=6 %. Жасыту шойынының беріктік шегі 300-800 МПа болып келсе, салыстырмалы үзарғыштық коэффициенті - 1.5-12 %. Жасьпу шойынынын пішіні күрделілеу, қалындыгы жүқалау келген кішірек бүйым мен бөлшектер күю әдісі арқылы жасалынады.
6.1.3 Сүр шойын.

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

1) фсрриттік;

2) феррит-перлиттік;

3) перлиттік.

Ферриттік сұр шойынның қүрылымы феррит және пластинкалық графиттен (6.3,а-сурет) түрады, феррит-перлиттік феррит, перлит және пластинкалық графиттен (6.3,б-сурет), ал перлиттік-перлит пен пластинкалық графиттен (6.3,в-сурет).

6.3-сүрет. Сұр шойынның қүрылымы.

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

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

Сұр шойынның маркасын СЧ ( серый чугун ) әріптерімен жәие беріктік шегін көрсететін сандармен белгілейді. Мысалы, маркасы СЧ15 сүр шойынының беріктік шегі 150МПа. Сүр шойынның беріктік шегі 150-450МПа аралығында.
6.1.4ғМодификацияланған шойын

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

6.1.5 Беріктігі жоғары шойын

Модификатор ретінде магний немесе церий қолдану аркылы беріктігі жоғары шойьш алынады. Оның графитінің пішіні шар тәріздес. Металдык негізіне байланысты ферриттік және перлиттік болып екіге бөлінеді (6.4-сурет).

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

6.4-сурет.Беріктігі жоғары шойынның қүрылымы

а-ферриттік (қүрыльгмы ферритпен шар торіздес графит),

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

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

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

6.2 Жүмыс бойынша тапсырма

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

№7 Лабораториялық жүмыс

Көміртекті болаттың қүрылымы және қасиеті

Жүмыс мақсаты:

Көміртекті болаттың түрін, маркасын, қүрылымын, касиетін және колдануын білу.

7.1 Көміртекті болат

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

Көміртекті конструкциялық болат кәдімгі сапалы және сапалы болып екіге бөлінеді.
7.1.1 Кәдімгі сапалы көміртекті болат

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

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

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

7.1.2 Саналы көміртекті болат

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

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

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

7.1.3 Көміртекті болаттың механикалық қасиетіне көміртегінің

әсері

Көміртегі болаттың қүрылымына да, қасиетіне де эсер стсді. Көміртегінің мөлшері көбейген сайын болаттьщ беріктік қасиеті (σв, НВ) артады, ал пластикалық қасиеті (δ,ψ) және соққы тұтқырлыгы (КС) кемиді (7.1- сурет). Көмірегі мөлшері 1%-тен асқанда беріктік шегінің азаюы, цементит торының құрылуына байланысты (7.2, в-сурет).

7.1-сурет. Болаттың механикалык касиетіне көміртегінің әсері.

7.1.4 Көміртекті болаттьщ қүрылымы

Көміртекті болаттың тепе-теңдік жағдайдағы қүрылымы темір-цементит күй диаграмм асы бойынша анықталады (4.1-суретін қараныз). Қүрылымына карай болат эвтектоидка дейінгі, эвтектоидтық және эвтектоидтан кейінгі, болып үшке болінеді. Эвтектоидка дейінгі болаттың қүрылымы - феррит +перлит (7.2, а-сурет), көміртегісі 0,025-0,8%, Эвтектоидтық болатгың күрылымы -перлит (7.2, б- сурет), көміртегісі 08%. Эвтектоидтан кейінгі болаттың қүрылымы - перлит+екінші реттік цементит (7.2,в-сурет), көміртегісі 0,8-2,14% аралығында.

7.2-сурет. Көміртекті болаттың қүрылымы

7.2 Жұмыс бойынша тапсырма

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

№8 Лабораториялық жүмыс

Қосындылы болаттың қүрылымы және касиеті

Жұмыс мақсаты:

Қрсындылы болаттың түрін, маркасын, қүрьшымын, қасиетін және қолдануын білу.

8.1. Қосындылы болат

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

8.1.1 Қосынды элементтің темір полиморфизміне әсері Көптеген қосынды элемент темірмен орын басу катты

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

Қосынды элементтер темір - цементит күй диаграммасының S және E нүктелерін көміртегінің азаю жағына карай жылжытады.
8.1.2 Қосынды элементтің көміртегімен әрскеті. Көміртегімен әрекеттесуіне байланысты қосьтнды элемёнттер

екі топқа бөлінеді

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

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

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

Күшті карбид түзуші титан, цирконий, ванадий, ниобий сияқты

қосынды элементтер МеС типтес арнайы карбид түзеді. Мысалы, ТiС, ZrC, VC т.б.
8.1.3 Қосындылы болаттьщ жіктелуі

Барлық қосындылы болат тепе- теңдік жағдайда мынадай класка болінеді:

1) ферриттік;

2) жартылай ферриттік;

3) аустенійгтік;

4) перлиттік;

5) ледебурит.

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

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

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

Ледебуриттік класс болатыныц қүрылымы феррит пен карбид болып келеді. Карбидтің копшілік болігі ледебурит эвтектикасынан қүрамен қосынды элемент мөлшері жоғары болып, берік карбид түзетін болаттар жатады.
8.2 Жүмыс бойынша тапсырма

60С2, 110Г13Л, ШХ15, Р18 және 12Х18Н9Т маркалы қосындылы болатының микроқүрылымы және анықтама материал

Бойынша
8.1 - кестесін толтыру керек.

8.1- кесте - Қосындылы болат мөлімейті

№	Болат маркасы	Болат қүрамы	Болат класы	Микроқүры лым(сызып салу)	Қызулық өңдеу режимі	Болат қасиеті	Болат ты қолда ну

№9 Лабораториялық жүмыс

Мыс қорытпасының қүрылымы және қасиеті
Жүмыс мақсаты:

Мыс корытпасының түрін, маркасын, қүрылымын, қасиетін және қолдануьтн білу.

9.1 Мыс қорытпасы

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

9.1.1 Жез

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

Бір фазалық жездің екі фазалық жезге қарағанда пластикалық қасиеті ^срғарырақ, ал беріктік шегі төменірек болады (9.1-сурет). Бір фазалық жёздің пластикалық қасиеті жоғары болғандықтан салқын күйде жақсы деформацияланып, оның беріктігі жоне катгылығы артады

9.1-сурет. Жездің механикалық касиетіне мырыштың әсері.

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

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

Жез екі жоне көп компонентті болады. Көп компонента жезге алюминий, марганец, калайы, кремний, никель т.б. косынды элемент косылады. Алюминий жездің беріктілігін, коррозияға төзімділі жоне сүйықтай аққыштығын арттырады. Калайы мен марганец жездың беріктілігін және коррозияға төзімділігін арттырады. Кремний жездің күйылғыштык және механикалық касиетін жақсартады. Қорғасын жездің кесумен өңделгіштігін және антифрикциялық қасиетін жақсартады. Арнайы немесе көп компонентті жезден қүю әдісімен әртүрлі бөлшек (бүйым) және деформациялау арқылы жартылай дайын зат жасалынады. Кейбір жездің механикалық қасиеті 9.1-кестеде келтірілген.

9.1 -кесте - Жсздің механикалық қасиеті

№	Маркасы мен түрі	МПА	δ,%
1	Деформацияланатын жез
	Л90	260	45
	ЛК80-3	300	58
	ЛЖМц59-1-1	450	50
2	Қуйылатын жез
	ЛЦ17КЗ	300	15
	ЛЦ23А6ЖЗМц2	650	7
	ЛЦ43Мц4Ж	500	15

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

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

Деформацияланатын және кұйылатын жез микроқ9рылымы ж2не аньпстама материал бойынша 9.2-кестесін толтыру кере

9.2-кесте - Жез мәліметі

№	Түрі	Маркасы	Қүрамы	Микроқұрыл	Қызүлық	Қаш	Қолдан
				ымы (сызып		еті	ылуы
				салу)

<предыдущая страница | следующая страница>