Металдар


ЖОСПАР:

1.МОДУЛЬ. МЕТАЛДАР МЕН ҚОРЫТПАЛАРДЫҢ ҚАСИЕТТЕРІ, ҚҰРЫЛЫМЫ
2.Металдардың механикалық қасиеті.
3.ТҮРЛЕРІ
4.ҚОРЫТЫНДЫ
1-МОДУЛЬ. МЕТАЛДАР МЕН ҚОРЫТПАЛАРДЫҢ ҚАСИЕТТЕРІ, ҚҰРЫЛЫМЫ
Дәріске дайындық
Сіздердің әр біреулеріңізде жұмыс оқу бағдарламасы (Syllabus) бар, онда пәннің мазмұны, негізгі қолданылатын әдебиеттер, дәрістің қарастырылатын сұрақтар тізімі, зертханалық жұмыстардың атаулары, өзіндік жұмыстардың тапсырмалары көрсетілген. Осының барлығы аталған бөліміндегі заңдылықтарды түсініп оқуға арналған шешу жолдары.
Семестр басынан бастап сабақ кестесі сіздерге мәлім.
Дәріске белсенді қатысуларыңыз үшін көрсетілген әдебиеттер көмегімен өтетін дәріс тақырыптарын өзбеттеріңізбен дайындалып келулеріңізге толық мүмкіндік бар, қосымша әдебиеттерден жетіспеген материалдар болса алып, конспекті жазуларыңызға болады, сосын оқытушыға өздеріңіздің көзқарастарыңызды толығымен жеткізуге мүмкіндіктеріңіз жетеді. Қарастырылатын дәрістер сұрақтары бойынша түсінбеген мәліметтерді оқытушыдан сұрап, жауап алуға болады.
Қосымша дайындаған конспекті бойынша сұрақтарыңызға мәліметтер алып, қосымша жазып отыруларыңызға болады, бұл дайындаған қосымша конспекті сіздерге көп көмек болады. Сіздерге семестр соңында ауызша емтихан өткен кезде, мамандандырылған курсты тамамдар алдынджа мемлекеттік емтихан кезінде сол конспектіңіз үлкен көмегін көрсетеді.

Глоссарий:
Жою (ликвидация) – металдың көлемі бойынша химиялық құрамның бірыңғай еместігі.
Фаза – бір химиялық құрамы бар, бір агрегаттық құрамы бар және бөлімнің үстіңгі беті арқылы жүйенің басқа бөліктерінен бөлінген жүйенің гомогенді бөлігі
Қаттылық – материалдың басқа дененің (индентордың) өз құрамына енуіне қарсылық көрсету қасиеті.
Кристалдау – материалдың сұйық күйден қатты күйге ауысуы.
8-9-10 химия окулыктары

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 37 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 600 теңге




алматы облысы ескелді аудны Қарабұлақ кенті

Тақырыбы: Металдар

2013-2014 оқу жылы

Жоспар:

1.Модуль. Металдар мен қорытпалардың қасиеттері, құрылымы

2.Металдардың механикалық қасиеті.

3.түрлері

4.Қорытынды

1-Модуль. Металдар мен қорытпалардың қасиеттері, құрылымы
Дәріске дайындық
Сіздердің әр біреулеріңізде жұмыс оқу бағдарламасы (Syllabus) бар, онда
пәннің мазмұны, негізгі қолданылатын әдебиеттер, дәрістің қарастырылатын
сұрақтар тізімі, зертханалық жұмыстардың атаулары, өзіндік жұмыстардың
тапсырмалары көрсетілген. Осының барлығы аталған бөліміндегі заңдылықтарды
түсініп оқуға арналған шешу жолдары.
Семестр басынан бастап сабақ кестесі сіздерге мәлім.
Дәріске белсенді қатысуларыңыз үшін көрсетілген әдебиеттер көмегімен
өтетін дәріс тақырыптарын өзбеттеріңізбен дайындалып келулеріңізге толық
мүмкіндік бар, қосымша әдебиеттерден жетіспеген материалдар болса алып,
конспекті жазуларыңызға болады, сосын оқытушыға өздеріңіздің
көзқарастарыңызды толығымен жеткізуге мүмкіндіктеріңіз жетеді.
Қарастырылатын дәрістер сұрақтары бойынша түсінбеген мәліметтерді
оқытушыдан сұрап, жауап алуға болады.
Қосымша дайындаған конспекті бойынша сұрақтарыңызға мәліметтер алып,
қосымша жазып отыруларыңызға болады, бұл дайындаған қосымша конспекті
сіздерге көп көмек болады. Сіздерге семестр соңында ауызша емтихан өткен
кезде, мамандандырылған курсты тамамдар алдынджа мемлекеттік емтихан
кезінде сол конспектіңіз үлкен көмегін көрсетеді.

Глоссарий:
Жою (ликвидация) – металдың көлемі бойынша химиялық құрамның бірыңғай
еместігі.
Фаза – бір химиялық құрамы бар, бір агрегаттық құрамы бар және бөлімнің
үстіңгі беті арқылы жүйенің басқа бөліктерінен бөлінген жүйенің гомогенді
бөлігі
Қаттылық – материалдың басқа дененің (индентордың) өз құрамына енуіне
қарсылық көрсету қасиеті.
Кристалдау – материалдың сұйық күйден қатты күйге ауысуы.
Болат – 2,14% дейінгі көміртек құрамды темір мен көміртектің қорытпасы.

Шойын - 2,14% жоғары көміртек құрамды темір мен көміртектің қорытпасы.
Физикалық – химиялық қасиеттері бойынша металдар келесі топтарға
бөлінеді;
- темір- магниттік қасиеттері бар, ферромагнетиктер, темір, кобальт,
никель;
- баяу балқитындар- балқу температурасы темірден жоғары;
- тез балқитындар- балқу температурасы 500 градустан төмендер;
- жеңіл- тығыздығы 2,75 гсм –ден аспайтындар;
- асыл металдар- тоттанбайтын қасиеті жоғарылар;
- сирек кездесетін- лантаноидтар;
- уранды- актиноидтар;
- сілтілік- сілті пайда болдыратын металдар.

№1 тақырып. Металдардың кристалдық құрылымы. Металдар мен қорытпалардың
кристалдық құрылу кезінде құрылымдық қалыптасуы
Дәрістің мақсаты: Студенттерді металдар мен қорытпалардың құрылымымен
таныстыру.
Тақырыпқа сұрақтар:
1. Металл туралы жалпы түсінік
2. Металдардың негізгі қасиеттері
3. металдардың механикалық қасиеттері
4. металдар мен қортпалардың қаттылығын анықтау
5. металдар мен қортпалардың микроқаттылығы
6. Металдардың тұтқыр немесе морт бұзылуын соғу арқылы сынау

Дәріс тақырыбының тезисы:
Металдар -металдық жылтыры бар, электр тогін және жылуды жақсы
өткізетін, сонымен қатар соғуға, балқытып пісіруге болатын мөлдір емес
заттарды айтады. Әдетте металдар практикада таза түрінде емес, көбінесе
қортпалар түрінде пайдаланылады. Барлық металдар мен қорытпалар жалпы қара
металдар және түсті металдар болып екі топқа бөлінеді.
Кристалдық құрылымы бар заттар металдар деп аталады, оған
иілгіштік, майысушылық, жылу өткізгіштік, жоғары электр өткізгіштік пен
ерекше металл жалтыры тәрізді белгілер тән.
Металдың ортақ қасиеттері олардың атом қауыздарының электрондық
құрылымымен және атомаралық байланыс түрімен айқындалады. Метал атомдарының
сыртқы қауызында бір, екі, үш электронға дейін болса, ал металл еместердегі
оның саны- төрттен жетіге дейін. Металдағы сыртқы еркін электрондар ядромен
бос байланыста болады да, соның салдарынан олар бір атомның орбитасынан
басқа атомдардың орбитасына электрон газы секілденіп жеңіл ауыса береді.
Бұл орайда атомдар ионданып үлгереді.
Металл металмен қосылғанда байланыстың металға тән түрі пайда болады,
сол арқылы өзара тартылысы аттас зарядталған иондар мен қарсы зарядталған
еркін электрондарға негізделеді. Осының арқасында металдардың біріктіргіш
иондарын біртұтасқа айналдыратын берік байланыс электронды газ пайда болған
еркін электронды қозғайды, байланыстың металл түрі қатаң болмайды, ал
металлдардың өзі иілмелі тұрғыда болады, яғни жекелеген көлемдер өзгеріске
түскенде иондар арасындағы басқалай байланыс салыстырмалы түрде алғанда
бұзылмайды.
Еркін электрондар жылуды атомнан атомға жеткізуші болып табылады, мұның
өзі металдардың жылу өткізгіштігіне айтарлықтай әсер етеді. Металдардың
жоғары электр өткізгіштігі потенциалдардың сәл ғана өзгешелігінің әсерімен
еркін электрондардың бір бағытқа ауысуы арқылы электр тогының пайда
болуымен түсіндіріледі.
әрбір металл басқасынан өзінің құрылымымен және қасиеттерімен
ерекшеленеді, сонымен қатар белгілері бойынша оларды бір топқа біріктіруге
де болады.
Сонымен қатар барлық металдарды қара және түсті металдар деп екі үлкен
топқа бөлуге болады. Қара металдарға жататындар; темір және оның
көміртегімен ерітіндісі, шойын мен болат, ал түсті металдарға қалған барлық
басқа металдар жатады.
Өзін-өзі тексеру тапсырмалары:
1) Мысалға темірді алып полиморфтік айналуын бақылау.
2) Әр түрлі металдың маделін алып сұйық күйден қатты күйге ауысуын
қарастыру.
Әдебиеттер: 1,2,3,5,6,7,8,11,13

№2 тақырып. Металдардың деформациясы мен бұзылуы. Металдарды
қыздырған кездегі құрылымы мен деформациялық қасиеті.
Металдардың негізгі қасиеттері.
Дәрістің мақсаты: Әр түрлі деформацияның түрін қарастыру:созылу,
сығылу, майысу, айналу т.б.
Тақырыпқа сұрақтар:
1) Серпімді, серпімсіз деформация.
2) Нәзік және тұтқыр бұзылу.
3) Жабысу, Кристалдық ыдырау.
Дәріс тақырыбының тезисы:
Деформациялану – бұл сыртқы күштің әсер етуімен материалдың қажетті
пішінді бүлінусіз қабылдау мүмкіндігі.
Металдардың және қорытпалардың негізгі қасиеттеріне физикалық,
химиялық, механикалық, технологиялық және пайдалану (қызметтік) қасиеттері
жатады.
Технологиялық қасиеттер. Материалға ыстықтай және суықтай өңдеудің әр
түрлі әдістерін қолдану мүмкіндігі оның технологиялық қасиеттері – құйылу
қасиеттері, деформациялануды, пісіруге икемділігі және кескіш құралдармен
өңдеуді бойынша анықталады.
Құйылу қасиеттері: сұйықтай аққыштығы, шөгуі, ликвация. Сұйықтай
аққыштық дегеніміз металдың құю қалпын толықтыруға қабілетілігі. Шөгу деп
құймабұйым металының қату және ары қарай салқындау кезіндегі көлемі мен
өлшемдерінің азаюын айтады. Ликвация дегеніміз құймакесектің қимасы
бойынша қатты қорытпаның химиялық құрамының біртекті еместігі.
Пісіруге икемділігі – бұл металдар мен қорытпалардың ажырамайтын
қосылыс түзу мүмкіндігі.
Пайдалану немесе қызметтік эксплутациялық қасиеттері. Машинаның немесе
құрылымның жұмыс жағдайына байланысты анықталатындар:
тоттануға шыдамдылығы – қорытпаның қышқылдық және сілтілік агрессивтік
ортаның әсеріне кедергі;
суыққа шыдамдылығы – қорытпаның 00 С-тан төмен температура кезінде
пластикалық қасиеттерін сақтау мүмкіндігі:
ыстыққа беріктігі – қорытпаның жоғарғы температура кезінде механикалық
қасиеттерін сақтау мүмкіндігі;
ыстыққа төзімділігі – қорытпаның жоғарғы газды ортадағы температура
кезінде тоттануға кедергісі;
антифрикация – қорытпаның басқа қорытпаға сіңу мүмкіндігі.
Техникада кеңінен қолданылатын металдар техникалық металдар деп
аталады. Атап айтқанда, бұл- темір, алюминий, магний, мыс, қорғасын,
қалайы, мырыш, никль, титан. Элементердің үлкен бөлігі сирек кездесетін
металдарды құрайды. Қазіргі техникаға керекті аса маңызды металдардың жер
қыртысында үлкен қоры жоқ, демек бұл оның көп еместігін білдіреді. Оған
жататындар; алюимний жер қыртысы массасының 8,8 , темір 5,5, магний2,1,
титан 0,6 . Мыс, марганец, хром, ванадий, цирконий тәрізді металдар жер
қыртысында пайызды жүзге шаққандағы бөлігіндей ғана. Қалған металдар болса
одпн да аз кездеседі.
Металдар- техникалық прогрестің негізі. Металдар олардың қасиеттеріне
байланысты қолданылады.
Өзін-өзі тексеру сұрақтары.
1. Материалдардың қаттылығын қандай тәсілдермен анықтайды?
2. Металдардың және олардың қасиетттері туралы жалпы не айтуға болады?
3. Топтастыруға сәйкес қандай топтарға бөлуге болады?
4. Металдардың негізгі қасиеттеріне қандай түрлер тән және ол туралы
не білесіз?
Әдебиеттер: 1,2,3,5,6,7,8,11,13

№3 тақырып. Металдардың механикалық қасиеті.
Дәрістің мақсаты: Металдардың басты механикалық қасиеттері.
Тақырыпқа сұрақтар:
1) Қаттылығы
2) Беріктігі
3) Майысқақтық
Дәріс тақырыбының тезисы:
Металдар мен қорытпалардың қаттылығы. Металдар мен қорытпалардың
көптеген механикалық қасиеттері бар (мысалы: беріктігі, сырттан түскен
күшке шыдамдылығы, қажалуға төзімділігі, серпімділігі, салыстырмалы ұзаруы
мен қысқаруы, деформациялық өзгеріске бейімділігі және тағы басқа
қасиеттері). Сонымен қатар конструкциялық материалдардың негізгі
қасиеттерінің бірі болып олардың қаттылығы саналады.
Қаттылық деп металдың өзінен қаттырақ дененің енуіне қарсылық көрсету
қабілетін айтады. Машина, прибор жасау және басқа өнеркәсіптерде әр түрлі
қондырғылар, аспаптар, тағы басқа бұйымдар дайындауға металдар мен
конструкциялық материалдардың ең басты қасиетінің бірі – қаттылығы–
жөніндегі алынған мәліметтер жиі пайдаланылады. Металдың немесе
конструкциялық материалдардың қаттылық қасиеті әр түрлі тәсілдермен
анықталады.
Бринелль тәсілі. Бринелль тәсілі бойынша материалдардың қаттылық мәні
шынықтырылған болат шаригін көп немесе аз жүк мөлшерімен басып енгізіп, сол
күштің әсерінен үлгінің бетінде өлшеу арқылы анықтайды. Бұл тәсіл бойынша
көбінесе диаметрі 10 және 2,5 мм шынықтырылған болат қолданылады. Шарикке
түсірілетін күш мөлшері материалдың негізгі қасиеттеріне байланысты 3000 кг-
нан 15,6 кг-ға дейін өзгеруі мүмкін.
Роквелл тәсілі. Роквелл тәсілі бойынша конструкциялық материалдардың
қаттылығы металға диаметрі 1,59 мм шынықтырылған болат шаригін немесе
бұрышы 120 0 алмаздан жасалған конус ұштығы арнаулы күш салмағымен үлгіге
алдын ала және ақтық рет батыру арқылы анықталады. Жалпы күш мөлшері мына
формуламен есептеледі. P=P0+P1, мұндағы P0– алғашқы күш мөлшері, P1– ақтық
күш мөлшері. Р0– әр уақытта 10 кг, ақтық Р1 және жалпы күш мөлшері Р
шынықтырылған болат шаригі металға батырылғанда P=P0+P1 =10+90=100 кг
болады.
Бұрышы 1200-қа тең алмаздан жасалған конус ұштықты үлгіге батырғанда
ақтық күш мөлшері P1=140 кг және P1= 50 кг болсын. Сонда жалпы күш
мөлшерлері 150 кг, 50 кг болады. Егер сыналатын материалдардың қаттылығы
әлдеқайда жоғары болса да Роквелл тәсілінің көмегімен олардың қаттылық
мәнін анықтауға мүмкіндік бар, себебі алмаздан жасалған конус ұштық ең
қатты зат. Әдетте бұл тәсілмен анықталған қаттылық өлшемсіз сан, ол HRA,
HRB, HRC шкаласымен анықталады.
Металдар мен конструкциялық материалдардың қаттылығын анықтау кезінде
жиі қолданылатын ТК-2М приборының схемасын 6.2 суреттен қараңыздар. Бұл
прибор жабық құйма шойын корпусқа монтаж жасалған индикаторы бар рычагты
тетіктен, электр двигательді жетекті көтеру механизмінен тұрады. ТК-2М
приборындағы шпиндель ұштыққа бекітілген шынықтырылған болат шарикке немесе
алмаз корпус ұштығына керекті күш қуатын жеткізу үшін ол рычагты жүктеме
механизмімен жабдықталған. Мұндағы электр двигателі прибордың жетегін және
бір сатылы червякты редукторды іске қосып, сыналу ұзақтығы белгілі t
уақытына тең айналу қозғалысына келтіріледі. Айналу қозғалысы червякты
редуктордан жүктеме рычагына шток көмегімен беріледі. Содан соң штоктың
жоғарғы бөлігі рычагқа , ал төменгі жағы итергішке тіреліп, ол алғашқы
қалпына келтіріледі. Әдетте сыналатын металды зат столына қойғаннан кейін
жоғары көтеру немесе төменге түсіру үшін винт, маховик және жүргізгіш
педалінен тұратын көтеру механизмі қолданылады.
Негізінде металдар мен қорытпалардың қаттылығын сынау кезінде үлгінің
денесіне енгізілген ұштықтың тереңдігін индикатордың шкаласынан анықтайды.
Индикатордың шкаласында 100 сызық бар, әр сызық 0,002 мм тереңдікі
көрсетеді. Индикатродың кіші және үлкен екі тілі бар. Үлкен тілі – металдың
қаттылығын, ал кішісі – алғашқы жүктеменің мөлшерін көрсетеді.
Виккерс тәсілі. Виккерс тәсілі бойынша металдар мен қорытпалардың
қаттылығын сынау үшін тазартылған үлгінің бетіне төрт қырлы алмаз
пирамиданың ұшы енгізіледі. Алмаз пирамида ұшының қарама-қарсы қырларының
төбесіндегі бұрышы 1360-қа тең болуы керек. Бұл тәсіл бойынша металдың
қаттылығы оған түсірілген күш мөлшерінің (Р) үлгіге түскен таңба бетінің
ауданына (Ғ) қатынасына тең HV= кгмм2, мұндағы Р – металға түсірілген
күш мөлшері, Ғ – төрт қырлы пирамиданың үлгідегі түскен таңбасының ауданы.
Кейбір өнеркәсіптерде және ғылыми-зерттеу лабораторияларында металдар
мен қорытпалардың құрылымдық бөліктерінің миркоқаттылығын анықтау үшін
Роквелл, Бринелль, Виккерс тәсілдерін пайдалануға мүмкіндік болмайды. Сол
себептен басқа тәсілдерді қолдануға тура келеді. Бұл жағдайларда әр түрлі
бұйымдардың микроқаттылығын ПТМ-3 приборының көмегімен анықтайды.
Металдардың микро қаттылығын арнайы ПТМ-3 құралдарды көмегімен анықтау
тәсілін белгілі ғалымдар М.М. Хрущев пен Б.С. Беркович ойлап тапқан.
Негізінде ПТМ-3 приборы әр түрлі материалдардың микроскоптық аз көлеміндегі
микроқаттылығын анықтауға арналған. Қазіргі өнеркәсіптерде бұл тәсілді әр
түрлі технологиялық операциялармен өңдеу процестері бөлшектердің жоғарғы
қабатының химия-механикалық қандай дәрежеде әсер ететінін зерттеуде, сондай-
ақ қорытпалардың құрылымдық жеке бөліктерінің, сонымен бірге қалыңдығы 0,1
мм-ден кем өте жұқа арнаулы әр түрлі деталдардың микроқаттылығын анықату
үшін пайдаланады.
б) Металдар мен қорытпалардың микроқаттылығы
Негізгі қорытпалардың микрокаттылығын анықтау тәсілі Виккес тәсілімен
бірдей деп айтуға болады. Демек, бұл тәсілмен арнайы детальдардың
микроқаттылығын анықтағанда сыналатын үлгіге Виккес тәсіліндегідей бұрышы
1360 болып келген алмаз пирамидасының ұштығы аз күш (5-500г) мөлшерінің
әсерімен батырылады. Ал жеке құрылымдық бөлшектерінің микроқабаттылығы
үлгіге түскен күш мөлшерімен және сол күштің әсерімен түсірілген дақтың
диаметрі бойынша есептеледі. Сыналатын үлгілерге қойылатын ең басты шарт –
олардың беттері электроликттік және механикалық әдістермен мұқият өңделуі
қажет. Бұл тәсілдің басқа тәсілдермен мұқият өңделуі қажет. Бұл тәсілдің
басқа тәсілдермен салыстырғанда бірнеше артықшылығы бар. Мысалы, сынау
кезінде үлгілер немесе детальдар бүлінбейді және бұл жағдайларда арнаулы
үлгілер дайындаудың қажеті жоқ. Сондай – ақ кейбір лабораториялық
жұмыстарды орындауда анықталған микроқабаттылық нәтижелерін есептеу
жағдайларын анағұрлым оңайлату мақсатымен арнаулы таблицалар пайдалануы
мүмкін. Ал кейбір практикалық жұмыстарды орындауда мемлекеттік стандарт
бойынша әр түрлі тәсілдермен алынған қаттылық мәндері мәліметтерін бір
жүйеге келтіріп аудару үшін тәжірибеге негізделген теңдіктерді қолдануға
рұқсат етіледі.
Металдардың соғу тұтқырлығы. Материалдың соғу күші мөлшеріне қарсылық
көрсете алатын өзіне тән қабілетін оның соғу тұтқырлығы деп атайды. Ал
тұтқырлық дегеніміз морттыққа қарама-қарсы қасиет. Практикада кез келген
материал тұтқыр не морт бұзылуы мүмкін. Мысалы, материалдың жанама кернеу
әсерінен бұзылуын немесе үзілуін тұтқыр бұзылу деп атайды. Ал олардың бұл
түрде бұзылуының алдындағы едәуір мағнадағы байқалған пластикалық
деформация мөлшері материалдың тұтқырлығын сипаттайды. Тұтқыр үзілген
сынықты көбінесе талшықты сынық деп атайды.
Материалдың қалыпты кернеуде бұзылуын немесе үзілуін морт бұзылу деп
атайды, ал олардың тұтқырлығын сипаттайтын пластикалық деформация мағнасы
морт бұзылу жағдайы шарттарында болғандықтан практикалық жұмыстар кезінде
байқалуы мүмкін. Морт үзілген сынықтың микроқұрылымында кристалл
түйіршіктері біртекті болмайды және соның іздері айқын байқалады.
Практикалық шарттарда материалдардың морт үзілуіне олардың құрылымының
факторлары, әсіресе әр түрлі ақау-кемістіктер, сонымен қатар кертпек кернеу
концентраторлары ең басты себептердің бірі болып, олардың морт бұзылуына
айтарлықтай әсерін тигізеді.
Негізінде материалдардың соғу тұтқырлығын анықтау үшін көлденең қимасы
U немесе V пішінді болып келген өлшемді үлгілер жасалынады. U пішінді
концентраторлардың радиусы 1 – 0,07мм, ал V пішінді кернеу концентраторының
радиусы 0,25 – 0,025 мм болады. Материалдың соғу тұтқырлығын анықтау үшін
алдын ала үлгіні сындыруға жұмсалған жалпы жұмыс мөлшері есептеледі: А
=P(H1–H2) кгм, мұндағы А – үлгіні деформациялау немесе сындыру жұмысының
жалпы мөлшері, Р –маятниктің ауырлық күші, H1 – маятниктің бастапқы
көтерілу биіктігі, Н2 – маятниктің үлгіні сындырғаннан кейінгі көтерілген
биіктігі.
Өзін-өзі тексеру сұрақтары:
1) Әр түрлі металдардың қаттылығын бақылау
2) Механикалық қасиеттердің басқа қаттылық пен байланысы байланысы
Әдебиеттер: 1,2,3,5,6,7,8,11,13

№4 тақырып. Темір негізіндегі қорытпалар. Шойын. Темір қорытпаларының
фазалық ауысуы.
Дәрістің мақсаты:Темірдің негізгі қорытпаларындағы қасиеті мен
құрылымын оқу.
Тақырыпқа сұрақтар:
1. Шойынның түрлері
2. Машина жасауда шойынды қолдану
3. Шойын құймасы алу
4. Шойынды пісіру
Дәріс тақырыбының тезисы:
Аса маңызды металургиялық просесс болып есептелетін шойын өндірісін
оқып өткенде, оны технологиялық тұрғыдан гөрі политехникалық оқу ретіндегі
талап-тілекке сай, ол процестегі теорияға , яғни домна пештеріндегі неізгі
химиялық реакцияларға зер салу қажет.
Алдымен темірді көміртек оксидімен және бос көміртекпен тотықсыздандыру
реакциясын қарастыру керек.
Егер де біз мұндағы реакцияларды саты-сатыға жіктеп, олардын әрқайсысын
талдаса, яғни темір оксидінің әуелі оксидіне, сосын оның таза темірге
айналуына тоқтаса, ондайда ол домна пештеріндегі силкаттармен темір
оксидінің кремнеземмен әрекеттесіп темір силикатының түзілуін түсіндіруге
мүмкіндік алады. Домна пештеріндегі силикат құрамында темір силикатының
едәуір кездесуі, бұл процестің әлі де жетілмегеннің көрсетеді.Сондай-ақ
біздің назарымызды темірдің таза кеннен емес, онда көптеген басқа да
қосылытардың болатындағына және олардын өзара әректесетіндігіне аударады.
Темір кенінде тұрақты кездесетін тотықтардың бірі-кремний оксиді
болғандықтан, оның қасиетін қысқаша ғана қайталаған жөн. Бізге әуелі бұл
қышқылдық оксидтің негіздік оксидтермен әрекетесуіне тоқталады:
кальций,магний оксидтерімен, темір оксидінен. Егер болған тағы да осы
реакция кезінде пайда болатын күрделі тұздарды силикат дегенді және
олардың балқу температурасы өздерін құрайтын оксидтердікінен төмен
екендігін қоссақ, онда адамдарға неліктен флюс деп аталатын кальций және
магний карбонаттарын қосатындығы өздігінен-ақ түсінікті болады, өткені,
олар домнадағы процестерде оңай ыдырап, калций мен магний оксидтерін
түзеді.
Әйтсе де, көрнекі құрал, қосымша мәлімет пайдаланбаса, ылғи теория
күлдегі силикаттың түзілуі түсініксіздеу болуы мүмкін. Сондықтан да бұл
процесті демонстрациялайтын тәжірибе жасап көрсеткен жөн. Ол үшін екі
стақан алады. Бірінші стақанға құрғақ өзен құмын салады да, екіншісіне
арнайы қатынастағы қоспа жасап, оны ұнтақтап, араластырады. Ол қоспа 3,6
бөлік өзен құмынан, 0.3бөлік кальций оксидінен (егер де ол жоқ болса, 0.4
бөлік сөндірілген ізбесті алады) және 19 бөлік суссыз натрий карбонатынан
тұрады. Мұндағы бөліктер салмақ есебімен алынады. Екі стақан ішіне спираль
енгізіп, оларды реостат арқылы тоққа қосып, қыздырады. Қыздыра бастағаннан
бастап, 4-5 минут өткеннен соң бірінші стақандағы таза құм спиральға
жабыспайды,өткені құм мұндай температурада балқымайды.Ал екінші стақандағы
қоспа нақ осы сәтте, дәл осы температурада қызарып, жұмсарып балқи бастайды
да спиральге жабысады. Бұл тәжірибе домнадағы флюстің алатын орнын ешбір
шүбәсіз көрсетеді.
Мұнымен қатар шойын құрамына марганецтің қалайша енетінін тиянақты
түсінуі үшін, жоғары температурада кремнезем және марганец оксидтерінің
көмірмен әректтесуін талдаған жөн. Жоғары температурада көмірдің темірде
еритіндігін секе ала отырып, шойынның таза темірден гөрі төменгі
температурада балқитындығын айтады.
Осылайша, домна процесінің теориялық тұрғыдан талдауға дайын болады.
Олардың домна пештері сияқты аса қуатты аппараттағы, өте жоғары
температурада жүретін химиялық реакцияларды металлургтар қалайша
басқаратындығын білуге деген құштарлығы артуы мүмкін. Мұндай ынтығудығы
арттыра түсу мақсатымен, темір металлургиясының қысқаша тарихына тоқталып,
әуелгі адамдар қалайша көрік ойлап оны өрлеу арқылы қыздыру кезінде темір
оксидінен темірді алуды ашқанын,қалайша таза темірді балқыта алмай
қиналғандығын әңгімелейді. Домна пеші ойланып табылысымен, ондағы
температураны 1000 градустан жоғарлату мүмкіндігі пайда болып, ондағы
темірде көміртек ери келіп шойын құрап, ол балқып, пештен аққан. Осылайша
алынған алғашқы шойындар омырылғыш болғандықтан соққылауға келмей, өз
қолданылуын таппайды. Осы тұстағы металургтар шойынды қажетсіз металл деп
есептейді де оны шошқа темір деп атаған.
Шойыннан болат пен темірді алу әдісі ашылысымен шойынды домна
пештерінде балқыту жұмысы дұрыс жүйеге қойып кен өрістеді.
Домнаны және онда болатын процестерді талдап өтер алдында, онда болып
ұратын негзігі процестерді көрсететін және жұмыс жүргізетін шағын үлгісін
көрсеткен дұрыс. Оны жасауға бола ма? Егер де оны методикалық әдебиеттерден
көрсеткендей етіп домна процесіне сәйкес, бірақ бірнеше рет кішірейтілген
үлгісін пробиркадан жасаса, онда домна процесі қайталанбайды. Демек, бұған
басқаша қарау қажет, яғни жасалынған үлгіні химиялық өрдірісті көшірме
деместен, оны түсіндіретін көрнекілейтін қондырғы ретінде қарастыру керек.
Ол үшін көмір мен немесе көміртек оксидінен тотықсазданылатын және төменгі
температуралрда балқитын метал тотықтарын пайдаланған жөн. Домна пеші
ұзындығы 35-40см. Диаметрі 3-3.5 см, аса жоғары температурада балқитын шыны
түтігін әзерлейді. Оның төменгі жағын оттекті үрлеуге арналған жіңішке
түтікшесі бар резинке тынығымен тығындайды. Ол тығын үстіне қалындағы 4-
5см. асбест мақтасын төсеп, оның үстіне ағаш көмірін салады. Шыны түтіктін
үстінгі жағындағы тығын арқылы ұнтақ заттарды үзік-үзік қосуға арналған
конусті құйғыш өткізеді де ол арқылы екі ұшында кішкене тығыны бар,
жоғарылы-төменді жылжып тұратын өзекше орналасады. Әуелі ұнтақ затты
қосатын воронеаның жұмысын көрсетеді: өзекшені төбесінен төмен басып,
түтікке көмі төгеді. Сосын түтік арқылы оттек жібереді де, өзекшені жоғары
көтеріп, воронкаға қыздырылған көмір салады да, түтікті жабады.
Қыздырылған көмір барлық көмірді тұтандырады. Осы сәтте оттекпен үрлеуді
күшейтеді. Мұнда көмір оттекпен әрекеттесіп, яғни жанып көмір қышқыл газын
түзеді, ал ол газ қыздырылған көмірмен қосылып көмірек оксидін береді.Енді
соы көміртек оксиді қорғасынды оның оксидінен тотықсаздандырады. Балқыған
қорғасын төменге ағып, сонда суып қатаяды. Шыны түтік салқындағаннан кейін,
оның шішндегісін төкенде,қорғасын түйіршіктерін көруге болады.
Сұр шойынды вагранка пештерінде шойын сыныптарын қайта балқытып құю
(құйма) арқылы алады, (вагранка - шойын және түсті металдарды балқытатын
шахта пеші). Вагранкалар кез келген машина жасау зауытының құю цехтарында
жұмыс істейді.
Сұр шойынның маркалары:
СЧ10,.,.СЧ35,..,СЧ40.
Сұр шойыннан: цилиндрлер блогын, піспекті сақиналар, сермер (маховик),
ілінісудің жетекші дискілерін, беріліс қорабының қартерін, цилиндрлер
блогының бас тиектерін (ЯМЗ), цилиндрлер блогының; гильзасын, тежегіш
цилиндрлер, итергіштер, май және су сорғыларының корпустарын (АЗЛК, ГАЗ)
құйып жасайды.
Сұр шойын - бұл барлық шойындардың ішіндегі ең өтімдісі, арзаны. Жоғары
беріктілікті шойын Егер шөмішке құю кезінде сұр шойынға магнийдің аздаған
мөлшерін үстемелеп қосса, онда графріттің шар пішініндегі, беріктілігі
жоғары шойын алынады. Бұл процесс модификациялау деп аталады.
Беріктілігі жоғары шойынның иілгіштілігі, соққы тұтқырлығы жоғары
болады. Беріктілігі жоғары шойыннан жауапты бөлшектерді: бөлгіш және иінді
біліктерді құйып жасайды.
Беріктілігі жоғары шойынның маркалары (таңбалары):ВЧ38-іГ,ВЧ 42-12;
...ВЧ 120-4. ВЧ 42-12 беріктілігі жоғары шойынның созылуға беріктілік шегі
аь =4200кгсм салыстырмалы ұзаруы о=12%
Өзін-өзі тексеру сұрақтары:
1. Аустенит және феррит дегеніміз не
2. Ақ және сұр шойын
Әдебиеттер: 1,2,3,5,6,7,8,11,13

2-Модуль.Әртүрлі материалдар, болаттар және қорытпалардың термиялық
және химия-термиялық өңдеуі
Глоссарий:
Болат – машина жасау өндірісінде, сондай-ақ түрлі құралдарды жасау
үшін, құрылыстарда және халық шаруашылығының басқа саласында да, қыздыру
құралдарының және энергетикалық қондырғылардың түрлі бөлшектерін жасауда,
өлшеуіш және кескіш аспаптарын, штамптарды жасауда кең қолданылатын негізгі
материал. Ол салыстырмалы түрде қымбат емес және көптеп өндіріледі.
Қоспалы деп талап етілген қасиеттерді беру үшін құрамына арнайы
элементтер енгізілген болатты айтады.
Қоспалы деп талап етілген қасиеттерді беру үшін құрамына арнайы
элементтер енгізілген болатты айтады.
Болат механикалық, физика-химиялық және технологиялық қасиеттердің
құнды кешендеріне ие.

№5 тақырып. Болатты термиялық өңдеу
Дәрістің мақсаты:Термиялық өңдеудің әртүрлі түрін оқу
Тақырыпқа сұрақтар:
1) Шыңдау, күйдіру және қалыптау
2) Шынықтыру
Дәріс тақырыбының тезисы:
Ол салыстырмалы түрде қымбат емес және көптеп өндіріледі. Болат
механикалық, физика-химиялық және технологиялық қасиеттердің құнды
кешендеріне ие. Болатты химиялық құрамы, белгіленуі, сапасы, қышқылдану
дәрежесі және құрылымы бойынша жіктейді.
1. Химиялық құрамы бойынша жіктелуі
Химиялық құрамы бойынша болаттарды көміртекті және қоспалы деп бөледі.
Құрамындағы көміртекке байланысты қасиеті бар болатты көміртекті деп
атайды.
Қоспалы деп талап етілген қасиеттерді беру үшін құрамына арнайы
элементтер енгізілген болатты айтамыз.
2. Белгіленуі бойынша жіктелуі
Белгіленуі бойынша болаттарды құрылымдық, құралдық және арнайы
қасиеттері бар арнайы белгіленудегі болаттар деп бөледі.
Құрылымдық болаттар машина бөлшектерін, аспаптарды және құрылыс
элементтерін жасауда кең қолданыс тапқан.
Құралдық болаттарды кесу және өлшеуіш аспаптарын, суық және ыстық
деформациялау штамптарын жасау үшін қолданады.
Арнайы белгіленудегі болаттар – бұл тот баспайтын (корризияға
төзімділер), ыстыққа төзімді, ыстыққа берік, тозуға төзімді және т.б.
болаттар.
3. Сапасы бойыша жіктелуі
Сапасы бойынша болаттарды қарапайым сапалы, сапалы, жоғары сапалы, аса
сапалы деп жіктейді.
Сапа деп металлургиялық процесте анықталатын болат қасиеттерінің
жиынтығын түсіндіреді.
Жартылай тынық болаттар –олар қышқылдану дәрежесі бойынша тынық және
қайнаушы болаттар арасындағы аралық орынды алады.
4. Қышқылдану дәрежесі бойынша жіктелуі
Қышқылдану дәрежесі бойынша болаттарды жайлы, жартылай жайлы және
қайнаушы деп жіктейді. Сұйық болаттан оттегіні жою процесін қышқылдану деп
атайды.
Тынық болаттар – марганецпен, алюминиймен және кремниймен пеште және
ожауда жақсы қышқылданған.
Қайнаушы болаттар – тек марганецпен қышқылданады. Олар жеткіліксіз
қышқылданған.
Қарапайым сапалы болаттар күкірттің 0,06%-ын және фосфордың 0,07%-ын
құрайды, сапалы болаттар күкірттің 0,035%-ға дейін және фосфордың 0,035%-
қосындысын, жоғары сапалы-0,025% күкірт және 0,025% фосфор, ал аса жоғары
сапалылар-0,015% күкірт және 0,025% фосфорды құрайды.
Өзін-өзі тексеру сұрақтары:
1) Доэвектоидты, эвектоидты, заэвектоидты болаттың шынықтыру түрлерінің
әр түрлерін қарастыру
2) Төмен, орташа шынықтыру түрлерін қарастыру
Әдебиеттер: 1,2,3,5,6,7,8,11,13

№6 тақырып. Болаттың химико-термиялық өңдеуі
Дәрістің мақсаты: Химико-термикалық өңдеудің әр түрлі түрін оқу
Тақырыпқа сұрақтар:

2 Азоттану, цементалу, силицитау

3 Хромдану, борировиттау, цилицировиттау и алитировиттау

Дәріс тақырыбының тезисы:
Болаттың физикалық, химиялық, және технологялық қасиеттерін арттыру
үшін олардың құрамына түрлі элементтерді енгізіп қоспалайды (хром,
марганец, никель және т.б.).
Қоспалы болатгарды таңбалау (маркалау)
Қоспалы сапалы болаттың маркасы, оның химиялық құрамын білдіретін
әріптер мен сандардан тұрады. Коспа элементтердің ГОСТ 4547-71-ка сәйкес
келесі белгіленулері болады:
1.Хром - "Х"
2. Никель - "Н"
3. Марганец - "Г"
4. Кремний - "С"
5. Молибден - "М"
6. Вольфрам - "В"
7. Алюминий - "Ю"
8. Титан - "Т"
9. Ванадий - "Ф"
10. Мыс - "Д"
11. Бор - "Б"
12. Кобальт - "К"
13. Ниобий - "Б"
14. Дирконий - "Ц".
Цементтелетін қоспалы болаттар (ГОСТ 454-71)
Цементтелетін болаттар – бұлар төмен көміртекті (құрамында 0,25%-ға
дейі көміртегі бар), төмен (2,5%-ға дейін) және оташа қоспалы (2,5-10%
қоспалы элементерді құрайды) болаттар.
Жақсартылатын қоспалы болаттар (ГОСТ 4553-71)
Бұлар орташа көміртекті (0,25-0,6% көміртек) және төмен қоспалы
болаттар. Қажетті қасиеттерді қамтамасыз ету үшін ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Ауыр металдар
Платиналық металдар
Металдар коррозиясы
Металдар жайлы
Сирек металдар
Түсті металдар металлургиясы
Металдар.металдардын каттылыгы
Металдар туралы ұғым
Металдар топырақта және өсімдіктерде
Мейірбан металдар және қорытпалар
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь