хром, молибден, кремний т.б.) молшері жоғары. Болат күрылымы -қосындылы феррит немесе қосындылы феррит пен карбид. Жартылай ферриттік класс босатында γ=α түрленүі аздап орын алғандык, олардаң қүрылымы феррит пен аустенит болып келеді.

Аустениттік классқа болатында γ=α түрленуі орын алмайды, өйткені γ- фазаны үлғайтатын қосынды элемент (марганец, никель т.б.) мөлшері жоғары. Болат күрылымы - аустенит немесе аустенит пен карбид.

Перлиттік класқа барлық коміртекті, төменгі және орташа косындылы болат жатады. Болат құрылымы - феррит пен карбид. Эвтектодқа дейінгі болаттың қүрылымы феррит пен перлит, эвтектоидтық болаттың - перлит, ал эвтектодтан кейінгі болаттыц перлит пен карбид.

Ледебуриттік класс болатыныц қүрылымы феррит пен карбид болып келеді. Карбидтің көпшілік болігі ледебурит эвтектикасынан құрамен қосынды элемент мөлшері жоғары болып, берік карбид түзетін болаттар жатады.

2 Жұмыс бойынша тапсырма

60С2, 110Г13Л, ШХ15, Р18 және 12Х18Н9Т маркалы қосындылы болатының микроқұрылымы және анықтама материал бойынша - кестесін толтыру керек.

6 кесте - Қосындылы болат мөлімейті

9 жұмыс. Мыс қорытпасының қүрылымы және қасиеті

Жұмыс мақсаты: мыс корытпасының түрін, маркасын, қүрылымын, қасиетін және қолдануатын білу.

Жұмыс жоспары:

1 Мыс қорытпасы;

2 Қола.

1 Мыс қорытпасы

Технологиялық қасиеті бойынша мыс қорытпасы деформацияланатын жөне қүйылатын болып, беріктену қабілеті бойынша қызулык өңдеумен беріктенетін және беріктенбейтін болып бөлінёді. Химиялық қүрамы бойынша негізгі екі топқа бөлінеді: жез және қола.

Жез

Негізгі қосынды элементі мырыш болатін екі жоне көп компоненті мыс қорытпасын жез деп атайды. Мырыштың мөлшеріне карай жез бір фазалык а-жез (құрамында 39%-ке дейін мырыш бар) және екі фазалык α+β-жез (қүрамында 39-46% мырыш бар) болып бөлінеді.

Бір фазалық жездің екі фазалық жезге қарағанда пластикалық қасиеті әрғарырақ, ал беріктік шегі төменірек болады (14-сурет). Бір фазалық жёздің пластикалық қасиеті жоғары болғандықтан салқын күйде жақсы деформацияланып, оның беріктігі жоне катгылығы артады

14-сурет. Жездің механикалық касиетіне мырыштың әсері.

Бір фазалық жёзден сүыктай жұқартылған жартылай дайын зат шығарыладыхым, таспа т.б. Олардан құбыр, төлке т.б жасаланылады. Екі фазалық жезден ыстыктай жүқартылған жартылай дайын зат шығарылады: қүбыр, штампталма т.б. Олардан төлке, гайка т.б. жасаланады.

Екі компонентті (мыс мырыш) деформациялатын жез Л(латунь) әрпімен және мыстық проценттік мөлшерін көрсететін екі орынды санмен маркаланады. Мысалы, маркасы Л 90 жезінде 90% мыс қалғаны 100-90=10% мырыш болады.

Жез екі жоне көп компонентті болады. Көп компонента жезге алюминий, марганец, калайы, кремний, никель т.б. косынды элемент косылады. Алюминий жездің беріктілігін, коррозияға төзімділі жоне сүйықтай аққыштығын арттырады. Калайы мен марганец жездың беріктілігін және коррозияға төзімділігін арттырады. Кремний жездің күйылғыштык және механикалық касиетін жақсартады. Қорғасын жездің кесумен өңделгіштігін және антифрикциялық қасиетін жақсартады. Арнайы немесе көп компонентті жезден қүю әдісімен әртүрлі бөлшек (бұйым) және деформациялау арқылы жартылай дайын зат жасалынады. Кейбір жездің механикалық қасиеті -кестеде келтірілген.

7 кесте - Жездің механикалық қасиеті

Деформацияланатын жезді маркалауда Л әрпінен кейін қосынды элементтердің белгілейтін әріптерді жазып, мыстын жөне қосынды элементтердің проценттік мөлшерін көрсететін сондай келтіріледі. Қосынды элсментті белгілеу мынандай: А-алюминий, Н-никель, Ж-темір, Мц-марганец, К-кремний, О-қалайы, С-қорғасын т.б. Мысалы, деформацияланатын ЛАН-59-3-2 маркалы жездің қүрамы 59% мыс, 3%-алюминий 2%никель, калғаны 100-64=36% мырыш болып келеді.

Құйылатын жезді маркалауда Л әрпінен сон әрбір қосынды элементтің таңбасы және процентгік мөлшері көрсетіледі. Мысалы, құйылатын ЛЦЭ8Мц2С2 маркалы жездің құрамы 38% мырыш» 2% марганец, 2% қорғасын, калғаны 100-42=58% мыс болады.

1.2 Жұмыс бойынша тапсырма

Деформацияланатын және кұйылатын жез микроқ9рылымы ж2не аньпстама материал бойынша 8-кестесін толтыру кере

8 кесте - Жез мәліметі

2 Қола

Мыстың қалайы, алюминий, марганец, кремний т.б. элементен, мырыш негізгі қосынды болып есептелмегендегі, қорытпасын кола деп атайды. Негізгі қосынды элементке карай қола қалайылы, алюминийлі, марганецті, кремнийлі, берилийлі т.б. болып бөлінеді, калайылы, алюминийлі, марганецті, кремнийлі, берилийлі т.б. болып бөлінеді.

Құрамында 5%-ке дейін калайысы бар қүйылатын қалайылы қола бір фазалық (α-қатты ерітіндісі), ал калайынын мөлшері 5-8% болса екі фазалық болып келеді. Құрылымында δ - фазаның пайда болуы қоланың пластикалық қасиетін күрт төмендетеді (15-сурет), сондықтан да қүрамында 10%-ке дейін калайысы бар күйылатын коланыц практикалык маңызы зор

15-сурет. Қоланың механикалық қасиетіне қалайының әсері.

Қалайылы қолаға мырыш, никель, қорғасын және фосфор қосады. Мырыш қалайылы қоланың қүйылғыштық касиетін, тсірілгшггігін және дәнекерленгіштігін жақсартады. Никель кола түйіршігін үсақтап, механикалық касиетін арттырады. Қорғасын коланын кесумен өңделгіштігін жоне антифрикциялық қасиетін жаксартады. Фосфор коланың сүйыктай аққыштыгын және берікпгін арттырады.

Деформацияланатын қоланы маркалағанда Бр (бронза) әрпінен соң қосынды элементті белгелейтін әріптер және оның проценттік мөлшері жазады. Мысалы, БрОЦС4-4-4 маркалы қоланың күрамы:4% қалайы, 4% мырыш, 4% қорғасын, ал капғаны 100-12=88% мьтс болады.

Деформацияланатын қоланың қүйылатын қолға қарағанда салыстырмалы үзару коэффициенті касиеті жоғары (9-кесте). Олардың коррозияға төзімділігі, антифрикциялык және серіппелік қасиеті жоғарьг болып келеді.

Деформацияланатын қола бүрамалы сым және онын бөлшектерін жасау үшін сым, таспа түрінде шыгарылады.

Құйылатын қоланы маркалағанда әрбір косынды элемент белплеу әрпіиен кейін, оның проценттік мөлшерін көрсететін сан жазылады Мысалы, Бр05Ц5С5 маркалы қоланын қүрймы: 5 калайы. S мырыш, 5 корғасын, ал калғаны мыс болады.

9 кесте - Қалайылы қоланың механикалык қасиеті

Ауа мен суда коррозияға төзімді болғандықтан қүйылатын калайылы колалардан кысыммен жүмыс істейтін бу жэне су арматураларын жасайды. Қалайылы қоладан әртүрлі қүю өдісімен антифрикциялық бөлшектер де (телка, подшипник т.б.) жасалынады.

Қалайынын аздыгынан және кымбаттығынан, қасиеті калайылы коладан асып та түсетін, қоланың баска маркары шығарылады. Солардың ішінде алюминийлі коланың (5-11% алюминий) калайылы колаға Караганда механикалык касиеті жоғары және бағасы арзан. Бір фазалык БрА5,ЬрА7 маркалы қоланың салыстырмалы үзару коэффициент! жоғары болып келеді (9.4.-кесте) олар деформацияланатын қолаға жагады.

Екі фазалык алыминийлі қоланын беріктігі жогары болып келеді, шыныктыру арқылььберіктіпң арттыруға болады. Олар деформацияланатын да, күйылатын да кола катарына жатады. Алюминийлі қоладан түсту дөңгелек, телке т.б. жасалынады.

10 кесте - Қалайысыз қоланың механикалық касиеті

Кремнийлі қолаға 1 -3% кремний қосады. Одан басқа никель, марганец мырыш қосылады. Кремнийлі қоланың механикалық, антифрикциялық және коррозияға төзімділік касиеті жақсы. Олардан 500 °С температураға дейін үйкеліске төзімді бөлшек және бүрама сым жасалынады. Кремнийлі қоланы қымбат болып келетін қалайылы және берилийлі қоланың орнына пайдалануға болады.

2.4 Жұмыс бойыша тапсырма

Қалайылы және қалайысыз қоланың микроқұрылымын және анықтама материал бойынша -кестесін толтырыңыз.

11 кесте - Қола мәліметі

10 жұмыс. Алюминий қорытпасының қүрылымы және қасиеті

Жұмыс мақсаты: алюминий корытпасының түрін, маркасын, қүрылымын, касиетін және қолданылуын білү.

Жұмыс жоспары:

1 Алюминий корытпасы;

Алюминий корытпасы екі топқа болінеді:

1) қүйылатын;

2) деформацияланатын;

1 Құйылатын алюминий корытпасы

Құйылатын алюминий корытпасыныц ішіндегі ең көбірек тарағаны силумин деп аталатын, алюминий-кремний (4-13%) корытпасы. Қүрамында 10-13% кремний бар АЛ2 маркалы силуминнің коррозияға төзімділігі жоғары, күйылғыштык касиеті жаксы, бірақ механикалык қасиеті төмен. Қүрылымы кремний кристалы мен әвтектикадан (α+Si) тұрады. Силуминнің механикалы қасиетін жоғарылату үшін, оны натриймен(0,05-0,08%) модификациялайды. Құйылатын алюминий қорытпасын маркалағанда АЛ (алюминиевый литейный) әріптерінен кейін реттік сан жазылады.

Силуминге магний, титан, берилий т.б. элемент қосып, модификация лайды (АЛ4,АЛ9) және қыздырып оңдеп беріктендіреді. Силуминнен қүю әдісі арқылы аспап болшектерін, насос корпусын, жүқа кабырғалы күрделі қүйылма жасалынады.

Алюминий-мыс (4-11%) қорытпасына марганец және титан қосып, 300°С температурада жұмысқа бөлшек алынады

Алюминий-магний (4,5-11,5%) қорытпасына титан, цирконий, бериллий қосып, ылғалы жоғары ортада жүмысқа лайық болшек жасалынады, осіресе кеме, ұшақ, зымыранға керекті.

1.1 Деформацияланатын алюминий қорытпасы

Деформацияланатын және қызулық өңдеуде беріқтенетін қорытпаның қатарына дуралюмин, соғу, беріктігі жоғары т.б. алюминий қорытпалары жатады.

Алюминий-мыс (2,2-4,9%) - магний (0,4-2,4%) - марганец (0,4-0,8%) қөрытпасын дуралюмин деп атайды. Дуралюминді Д әрпімен және реттік санмен маркалайды. Мысалы: Д1,Д16,Д19.

Дуралюмин суықтай және ыстықтай күйде жақсы деформация ланады. Беріктігін арттыру үшін дуралюминді шынықтырып бөлмелік температурада 5-7 төулік бойы табиғи ескіртеді немесе 150-180°С температурада 2-4 сағат жасанды ескіртуден өткереді. Сонда дуралюминнін механикалық қасиеті жоғарылайды; σв=490-540МПа, δ=11-14%.

Соғу алюминий қорытпасының химиялық қүрамы дуралюминге жақын, бірақ пластикалық қасиеті жоғары. Қызулық оңдеуі шынықтьфу мен жасанды ескіртуден тұрады.

Алюминий-мырыш-магний-мыс жүйесіне марганец пен хром немесе цирконий қосылған қорытпаларды беріктігі жоғары алюминий қорытпасы деп атайды. Шынықтыру мен жасанады ескіртуден кейін беріктін шегі 550-700МПа шамасына дейін жоғарылайды. Деформацияланатын алюминий қорытпасы негізінен авиация саясында қолданылады.

Алюминий-марганец (1,01-1,6%) және алюминий-магний(1,8-6,8%) қорытпалары деформацияланатын, бірақ қызулык оңдеуде беріктенбетін алюминий қорытпасы қатарына жатады. Алюминий-марганец қорытпасын АМц әріптерімен белгілейді. Алюминий-магний қорытпасын маркалағанда АМг әріптеріне магний мөлшерін корсететін сан жазады. Мысалы, АМг2 қорытпасының қүрамында 2%-тей магний бар қалғаны алюминий. АМг2 қорытпасының беріктігін рттыру үшін және түйіршігін үсақтау үшін қоііімша марганец(0,2-0,8%) қосады. АМгЗ қорытпасының пісірілгіштігін жақсарту үшін 0,5-0,8% кремний, АМг5 және АМгб қорытпаларынын коррозияға төзімділігін артыру үшін аздаған титан мен берилий қосады.

2 Жұмыс бойынша тапсырма

Силумин мен дуралюмин микроқүрылым және анықтама материал бойынша -кестесін толтырыныз.

12 кестесі - Алюминий қорытпасының моліметі

Оқулық пен әдістемелік қүрал:

1 Сидорин И.И.және т.б. Материалтану негіздері.-Алматы:1984.

2. Омаров А.К., Абдураимов Е.Е. Материалтану мен металдарды

коррозиядан қорғау практикумы.-Алматы:Ана тілі, 1993.

ЗЕРТХАНАЛЫҚ САБАҚ ӨТКІЗУ ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУ

1 жұмыс. Ауыр бетон толтырғыштары

Жұмыс мақсаты: ауыр бетон толтырғыштары анықтау.

Жоспар:

1 Құрылыс жұмыстарына арналған құм;

2 Стандартты тығыздалмаған қалпында құмның үйілген тығыздығын анықтау.

1 Құрылыс жұмыстарына арналған құм

Ауыр бетон дайындау үшін ұсақ толтырғыш ретінде табиғи ұүм қолданылады, ол берік табиғи жыныстардың табиғи қирауы нәтижесінде пайда болған ірілігі 0,14-5 мм түйірлердің борпылдақ қоспасын білдіреді: жұмыс мақсаты – ауыр бетон үшін ұсақ толтырғыштың қасиеттерін анықтау, оларды МСТ талаптарымен салыстыру және оларды бетондарда пайдалану мүмкіндігі туралы қорытынды шығару. Сынаулар мына стандарттардың талаптарына сәйкес жүргізіледі:

МСТ 8735-88. Құрылыс жұмыстарына арналған құм. Сынау әдістері.

МСТ 8736-93. Құрылыс жұмыстарына арналған құм. Техникалық шарттар.

2 Стандартты тығыздалмаған қалпында құмның үйілген тығыздығын анықтау

Үйілген тығыздық өлшеуіш ыдыстарда құмды өлшеу арқылы анықталады.

Аспаптар: техникалық таразы, сыйымдылығы 1 л (диаметрі мен биіктігі 108 мм) сыйымдылығы 10 л (диаметрі мен биіктігі 234 мм) өлшеуіш цилиндлі металл ыдыстар, кептіргіш шкаф, металл сызғыш, диаметрі 5 мм дөңгелек тесіктері бар елек.

Материалдар: құм.

Алғашқы (бастапқы) бақылауда стандартты тығыздалмаған қалпында үйілген тығыздықты анықтағанда сынаулар тұрақты массасына дейін кептіріледі және диаметрі 5 мм дөңгелек тесіктері бар елекпен 5 кг жуық құмды пайдаланып, сыйымдылығы 1 л өлшеуіш цилиндлі ыдыста өткізіледі.

Стандартты тығыздалмаған қалпында құмның үйілген тығыздығын анықтағанда құмды үстіңгі ернеуінен 10 см биіктікте алдын ала өлшенген өлшеуіш цилиндрге күрекшемен цилиндр үстінде конус пайда болғанша құм себеді. Конуста құмды тығыздамай ыдыс ернеулерімен бірдей етіп металл сызғышпен алынады, содан соң ыдыс құммен бірге өлшенеді.

Құмның үйілген тығыздығын Р_үй мына формула бойынша есептейді:

Мұндағы m – өлшеуіш ыдыстың массасы, кг;

m₁ – өлшеуіш ыдыстың құммен бірге массасы, кг;

V – ыдыс көлемі, м³.

Құмның үйілген тығыздығын анықтауды екі рет жүргізеді, сөйтіп әр жолы құмның жаңа үлесі алынады. Сынау нәтижелері кестеге енгізіледі.

1 кесте – Құмның үйілген тығыздығын анықтау

2 жұмыс. Органикалық байланыстырғыш заттар негiзiнде жасалған рулонды жабындық материалдар

Жұмыс мақсаты: органикалық байланыстырғыш заттар негiзiнде жасалған рулонды жабындық материалдар анықтау керек.

Жұмыс жоспар:

1 Рубероид өндiретiн машинаның схемасы;

2 Рубероид маркалар.

1 Рубероид өндiретiн машинаның схемасы анықтау

Рубероидты өндiру үшiн оңай және қиын балқитын битумдар 100-200°С дейiн қыздырылып, оңай балқитын битум сiңiру ваннасында картонға сiңiрiледi. Одан әрi картон талқыдан (важи) өткiзiлiп (ерсiлi-қарсылы айналатын валдардың арасына салып сағымдау, жаншу арқылы), артық битумнан ажыратылады. Осылай жұмсақ битум сiңiрiлген картон келесi қатты битум балқытылған ваннадан өткiзiледi де, оған қиын балқитын битум сiңiрiледi; келесi поста битумдалған картонның асты-үстiне немесе тек үстiне минералдық түйiрлер себiледi. Ең соңында лента цилиндрден өткiзiлiп суытылады да (сумен немесе басқа әдiспен), ұзындығы стандартық рулонға оралынады (1 сурет).

1 сурет-Рубероид өндiретiн машинаның схемасы: 1-картон бомбиналары (картон

оралатын бiлiктер); 2-таратқыш станок; 3-кептiргiш станок; 4-дайындалған картон

цоръi; 5-кептiргiш цшпндрлер; 6-сiнiргiш ванна, 7, 10 -сыщыш бiлiктер; 8-косымша

сiцiргiш камера; 9-жапкыш ванна; 11-13-сепкiш бункерлер (себiндi материалдар

цопмалары); 14-суытқыш барабандар; 15-орағыш станок

Поиск по сайту: