Металлокерамикадан жасалған бұйымдарды жоғарытемпературада пісіру үшін өткел типті камералы муфельді пешті жобалау
Тұжырым
Мазмұны
Нормативтік белгілер
Анықтамалар
Белгілеулер мен қысқартулар
Кіріспе.
1. Тақырып бойынша аналитикалық шолу
1.1 Муфельді пеш сипаттамасы, қолданылуы
1.2 Өндіру тәсілдері және қолданылуы
1.3 Металлокерамикалық бұйымдарға қысқаша сипаттама
1.4 Металды керамикалық бөлшектерді дайындау
1.5 Металды керамикалық материалдардың қасиеті
1.6 Кеуекті металды керамика
2 Зерттеу және анализ жүргізуге арналған әдістер.
Бастапқы реагенттер.
2.1 Бастапқы заттардың сипаттамасы.
2.2 Термодинамикалық зерттеу әдістемесі.
3. Зерттеу нәтижелері және оларды талқылау.
3.1 Al2O3.CaC2 жүйесінде өзара әсерлесуді зерттеуде температура әсерінен элементтердің таралу дәрежесі.
4 Ұсынылатын технологиялық сызба
Қорытынды.
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі.
Қосымша А
Қосымша Б
Мазмұны
Нормативтік белгілер
Анықтамалар
Белгілеулер мен қысқартулар
Кіріспе.
1. Тақырып бойынша аналитикалық шолу
1.1 Муфельді пеш сипаттамасы, қолданылуы
1.2 Өндіру тәсілдері және қолданылуы
1.3 Металлокерамикалық бұйымдарға қысқаша сипаттама
1.4 Металды керамикалық бөлшектерді дайындау
1.5 Металды керамикалық материалдардың қасиеті
1.6 Кеуекті металды керамика
2 Зерттеу және анализ жүргізуге арналған әдістер.
Бастапқы реагенттер.
2.1 Бастапқы заттардың сипаттамасы.
2.2 Термодинамикалық зерттеу әдістемесі.
3. Зерттеу нәтижелері және оларды талқылау.
3.1 Al2O3.CaC2 жүйесінде өзара әсерлесуді зерттеуде температура әсерінен элементтердің таралу дәрежесі.
4 Ұсынылатын технологиялық сызба
Қорытынды.
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі.
Қосымша А
Қосымша Б
Металлокерамика – ұнтақты металлургия әдісімен алынған қатты және тозуға төзімді металл керамикалық материалдар, мұндай қасиетті 900-1150°C температура кезінде сақтауға қабілетті. Көбінесе, компоненттердің әртүрлі өлшемі кезінде кобальтты немесе никельді металды тізбекпен байланысқан вольфрам, титан, тантал, хром карбидтері негізінде жоғары қатты және қиын балқитын материалдардан дайындайды.
Қазіргі уақытта қатты қорытпалар инструменталдыөнеркәсіпте кеңінен қолданылатын кеңінен таралған инструментальды материал болып табылады. Қиын балқитын карбидтер құрылымындағы қатты балқитын құрал HRA 80-92 (HRC 73-76) жоғары қаттылыққа, (800-1000 °C) жылуға төзімділікке ие, сондықтан, олармен тез кескіш болаттар үшін кесу жылдамдығын бірнеше рет жоғарылататын жылдамдықпен жұмыс істеуге болады. Бірақ, жылдам кескіш болаттардан ерекшелігі қатты қорытпалар (σи = 1000-1500 МПа) төмен беріктікке ие, меншікті тұтқырлыққа ие емес. Қатты қорытпалар технологиялық емес: жоғары қаттылықтың себебінен олардан пішінді тұтас құрал жасау мүмкін емес, сондай-ақ, олар тек қана алмазды құралмен –шамалы шлифтеледі, сондықтан, қатты қорытпалар құралдың ұстағышына механикалық бекітілетін немесе оларға балқытылып жапсырылатын пластина түрінде қолданылады.
Муфельді пеш – бұл белгілі температураға дейін әртүрлі материалдарды қыздыруға арналған қыздырғыш құрылғы. Мұндай пештердің басты ерекшелігі – өңделетін материалды қорғайтын және муфельді пештің (муфель материалды немесе бұйымды отынмен және заттармен, оның ішінде газбен жаныпкетуінен қорғайды) негізгі жұмыс кеңістігі болып табылатын муфельдің болуы.
Курстық жұмыстың мақсаты металлокерамикадан жасалған бұйымдарды жоғарытемпературада пісіру үшін өткел типті камералы муфельді пешті жобалауда MgCr2O4 – nC(g) температура мен n=2,9973; 2,4977; 3,4968 кмоль және олардың қосылыстарының таралу деңгейін анықтау, тиімді жүйені анықтау, сонымен қатар материалдық балансын есептеу болып табылады.
Қазіргі уақытта қатты қорытпалар инструменталдыөнеркәсіпте кеңінен қолданылатын кеңінен таралған инструментальды материал болып табылады. Қиын балқитын карбидтер құрылымындағы қатты балқитын құрал HRA 80-92 (HRC 73-76) жоғары қаттылыққа, (800-1000 °C) жылуға төзімділікке ие, сондықтан, олармен тез кескіш болаттар үшін кесу жылдамдығын бірнеше рет жоғарылататын жылдамдықпен жұмыс істеуге болады. Бірақ, жылдам кескіш болаттардан ерекшелігі қатты қорытпалар (σи = 1000-1500 МПа) төмен беріктікке ие, меншікті тұтқырлыққа ие емес. Қатты қорытпалар технологиялық емес: жоғары қаттылықтың себебінен олардан пішінді тұтас құрал жасау мүмкін емес, сондай-ақ, олар тек қана алмазды құралмен –шамалы шлифтеледі, сондықтан, қатты қорытпалар құралдың ұстағышына механикалық бекітілетін немесе оларға балқытылып жапсырылатын пластина түрінде қолданылады.
Муфельді пеш – бұл белгілі температураға дейін әртүрлі материалдарды қыздыруға арналған қыздырғыш құрылғы. Мұндай пештердің басты ерекшелігі – өңделетін материалды қорғайтын және муфельді пештің (муфель материалды немесе бұйымды отынмен және заттармен, оның ішінде газбен жаныпкетуінен қорғайды) негізгі жұмыс кеңістігі болып табылатын муфельдің болуы.
Курстық жұмыстың мақсаты металлокерамикадан жасалған бұйымдарды жоғарытемпературада пісіру үшін өткел типті камералы муфельді пешті жобалауда MgCr2O4 – nC(g) температура мен n=2,9973; 2,4977; 3,4968 кмоль және олардың қосылыстарының таралу деңгейін анықтау, тиімді жүйені анықтау, сонымен қатар материалдық балансын есептеу болып табылады.
1 Мың құпиялы металдар: оқу құралы / Нысанбаев Ғ. - Алматы: Қазақ университетi, 1993. - 136 с.
2 Roine A. Outokumpu HSC Chemistry for windous. Chemimical reactiors and egulibrium soft ware ware with extensive thermochemical database. Pori: Outokumpu research 04. 2002.
3 Пупышев А.А. Термодинамические моделирование термохимических процессов в спектральных источниках. -Екатеринбург. УГТУ-УПИ. 2007.–145с.
4 Касенов Б.К., Алдабергенов М.К., Пашинкин А.С. Термодинамические методы в химии и металлургии. – Алматы: Рауан, 1974. - 261с.
5 Поляков А. А. Технология керамических радиоэлектронных материалов,-М.: Радио и связь, 1989. 200с.
6 Трошев В. К. металлокерамические вакуум-
2 Roine A. Outokumpu HSC Chemistry for windous. Chemimical reactiors and egulibrium soft ware ware with extensive thermochemical database. Pori: Outokumpu research 04. 2002.
3 Пупышев А.А. Термодинамические моделирование термохимических процессов в спектральных источниках. -Екатеринбург. УГТУ-УПИ. 2007.–145с.
4 Касенов Б.К., Алдабергенов М.К., Пашинкин А.С. Термодинамические методы в химии и металлургии. – Алматы: Рауан, 1974. - 261с.
5 Поляков А. А. Технология керамических радиоэлектронных материалов,-М.: Радио и связь, 1989. 200с.
6 Трошев В. К. металлокерамические вакуум-
Тұжырым
Берілген курстық жұмыс 36 беттен, 10 суреттен, 12 кестеден, 16 пайдаланған әдебиет және 6 қосымшадан тұрады.
Курстық жұмысты HSC-5.1 металлургиялық Outokumpu компаниясында жасалған CHEMISTRY бағдарламасын пайдалана отырып, жүйедегі элементтердің бөліну дәрежесін анықтауға мүмкіндік алдық.
Жұмыстың мақсаты: жұмыста металлокерамикадан жасалған бұйымдарды жоғарытемпературада пісіру үшін өткел типті камералы муфельді пешті жобалауда MgCr2O4 - nC(g) температура мен n=2,9973; 2,4977; 3,4968 кмоль және олардың қосылыстарының таралу деңгейін анықтау, тиімді жүйені анықтау, сонымен қатар материалдық балансын есептеу болып табылады.
Курстық жұмыс аналитикалық шолудан, зерттеуге арналған әдістен, зерттеу нәтижелерін талқылаудан, принципиалды технологиялық сұлбадан, материалдық баланстан, қорытындыдан және пайдаланған әдебиеттерден тұрады.
Мазмұны
Тұжырым
Мазмұны
Нормативтік белгілер
Анықтамалар
Белгілеулер мен қысқартулар
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
8
1. Тақырып бойынша аналитикалық шолу ... ... ... ...
9
1.1 Муфельді пеш сипаттамасы, қолданылуы ... ... ... ..
9
1.2 Өндіру тәсілдері және қолданылуы
1
1.3 Металлокерамикалық бұйымдарға қысқаша сипаттама
1.4 Металды керамикалық бөлшектерді дайындау
1.5 Металды керамикалық материалдардың қасиеті
1.6 Кеуекті металды керамика
2 Зерттеу және анализ жүргізуге арналған әдістер.
Бастапқы реагенттер ... ... ... ...
5
2.1 Бастапқы заттардың сипаттамасы ... ... ... ... ...
1
0.2 Термодинамикалық зерттеу әдістемесі ... ... ... ... ... ..
1
3. Зерттеу нәтижелері және оларды талқылау ... ... ... ... ... ... .
1
3.1 Al2O3-CaC2 жүйесінде өзара әсерлесуді зерттеуде температура әсерінен элементтердің таралу дәрежесі ... ... ... ... ... ... ... ...
1
3.2
3.4
3.5
3.6
4 Ұсынылатын технологиялық сызба
3
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ..
3
Қосымша А
Қосымша Б
Нормативтік белгілер
Бұл курстық жұмыста келесі құжаттарға сілтемелер жасалған.
МЕСТ 7.1 - 2003 Кітапханалық, баспа және ақпараттық жұмыстар бойынша стандарттар жүйесі.
СМЖ ОҚМУ ПР 7.04-2012 Ұйымға, мазмұнға және сабақты өткізуге жалпы талаптар.
МЕСТ 10096-62 - Алюминий тотығы мен алюминий ұнтақтарын күйдірумен пресстеу арқылы түзілген металл керамикалық қорытпа
МЕСТ 12455-67 - Машинаның гидравликалық және майлаушы жүйелеріндегі майларды тазарту
Анықтамалар
Бұл курстық жұмыста келесі анықтамалар мен терминдер қолданылады:
Металды керамика - бейметал (керамика) қорытпалардың немесе металдардың гетерогенді композициясына ие жасанды материал.
Металлокерамика - ұнтақты металлургия әдісімен алынған қатты және тозуға төзімді металл керамикалық материалдар, мұндай қасиетті 900-1150°C температура кезінде сақтауға қабілетті.
Қысым - бір дене екінші дене бетіне әсер еткенде пайда болатын қалыпты күштің қарқындылығын сипаттайтын физикалық шама.
Муфельді пеш - бұл белгілі температураға дейін әртүрлі материалдарды қыздыруға арналған қыздырғыш құрылғы.
Термодинамика - жылу туралы ғылым, химиялық термодинамика химиялық реакция энергиясының түрленуін зеріттейді.
Энтальпия- 298К химиялық реакция кезіндегі жылу тиімділігі, ол өзімен бірге жылудың бөліну соммасы арасындағы айырмашылықтарға, өнімдерге және жиынтық реакцияларына рұқсат береді.
Жылу сыйымдылық - жылу сыйымдылығын өзгерту жүйесі өзімен бірге соңғы жылу сиымдылығының айырмашылығын және жиынтық шығысы реагенттеріне рұқсат береді.
Энтропия - 298К дәрежесіндегі энтропиялық реакциясы, яғни энтропия өнімінің стандартты айрмашылығы және жиынтық реакциясының шығысы болып саналады.
Жиынтық саны - газ тәрізді жиынтықтардың тепе-теңдік жүйесіндегі саны.
Белгілер және қысқартулар
МЖТОҒЗИ (ЦНИИТМАШ) - машина жасау технологиясының орталық-тандырылған ғылыми-зерттеу институты
Р - қысым, Мегапаскаль
∆Н-энтальпиялық реакцияның өзгеруі
f - фазалардың жалпы саны;
bi - шексіз і компонентінің жалпы моль саны;
Cj - эмпирикалық термодинамикалық функциясы;
Xa - а жүйесіндегі фазалардағы жалпы моль саны,
XjXa - j компонентінің а фазасындағы мольдік бөлігі.
- ыдырау дәрежесі, co
T - кестеде берілген алғашқы мәлімет
G эл - элементтің молекулалық массасы, кг
G қосылыс - қосылыстың молекулалық массасы, кг
G баст - элементтің бастапқы массасы, кг
Кіріспе
Металлокерамика - ұнтақты металлургия әдісімен алынған қатты және тозуға төзімді металл керамикалық материалдар, мұндай қасиетті 900-1150°C температура кезінде сақтауға қабілетті. Көбінесе, компоненттердің әртүрлі өлшемі кезінде кобальтты немесе никельді металды тізбекпен байланысқан вольфрам, титан, тантал, хром карбидтері негізінде жоғары қатты және қиын балқитын материалдардан дайындайды.
Қазіргі уақытта қатты қорытпалар инструменталдыөнеркәсіпте кеңінен қолданылатын кеңінен таралған инструментальды материал болып табылады. Қиын балқитын карбидтер құрылымындағы қатты балқитын құрал HRA 80-92 (HRC 73-76) жоғары қаттылыққа, (800-1000 °C) жылуға төзімділікке ие, сондықтан, олармен тез кескіш болаттар үшін кесу жылдамдығын бірнеше рет жоғарылататын жылдамдықпен жұмыс істеуге болады. Бірақ, жылдам кескіш болаттардан ерекшелігі қатты қорытпалар (σи = 1000-1500 МПа) төмен беріктікке ие, меншікті тұтқырлыққа ие емес. Қатты қорытпалар технологиялық емес: жоғары қаттылықтың себебінен олардан пішінді тұтас құрал жасау мүмкін емес, сондай-ақ, олар тек қана алмазды құралмен - шамалы шлифтеледі, сондықтан, қатты қорытпалар құралдың ұстағышына механикалық бекітілетін немесе оларға балқытылып жапсырылатын пластина түрінде қолданылады.
Муфельді пеш - бұл белгілі температураға дейін әртүрлі материалдарды қыздыруға арналған қыздырғыш құрылғы. Мұндай пештердің басты ерекшелігі - өңделетін материалды қорғайтын және муфельді пештің (муфель материалды немесе бұйымды отынмен және заттармен, оның ішінде газбен жаныпкетуінен қорғайды) негізгі жұмыс кеңістігі болып табылатын муфельдің болуы.
Курстық жұмыстың мақсаты металлокерамикадан жасалған бұйымдарды жоғарытемпературада пісіру үшін өткел типті камералы муфельді пешті жобалауда MgCr2O4 - nC(g) температура мен n=2,9973; 2,4977; 3,4968 кмоль және олардың қосылыстарының таралу деңгейін анықтау, тиімді жүйені анықтау, сонымен қатар материалдық балансын есептеу болып табылады.
1 Тақырып бойынша аналитикалық шолу
1.1 Муфельді пеш сипаттамасы, қолданылуы
Муфельді пеш - бұл белгілі температураға дейін әртүрлі материалдарды қыздыруға арналған қыздырғыш құрылғы. Мұндай пештердің басты ерекшелігі - өңделетін материалды қорғайтын және муфельді пештің (муфель материалды немесе бұйымды отынмен және заттармен, оның ішінде газбен жаныпкетуінен қорғайды) негізгі жұмыс кеңістігі болып табылатын муфельдің болуы.
Муфельді пеш зертханалық аналитикалық жұмыстарды орындауға арналған (мұндай пештерді зертханалық муфельді пештер деп атайды); құйма қалыптарынан балауыздан жасалған бұйымдарды күйдіру және балқыту, құйма қалыптарын күйдіру, әуе кеңістігінде металдарды және материалдарды термиялық және жоғары температуралы өңдеу, керамикалық бұйымдарды күйдіру, бұйымдар мен материалдарды жасыту, босату және шынықтыру, түсті металдарды дәнекерлеу және балқыту, зергерлік және сувенирлік бұйымдарды дайындау үшін арналған.
Муфельді пештердің түрлері:
температура бойынша
конструкциясы бойынша
өңдеудің қорғау режимі бойынша
қыздыру түрі бойынша
Муфельді пештер температуралы жұмыс диапазоны бойынша келесідей түрлерге бөлінеді: Бірқалыпты температурадағы муфельді пештер: 100°С - 500°C. Орташа температурадағы муфельді пештер: 400°С - 900°C. Жоғары температурадағы муфельді пештер: 400°С - 1400°C. Аса жоғары температурадағы муфельді пештер: 400°С - 1700°С (2000°C).
Муфельді пеш өндірісінде бағдарламалы басқарумен барлық сипатталған ерекшеліктер есепке алынды.
Муфельді пештер және олардың негізгі ерекшелігі - бұл өңделетін материалды қорғайтын және муфельді пештің (олай болса, муфель материалды немесе бұйымды отынмен және заттармен, оның ішінде газбен жанып кетуінен қорғайды) негізгі жұмыс кеңістігі болып табылатын муфельдің болуы [1].
Мұндай муфельді пештерде қыздырғыш элементтер дайындамаларды барлық жағынан біркелкі қыздыруға мүмкіндік беретін муфельдің ішінде немесе сыртында орналасады. Муфельді пештерде жанғыш газдар қыздырылатын дайындамалармен немесе шыңдалған темірлермен жанаспайды. Дайындама бір жағынан ашық, торлы терезеге жанасып тұратын қорап түріндегі муфельге орналастырылады. Муфель пешке орналастырылған және барлық жағынан жанғыш газбен қоршалған. Муфельдің қыздырылған қабырғалары жылу таратады да, муфельдегі дайындаманы қыздырады. Олай болса, қыздырылатын дайындама жанғыш газдармен тікелей байланыспайды, онда ол от қабыршақсыз (таза бетімен) қыздырылатын болады.
Қыздырукезінде камерадан бөлініп шыққан зиянды заттарды шығарып тастау үшін муфельді пештіңішіне желдеткіш орнатылған.
Муфельді пеште температураны реттегіш болады, олар қарапайым түрде берілген немесе бастапқы температураны ғана бейнелеп көрсетеді, мұндай реттегіш көбінесе кішкентай пештерде өте сирек қолданылады, берілген және бастапқы температураны сипаттап көрсететін екі дисплейі бар реттегіш кеңінен қолданылады, мұндай реттегіштер қыздыру жылдамдығына және ұстау уақытын жасауы мүмкін, сондай-ақ, мұнда 30 дейінгі қыздыру температурасы режимінің қыздыру бағдарламасын жасауға болады.
Муфельді пештерге арналған қыздырғыштар - қажетті температураға дейін қыздыру үшін пешке орнатылған қыздырғыш элементтер. Муфельді пештер қыздыру кеңістігін жасайтын қорғаныш қабықшасы бар муфельдің болуымен сипатталады. Муфельді пештерге арналған қажетті қыздырғыштардың саны муфельді пештердің өлшемдеріне, сондай-ақ, қыздырғыш элементтердің өлшемдеріне байланысты түрленуі мүмкін.
Металды керамикалық металды фаза Cr, Ni, Al, Fe, Со, Ti, Zr және олардың қорытпаларын құрауы мүмкін.Керамикалық фазаға (Al2O3, Cr2O3, SiO,SiO2, ZrO2) оксидтері, (SiC, Cr3C2, TiC, WC) карбидтері, (Cr2B2, TiB2, ZrB2) боридтері, (MoSi) силицидтері, (TiN) нитридтері және көміртегі (алмаз, графит) жатады. Металл керамикадағы керамикалық құраушылардың мөлшері оның түріне байланысты 15-тен 85% дейінгі (көлемі бойынша) кең аралықта өзгереді [2].
1.2 Өндіру тәсілдері және қолданылуы
Техникада және ғылымда металды керамика ұғымын ұнтақты металлургиямен байланыстырады. Мұнда металды керамиканы оларды әрі қарай күйежентектеу арқылы (метал және керамика) ұнтақтарынан дайындамаларды престеу арқылы алады. Сондай-ақ, тау жыныстарын бұрғылау үшін жәнекесу арқылы металдарды өңдеу үшін пайдаланылатын қатты металды керамикалық материалдарды (қатты қорытпалар) өндіріп шығарады. Графит және темір қоспаларының ұнтақтарын күйежентектеу арқылы алынған металл керамиканың басқа үлгісіне материалы күйежентектеуден кейін маймен сіңірілетін өздігінен майланатын подшипниктер пайдаланылуы мүмкін.
Бөлшектерді өндіру кезінде бөлшектердің бетін коррозиядан және тозудан қорғау үшін ұнтақ бөлшектерін газдытермиялық тозаңдату әдісімен металл керамикалық жабын алады. Металды керамикалық жабынды қалыптастыруда бұл әдісті тозған бөлшектердің өлшемдерін қалпына келтіру кезінде жөндеу үшін қолданылады.
Вакуумде қорытпаны немесе металды термиялық буландыру және пластинкалар (төсемдер) бетінде олардың буының суға айналуы әдісімен жіңішке таспалы металл керамиканы алады. Мысал ретінде, жіңішке таспалы резисторларды дайындау кезінде қолданылатын Cr -- SiO микрокомпозиция қызмет етуі мүмкін.
Алюминий оксиді негізінде металды керамикадан керамикалық құбыр жүргізу крандарының ілмекті элементтерін жасап шығарады [3].
1.3 Металлокерамикалық бұйымдарға қысқаша сипаттама
Қатты қорытпалар - ұнтақты металлургия әдісімен алынған қатты және тозуға төзімді металл керамикалық материалдар, мұндай қасиетті 900-1150°C температуракезінде сақтауға қабілетті. Көбінесе, компоненттердің әртүрлі өлшемі кезінде кобальтты немесе никельді металды тізбекпен байланысқан вольфрам, титан, тантал, хром карбидтері негізінде жоғары қатты және қиын балқитын материалдардан дайындайды.
Қолданылуы. Қазіргі уақытта қатты қорытпалар инструменталдыөнеркәсіпте кеңінен қолданылатын кеңінен таралған инструментальды материал болып табылады. Қиын балқитын карбидтер құрылымындағы қатты балқитын құрал HRA 80-92 (HRC 73-76) жоғары қаттылыққа, (800 -- 1000 °C) жылуға төзімділікке ие, сондықтан, олармен тез кескіш болаттар үшін кесу жылдамдығын бірнеше рет жоғарылататын жылдамдықпен жұмыс істеуге болады. Бірақ, жылдам кескіш болаттардан ерекшелігі қатты қорытпалар (σи = 1000-1500 МПа) төмен беріктікке ие, меншікті тұтқырлыққа ие емес. Қатты қорытпалар технологиялық емес: жоғары қаттылықтың себебінен олардан пішінді тұтас құрал жасау мүмкін емес, сондай-ақ, олар тек қана алмазды құралмен - шамалы шлифтеледі, сондықтан, қатты қорытпалар құралдың ұстағышына механикалық бекітілетін немесе оларға балқытылып жапсырылатын пластина түрінде қолданылады.
Ерітіліп дәнекерленген қатты қорытпаларға қарағанда жоғары қаттылыққа және қызуға төзіміділікке екінші топтағы қорытпалар ие: металды керамикалық немесе ұнтақты қатты қорытпалар.
Мұндай қорытпалардан жасалған бұйымдар өндірісі: кесу құралына арналған пластинкалар, сымдарды тартуға арналған фильер, бұрғылау машиналарына арналған коронкалар, болаттарды, түсті металдарды калибрлеуге арналған сым тартатын тақталар ұнтақты металлургия саласына жатады.
Бұл өндірістің ерекшелігі бөлшектердің өлшемдері дайын және химиялық құрамдары тура, қосымша өңдеуді қажет етпейді, металды ұнтақтарды әрі қарай күйежентектеу, пресстеу жолымен дайындайды.
Оның ішінде, қатты кескіш қорытпалардың пластинкаларын арнайы болат пресс-қалыпта5-7 мың. атм қысыммен вольфрам, титан және кобальт карбидтерінің ұнтақтарын престеу жолымен алады [4].
1400 -- 1600°С температура кезінде әрі қарай күйежентектеу процесінде мұндай пластинкалар қажетті беріктікке ие болады.
Металл керамикалық қатты қорытпаларды алу үшін бастапқы өнімдері вольфрамды ангидрид (WO3), күйе, титанның екі тотығы (TiO2) және кобальт тотығы (Сo3О4) болып табылады.
Өндіріс процесінде әрі қарай престеуге, күйежентектеуге жіберілетін вольфрам және титан карбидтерінің ұнтақтарын және кобальт ұнтағын алады.
Металды керамикалық қатты қорытпалар қазіргі уақытта кескіш құралды жасау үшін едәуір жоғары сапалы материал болып табылады. Металдарды заманауи шапшаң кесу осы қорытпаларды қолдануға негізделген.
Қазіргі уақытта металдарды кесу арқылы өңдеу кезінде минералды керамикалық қорытпалар, престеуден және күйдіруден кейін басқа да минералды қоспаларды және алундтан, корундтан пластинкаларды жасауды меңгеруде.
Болаттарды таза өңдеу кезінде қатты қорытпаларды қолдану кезінде кесу жылдамдығы 2000 ммин дейін жетеді.
Металды керамикалық қатты қорытпаларды пайдалану 13-ші кестеде келтірілген. Мұндай тілімшелерді бөлек жағдайда пайдалану жоғары өнімділікті қамтамасыз етеді.
Дайындамаларды және дайын бөлшектерді жасау үшін ұнтақты металлургияда әртүрлі конструкциялық материалдарды алады. Арнайы қасиеттері бар материалдарды кеңінен қолданады.
Антифрикциялық металды керамикалық материалдардан әртүрлі өнеркәсіп саласына арналған сырғанау подшипниктерін жасайды. Антифрикциялықта кездесетін кеуектілігі 10-35% металды негіздер қатты құраушылар, ал маймен, графитпен немесе пласмассамен толтырылған кеуектер жұмсақ құраушылар болып табылады. Май сіңірілген кеуекті подшипниктер бірнеше ай ішінде қосымша майлаусыз, ал арнайы майлық қалтасы бар подшипниктер май қоры үшін 2-3 жыл ішінде жұмыс істеуге қабілетті. Подшипник жұмыс істеген кезде май қызады да, үстіңгі қабатында майлайтын қабыршақты түзіп, кеуектен сығып шығарылады. Мұндай подшипниктер тамақ өнеркәсібіне арналған машиналарда кеңінен қолданылады, мұнда майдың өнімге түсіп кетуіне жол бермейді. Кеуекті үйкелісті басқыш материалдар үшін темір-графитті, темір-мыс-графитті, қола-графитті, алюминий-мыс-графитті және басқа да композицияны пайдаланады. Мұндай композицияның пайыздық мөлшері бөлшектердің конструкциясына қойылатын эксплуатациялық талаптарға байланысты.
Фрикциялық материалдар мыс немесе темір негізіндегі күрделі композицияға ие. Асбест, қиын балқитын металдар карбидін немесе әртүрлі тотықтарды қосу арқылы үйкеліс коэффициентін жоғарылатуға болады. Тозуды азайту үшін композицияға графитті немесе қорғасынды қосады. Фрикциялық материалдарды көбінесе (лента немесе дөңгелек) негізінде қысыммен пісірілген үйкелісті қабаттан тұратын бейметалды элементтер түрінде пайдаланады.
Үйкеліс коэффициенті темір негізінде үйкелісті материалдар үшін майлаусыз шойын бойынша 0,4-0,6 құрайды. Олар үйкеліс аймағында температураны 500-600°С дейін ұстап тұруға қабілетті. Фрикциялық материалдарды тежеуіш тораптарда және ілінісу тораптарында (ұшақ жасауда, автомобиль жасауда және т.б.) қолданады.
Жоғары кеуекті материалдардан сүзгілерді және басқа да бөлшектерді жасайды. Сүзгілердің түріне байланысты ұнтақтардан кеуектілігі 50% дейінгі коррозияға төзімді болаттарды, алюминийді, титанды, қоланы және басқа да материалдарды дайындап шығарады. Металды жоғары кеуекті материалдарды кеуекті ленталарды жасау кезінде ұнтақтарды айналмалы біліктер арасында алдын ала прокаттау немесе престеусіз күйдіру арқылы алады. Күйдіру кезінде ұнтаққа газды бөліп шығаратын заттарды қосады.
Металды керамикалық қатты қорытпалар жоғары қаттылығымен, жылуға төзімділігімен және тозуға төзімділігімен сипатталады.Сондықтан, олардан кескіш және бұрғы құралдарын жасайды, сондай-ақ бетіне тез тозатын бөлшектерді жібереді. Қатты қорытпаларды көбінесе (WC, TiC, TaC) қиын балқитын металл карбидтерінің ұнтақтарынан дайындайды. Байланыстырушы материал негізінде кобальтты пайдаланады. Келтірілген материалдардың пайыздық байланысын олардың белгілерін байланысты таңдайды.
Ұнтақты металлургияда жоғары кескіш қасиеттерімен сипатталатын алмазды-металды материалдарды дайындайды.Алмазды ұнтақтар үшін байланыстырушы ретінде метал (мыс, никель және т.б.) ұнтақтарын пайдаланады. Ең үлкен қаттылықпен бор (эльбор) карбидтерінен жасалынған материалдар сипатталады.
Ыстыққа төзімді және ыстыққа тұрақты материалдардан жоғары температурада жұмыс істейтін бөлшектерді дайындап шығарады. Мұндай материалдар жоғары ыстыққа төзімділікке, сырғығыштыққа және тотығуға қарсы беріктікке ие. Никель, титан, тантал, вольфрам және басқа да элементтер негізіндегі металды қорытпалар 850-900° С дейін жұмыс істеу кезінде осы талаптарға сай болады. Едәуір жоғары (3000°С дейінгі) температура кезінде тотықтар, карбидтер, боридтер және т.б. түріндегі қиын балқитын және қатты қоспаларды қолдануға болады. Бірақ, мұндай материалдар жоғары сынғыштыққа ие, сондықтан, әртүрлі бөлшектерді дайындап шығару үшін конструкциялық материалдар негізінде таза түрінде қолданылмайды [5].
Ұнтақты металлургияны пайдалану осындай сынғыш қиын балқитын қоспалардың созылымдылығын жоғарылатуға мүмкіндік береді. Металды тізбектер негізінде ыстыққа төзімділікке жақын қиын балқитын қоспаларды, ыстыққа төзімдіметалдар мен қоспаларды таңдайды. Олар химиялық қоспаларды түзбеуі тиіс, қиын балқитын қоспаларда аз еруі, сызықтық ұлғаю, жылу өткізгіштік және серпімділік модулі коэффициенттерінің мәніне жуық болуы тиіс. Ыстыққа төзімді конструкциялық материалдарды жасау технологиясы жеке өзгеше ерекшеліктерімен сипатталады. Ұнтақты металлургияны арнайы электромагниттік қасиеттермен материалдарды алу үшін қолданады.
1.4 Металды керамикалық бөлшектерді дайындау
Техникада және ғылымда металл керамика ұғымын ұнтақты металлургиямен байланыстырады. Мұнда металды керамиканы оларды әрі қарай күйежентектеу арқылы (метал және керамика) ұнтақтарынан дайындамаларды престеу арқылы алады. Сондай-ақ, тау жыныстарын бұрғылау үшін жәнекесу арқылы металдарды өңдеу үшін пайдаланылатын қатты металды керамикалық материалдарды (қатты қорытпалар) өндіріп шығарады. Графит және темір қоспаларының ұнтақтарын күйежентектеу арқылы алынған металды керамиканың басқа үлгісіне материалы күйежентектеуден кейін маймен сіңірілетін өздігінен майланатын подшипниктер пайдаланылуы мүмкін.
Бөлшектерді өндіру кезінде бөлшектердің бетін коррозиядан және тозудан қорғау үшін ұнтақ бөлшектерін газдытермиялық тозаңдату әдісімен металл керамикалық жабын алады. Металды керамикалық жабынды қалыптастыруда бұл әдісті тозған бөлшектердің өлшемдерін қалпына келтіруде, жөндеу кезінде қолданылады.
Вакуумде қорытпаны немесе металды термиялық буландыру және пластинкалар (төсемдер) бетінде олардың буының суға айналуы әдісімен жіңішке таспалы металл керамиканы алады. Мысал ретінде, жіңішке таспалы резисторларды дайындау кезінде қолданылатын Cr -- SiO микрокомпозиция қызмет етуі мүмкін.
Алюминий тотығы негізінде металл керамикадан керамикалық құбыр жүргізу крандарының ілмекті элементтерін жасап шығарады.
Қоспаларды дайындау процесі алдын ала өңдеу, араластыру және бөлшектердің өлшемі бойынша ұнтақтарды топтастырудан тұрады.
Бөлшектерінің өлшемі 50 мкм жоғары ұнтақтарды елеуіште елеу бойынша, ал біршама ұсақ ұнтақтарды - ауада сепарациялау бойынша бөлінеді. Металды ұнтақтарға әртүрлі белгідегі технологиялық қосымдарды: пресстеу процесін және жоғары сападағы дайындамаларды алуды жеңілдететін пластификаторларды (парафинді, стеаринді, олеин қышқылын және т.б.); берілген кеуектілікпен бөлшектерді алу үшін әртүрлі ұшпалы заттарды және күйдіру процесін жақсартатын жеңіл балқитын қосымдардықосады. Аққыштықты жоғарылату үшін кейде ұнтақты алдын ала майдалайды. Дайын болған ұнтақтарды шар тәрізді, барабанды диірмендерде және басқа да араластырғыш құрылғыларда араластырады. Ұнтақтардың технологиялық қасиетін жақсарту үшін алдын ала механикалық немесе термиялық өңдеуде (мысалы, жасытуды) жүргізеді [6].
Металды керамика - бейметал (керамика) қорытпалардың немесе металдардың гетерогенді композициясына ие жасанды материал. Басқа да атаулары: керметтер, керамика-металды материалдар, күйдірілген үйкелісті басқыш материалдар.
Металды керамикалар бейметалдар мен металдардың маңызды конструкциялық және эксплуатациялық қасиеттерін біріктіреді. Олар беріктігімен, тозуға және жылуға жоғары төзімділігімен, коррозияға қарсы қасиеттерімен ерекшеленеді.
Дербес конструкциялық материалдардың және бөлшектердің үйкеліске қарсы немесе қорғаныш жабындылары ретінде автомобиль жасауда, әуе жасауда, транспорт және химиялық машина жасауда, электрприборларын жасауда, құбыр жасауда және басқа да өнеркәсіп салаларында қолданылады.
Стоматологияда металды керамика деп керамикалық массамен салынған металды қаңқасы бар салынбайтын тіс протездерін (көпірше түріндегі протездерді, коронкаларды) айтады.
Мұндай жағдайда макро- және микроретенция есебінен ұсталып тұратын қаңқа және керамикалық масса қолданылады. Олай болса, стоматологияда металды керамика ұғымы техникада және материалтану ұғымынан ерекшеленеді.
Металды керамикалық материалдардың металды фазасы Cr, Ni, Al, Fe, Со, Ti, Zr және олардың қорытпаларын құрайды. Керамикалық фазаға (Al2O3, Cr2O3, SiO, SiO2, ZrO2) оксидтері, (SiC, Cr3C2, TiC) карбидтері, (Cr2B2, TiB2, ZrB2) боридтері, (MoSi) силицидтері, (TiN) нитридтері және көміртегі (алмаз, графит) жатады. Металды керамикадағы керамикалық құраушылардың мөлшері оның түріне байланысты 15-тен 85% дейінгі (көлемі бойынша) кең аралықта өзгереді.
Металды керамикалық материалдарды және бұйымдарды әртүрлі металдардың ұнтақтарынан немесе қорытпалардан бейметалды материалдармен қатар олардың ұнтақтарынан, мысалы, графит, кремнезем, асбест ұнтақтарымен дайындайды.
Кеңінен таралған металл керамикалық материалдар мен бұйымдардың кеңінен таралған түрлері мен белгіленуі келесідей.
Металды керамикалық материалдар мен бұйымдардың түрлері: антифрикциялық, кеуекті, фрикциялық, электротехникалық, қатты, қиын балқитын.
Белгіленуі: сырғанау подшипниктері, сүзіглері, ыстыққа төзімді газ өткізгіш құйма қалыптары, тежеуіш дисктер және мыс, темір негізіндегі жапсырмалар[7].
Нүктелік және роликті пісіру түйіспелері және әртүрлі құралдардың; электр пештердің; магниттердің; өзекшелердің түйіспелері; бұйымның металл бұрыштамалы түйіспелері. Машинаның әртүрлі бөлшектері. Электр шамдарында және түйіспелі бұйымдардағы; медициналық, радиотехникалық приборлардағы қызу сымдары.
1.5 Металды керамикалық материалдардың қасиеті
Кеуекті металды керамикалық материалдардың қасиеті престелген және тұтас металдардың қасиеттері арасындағы аралық болып табылады. Металл керамикалық бұйымдардың қасиетіне әсер ететін негізгі фактор олардың кеуектілігі болып табылады.
Металды керамикалық материалдардың ерекшелігі құймалы материалдар үшін үзілу кедергісімен және сығылу кедергісімен, қаттылықпен арасында пропорционал тәуелділіктің сипатты болмауы болып табылады.
Металды керамикалық материалдардың сығылу кедергісі көп төмендемейді немесе құймалы материалдың сығылу кедергісі басым түседі, бұл кезде үзілу кедергісі біршама төмендейді.
Кеуекті металды керамикалық материалдардың басқа ерекшелігі сығылу кезінде жоғары иілімділік және созуда оларда жоғары морттылықтың үйлесуі болып табылады. Бұл күйдірілген материалдардан тұратын бөлшектер арасында толық емес түйіспемен қамтамасыз етіледі.
Металды керамикалық материалдардың механикалық қасиеті 3-10%-ға, ал кеуетілік төмендеген кезде 1%-ға жоғарылайды [8].
Ірі ұнтақтардан дайындалған материалдардың механикалық қасиеті майда ұнтақтардан дайындалған материалдарға қарағанда төмен, сондықтан, материалдардың құрамына кіретін компоненттердің санының артуымен материалдардың мұндай қасиеті төмендейді.
Кеуекті күйежентектелгентемірдің механикалық қасиетін сипаттаушы мәліметтер келтірілген: жабық - бір-бірімен өзара байланыспайтын қабыршықтар түрі, каналды - бір-бірімен өзара байланысқан сопақшалар, қалта тәрізділер - жабық түрдегі ірі кеуектер, микрокеуектер - бұйымның барлық қалыңдығы бойымен ыдырағандар.
Қатты (кеуекті емес) металл керамикалық материалдардың кейбір технологиялық қасиеті қысыммен өңдеуге жіберілген құймалы металдардың қасиетінен ерекшеленбейді, жеке жағдайда олар құйылған металдардан жоғары болып келеді. Олай болса, карбонилді темір ұнтағынан дайындалған металды керамикалық болат құймалы болатқа қарағанда едәуір жақсы дәнекерленеді.
Тығыз металды керамикалық бұйымдарды көбінесе темір, мыс, алюминий және олардың қорытпалары негізінде шығарылады. Ұнтақты металлургия бұйымдарды әртүрлі бөлшектер түрінде жоғары дәлдік дәрежесімен дайындауға мүмкіндік береді.
Кеуекті подшипниктердің маңызды түрлерінің техникалық сипаттамалары көп майлау кезінде құймалы қалайы қоладан жасалынған подшипниктерге қарағанда аз болып келеді; подшипникте жүктеменің артуымен үйкеліс коэффициенті төмендейді; шеңбердің төмен жылдамдығы кезінде (1 лсек аралығында) шеңбер жылдамдығының артуымен үйкеліс коэффициенті бастапқыда төмендейді, содан кейін біраз артады, ал, 2 лсек жоғары жылдамдықта қайтадан баяу төмендейді; құрғақ үйкелістің болмауы себебінен кеуекті подшипниктердің тозуы құймалы қалайы қоладан жасалынған подшипниктерге қарағанда аз. Кеуекті темір-графитті подшипниктердің баббиттегі Б-83 подшипниктерге қарағанда шамамен 6 есеге кем тозады. кеуекті подшипниктердіңөңделгіштігі төмендемейді, кейбір жағдайда подшипниктердің Б-83 баббитте өңделгіштігі басым түседі.
Кеуекті подшипниктердің мүмкін жүктемесі көбінесе олардың химиялық құрамына, бастапқы материалдың (ұнтақтың) түйіршіктілігіне, шеңбер жылдамдығына және май түріне байланысты [9].
Зайцев машинасындағы кеуекті подшипниктердің сынама нәтижелері
МЖТОҒЗИ (ЦНИИТМАШ)-де подшипниктерді минутына 80 тамшы мөлшерінде тамшылай майлауда және 2,2 мсек шеңбер жылдамдығы кезінде келесідей мәндер берілді: Б-83 баббит үшін - 222, құймалы қола үшін - 53, кеуекті темір-графитті подшипниктері үшін - 84 және кеуек қола үшін - 39.
МЖТОҒЗИ -де жасалған кеуекті темір-графитті подшипниктері үшін шамасы 0-250 кг. смсек жетеді.
40 кг . смсек дейінгі p-v мәндері кезінде маймен сіңірілген кеуекті подшипниктерқосымша майлауды қажет етпейді, 40 кг . смсек жоғары p-v мәндері кезінде қосымша майлауды қолдануы тиіс.
1- стакан; 2- пуансон; 3 - стакан сауыты; 4 - бұйым
Сурет 1. МЖТОҒЗИ калибрлі пресс - қалып
Металды керамикалық сүзгілер. Металды керамикалық сүзгілерді көбінесе қоладан, никельден, жезден, күмістен дайындайды. Металды керамикалық сүзгілердің өлшемдері цилиндрлі пішіндегі сүзгілер үшін 2-ден 300 мм дейінгі аралықта, ал плита үшін 500x1200 мм дейін өзгереді. 5-тен 2,5 кгсм2 дейінгі аралықта қысымның өзгеруі кезінде 1 см2 сүзу бетінде минутына 30-дан 60 л дейінгі аралықта өзгереді. Қола түсті сүзгілердің үзілу кедергісі 3- 4 кгмм2 аралықта өзгереді, ұзару 2,8-3% тең, кеуектілік 45-50% (көлемді), қабырғалардың минималды қалыңдығы 1,5-3 мм.
Металды керамикалық сүзгілерді көп мөлшердегі сұйықтықтаназ мөлшердегі қатты ластануларды бөліп алу үшін қолданады. Сүзгіні тотығудан қорғаныш болған кезде сүзілетін сұйықтықтың ең жоғарғы мүмкін температурасы 500°С-қа тең, тотығудан қорғанышсыз болған кезде 180°С құрайды.
Қосымша механикалық немесе термиялық өңдеу көп жағдайда металл керамикалық бұйымдарды дәл өлшемдеріне дейін жеткізу үшін немесе бұйымдардың беріктігі мен төзімділігін жоғарылату үшін қолданылады. Кеуекті емес металды керамикалық материалдарды кесу арқылы өңдеу металдар мен қорытпаларды өңдеуден айырмашылығы жоқ.
1 - пуансон; 2 - қапталы бойынша калибрлеуші шектегіш; 3 - стакан; 4 - итерлегіш; 5 - пресс үстелі; 6 - бұйым
Сурет 2. Америкалық (АҚШ) калибрлі пресс - қалып
7Кеуекті металдыкерамикалы бұйымдарды дәл өлшемдеріне дейін жеткізу үшін көбінесе пресс - қалыптақыздырмай жаншиды немесе бұл әдісті калибрлеу деп атайды. Калибрлі пресс - қалыптардың ерекшелігі көбінесе биіктігі төмен (ұнтақт жаншуға қор қажет емес) және конструкциясы күрделі болып келеді. Тығындарды диаметрі бойынша калибрлеу үшін ЦНИИТМАШ калибрлі пресс - қалып 1 суретте келтірілген. Калибрлеуді биіктігі бойынша да жасауға болатыны, 2 суреттегі Америкалық (АҚШ) калибрлі пресс - қалыпта көрсетілген.
Калибрлі пресс-қалыптың өлшемдерінде серпімді әрекеттен кейін (0,1% дейінұлғаю) бөлшектердің қажетті өлшемдерге ие болады. Пресстеуші және калибрлеуші пресс-қалыптың өлшемдері арасындағы байланыс күйдіру кезінде бөлшектердіңдиаметрі бойынша қажетті өлшемдерінен 0,5-1%-ға көбірек өлшемдерімен калибрлеуге келіп түскен кезіндегі өзгерісті есепке алу арқылы таңдалады [10].
Калибрлеуге кеткен қысым шығыны 10-30% пресстеу қысымын құрайды. Қысымды төмендету үшін мақсатқа сәйкес бұйымның тесігін жартылай маймен толтырудан кейін калибрлеуді жүргізеді. Калибрлеуді қосиінді прессте жүргізген дұрыс. Бір калибрлеуші бір ауысымда 5000 дейінгі бөлшектерді калибрлеуі мүмкін.
Әрі қарай қысыммен өңдеу (суықтай немесе ыстықтай), сонымен қатар, қосымша термиялық өңдеу бұйымдардың беріктігі мен қасиетін жақсарту үшін жүргізіледі. Мыс және темір негізінде қатты және төзімді материалдарды алу үшін пресс-қалыпта қыздырмай жаншуды, кейде әрі қарай жасытумен жүргізеді. Қиын балқитын металдардан (W, Мо, Та)жасалынған штабиктер ыстықтай соғуға және созуға ұшырайды.. Қосымша өңдеу арқылы тұтас металдар тәрізді металды керамикалық материалдар үшін жоғары механикалық қасиетті алуға болады.
General Motors(АҚШ) фирмасы автоматты болаттың ірі ұсақталған жоңқаларынан төлкелерді шамамен 4500 кгсл қысымда пресстейді. Пресстелген брикеттерді итергіштермен құбырлы пештерде 1000°С температурада күйдіреді. Дайындамаларды салқындағанға дейін прессте соғу жұмыстары, бүйірінен жаншушы сегіз радиалды қысқышымен күйежентектелген дайындаманың саңылауына кіретін орталық құрал білігі бар арнайы штампта жүргізеді. Ыстықтай штамптау кезінде қысым 4500-ден 8000 кгслА дейін өзгереді. Мұндай операцияның өнімділігі сағатына 550 дана [11].
Тұтас кеуексіз металды керамика қысыммен өңделген және құю жолымен дайындалған металдар мен қорытпалардың қасиеті мен құрамы бойынша аз ерекшеленетін және металды керамика әдісімен алын тұтас металдарға (күйежентектелгенметалдар) немесе қорытпаларға ие. Кейбір жағдайларда олардың ұнтақтарынан тұтас металдар мен қорытпалардың түзілу әдісі жалғыз ғана тәсіл болып табылады және олардың қасиеті үшін табиғи ерекше болып сипатталады. Мұндай жолмен, әрі қарай қайта өңдеу үшін жартылай фабрикаттар ретінде күйежентектелгенвольфрамды, молибденді, ниобийді, танталды және басқа да металдар мен қорытпаларды дайындайды. Оның ішінде, гидростатикалық пресстеуге ұшыраған мұндай металдар мен қорытпалар жоғары механикалық қасиеттерге ие болады.
1.6 Кеуекті металды керамика
Кеуекті металды керамика ашық кеуекті түзіп, дайын металл керамикалық бұйымдарда балқытылатын немесе күйдірілетін ұнтақ тәрізді немесе талшықты компоненттерді бастапқы композицияға енгізу жолымен түзіледі. Ашық кеуектілік кеңінен себілген ұнтақты (пресстеусіз) күйдіру кезінде жүргізіледі. Ашық кеуекпен металды керамиканы түзу үшін композицияға газ түзуші заттарды енгізеді. Белгілеріне байланысты кеуекті металды керамиканы үш негізгі топтарға бөледі.
Кеуекті подшипникті металды керамика, яғни металл керамика үйкелісті басқыш қорытпалардан тұрады, тесіктері біліктерді-подшипниктерді майлауды сырттан жағусыз майлауды қамтамасыз ететін майлы затпен толтырылған.
Металды керамикалық сүзгілер. Машинаның гидравликалық және майлаушы жүйелеріндегі майларды тазарту үшін 12455 -- 67 МЕСТ-ке сәйкес сүзуші элементтерді дайындайды. Сүзуші элементтер 3 +- 0,25 ммқабырғаның қалыңдығы кезінде ұзындығы 100 +- 1 мм және сыртқы диаметрі 40 +- 0,5 мм тең төлкеге ие; төлке 25 кгсм2кем емес ішкі қысымды және 5 кгсм2 дейінгі қысым айырмасыбірқалыпты ұстап тұруы тиіс. қысым айырмасы0,5 кгсм2 кезінде сүзгілердің өткізу қабілеті (тұтқырлығы 20 сст май үшін).
№ 1, 2 және 3 сүзгілер (типті өлшемдері) хроммен жабылған, Ст.3сп маркалы көміртекті болаттардың ұнтағынан, № 4, 5 және 6 сүзгілерді - 0Х18Н10 немесе 0Х18Н12Б маркалы болаттардан дайындайды. Буланушы металды керамика, яғни, тесіктері арқылы қысыммен жұмысқа пайдаланылмайтын бөлігінен жіберілетін қандайда бір газ немесе сұйықтық бөлініп шығатын металл керамикадан дайындап шығарылған бұйым. Мысалы, дайындау үшін қолданылады: шарлы көпшікте жүкті ауыстыру үшін жүк тасушы элементтер, ішкі каналдан қалақтардың жұмыстық бетінің тесігі арқылы суытылған ауаның шығуымен газ турбинасының қалағы.
Дисперсті қосындылармен беріктендірілген металды керамика
Берілген топтағы металды керамика құрамында металды негіздегі қиын балқитын жіңішке дисперсті тотықтардың болуымен сипатталады.
Күйежентектелген алюминді ұнтақ - 300-500°С температура кезінде беріктіктің 3-4 есе төмендеуімен сипатталатын (А12О3) алюминий тотығы мен алюминий ұнтақтарын күйдірумен (МЕСТ 10096-62) және пресстеу арқылы түзілген металл керамикалық қорытпа, онда ол әдеттегі алюминий қорытпаларында 20-25 есе төмендейді, өзінің қасиетінің тұрақтылығын және 10 000 cағат кезіндегі жұмыс құрылымын сақтауға қабілетті [12].
Кеуектің түрлілігі ұнтақтың түрі мен түйіршіктің көлеміне байланысты. Біршама көп кездесетін кеуектер: жабық - бір-бірімен өзара байланыспайтын қабыршықтар түрі, каналды - бір-бірімен өзара байланысқан сопақшалар, қалта тәрізділер - жабық түрдегі ірі кеуектер, микрокеуектер - бұйымның барлық қалыңдығы бойымен ыдырағандар.
2 Зерттеу және анализ жүргізуге арналған әдістер. Бастапқы реагенттер
Гиббс энергиясының өзгеруін есептеу арқылы тепе- теңдікті зерттеу, яғни бұл термодинамикалық алмасудағы реакциялардың жүйеде жан- жақты жүруі мүмкін емес. Сондықтан тәжірибенің толық шешімін алуға мүмкіндік беретін әдістерді алғашқы термодинамикалық құралға жатқызуға болады. Қазіргі уақытта Селектор, Астра және HSC-5.11 Chemistryкешендік бағдарламалары түрлері үлкен мүмкіншілік береді, олар химия саласындағы жан-жақты жиынтықтың реакациясына кескіндеме жасауға арналған бағдарлама. ХМИ НЦ КПМЦ жасалған химиялық реакциялардың кинетикалық тепе-теңдігін талдауға α=f(T,τ) рұқсат етілген, мұнда тек кинетикалық емес, сонымен бірге, термодинамикалық ақпараттарды да толық іске асырады. Гиббс өзінің зерттеу жұмысында жылу тиімділігінің тепе-теңдік реакциясын талдау барысында Бертоль қағидасының тұрақсыздығын толық дәлелдеді [7-10].
2.1 Бастапқы заттардың сипаттамасы
Ізденіс жұмысының негізінде универсальды есептеу әдісінің жартылай жиынтық жүйесінде максимальды энтропияны тепе- теңдік жүйесінің жалғыз әдісі бойынша қалыптастырды. Заманауи статистикалық физикаларда ұсынылған шығыстардың энтропиясымен байланысқан дәрежелердің ұсақ бөлшектерін, яғни жұмыс орнындағы (атом, молекула, иондарды) энергетикалық тұрғыда ретке келтіру. Сонымен бірге, макроскопиялық жүйедегі тепе- теңдік жағдайды ретке келтіру, көбінесе энергия деңгейлеріне байланысты барлық ұсақ бөлшектерді бөлу мүмкіншілігін туғызады. Мұндай бөлшектердің саны тым артық болса, онда бөлінген ұсақ бөлшектерді ықтималдықтар деп атайды, ал кейде оны ықтималдықтар теориясының заңы деп те атауы мүмкін. Статистикалық физика заңы көмегімен дискретті санның тұрақтылығын тауып алуға болады, яғни оған берілген макро жағдайы іске асырылады. Осы өлшем бірліктерді энтропиямен салыстырғанда, энтропия құбылысын белгілі - бір жүйеде орналастыруға болады. Сол үшін максимальды энтропия қарастырылған тепе - теңдік бөлшегіне жауап береді. Жабық жүйедегі тепе - теңдік, термодинамиканың екінші заңына сәйкес сипатталады, яғни максимум энтропияға қатысты бос термодинамикалық дәрежесінің санына қатысты, тепе - теңдік жүйесіндегі М, молькг) жиынтық концентрациясына қатысты, Т- температураға және Р- қысымға қатысты сипатталады. (V) - бөлінген көлем және (U) - ішкі энергия сол сияқты тәуелсіз болып қала беретін айнымалылар dV=0 және dU=0 немесе V=const және U=const т.б. Ішкі энергияның торлық тұрақтылғы энергияны сақтау заңы бойынша іске асырылады, ол қоршаған ортаға қатысты механикалық жұмыстарды жүзеге асырады. Тұрақтылықты орнату ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Берілген курстық жұмыс 36 беттен, 10 суреттен, 12 кестеден, 16 пайдаланған әдебиет және 6 қосымшадан тұрады.
Курстық жұмысты HSC-5.1 металлургиялық Outokumpu компаниясында жасалған CHEMISTRY бағдарламасын пайдалана отырып, жүйедегі элементтердің бөліну дәрежесін анықтауға мүмкіндік алдық.
Жұмыстың мақсаты: жұмыста металлокерамикадан жасалған бұйымдарды жоғарытемпературада пісіру үшін өткел типті камералы муфельді пешті жобалауда MgCr2O4 - nC(g) температура мен n=2,9973; 2,4977; 3,4968 кмоль және олардың қосылыстарының таралу деңгейін анықтау, тиімді жүйені анықтау, сонымен қатар материалдық балансын есептеу болып табылады.
Курстық жұмыс аналитикалық шолудан, зерттеуге арналған әдістен, зерттеу нәтижелерін талқылаудан, принципиалды технологиялық сұлбадан, материалдық баланстан, қорытындыдан және пайдаланған әдебиеттерден тұрады.
Мазмұны
Тұжырым
Мазмұны
Нормативтік белгілер
Анықтамалар
Белгілеулер мен қысқартулар
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
8
1. Тақырып бойынша аналитикалық шолу ... ... ... ...
9
1.1 Муфельді пеш сипаттамасы, қолданылуы ... ... ... ..
9
1.2 Өндіру тәсілдері және қолданылуы
1
1.3 Металлокерамикалық бұйымдарға қысқаша сипаттама
1.4 Металды керамикалық бөлшектерді дайындау
1.5 Металды керамикалық материалдардың қасиеті
1.6 Кеуекті металды керамика
2 Зерттеу және анализ жүргізуге арналған әдістер.
Бастапқы реагенттер ... ... ... ...
5
2.1 Бастапқы заттардың сипаттамасы ... ... ... ... ...
1
0.2 Термодинамикалық зерттеу әдістемесі ... ... ... ... ... ..
1
3. Зерттеу нәтижелері және оларды талқылау ... ... ... ... ... ... .
1
3.1 Al2O3-CaC2 жүйесінде өзара әсерлесуді зерттеуде температура әсерінен элементтердің таралу дәрежесі ... ... ... ... ... ... ... ...
1
3.2
3.4
3.5
3.6
4 Ұсынылатын технологиялық сызба
3
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ..
3
Қосымша А
Қосымша Б
Нормативтік белгілер
Бұл курстық жұмыста келесі құжаттарға сілтемелер жасалған.
МЕСТ 7.1 - 2003 Кітапханалық, баспа және ақпараттық жұмыстар бойынша стандарттар жүйесі.
СМЖ ОҚМУ ПР 7.04-2012 Ұйымға, мазмұнға және сабақты өткізуге жалпы талаптар.
МЕСТ 10096-62 - Алюминий тотығы мен алюминий ұнтақтарын күйдірумен пресстеу арқылы түзілген металл керамикалық қорытпа
МЕСТ 12455-67 - Машинаның гидравликалық және майлаушы жүйелеріндегі майларды тазарту
Анықтамалар
Бұл курстық жұмыста келесі анықтамалар мен терминдер қолданылады:
Металды керамика - бейметал (керамика) қорытпалардың немесе металдардың гетерогенді композициясына ие жасанды материал.
Металлокерамика - ұнтақты металлургия әдісімен алынған қатты және тозуға төзімді металл керамикалық материалдар, мұндай қасиетті 900-1150°C температура кезінде сақтауға қабілетті.
Қысым - бір дене екінші дене бетіне әсер еткенде пайда болатын қалыпты күштің қарқындылығын сипаттайтын физикалық шама.
Муфельді пеш - бұл белгілі температураға дейін әртүрлі материалдарды қыздыруға арналған қыздырғыш құрылғы.
Термодинамика - жылу туралы ғылым, химиялық термодинамика химиялық реакция энергиясының түрленуін зеріттейді.
Энтальпия- 298К химиялық реакция кезіндегі жылу тиімділігі, ол өзімен бірге жылудың бөліну соммасы арасындағы айырмашылықтарға, өнімдерге және жиынтық реакцияларына рұқсат береді.
Жылу сыйымдылық - жылу сыйымдылығын өзгерту жүйесі өзімен бірге соңғы жылу сиымдылығының айырмашылығын және жиынтық шығысы реагенттеріне рұқсат береді.
Энтропия - 298К дәрежесіндегі энтропиялық реакциясы, яғни энтропия өнімінің стандартты айрмашылығы және жиынтық реакциясының шығысы болып саналады.
Жиынтық саны - газ тәрізді жиынтықтардың тепе-теңдік жүйесіндегі саны.
Белгілер және қысқартулар
МЖТОҒЗИ (ЦНИИТМАШ) - машина жасау технологиясының орталық-тандырылған ғылыми-зерттеу институты
Р - қысым, Мегапаскаль
∆Н-энтальпиялық реакцияның өзгеруі
f - фазалардың жалпы саны;
bi - шексіз і компонентінің жалпы моль саны;
Cj - эмпирикалық термодинамикалық функциясы;
Xa - а жүйесіндегі фазалардағы жалпы моль саны,
XjXa - j компонентінің а фазасындағы мольдік бөлігі.
- ыдырау дәрежесі, co
T - кестеде берілген алғашқы мәлімет
G эл - элементтің молекулалық массасы, кг
G қосылыс - қосылыстың молекулалық массасы, кг
G баст - элементтің бастапқы массасы, кг
Кіріспе
Металлокерамика - ұнтақты металлургия әдісімен алынған қатты және тозуға төзімді металл керамикалық материалдар, мұндай қасиетті 900-1150°C температура кезінде сақтауға қабілетті. Көбінесе, компоненттердің әртүрлі өлшемі кезінде кобальтты немесе никельді металды тізбекпен байланысқан вольфрам, титан, тантал, хром карбидтері негізінде жоғары қатты және қиын балқитын материалдардан дайындайды.
Қазіргі уақытта қатты қорытпалар инструменталдыөнеркәсіпте кеңінен қолданылатын кеңінен таралған инструментальды материал болып табылады. Қиын балқитын карбидтер құрылымындағы қатты балқитын құрал HRA 80-92 (HRC 73-76) жоғары қаттылыққа, (800-1000 °C) жылуға төзімділікке ие, сондықтан, олармен тез кескіш болаттар үшін кесу жылдамдығын бірнеше рет жоғарылататын жылдамдықпен жұмыс істеуге болады. Бірақ, жылдам кескіш болаттардан ерекшелігі қатты қорытпалар (σи = 1000-1500 МПа) төмен беріктікке ие, меншікті тұтқырлыққа ие емес. Қатты қорытпалар технологиялық емес: жоғары қаттылықтың себебінен олардан пішінді тұтас құрал жасау мүмкін емес, сондай-ақ, олар тек қана алмазды құралмен - шамалы шлифтеледі, сондықтан, қатты қорытпалар құралдың ұстағышына механикалық бекітілетін немесе оларға балқытылып жапсырылатын пластина түрінде қолданылады.
Муфельді пеш - бұл белгілі температураға дейін әртүрлі материалдарды қыздыруға арналған қыздырғыш құрылғы. Мұндай пештердің басты ерекшелігі - өңделетін материалды қорғайтын және муфельді пештің (муфель материалды немесе бұйымды отынмен және заттармен, оның ішінде газбен жаныпкетуінен қорғайды) негізгі жұмыс кеңістігі болып табылатын муфельдің болуы.
Курстық жұмыстың мақсаты металлокерамикадан жасалған бұйымдарды жоғарытемпературада пісіру үшін өткел типті камералы муфельді пешті жобалауда MgCr2O4 - nC(g) температура мен n=2,9973; 2,4977; 3,4968 кмоль және олардың қосылыстарының таралу деңгейін анықтау, тиімді жүйені анықтау, сонымен қатар материалдық балансын есептеу болып табылады.
1 Тақырып бойынша аналитикалық шолу
1.1 Муфельді пеш сипаттамасы, қолданылуы
Муфельді пеш - бұл белгілі температураға дейін әртүрлі материалдарды қыздыруға арналған қыздырғыш құрылғы. Мұндай пештердің басты ерекшелігі - өңделетін материалды қорғайтын және муфельді пештің (муфель материалды немесе бұйымды отынмен және заттармен, оның ішінде газбен жаныпкетуінен қорғайды) негізгі жұмыс кеңістігі болып табылатын муфельдің болуы.
Муфельді пеш зертханалық аналитикалық жұмыстарды орындауға арналған (мұндай пештерді зертханалық муфельді пештер деп атайды); құйма қалыптарынан балауыздан жасалған бұйымдарды күйдіру және балқыту, құйма қалыптарын күйдіру, әуе кеңістігінде металдарды және материалдарды термиялық және жоғары температуралы өңдеу, керамикалық бұйымдарды күйдіру, бұйымдар мен материалдарды жасыту, босату және шынықтыру, түсті металдарды дәнекерлеу және балқыту, зергерлік және сувенирлік бұйымдарды дайындау үшін арналған.
Муфельді пештердің түрлері:
температура бойынша
конструкциясы бойынша
өңдеудің қорғау режимі бойынша
қыздыру түрі бойынша
Муфельді пештер температуралы жұмыс диапазоны бойынша келесідей түрлерге бөлінеді: Бірқалыпты температурадағы муфельді пештер: 100°С - 500°C. Орташа температурадағы муфельді пештер: 400°С - 900°C. Жоғары температурадағы муфельді пештер: 400°С - 1400°C. Аса жоғары температурадағы муфельді пештер: 400°С - 1700°С (2000°C).
Муфельді пеш өндірісінде бағдарламалы басқарумен барлық сипатталған ерекшеліктер есепке алынды.
Муфельді пештер және олардың негізгі ерекшелігі - бұл өңделетін материалды қорғайтын және муфельді пештің (олай болса, муфель материалды немесе бұйымды отынмен және заттармен, оның ішінде газбен жанып кетуінен қорғайды) негізгі жұмыс кеңістігі болып табылатын муфельдің болуы [1].
Мұндай муфельді пештерде қыздырғыш элементтер дайындамаларды барлық жағынан біркелкі қыздыруға мүмкіндік беретін муфельдің ішінде немесе сыртында орналасады. Муфельді пештерде жанғыш газдар қыздырылатын дайындамалармен немесе шыңдалған темірлермен жанаспайды. Дайындама бір жағынан ашық, торлы терезеге жанасып тұратын қорап түріндегі муфельге орналастырылады. Муфель пешке орналастырылған және барлық жағынан жанғыш газбен қоршалған. Муфельдің қыздырылған қабырғалары жылу таратады да, муфельдегі дайындаманы қыздырады. Олай болса, қыздырылатын дайындама жанғыш газдармен тікелей байланыспайды, онда ол от қабыршақсыз (таза бетімен) қыздырылатын болады.
Қыздырукезінде камерадан бөлініп шыққан зиянды заттарды шығарып тастау үшін муфельді пештіңішіне желдеткіш орнатылған.
Муфельді пеште температураны реттегіш болады, олар қарапайым түрде берілген немесе бастапқы температураны ғана бейнелеп көрсетеді, мұндай реттегіш көбінесе кішкентай пештерде өте сирек қолданылады, берілген және бастапқы температураны сипаттап көрсететін екі дисплейі бар реттегіш кеңінен қолданылады, мұндай реттегіштер қыздыру жылдамдығына және ұстау уақытын жасауы мүмкін, сондай-ақ, мұнда 30 дейінгі қыздыру температурасы режимінің қыздыру бағдарламасын жасауға болады.
Муфельді пештерге арналған қыздырғыштар - қажетті температураға дейін қыздыру үшін пешке орнатылған қыздырғыш элементтер. Муфельді пештер қыздыру кеңістігін жасайтын қорғаныш қабықшасы бар муфельдің болуымен сипатталады. Муфельді пештерге арналған қажетті қыздырғыштардың саны муфельді пештердің өлшемдеріне, сондай-ақ, қыздырғыш элементтердің өлшемдеріне байланысты түрленуі мүмкін.
Металды керамикалық металды фаза Cr, Ni, Al, Fe, Со, Ti, Zr және олардың қорытпаларын құрауы мүмкін.Керамикалық фазаға (Al2O3, Cr2O3, SiO,SiO2, ZrO2) оксидтері, (SiC, Cr3C2, TiC, WC) карбидтері, (Cr2B2, TiB2, ZrB2) боридтері, (MoSi) силицидтері, (TiN) нитридтері және көміртегі (алмаз, графит) жатады. Металл керамикадағы керамикалық құраушылардың мөлшері оның түріне байланысты 15-тен 85% дейінгі (көлемі бойынша) кең аралықта өзгереді [2].
1.2 Өндіру тәсілдері және қолданылуы
Техникада және ғылымда металды керамика ұғымын ұнтақты металлургиямен байланыстырады. Мұнда металды керамиканы оларды әрі қарай күйежентектеу арқылы (метал және керамика) ұнтақтарынан дайындамаларды престеу арқылы алады. Сондай-ақ, тау жыныстарын бұрғылау үшін жәнекесу арқылы металдарды өңдеу үшін пайдаланылатын қатты металды керамикалық материалдарды (қатты қорытпалар) өндіріп шығарады. Графит және темір қоспаларының ұнтақтарын күйежентектеу арқылы алынған металл керамиканың басқа үлгісіне материалы күйежентектеуден кейін маймен сіңірілетін өздігінен майланатын подшипниктер пайдаланылуы мүмкін.
Бөлшектерді өндіру кезінде бөлшектердің бетін коррозиядан және тозудан қорғау үшін ұнтақ бөлшектерін газдытермиялық тозаңдату әдісімен металл керамикалық жабын алады. Металды керамикалық жабынды қалыптастыруда бұл әдісті тозған бөлшектердің өлшемдерін қалпына келтіру кезінде жөндеу үшін қолданылады.
Вакуумде қорытпаны немесе металды термиялық буландыру және пластинкалар (төсемдер) бетінде олардың буының суға айналуы әдісімен жіңішке таспалы металл керамиканы алады. Мысал ретінде, жіңішке таспалы резисторларды дайындау кезінде қолданылатын Cr -- SiO микрокомпозиция қызмет етуі мүмкін.
Алюминий оксиді негізінде металды керамикадан керамикалық құбыр жүргізу крандарының ілмекті элементтерін жасап шығарады [3].
1.3 Металлокерамикалық бұйымдарға қысқаша сипаттама
Қатты қорытпалар - ұнтақты металлургия әдісімен алынған қатты және тозуға төзімді металл керамикалық материалдар, мұндай қасиетті 900-1150°C температуракезінде сақтауға қабілетті. Көбінесе, компоненттердің әртүрлі өлшемі кезінде кобальтты немесе никельді металды тізбекпен байланысқан вольфрам, титан, тантал, хром карбидтері негізінде жоғары қатты және қиын балқитын материалдардан дайындайды.
Қолданылуы. Қазіргі уақытта қатты қорытпалар инструменталдыөнеркәсіпте кеңінен қолданылатын кеңінен таралған инструментальды материал болып табылады. Қиын балқитын карбидтер құрылымындағы қатты балқитын құрал HRA 80-92 (HRC 73-76) жоғары қаттылыққа, (800 -- 1000 °C) жылуға төзімділікке ие, сондықтан, олармен тез кескіш болаттар үшін кесу жылдамдығын бірнеше рет жоғарылататын жылдамдықпен жұмыс істеуге болады. Бірақ, жылдам кескіш болаттардан ерекшелігі қатты қорытпалар (σи = 1000-1500 МПа) төмен беріктікке ие, меншікті тұтқырлыққа ие емес. Қатты қорытпалар технологиялық емес: жоғары қаттылықтың себебінен олардан пішінді тұтас құрал жасау мүмкін емес, сондай-ақ, олар тек қана алмазды құралмен - шамалы шлифтеледі, сондықтан, қатты қорытпалар құралдың ұстағышына механикалық бекітілетін немесе оларға балқытылып жапсырылатын пластина түрінде қолданылады.
Ерітіліп дәнекерленген қатты қорытпаларға қарағанда жоғары қаттылыққа және қызуға төзіміділікке екінші топтағы қорытпалар ие: металды керамикалық немесе ұнтақты қатты қорытпалар.
Мұндай қорытпалардан жасалған бұйымдар өндірісі: кесу құралына арналған пластинкалар, сымдарды тартуға арналған фильер, бұрғылау машиналарына арналған коронкалар, болаттарды, түсті металдарды калибрлеуге арналған сым тартатын тақталар ұнтақты металлургия саласына жатады.
Бұл өндірістің ерекшелігі бөлшектердің өлшемдері дайын және химиялық құрамдары тура, қосымша өңдеуді қажет етпейді, металды ұнтақтарды әрі қарай күйежентектеу, пресстеу жолымен дайындайды.
Оның ішінде, қатты кескіш қорытпалардың пластинкаларын арнайы болат пресс-қалыпта5-7 мың. атм қысыммен вольфрам, титан және кобальт карбидтерінің ұнтақтарын престеу жолымен алады [4].
1400 -- 1600°С температура кезінде әрі қарай күйежентектеу процесінде мұндай пластинкалар қажетті беріктікке ие болады.
Металл керамикалық қатты қорытпаларды алу үшін бастапқы өнімдері вольфрамды ангидрид (WO3), күйе, титанның екі тотығы (TiO2) және кобальт тотығы (Сo3О4) болып табылады.
Өндіріс процесінде әрі қарай престеуге, күйежентектеуге жіберілетін вольфрам және титан карбидтерінің ұнтақтарын және кобальт ұнтағын алады.
Металды керамикалық қатты қорытпалар қазіргі уақытта кескіш құралды жасау үшін едәуір жоғары сапалы материал болып табылады. Металдарды заманауи шапшаң кесу осы қорытпаларды қолдануға негізделген.
Қазіргі уақытта металдарды кесу арқылы өңдеу кезінде минералды керамикалық қорытпалар, престеуден және күйдіруден кейін басқа да минералды қоспаларды және алундтан, корундтан пластинкаларды жасауды меңгеруде.
Болаттарды таза өңдеу кезінде қатты қорытпаларды қолдану кезінде кесу жылдамдығы 2000 ммин дейін жетеді.
Металды керамикалық қатты қорытпаларды пайдалану 13-ші кестеде келтірілген. Мұндай тілімшелерді бөлек жағдайда пайдалану жоғары өнімділікті қамтамасыз етеді.
Дайындамаларды және дайын бөлшектерді жасау үшін ұнтақты металлургияда әртүрлі конструкциялық материалдарды алады. Арнайы қасиеттері бар материалдарды кеңінен қолданады.
Антифрикциялық металды керамикалық материалдардан әртүрлі өнеркәсіп саласына арналған сырғанау подшипниктерін жасайды. Антифрикциялықта кездесетін кеуектілігі 10-35% металды негіздер қатты құраушылар, ал маймен, графитпен немесе пласмассамен толтырылған кеуектер жұмсақ құраушылар болып табылады. Май сіңірілген кеуекті подшипниктер бірнеше ай ішінде қосымша майлаусыз, ал арнайы майлық қалтасы бар подшипниктер май қоры үшін 2-3 жыл ішінде жұмыс істеуге қабілетті. Подшипник жұмыс істеген кезде май қызады да, үстіңгі қабатында майлайтын қабыршақты түзіп, кеуектен сығып шығарылады. Мұндай подшипниктер тамақ өнеркәсібіне арналған машиналарда кеңінен қолданылады, мұнда майдың өнімге түсіп кетуіне жол бермейді. Кеуекті үйкелісті басқыш материалдар үшін темір-графитті, темір-мыс-графитті, қола-графитті, алюминий-мыс-графитті және басқа да композицияны пайдаланады. Мұндай композицияның пайыздық мөлшері бөлшектердің конструкциясына қойылатын эксплуатациялық талаптарға байланысты.
Фрикциялық материалдар мыс немесе темір негізіндегі күрделі композицияға ие. Асбест, қиын балқитын металдар карбидін немесе әртүрлі тотықтарды қосу арқылы үйкеліс коэффициентін жоғарылатуға болады. Тозуды азайту үшін композицияға графитті немесе қорғасынды қосады. Фрикциялық материалдарды көбінесе (лента немесе дөңгелек) негізінде қысыммен пісірілген үйкелісті қабаттан тұратын бейметалды элементтер түрінде пайдаланады.
Үйкеліс коэффициенті темір негізінде үйкелісті материалдар үшін майлаусыз шойын бойынша 0,4-0,6 құрайды. Олар үйкеліс аймағында температураны 500-600°С дейін ұстап тұруға қабілетті. Фрикциялық материалдарды тежеуіш тораптарда және ілінісу тораптарында (ұшақ жасауда, автомобиль жасауда және т.б.) қолданады.
Жоғары кеуекті материалдардан сүзгілерді және басқа да бөлшектерді жасайды. Сүзгілердің түріне байланысты ұнтақтардан кеуектілігі 50% дейінгі коррозияға төзімді болаттарды, алюминийді, титанды, қоланы және басқа да материалдарды дайындап шығарады. Металды жоғары кеуекті материалдарды кеуекті ленталарды жасау кезінде ұнтақтарды айналмалы біліктер арасында алдын ала прокаттау немесе престеусіз күйдіру арқылы алады. Күйдіру кезінде ұнтаққа газды бөліп шығаратын заттарды қосады.
Металды керамикалық қатты қорытпалар жоғары қаттылығымен, жылуға төзімділігімен және тозуға төзімділігімен сипатталады.Сондықтан, олардан кескіш және бұрғы құралдарын жасайды, сондай-ақ бетіне тез тозатын бөлшектерді жібереді. Қатты қорытпаларды көбінесе (WC, TiC, TaC) қиын балқитын металл карбидтерінің ұнтақтарынан дайындайды. Байланыстырушы материал негізінде кобальтты пайдаланады. Келтірілген материалдардың пайыздық байланысын олардың белгілерін байланысты таңдайды.
Ұнтақты металлургияда жоғары кескіш қасиеттерімен сипатталатын алмазды-металды материалдарды дайындайды.Алмазды ұнтақтар үшін байланыстырушы ретінде метал (мыс, никель және т.б.) ұнтақтарын пайдаланады. Ең үлкен қаттылықпен бор (эльбор) карбидтерінен жасалынған материалдар сипатталады.
Ыстыққа төзімді және ыстыққа тұрақты материалдардан жоғары температурада жұмыс істейтін бөлшектерді дайындап шығарады. Мұндай материалдар жоғары ыстыққа төзімділікке, сырғығыштыққа және тотығуға қарсы беріктікке ие. Никель, титан, тантал, вольфрам және басқа да элементтер негізіндегі металды қорытпалар 850-900° С дейін жұмыс істеу кезінде осы талаптарға сай болады. Едәуір жоғары (3000°С дейінгі) температура кезінде тотықтар, карбидтер, боридтер және т.б. түріндегі қиын балқитын және қатты қоспаларды қолдануға болады. Бірақ, мұндай материалдар жоғары сынғыштыққа ие, сондықтан, әртүрлі бөлшектерді дайындап шығару үшін конструкциялық материалдар негізінде таза түрінде қолданылмайды [5].
Ұнтақты металлургияны пайдалану осындай сынғыш қиын балқитын қоспалардың созылымдылығын жоғарылатуға мүмкіндік береді. Металды тізбектер негізінде ыстыққа төзімділікке жақын қиын балқитын қоспаларды, ыстыққа төзімдіметалдар мен қоспаларды таңдайды. Олар химиялық қоспаларды түзбеуі тиіс, қиын балқитын қоспаларда аз еруі, сызықтық ұлғаю, жылу өткізгіштік және серпімділік модулі коэффициенттерінің мәніне жуық болуы тиіс. Ыстыққа төзімді конструкциялық материалдарды жасау технологиясы жеке өзгеше ерекшеліктерімен сипатталады. Ұнтақты металлургияны арнайы электромагниттік қасиеттермен материалдарды алу үшін қолданады.
1.4 Металды керамикалық бөлшектерді дайындау
Техникада және ғылымда металл керамика ұғымын ұнтақты металлургиямен байланыстырады. Мұнда металды керамиканы оларды әрі қарай күйежентектеу арқылы (метал және керамика) ұнтақтарынан дайындамаларды престеу арқылы алады. Сондай-ақ, тау жыныстарын бұрғылау үшін жәнекесу арқылы металдарды өңдеу үшін пайдаланылатын қатты металды керамикалық материалдарды (қатты қорытпалар) өндіріп шығарады. Графит және темір қоспаларының ұнтақтарын күйежентектеу арқылы алынған металды керамиканың басқа үлгісіне материалы күйежентектеуден кейін маймен сіңірілетін өздігінен майланатын подшипниктер пайдаланылуы мүмкін.
Бөлшектерді өндіру кезінде бөлшектердің бетін коррозиядан және тозудан қорғау үшін ұнтақ бөлшектерін газдытермиялық тозаңдату әдісімен металл керамикалық жабын алады. Металды керамикалық жабынды қалыптастыруда бұл әдісті тозған бөлшектердің өлшемдерін қалпына келтіруде, жөндеу кезінде қолданылады.
Вакуумде қорытпаны немесе металды термиялық буландыру және пластинкалар (төсемдер) бетінде олардың буының суға айналуы әдісімен жіңішке таспалы металл керамиканы алады. Мысал ретінде, жіңішке таспалы резисторларды дайындау кезінде қолданылатын Cr -- SiO микрокомпозиция қызмет етуі мүмкін.
Алюминий тотығы негізінде металл керамикадан керамикалық құбыр жүргізу крандарының ілмекті элементтерін жасап шығарады.
Қоспаларды дайындау процесі алдын ала өңдеу, араластыру және бөлшектердің өлшемі бойынша ұнтақтарды топтастырудан тұрады.
Бөлшектерінің өлшемі 50 мкм жоғары ұнтақтарды елеуіште елеу бойынша, ал біршама ұсақ ұнтақтарды - ауада сепарациялау бойынша бөлінеді. Металды ұнтақтарға әртүрлі белгідегі технологиялық қосымдарды: пресстеу процесін және жоғары сападағы дайындамаларды алуды жеңілдететін пластификаторларды (парафинді, стеаринді, олеин қышқылын және т.б.); берілген кеуектілікпен бөлшектерді алу үшін әртүрлі ұшпалы заттарды және күйдіру процесін жақсартатын жеңіл балқитын қосымдардықосады. Аққыштықты жоғарылату үшін кейде ұнтақты алдын ала майдалайды. Дайын болған ұнтақтарды шар тәрізді, барабанды диірмендерде және басқа да араластырғыш құрылғыларда араластырады. Ұнтақтардың технологиялық қасиетін жақсарту үшін алдын ала механикалық немесе термиялық өңдеуде (мысалы, жасытуды) жүргізеді [6].
Металды керамика - бейметал (керамика) қорытпалардың немесе металдардың гетерогенді композициясына ие жасанды материал. Басқа да атаулары: керметтер, керамика-металды материалдар, күйдірілген үйкелісті басқыш материалдар.
Металды керамикалар бейметалдар мен металдардың маңызды конструкциялық және эксплуатациялық қасиеттерін біріктіреді. Олар беріктігімен, тозуға және жылуға жоғары төзімділігімен, коррозияға қарсы қасиеттерімен ерекшеленеді.
Дербес конструкциялық материалдардың және бөлшектердің үйкеліске қарсы немесе қорғаныш жабындылары ретінде автомобиль жасауда, әуе жасауда, транспорт және химиялық машина жасауда, электрприборларын жасауда, құбыр жасауда және басқа да өнеркәсіп салаларында қолданылады.
Стоматологияда металды керамика деп керамикалық массамен салынған металды қаңқасы бар салынбайтын тіс протездерін (көпірше түріндегі протездерді, коронкаларды) айтады.
Мұндай жағдайда макро- және микроретенция есебінен ұсталып тұратын қаңқа және керамикалық масса қолданылады. Олай болса, стоматологияда металды керамика ұғымы техникада және материалтану ұғымынан ерекшеленеді.
Металды керамикалық материалдардың металды фазасы Cr, Ni, Al, Fe, Со, Ti, Zr және олардың қорытпаларын құрайды. Керамикалық фазаға (Al2O3, Cr2O3, SiO, SiO2, ZrO2) оксидтері, (SiC, Cr3C2, TiC) карбидтері, (Cr2B2, TiB2, ZrB2) боридтері, (MoSi) силицидтері, (TiN) нитридтері және көміртегі (алмаз, графит) жатады. Металды керамикадағы керамикалық құраушылардың мөлшері оның түріне байланысты 15-тен 85% дейінгі (көлемі бойынша) кең аралықта өзгереді.
Металды керамикалық материалдарды және бұйымдарды әртүрлі металдардың ұнтақтарынан немесе қорытпалардан бейметалды материалдармен қатар олардың ұнтақтарынан, мысалы, графит, кремнезем, асбест ұнтақтарымен дайындайды.
Кеңінен таралған металл керамикалық материалдар мен бұйымдардың кеңінен таралған түрлері мен белгіленуі келесідей.
Металды керамикалық материалдар мен бұйымдардың түрлері: антифрикциялық, кеуекті, фрикциялық, электротехникалық, қатты, қиын балқитын.
Белгіленуі: сырғанау подшипниктері, сүзіглері, ыстыққа төзімді газ өткізгіш құйма қалыптары, тежеуіш дисктер және мыс, темір негізіндегі жапсырмалар[7].
Нүктелік және роликті пісіру түйіспелері және әртүрлі құралдардың; электр пештердің; магниттердің; өзекшелердің түйіспелері; бұйымның металл бұрыштамалы түйіспелері. Машинаның әртүрлі бөлшектері. Электр шамдарында және түйіспелі бұйымдардағы; медициналық, радиотехникалық приборлардағы қызу сымдары.
1.5 Металды керамикалық материалдардың қасиеті
Кеуекті металды керамикалық материалдардың қасиеті престелген және тұтас металдардың қасиеттері арасындағы аралық болып табылады. Металл керамикалық бұйымдардың қасиетіне әсер ететін негізгі фактор олардың кеуектілігі болып табылады.
Металды керамикалық материалдардың ерекшелігі құймалы материалдар үшін үзілу кедергісімен және сығылу кедергісімен, қаттылықпен арасында пропорционал тәуелділіктің сипатты болмауы болып табылады.
Металды керамикалық материалдардың сығылу кедергісі көп төмендемейді немесе құймалы материалдың сығылу кедергісі басым түседі, бұл кезде үзілу кедергісі біршама төмендейді.
Кеуекті металды керамикалық материалдардың басқа ерекшелігі сығылу кезінде жоғары иілімділік және созуда оларда жоғары морттылықтың үйлесуі болып табылады. Бұл күйдірілген материалдардан тұратын бөлшектер арасында толық емес түйіспемен қамтамасыз етіледі.
Металды керамикалық материалдардың механикалық қасиеті 3-10%-ға, ал кеуетілік төмендеген кезде 1%-ға жоғарылайды [8].
Ірі ұнтақтардан дайындалған материалдардың механикалық қасиеті майда ұнтақтардан дайындалған материалдарға қарағанда төмен, сондықтан, материалдардың құрамына кіретін компоненттердің санының артуымен материалдардың мұндай қасиеті төмендейді.
Кеуекті күйежентектелгентемірдің механикалық қасиетін сипаттаушы мәліметтер келтірілген: жабық - бір-бірімен өзара байланыспайтын қабыршықтар түрі, каналды - бір-бірімен өзара байланысқан сопақшалар, қалта тәрізділер - жабық түрдегі ірі кеуектер, микрокеуектер - бұйымның барлық қалыңдығы бойымен ыдырағандар.
Қатты (кеуекті емес) металл керамикалық материалдардың кейбір технологиялық қасиеті қысыммен өңдеуге жіберілген құймалы металдардың қасиетінен ерекшеленбейді, жеке жағдайда олар құйылған металдардан жоғары болып келеді. Олай болса, карбонилді темір ұнтағынан дайындалған металды керамикалық болат құймалы болатқа қарағанда едәуір жақсы дәнекерленеді.
Тығыз металды керамикалық бұйымдарды көбінесе темір, мыс, алюминий және олардың қорытпалары негізінде шығарылады. Ұнтақты металлургия бұйымдарды әртүрлі бөлшектер түрінде жоғары дәлдік дәрежесімен дайындауға мүмкіндік береді.
Кеуекті подшипниктердің маңызды түрлерінің техникалық сипаттамалары көп майлау кезінде құймалы қалайы қоладан жасалынған подшипниктерге қарағанда аз болып келеді; подшипникте жүктеменің артуымен үйкеліс коэффициенті төмендейді; шеңбердің төмен жылдамдығы кезінде (1 лсек аралығында) шеңбер жылдамдығының артуымен үйкеліс коэффициенті бастапқыда төмендейді, содан кейін біраз артады, ал, 2 лсек жоғары жылдамдықта қайтадан баяу төмендейді; құрғақ үйкелістің болмауы себебінен кеуекті подшипниктердің тозуы құймалы қалайы қоладан жасалынған подшипниктерге қарағанда аз. Кеуекті темір-графитті подшипниктердің баббиттегі Б-83 подшипниктерге қарағанда шамамен 6 есеге кем тозады. кеуекті подшипниктердіңөңделгіштігі төмендемейді, кейбір жағдайда подшипниктердің Б-83 баббитте өңделгіштігі басым түседі.
Кеуекті подшипниктердің мүмкін жүктемесі көбінесе олардың химиялық құрамына, бастапқы материалдың (ұнтақтың) түйіршіктілігіне, шеңбер жылдамдығына және май түріне байланысты [9].
Зайцев машинасындағы кеуекті подшипниктердің сынама нәтижелері
МЖТОҒЗИ (ЦНИИТМАШ)-де подшипниктерді минутына 80 тамшы мөлшерінде тамшылай майлауда және 2,2 мсек шеңбер жылдамдығы кезінде келесідей мәндер берілді: Б-83 баббит үшін - 222, құймалы қола үшін - 53, кеуекті темір-графитті подшипниктері үшін - 84 және кеуек қола үшін - 39.
МЖТОҒЗИ -де жасалған кеуекті темір-графитті подшипниктері үшін шамасы 0-250 кг. смсек жетеді.
40 кг . смсек дейінгі p-v мәндері кезінде маймен сіңірілген кеуекті подшипниктерқосымша майлауды қажет етпейді, 40 кг . смсек жоғары p-v мәндері кезінде қосымша майлауды қолдануы тиіс.
1- стакан; 2- пуансон; 3 - стакан сауыты; 4 - бұйым
Сурет 1. МЖТОҒЗИ калибрлі пресс - қалып
Металды керамикалық сүзгілер. Металды керамикалық сүзгілерді көбінесе қоладан, никельден, жезден, күмістен дайындайды. Металды керамикалық сүзгілердің өлшемдері цилиндрлі пішіндегі сүзгілер үшін 2-ден 300 мм дейінгі аралықта, ал плита үшін 500x1200 мм дейін өзгереді. 5-тен 2,5 кгсм2 дейінгі аралықта қысымның өзгеруі кезінде 1 см2 сүзу бетінде минутына 30-дан 60 л дейінгі аралықта өзгереді. Қола түсті сүзгілердің үзілу кедергісі 3- 4 кгмм2 аралықта өзгереді, ұзару 2,8-3% тең, кеуектілік 45-50% (көлемді), қабырғалардың минималды қалыңдығы 1,5-3 мм.
Металды керамикалық сүзгілерді көп мөлшердегі сұйықтықтаназ мөлшердегі қатты ластануларды бөліп алу үшін қолданады. Сүзгіні тотығудан қорғаныш болған кезде сүзілетін сұйықтықтың ең жоғарғы мүмкін температурасы 500°С-қа тең, тотығудан қорғанышсыз болған кезде 180°С құрайды.
Қосымша механикалық немесе термиялық өңдеу көп жағдайда металл керамикалық бұйымдарды дәл өлшемдеріне дейін жеткізу үшін немесе бұйымдардың беріктігі мен төзімділігін жоғарылату үшін қолданылады. Кеуекті емес металды керамикалық материалдарды кесу арқылы өңдеу металдар мен қорытпаларды өңдеуден айырмашылығы жоқ.
1 - пуансон; 2 - қапталы бойынша калибрлеуші шектегіш; 3 - стакан; 4 - итерлегіш; 5 - пресс үстелі; 6 - бұйым
Сурет 2. Америкалық (АҚШ) калибрлі пресс - қалып
7Кеуекті металдыкерамикалы бұйымдарды дәл өлшемдеріне дейін жеткізу үшін көбінесе пресс - қалыптақыздырмай жаншиды немесе бұл әдісті калибрлеу деп атайды. Калибрлі пресс - қалыптардың ерекшелігі көбінесе биіктігі төмен (ұнтақт жаншуға қор қажет емес) және конструкциясы күрделі болып келеді. Тығындарды диаметрі бойынша калибрлеу үшін ЦНИИТМАШ калибрлі пресс - қалып 1 суретте келтірілген. Калибрлеуді биіктігі бойынша да жасауға болатыны, 2 суреттегі Америкалық (АҚШ) калибрлі пресс - қалыпта көрсетілген.
Калибрлі пресс-қалыптың өлшемдерінде серпімді әрекеттен кейін (0,1% дейінұлғаю) бөлшектердің қажетті өлшемдерге ие болады. Пресстеуші және калибрлеуші пресс-қалыптың өлшемдері арасындағы байланыс күйдіру кезінде бөлшектердіңдиаметрі бойынша қажетті өлшемдерінен 0,5-1%-ға көбірек өлшемдерімен калибрлеуге келіп түскен кезіндегі өзгерісті есепке алу арқылы таңдалады [10].
Калибрлеуге кеткен қысым шығыны 10-30% пресстеу қысымын құрайды. Қысымды төмендету үшін мақсатқа сәйкес бұйымның тесігін жартылай маймен толтырудан кейін калибрлеуді жүргізеді. Калибрлеуді қосиінді прессте жүргізген дұрыс. Бір калибрлеуші бір ауысымда 5000 дейінгі бөлшектерді калибрлеуі мүмкін.
Әрі қарай қысыммен өңдеу (суықтай немесе ыстықтай), сонымен қатар, қосымша термиялық өңдеу бұйымдардың беріктігі мен қасиетін жақсарту үшін жүргізіледі. Мыс және темір негізінде қатты және төзімді материалдарды алу үшін пресс-қалыпта қыздырмай жаншуды, кейде әрі қарай жасытумен жүргізеді. Қиын балқитын металдардан (W, Мо, Та)жасалынған штабиктер ыстықтай соғуға және созуға ұшырайды.. Қосымша өңдеу арқылы тұтас металдар тәрізді металды керамикалық материалдар үшін жоғары механикалық қасиетті алуға болады.
General Motors(АҚШ) фирмасы автоматты болаттың ірі ұсақталған жоңқаларынан төлкелерді шамамен 4500 кгсл қысымда пресстейді. Пресстелген брикеттерді итергіштермен құбырлы пештерде 1000°С температурада күйдіреді. Дайындамаларды салқындағанға дейін прессте соғу жұмыстары, бүйірінен жаншушы сегіз радиалды қысқышымен күйежентектелген дайындаманың саңылауына кіретін орталық құрал білігі бар арнайы штампта жүргізеді. Ыстықтай штамптау кезінде қысым 4500-ден 8000 кгслА дейін өзгереді. Мұндай операцияның өнімділігі сағатына 550 дана [11].
Тұтас кеуексіз металды керамика қысыммен өңделген және құю жолымен дайындалған металдар мен қорытпалардың қасиеті мен құрамы бойынша аз ерекшеленетін және металды керамика әдісімен алын тұтас металдарға (күйежентектелгенметалдар) немесе қорытпаларға ие. Кейбір жағдайларда олардың ұнтақтарынан тұтас металдар мен қорытпалардың түзілу әдісі жалғыз ғана тәсіл болып табылады және олардың қасиеті үшін табиғи ерекше болып сипатталады. Мұндай жолмен, әрі қарай қайта өңдеу үшін жартылай фабрикаттар ретінде күйежентектелгенвольфрамды, молибденді, ниобийді, танталды және басқа да металдар мен қорытпаларды дайындайды. Оның ішінде, гидростатикалық пресстеуге ұшыраған мұндай металдар мен қорытпалар жоғары механикалық қасиеттерге ие болады.
1.6 Кеуекті металды керамика
Кеуекті металды керамика ашық кеуекті түзіп, дайын металл керамикалық бұйымдарда балқытылатын немесе күйдірілетін ұнтақ тәрізді немесе талшықты компоненттерді бастапқы композицияға енгізу жолымен түзіледі. Ашық кеуектілік кеңінен себілген ұнтақты (пресстеусіз) күйдіру кезінде жүргізіледі. Ашық кеуекпен металды керамиканы түзу үшін композицияға газ түзуші заттарды енгізеді. Белгілеріне байланысты кеуекті металды керамиканы үш негізгі топтарға бөледі.
Кеуекті подшипникті металды керамика, яғни металл керамика үйкелісті басқыш қорытпалардан тұрады, тесіктері біліктерді-подшипниктерді майлауды сырттан жағусыз майлауды қамтамасыз ететін майлы затпен толтырылған.
Металды керамикалық сүзгілер. Машинаның гидравликалық және майлаушы жүйелеріндегі майларды тазарту үшін 12455 -- 67 МЕСТ-ке сәйкес сүзуші элементтерді дайындайды. Сүзуші элементтер 3 +- 0,25 ммқабырғаның қалыңдығы кезінде ұзындығы 100 +- 1 мм және сыртқы диаметрі 40 +- 0,5 мм тең төлкеге ие; төлке 25 кгсм2кем емес ішкі қысымды және 5 кгсм2 дейінгі қысым айырмасыбірқалыпты ұстап тұруы тиіс. қысым айырмасы0,5 кгсм2 кезінде сүзгілердің өткізу қабілеті (тұтқырлығы 20 сст май үшін).
№ 1, 2 және 3 сүзгілер (типті өлшемдері) хроммен жабылған, Ст.3сп маркалы көміртекті болаттардың ұнтағынан, № 4, 5 және 6 сүзгілерді - 0Х18Н10 немесе 0Х18Н12Б маркалы болаттардан дайындайды. Буланушы металды керамика, яғни, тесіктері арқылы қысыммен жұмысқа пайдаланылмайтын бөлігінен жіберілетін қандайда бір газ немесе сұйықтық бөлініп шығатын металл керамикадан дайындап шығарылған бұйым. Мысалы, дайындау үшін қолданылады: шарлы көпшікте жүкті ауыстыру үшін жүк тасушы элементтер, ішкі каналдан қалақтардың жұмыстық бетінің тесігі арқылы суытылған ауаның шығуымен газ турбинасының қалағы.
Дисперсті қосындылармен беріктендірілген металды керамика
Берілген топтағы металды керамика құрамында металды негіздегі қиын балқитын жіңішке дисперсті тотықтардың болуымен сипатталады.
Күйежентектелген алюминді ұнтақ - 300-500°С температура кезінде беріктіктің 3-4 есе төмендеуімен сипатталатын (А12О3) алюминий тотығы мен алюминий ұнтақтарын күйдірумен (МЕСТ 10096-62) және пресстеу арқылы түзілген металл керамикалық қорытпа, онда ол әдеттегі алюминий қорытпаларында 20-25 есе төмендейді, өзінің қасиетінің тұрақтылығын және 10 000 cағат кезіндегі жұмыс құрылымын сақтауға қабілетті [12].
Кеуектің түрлілігі ұнтақтың түрі мен түйіршіктің көлеміне байланысты. Біршама көп кездесетін кеуектер: жабық - бір-бірімен өзара байланыспайтын қабыршықтар түрі, каналды - бір-бірімен өзара байланысқан сопақшалар, қалта тәрізділер - жабық түрдегі ірі кеуектер, микрокеуектер - бұйымның барлық қалыңдығы бойымен ыдырағандар.
2 Зерттеу және анализ жүргізуге арналған әдістер. Бастапқы реагенттер
Гиббс энергиясының өзгеруін есептеу арқылы тепе- теңдікті зерттеу, яғни бұл термодинамикалық алмасудағы реакциялардың жүйеде жан- жақты жүруі мүмкін емес. Сондықтан тәжірибенің толық шешімін алуға мүмкіндік беретін әдістерді алғашқы термодинамикалық құралға жатқызуға болады. Қазіргі уақытта Селектор, Астра және HSC-5.11 Chemistryкешендік бағдарламалары түрлері үлкен мүмкіншілік береді, олар химия саласындағы жан-жақты жиынтықтың реакациясына кескіндеме жасауға арналған бағдарлама. ХМИ НЦ КПМЦ жасалған химиялық реакциялардың кинетикалық тепе-теңдігін талдауға α=f(T,τ) рұқсат етілген, мұнда тек кинетикалық емес, сонымен бірге, термодинамикалық ақпараттарды да толық іске асырады. Гиббс өзінің зерттеу жұмысында жылу тиімділігінің тепе-теңдік реакциясын талдау барысында Бертоль қағидасының тұрақсыздығын толық дәлелдеді [7-10].
2.1 Бастапқы заттардың сипаттамасы
Ізденіс жұмысының негізінде универсальды есептеу әдісінің жартылай жиынтық жүйесінде максимальды энтропияны тепе- теңдік жүйесінің жалғыз әдісі бойынша қалыптастырды. Заманауи статистикалық физикаларда ұсынылған шығыстардың энтропиясымен байланысқан дәрежелердің ұсақ бөлшектерін, яғни жұмыс орнындағы (атом, молекула, иондарды) энергетикалық тұрғыда ретке келтіру. Сонымен бірге, макроскопиялық жүйедегі тепе- теңдік жағдайды ретке келтіру, көбінесе энергия деңгейлеріне байланысты барлық ұсақ бөлшектерді бөлу мүмкіншілігін туғызады. Мұндай бөлшектердің саны тым артық болса, онда бөлінген ұсақ бөлшектерді ықтималдықтар деп атайды, ал кейде оны ықтималдықтар теориясының заңы деп те атауы мүмкін. Статистикалық физика заңы көмегімен дискретті санның тұрақтылығын тауып алуға болады, яғни оған берілген макро жағдайы іске асырылады. Осы өлшем бірліктерді энтропиямен салыстырғанда, энтропия құбылысын белгілі - бір жүйеде орналастыруға болады. Сол үшін максимальды энтропия қарастырылған тепе - теңдік бөлшегіне жауап береді. Жабық жүйедегі тепе - теңдік, термодинамиканың екінші заңына сәйкес сипатталады, яғни максимум энтропияға қатысты бос термодинамикалық дәрежесінің санына қатысты, тепе - теңдік жүйесіндегі М, молькг) жиынтық концентрациясына қатысты, Т- температураға және Р- қысымға қатысты сипатталады. (V) - бөлінген көлем және (U) - ішкі энергия сол сияқты тәуелсіз болып қала беретін айнымалылар dV=0 және dU=0 немесе V=const және U=const т.б. Ішкі энергияның торлық тұрақтылғы энергияны сақтау заңы бойынша іске асырылады, ол қоршаған ортаға қатысты механикалық жұмыстарды жүзеге асырады. Тұрақтылықты орнату ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz