91. Балқыту әдісі бойынша классификациясы

Металдарды балқыта біріктіру

Электродоғасымен пісіру негізгі металл бұйымдары мен көмірлік электроды және негізгі металл мен металл электроды арасында пайда болатын электрлік доғаның жылулық әсеріне негізделген. Бірінші жағдайда отырғыштық материал қажет, ол негізгі металмен араласып пісірілу жігін құрайды. Екінші жағдайда, металл электроды онымен қатар отырылатын металл ретінде де жарамды болады.

Металл бұйымдарын пісіруді ауыспалы токпен де және тұрақты токпен де орындай береді, бірақ арнаулы трансформаторларды, генераторларды және т.б. қолданады. Пісіру өнімділігін және пісіру жік сапасын жоғарылату үшін автоматикалауды және флюс қабаты астында пісіру тәслілін қолданады.

Газбен пісіру – жаңғыш газдардың оттегінде жанардағы бөлінетін жылумен бұйымдардың пісірілетін жеріндегі металды қыздыру және балқыту тәсілімен орындалады.

Термиттік пісіру – термит көмегімен өтеді, демек темір тотығы және ұлпа тәрізді металдық алюминий араласпасын қолдана орындайды.

92. Структура бойынша классификациясы Металл структурасын зерттеуді оның макроструктурасын 10 есе үлкейтіп барып немесе үлкейтпей-ақ сараптайды. Микроструктура-сын оптикалық микроскоптарда 10-нан 2000 есеге дейін үлкейтіп жэне 100 000 есе электрондық микроскоптарда үлкейтіп, атомдық структурасын - рентгенографиялық сараптамамен зерттейді.

Металл дегеніміз атомдары кеңістік тор түйіндерінде белгілі бір заңдылықпең орналасқан кристаллдық дене. Торлары бірінен-бірі бірнеше нанометрлер (1нм= 10"⁹м) қашықтығында орналасқан бірқатар кристаллдық жазықтықтардан тұрады. Темір үшін бүл аралықтар 28,4 нм (а-Ғе) және 36,3 нм {у = Ғе). Көпшілік металдардың кеңістік торлары қарапайым геометриялык фигура түрінде болады. Кристалдық тордың жеке бөлімшелері өзара жетерліктей берік кешенге түйіршікке біріккен. Жеке элементтер мен ерітпелер түйіршіктерінің өзара орналасулары металдар структурасын және олардың қасиеттерін анықтайды.

Металдар атомдары азғана электрон сандарымен сипатталынады, сырт қабығынан оларды оңай берещі, онысы электр өткізгіштігі жоғарылығынан белгілі.

Темір, қалайы (олово), титан және басқа металдарга аллотропиялық қасиет тән, яғни бір химиялық элементтің түрлі температурада әрқалай кристалдық структурасының болуы. Аллотропиялық өзгеріс жылу бөлінумен немесе керісінше тұтынуымен жүреді. Металдардың барлығы белгілі температураға дейін қатты куйінде болады. Қыздырған кезде атомдарының ауытқу амплитудасы қайсы бір шекті шамасына жетіп кристалдық торы бұзыла басталады да металдар қатты күйінен сұйық қалпына көше береді. Кристалдану процесінің мәнісі жаңадан пайда болған кристалдар төңірегіне жаңа кристалдар тобын шоғырландыру жолымен кристалдардьщ ұлғаюында. Құралған кристалдардың өсуі белгілі бағытта жүреді.

Алдымен, өзара перпендикулярлы үш бағытта өсу жолымен кристалдың басты осьтері құралады, сосын осы осьтерінің әрқайсысынан жаңалары құралады және әлі толық қалыптаспаған кристалл пайда болады. Оны "дендрит" деп атайды. Бұдан әрі дендрит осьтері аралығы тәртіптеліне орналасқан атомдарымен толтырылады.

93. Қолдану мақсаты бойынша классификация. Арнайы болаттар – бұл жоғары легирленген ерекше қасиеттерге тот басуға төзімділік, ыстыққа төзімділік, ыстыққа бекемділік қасиеттерге ие болатын болаттар.

Тот басуға төзімді болаттар. Тот басуға төзімді болаттар деп – аггрессияшыл орталарла жоғары химиялық төзімділікке ие болатын болаттарды айтады. Тот басуға төзімді болаттарды төмен және орташа көміртекті болатты хроммен, никельмен, титтанмен және алюминимен легирлеу нәтижесінде алады. Аса көп тарағандар хромды және хромды –никельді болаттар.

Хромды болаттар аса арзан бірақ хромды никельді болаттар бұларға қарағанда жоғары тоттану төзімділігіне ие. Тот баспайтын болаттың құрамындағы хромның мөлшері 12% кем болмауы тиіс. Хромның мөлшері аз болған жағдайда болаттың тот басуға қарсы тұру қабілеті жоғалады, себебі оның электротты потенциялы теріс болып қалады.

Термиялық және мехникалық өңдеуден өткеннен кейін болаттың тот басуға төзімділігі аса жоғарылайды. Сонымен 12х13 болаттар үшін өте жақсы коррозияға төзімділік қасиет майда шынықтырудан соң пайда болады. Бұл болаттар әлсіз аггрессивті орталарда (су және бу) орнықты.

Хромды-никельді болаттардың құрамында никель мен хромның көп мөлшері көміртектің аз мөлшері болады және олар аустениттілер класына жатады. Аустениттің бір фазалы құрылысын алу үшін болатты 1000-1150⁰С температурадағы суда шынықтырады, осы кезде салыстырмалы жоғары емес беріктіктегі аса жоғары тотығу төзімділігіне жетеді. Беріктігін жоғарылату үшін болатты салқын пластикалық деформациядан өткізеді және салқын топтатылған таспа түрінде әртүрлі бөлшектер дайындау үшін қолданады.

Ферритті кластың хромды болаты сияқты 12х18Н9 болаты да қыздыру кезіндегі аралық кристалды тотығуға бейімді. Аралық кристалды тотығуға пайда болу себептері аустениттен хром карбидтері бөлінген кезде перифериялы зонаның хром түйіршіктерінен кедейленуі. Аралық кристалды тотығуды болдырмау үшін болатты титанмен легирлейді, мысалы, 12х18Н9Т болатты; немесе көміртек мөлшерін төмендетеді, мысалы 04х18Н10 болат.

Аустенитті кластың хромды никельді тот баспайтын болаттар хромды болаттарға қарағанда жоғары тоттану төзімділігіне ие, олардың химиялық мұнай және астық өнеркәсіптерінде автомобиль транспорттарында құрылыста қолданады.

Қымбат тұратын никельді үнемдеу үшін оны белгілі мөлшерде марганецпен алмастырады. Мысалы, 10х14Г14Н3 болат 12х18Н9 болатты алмастырушы ретінде ұсынылады. 09х15Н8Ю аустенитті-мартенсидті болатты ауыр жүк тиеу бөлшектері үшін қолданады. 08х81Н6М2Т аустенитті-ферритті кластың болатты жоғары агрессиялы орталарда – уксусты қышқылды, күкіртқышқылды, фосфорқышқылды орталарда жұмыс істейтін пісіру құрылғыларын және бөлшектерді дайындау үшін қолданады.

Fe-Cr-Ni-Mo-Cu-C күрделі жүйе негізінде жоғарылегирленген болаттардың таңбалары өңделген. Хромникельмолибденмысты болаттарда тотбасуға төзімділігі кейбір агрессивті орталарда өте үлкен. Мысалы, күкірт қышқылының 60%-тті қоспасында. Мұндай болаттар химиялық, ас, автомобиль және тағы басқа өнеркәсіп салаларында кең қолданылады.

Ыстыққа төзімді болаттар. Жоғары температурада металдар мен қоспалар қоршап тұрған газды ортамен әрекеттесіп газды тоттандыруына және металдардың бұзылуына әкеліп соғады. Жоғары температурада 400-900⁰С және газды ортадағы қышқылдану жағдайында жүмыс істейтін бөлшектерді дайындау үшін арнайы ыстыққа төзімді болаттар қолданылады. Ауаның немесе басқа газды орталардың әсерінен жоғары температурада материалдың коррозиялық бұзылуға төтеп бере алуы, ыстыққа төзімділік қабілеттілігі деп танылады.

Ыстыққа төзімді болаттарға құрамында алюминийі, хромы, кремнийі бар болаттар жатады. Мұндай болаттар жоғары температурада қабыршықтар түзбейді. Мысалы, құрамында 30% Сr бар хромды болат 1200⁰С дейін тұрақты. Алюминийдің аз мөлшерін қосу хромды болаттың ыстыққа төзімділігін бірден арттырады. Мұндай материалдардың жоғары температураға төзімділігі олардың бетінде легирленген элементтер оксидтерінен тұратын тығыз қорғаншы қабаттың түзілуімен түсіндіріледі. Ыстыққа төзімді болаттардың қолдану аймағы-қыздыру құрылғыларының және энергетикалық құрылымдарының әртүрлі бөлшектерін дайындау.

Ыстыққа бекемді болаттар. Машинаның кейбір бөлшектері ұзақ уақыт бойы үлкен күшпен және жоғары температурада жұмыс істейді. Мұндай бөлшектерді дайындау үшін арнайы ыстыққа бекемді болаттарды қолданады. Ыстыққа бекемділік ұғымы материалдың жоғары температурада маңызды деформациясыз механикалық күштерге төзімділік қабілеттілігі деп түсініледі.

Тозуға төзімді болаттар. Үйкеліс шарттарында жұмыс істейтін машина бөлшектерін дайындау үшін арнайы тозуға төзімді келетін болаттар-шарикті-подшипникті графитациялық және жоғары марганцовкалы болаттар қолданылады.

Шарикті-подшипникті болаттарды ( ШХ6, ШХ9 және ШХ15) подшипниктердің шариктері мен доңғалақтарын дайындау үшін қолданады. Химиялық құрамы және құрылысына қарай мұндай болаттар құрал-саймандық болаттар қатарына жатады. Олардың құрамында шамамен 1% C және 0,6-1,5% Cr бар. Өлшемі 10мм-ге дейінгі бөлшектер үшін ШХ6 болаттар, ал өлшемі 10мм-ден жоғары бөлшектер үшін ШХ415 болаттар қолданылады. Құрамында көп мөлшерде хром бар шарикті-подшипникті болаттың термиялық өңдеуі нәтижесінде HRC 60-66 қаттылықты қамтамасыз ететін шынықтырудан және демалдырудан тұрады.

Графиттелген болаттарды (құрамында 1,5-2% С және 2% Cr бар жоғары көміртекті) үйкелісі бар жерде (үйкелу нәтижесінде жүмыс істейтін поршеньді дөңгелектерді, поршендерді, біліктерді және қалыпқа келтірілген құймаларды дайындау үшін қолданады. Графитті болаттың құрылысында ферритті-цементитті қоспа және графит бар. Графиттің мөлшері термиялық өңдеудің режиміне және көміртектің құрамына байланысты өзгеруі мүмкін. Графиттелген болат шынықтырудан соң шыңдалған болат пен сұр шойынның қасиетімен сай келеді. Мұндай болатты график майлау қызметін атқарады.

Жоғарымарганецті болатты, яғни құрамында 1,2% және 13% Mn Г13Л темір жолда пойызды бір жолдан 2-ші жолға салып жіберетін тетіктерді, шынжыр табандардың түйіндерін және т.б. дайындау үшін қолданады. Бұл болат ауада. Салқындату кезінде шынықтырумен қамтамасыз етілген аустениттің бір фазалы құрылысына ие болғанда максималь тозу төзімділігіне ие болады. Шынықтырылған болаттың қаттылығы төмен болады, қатты мығымдап бекітілгеннен соң оның қаттылығы НВ 600-ге дейін жоғарылайды.

94. Ленгірленген болат. Көміртекті болаттар құрамына арнаулы легирлаушы қоспалар (Сr, Мп, Na, Sі, Мо, Ті, Со, V және т.б.) енгізгенде, олардың физика-механикалық қасиеттері (мысалы, созымталдығын жэне ұруға қабысулығын, төмендетусіз ағу шегін жоғарылатады) едәуір жақсарады. Легирлаушы элементтерінің көпшілігі құрыштың қыздырылу, балқу қабілетін едэуір жақсартады. Мұның құрылыс шаруашылығы үшін маңызы зор.

Қолданымдағы стандартқа сәйкес легирланған құрыштар (болаттар) арналуы, химиялық құрамы және микроструктурасы бойынша жіктеледі.

Арналуы бойынша легирланылған құрыш үш класқа бөлінеді: конструкциялық (машина жасарлық жэне құрылыстык), аспаптық және ерекше физика-химиялық қасиеті бар құрыштар.

Болаттар маркаларын белгілеу үшін әріпті-цифрлык жүйесі қабылданылған. Легирлеуші элементтері эріппен белгіленеді: С-кремний, Г- марганец, X - хром, Н - никель, М - молибден, В -вольфрам, Р- бор, Т-титаң, ю-алюминий, Ф - ванади, Ц - цирконий, Б - ниобий, А - азот, К- кобальт, П -фосфор және т.б. Әріптер алдындағы цифрлары пайыздық жүздік үлесі мен конструкциялық құрыштағы көміртегі мөлшерін көрсетеді; аспаптық құрыштардағы сан пайыздық ондық үлесімен, ал әріптерден кейінгі цифрлары пайызбен легирлеуші элементтер мөлшерін белгілейді. Егерде элементтер мөлшердері 1,5% аспайтын болса, онда цифрлары қойылмайды. Маркасының соңында тұратын А эрпі құрыш жоғары сапалы екенін көрсетеді. Мысалы, құрыш маркасы 35ХНЗМА -жоғары сапалы, құрамында мөлшері 0,35% С, 1% Сг, 3% N1, 1% Мо бар құрыш деген дерек.

95. Аса берік болаттар. Техниканың дамуы салмағы төмен болатын машиналар жасауңа ұмтылу өте берік материалдарды қолдануды қажет етеді. Беріктік шегі 140-200кгс/мм² және одан да көп болатын болаттар жоғарғы сапалы болаттар деп аталады, мұндай болаттар сызаттың пайда болуына сезімталдығымен және морт сынып бұзылуға бейімділігімен ерекшеленеді. Сенімді жұмыс атқаруын қамтамасыз ету үшін және жоғарғы сапалылығын пайдалану үшін мұндай болаттардың жеткілікті пластикалық және тұтқырлық қоры болуға тиіс. Сонымен бірге оларды қолдануда конструкциялық кернеулердің шоғырлануынан құтылған жөн. Орташа көміртекті, комплексті түрде легирленген, төменгі температурада жұмсартылған болаттар. Шынықтырылғаннан және төменгі температурада жұмсартылғаннан кейін болаттың беріктік деңгейі көміртектің мөлшерімен анықтылады да, ол іс жүзінде легирлеуші элементтердің қатысуына байланыссыз болады. Көміртектің 0,2-ден 0,6пайызға дейін арттырылуы болаттың беріктік шегін 120-дан 280кгс/мм² –ге дейін жоғарылатып, сонымен бірге бұзылуға қарсылық жасайтын кедергіні құрт төмендетеді. Болаттың сызатқа сезімталдығын төмендету үшін оны басқа элементтермен үйлестірген никельмен легирлейді. Құрамына кремнийді, сондай-ақ молибден, вольфрам, ванадийлерді енгізгенде, олар болаттың жұмсартылу кезіндегі (200-300⁰С) босаңсуын бәсеңдетіп, көміртек мөлшерінің біраз төмендеуіне мүмкіндік туғызады. Жоғарғы сапалы болттарға ұсақ түйіршіктер шығарып алу үшін міндетті түрде, кардиб түзуші элементтер қажет. Болатқа хром мен марганецті оның қажетті шынықтыру тереңдігін қамтамасыз ету үшін қосады. Көр таралған жоғарғы сапалы болаттар қатарына 30ХГСНА, 40ХГСН3ВА, 30Х2ГСН2ВМ таңбалы болаттар жатады. Ұшақ жасауда 30ХГСНА таңбалы болат өте кең түрде қолданылады, ол болат 1,6пайыз никель енгізумен жақсартылған хромансиль болып табылады. Оны никель енгізумен жақсартылған хромансиль болып табылады. Оны күш кқп түсетін пісірілген конструкциялар, фюзеляж бөлшектерін, шасси және т.б. жасау үшін пайдаланады. 165кгс/мм² дейінгі беріктік шегіндегі болат изотермиялық жолмен шынықтырудан қткізіледі, өйткені төменгі температурада жұмсартылған күймен салыстырғанда мұндай шынықтыру болаттың сызатқа сезімталдығының азаюын және бұзылуына қарсылық жасайтын өте жоғары кедергісін қамтамасыз етеді.

96. Пружина-рессорлық болаттар. Арнайы қолданылатын легирленген болаттар рессорлар, серіппелер, шарикті мойын-тіректер, құбырлар, соқа түрендерін жасауда қолданылады. Бұл болаттардың термиялық өңдеуден кейін аққыштық, серпімділік және төзімділік шегі жоғары, ал тұтқырлығы жеткілікті болуы керек. Рессорлы-серіппелі болаттар құрамына кіретін негізгі элементтерге кремний, марганец, хром және ванадий жатады. Жоғарыда айтылған бөлшектерді жасауда мына: 55ГС, 55С2, 50ХГА, 50ХФА, 55Х маркалы болаттар қолданылады. Бұл маркалы болаттардың құрылымы 820-850⁰С темепратурада шынықтыру мен 400-470⁰С температурада босаңдатудан кейін троостит және сорбит болады. Мұндай құрылымды болаттардың қаттылығы НRC 40-44-ке тең болады. Домалау мойынтіректерін жсауға ШХ6, ШХ9+, ШХ15, ШХ15СГ маркалы болттар қолданылады. Термиялық өңдеуден кейін қаттылығы НRC 50-65-ке тең болады. ШХ15СГ маркалы болаттан үлкен мойынтіректер жасалады.

97. Шарико-подшипниктік болаттар. Домалау подшипниктері бөлшектердің жұмыстық бнті жоғары контактылық кернеудің көптеген цикліне ұшырайды, ал сырғанап өту салдарынан тек бір жердің едәуір үгітілуі мүмкін, сондықтан домалау подшипниктеріне арналған болаттардың контактылық қажу мен үгітілуге қарсылық жасайтын ең жоғарғы кедергісі болуына назар аударылады. Шарикоподшипниктік болаттар химиялық құрамы мен құрылымы бойынша аспаптық болаттар класына жатады. Оларда 1пайызға жуық көміртек болады. Шынықтыру тереңдігін арттыру үшін оларды хроммен 0,6-1,5пайыз (ШХБ, ШХ9, ШХ15), кейде қосымша кремниймен және марганецпен (ШХ15ГС) легирлейді. Легирлеуші элементтердің саны бөлшектің өлшемімен анықталады. Мысалы ШХ6 таңбалы болат диаметрі көп дегенде 10мм бөлшектер жасау үшін, ал ШХ 15ГС таңбалы болат диаметрі 300мм-ден жоғары бөлшектер жасау үшін қолданылады. Шамалы хромы бар шарикоподшипниктік болаттарды термиялық өңдеу оларды шынықтыру және төменгі температурада жұмсартудан құралады. Қышқылды ортада жұмыс атқару үшін көміртектің көп мөлшері бар (0,9пайыз С), 95Х18 таңбалы, коррозияға төзімді хромды болаттар қолданылады.

98. Қажалуға төзімді болаттар. Тозу үйкелетін беттердің арасындағы қалыптағыдай саңылауын өзгертеді, бұл тораптардың дұрыс жұмыс қалпын бұзады. Бұл двигательдерді отынның, майлайтын майдың аса көп жұмсалуына әкеп соқтырады, ең ақырында оны пайдалануға жарамсыз етеді. Тозудың негізгі түрлері мынадай:

-металл бетінде оттекпен қосылып жаңа фазалар пайда ьолумен оларды оның бетінен жобда білінетін тотығып тозу, тозудың бұл түрі ең көп таралған әрі оның құрғақ үйкелісте, сондай-ақ майлау кезінде де пайда болуы мүмкін; абразивтік қосу үйкеліс аймағында қатты ұнтақ тәрізді материалдардың бар болуымен қамтамасыз етілген.

Машиналар мен приборлар бөлшектерінің тозуымен және зақымдалғыштығымен күресу үшін материалдарды және үйкелетін бөлшектердің өңделу технологиясын дұрыс таңдап алу қажет. Бастапқы және тұрақтанған тозуды кемітуге үйкелетін бөлшектің материалын және оларды өңдеу технологиясын тиімді етіп таңдап алу арқылы қол жеткізуге болады.

Түйіндесетін бөлшектердің қаттылығы әртүрлі болған уақытта олардың үйлесуі жеңілдейді. Қатты материалдардың үйлесуін жеңілдету үшін жұмсақ материалдардан жасалған жапқыш, сондай-ақ фосфаттық, сульфидтік және басқа пленкалар ұолданылады. Тұрақтанған тозуды кемітуге ең алдымен қорытпаны тиімді етііп таңдап алу арқылы өол жеткізуге болады.

99. Құрылыс болаттары. Құрылыста болат конструкцияларын жасау үшін, темірбетон конструкцияларын арматуралауға, жамылтқы орналастыруға, темірбетон бұйымдары қалыптарына және т.б. мақсаттарға қолданады. Болаттар маркасын сауатты және дұрыс таңдау оларды үнемді пайдалануды және конструкциялар жұмысының оңды болуын қамтамасыз етеді.

Пісіріле және тойтарыла жалғастырылмайтын жүккөтермелі конструкцияларын жасау үшін мынадай болаттар түрі ұсынылады: мартеналық маркалары ВМСт3ПС, (СП, КП), төменлегирленген марклары 15ГС, 14Г2, 10Г2С, 10Г2СД; табиғи легирленген маркалары 15ХСНД, 10ХСНД; оттегі-легирленген маркасы - ВМСт3ПС, (СП, КП).

Ст4 және Ст5 маркалы болаттары пісірілме жалғасы болмайтын конструкциялары ұшін және тек статикалық жүк қабылдайтын пісірілмелі конструкциялар үшін ұсынылған болат теріс температурада соғу қабыстылығына қосымша сынақтан өтуі қажет. Көпірлік конструкцияларына қолданылатын болаттарға біртектілігі және майда түйіршіктілігі, сыртқы ақауларының жоқтығы бойынша, мықтылығына және деформатикалық қасиетіне талаптар қойылады. Темірбетон конструкцияларын арматуралауға шыбықтар, сымдар, пісірілген торлар, каркастар түріндегі болаттар ұолданады. Арматуралық болаттар ыстықтай тартылған және суықтай тартылған болуы мүмкін. Пішіні бойынша болаттар көпшілігінде дөңгелек болады, ал ілінісуін жақсарту үшін шыбықтарды периодтық профильде шы,арады.

Шыбықтық арматура механикалық қасиеттеріне байланысты кластарға бөлінеді: А-І, А-ІІ, А-ІІІ, А-ІV және т.б.

100. Коррозияға төзімді болаттар. Атмосфералық тотығуға қарсы тұратын болаттарды тотықпайтын болаттар дейді. Олар бір фазалы құрылымды аустенит, феррит немесе мартенситті болады.

Хромды болаттарда 12Х13, 15Х25Т, 30Х13 және т.б. тотығуға төзімді хром темірде ериді де, болат бетінде Cr₂O₃ қорғаушы пленка пайда болуы нәтижесінде болаттың тотығуға төзімділігі артады. Бұл пленка хром мөлшері 12,5пайыз болғанда ғана пайда бола бастайды. Хромның мөлшері неғұрлым көп болса, болаттың тотығуға төзімділігі соғұрлым жоғары болады. Көміртегі бұл болаттарда хромды байланыстырып, қатты ерітіндідегі хромды азайтыды да, болаттың коррозияға төзімділігін төмендетеді. Хромды болаттарды 1000-1100⁰С шынықтырып босаңдатады. Феритті кластағы болаттарды (0,8Х3, 12Х13) босаңдатуды 700-750⁰С жүргізеді. Олар созымдылығы жоғары және соққы күшін қабылдайтын бөлшектер жасау үшін қолданады. Мартенситті болаттар үшін (30Х13, 40Х13) босаңдатуды 200-250⁰С жүргізеді. Оларды да қаттылығы мен беріктігі жоғары болатын бұйымдарды жасауға ұолданады.

Хромды никельді болаттар 12Х13, Н9Т, 17Х18Н9, 4Х18Н10 т.б. аустенитті кластағы тотықпайтын болаттарға жатады. Аустенит құрылымы 1050⁰С-ке дейін қыздырып, суда шынықтырған соң алынады. Бұл болаттар қысыммен жақсы өңделеді, пісірілуі жақсы. Суық пластикалық деформация арқылы хромды никельді болаттардың беріктігін арттырады. Олардан химия, мұнай, тмақ өнеркәсібінде қолданылатын машина бөлшектерін жасайды.

101. Шойынның түрлері. Шойын деп құрамында көміртегінің шамасы 2,14% артық темір мен көміртегінің қорытпасын айтады. Оның болттан негізгі айырмашылығы құрамындағы көміртегі санының көптігі ғана емес, құйылғыштығы жақсы, құны болаттан арзан, ал пластикалық қасиеті едәуір төмен. Құрамында көміртегінің қалыптасу жаңдайына қарай шойындардың келесі түрлерін ажыратады: ақ шойын, сұр шойын, созылғыш шойын, аса берік шойын және арнайы шойындар. Ақ шойында көміртегі химиялық қосылыс темір карбиді түрінде болады. Ақ шойынның қаттылығы мен морттылығы жоғары, сондықтан кескіш аспаптармен өңдеуге келмейді. Сол себептен одан механикалық қңделмейтін құймалар алады. Сұр шойын көміртегінің біразы немесе барлыңы бос күйінде пластиналық графит түрінде болады. Мұндай шойындар құрамында графит болғандықтан, сынығы сұр түсті болады. Темір-көміртегі қорытпаларындағы графиттің бөлініп шығуын графиттену деп атайды. Графит шойын қатайғанда, сұйық фазадан немесе қатты фазадан кристалдануы мүмкін. Сұр шойынның құрылымы металл негізі мен графит пластиналарынан тұрады. Сұр шойын автотрактор және ауылшаруашылық машина жасау саласында көп қолданылады.

Аса берік шойында графит шар пішінді болады, оны магниймен модификациялау арқылы алады. Графиттің бөлек және шар тұрінде болуы шойынның беріктігін арттырады. Беріктігі жоғары шойын иінді білік, тісті дөңгелек, кронштейн және басқа машина бөлшектерін жасауда қолданылады. Аса берік шойын ВЧ әріптерімен және сандармен таңбаланады, екі саны созуға беріктік шегін белгілейді. Мысалы ВЧ42, ВЧ50, ВЧ52.

Созылғыш шойында графит қауыз түрәнде болады., арнайы термиялық өңдеу арқылы алынады. Оңашаланған қауыз пішінді графит шойынның тұтқырлығы мен беріктігін арттырады. Созылғыш шойынды ақ шойыннан жасыту арқылы келесі тәсілмен алады. Ақ шойын құймаларын пеш табанына салады немесе тотықтанбау үшін ішінде құмы бар жәшікке салады. Графиттену үдерісі 60 сағатқа созылатын екі сатыдан тұрады. Созылғыш шойын алу уақытын азайтудың әртүрлі варианттары бар: құйманы жоғары температурада тұзы астауда ұстау; шойынды алюминиймен модификациялау; құймаларды алдын ала шынықтыру. Созылғыш шойын жұмыс процесіне соғу күші түсетін бөлшектерді жасауға қолданылады.

Арнайы шойынға тозуға, ыстыққа және тот басуға төзімді шойындар жатады. Тозуға қарсы тұру қасиеті жоғары шойынды жұмыс жағдайына жатады. Тозуға қарсы тұру қасиеті жоғарғы шойынды жұмыс жағдайына байланысты оларды фрикциялық, антифрикциялық және аққышталған деп бөлінеді. Фрикциялық шойынның үйкеліс коэффициенті, тозуға төзімділігі және үлкен температура аралығында сыдырылуға қарсылығы жоғары. Фрикциялық шойынға перлит негізді сұр және созылғыш шойындар жатады. Антифрикциялық шойындар мойынтірек және басқа қажалу тораптарының бөлшектеріне арналады. Бұл шойындар металл мен қажалғанда жақсы қажалу бетімен істелетін жұмыстарға ыңғайлы болуы керек. Антифрикциялық материал түрінде сұр қоспасыз, созылғыш, беріктігі жоғары және легирленген АСЧ1, АСЧ2, АСЧ3, АС4-1, АВЧ-2, АКЧ-1, АКЧ-2 және басқа шойындар қолданылады.

Шекті шойындар-болат шегіне дейінгіқұрамда мартен пешінде балқытылады. Бұл жағдайда сый-ғы 2000т дейін жинақтағышқа құяды, ол газбен жылытылады, жин-та белгілі уақытқа дейін ұстау оның х-қ құрамының теңесуін ж/е қосымша күкірт қышқылының бөлінуін қамтамасыз етеді.

Құйылмалы – фасонды құймаларды алу үшін қолданылады, ол шойынның құймалық қасиетін жақсартады кремнидің жоғарғы мөлшерін құрайды. Көркемдік құймалар үшін фосфоритті шойындарды қолданады. Құймалы ш-ды машина жасау зауыттарына салмағы 50кг құйма қалыппен тасым-ды.

102. Болат өндірудің мартен әдісі. Мартен өндірісін 1865 жылы француз металургтары Э. Мартен мен оның ұлы П. Мартен ұсынған. Мартен пеші жалынды және регенеративті пеш болып табылады. Оның балқыту кеңістігінде газ тәрізді отын немесе мазут жағылады. Болат өндіруге қажетті жоғары температураны пештен шыққан газдардың жылуын қайта қолдану қамтамасыз етеді. Мартен пештерінде болатты қатқан немесе сұйық шойыннан, болат және шойын сынықтарынан, темір рудасын, флюстер, ферроқорытпалар қосып өндіреді. Мазутпен жұмыс істейтін мартен пештерінде мазутты қыздырмай форсункалар арқылы береді. Сондықтан мұндай пештерде ауаны қыздыратын регенераторлар ғана болады.

Мартен үдерісі металл, шлак, газ орталығы және пеш астары арасындағы өзара физика-химиялық әсерлесуге негізделген. Үдерістің мақсаты болаттағы көміртегінің, марганецтің, кремнийдің шамасын қажетті шамаға жеткізу және зиянды қоспалардан арылу. Мартен үдерісінің негізгі түрлеріне скрап-рудалық үдеріс және скрап-үдеріс жатады. Скрап-рудалық үдеріс домна пештері бар металлургиялық зауыттарда қолданылады. Бұл үдерісте металл шихтасы 60-80пайыз сұйық шойыннан жіне 20-40пайыз скраптан тұрады. Металдағы қоспалардың тотығу жылдамдығы оның құрамындағы оттегінің шамасымен анықталады. Мартен пешінде болат өндірудің негізгі химия-физикалық үдерістер конвертерде өтетін үдерістерге ұқсас. Балқыту уақыты пештің сыйымдылығына, отын түріне, шихта құрамына байланысты 5-12 сағатты құрайды. Пештердің сыйымдылығы 100 ден 1000т дейін. Скрап-үдеріс металл қалдықтары жиналатын машина жасау зауыттарының мартен пештерінде қолданылады. Скрап-үдерісте металл шихтасы 65-80пайыз скраптан және шойын құймаларынан тұрады. Скрап-үдеріс реакциялары скрап-рудалық үдерісінде жүретін реакциялармен бірдей. Мартен пештерінде көміртекті конструкциялық және легирленген болаттар өндіріледі.

103. Металдар коррозиясы. Тотығу немесе коррозия деп металдардың қоршаған орта әсерінен бұзылу үдерісін айтады. Коррозия бұйымның қызмет ету уақытының қысқаруына әкеледі де, металдың бастапқы қасиетін жояды. Металл коррозиясы химиялық және электрохимиялық болып екіге бөлінеді. Химиялық коррозия металдың газды ортамен әсерлесуі нәтижесінде пайда болады. Электрохимиялық коррозия металдың электролитпен әсерлесуі нәтижесінен пайда болады. Электролит деп тұздар, қышқылдар және сілтілердің сулы ерітінділерін айтады. Электрохимиялық тотығу үдерісі жүруі үшін, металдың электролитпен беттесу бетінде әлеует айырмашылығы тууы керек. Металдардың электролиттерде еру қасиеті электрод әлеуетімен сипатталады. Оны нөл деп есептелетін сутегі әлеуетіне қатысты анықтайды. Сутегіден кейін орналасқан металдар теріс әлеуеті артқан сайын жақсы ериді. Ал оң әлеуеті металдар нашар ериді. Техникада қолданылатын металдар мен қорытпалар поликристалдық денелер болып табылады. Олардың микроқұрылымы бір немесе бірнеше фазалардың түйіршіктерінен құрылады. Яғни техникалық металдар мен қорытпаларды электролитпен әсерлескенде өте кішкентай коррозиялық гальваникалық жұптардан тұратын көп электродты элемент деп қарастыруға болады.

Металдар екі күйде болуы мүмкін: пассивті және активті. Пассивті деп металдың коррозияға жоғары төзімділік көрсеткен күйін айтады. Кері күйін активті деп атайды. Тәжірибе көрсеткендей металдың активтік күйден пассивиік күйге көшуі оның әлеуетінің жоғарылауына байланысты. Пассивтік күйді түсіндіретін бірнеше теория бар: оның бірі пленкалық теория. Бұл теория бойынша тотықтырушы ортада өңделген металдың коррозияға төзімділігінің артуы, оның бетінде қалыңдығы 1,0-3,0НМ химиялық қосындылардың өте берік пленкасының пайда болуының нәтижесі. Мұндай пленка металл бетін түгел жапқанда және берік болғанда ғана металды қорғай алады. Кейбір металдарда тұрақты пассивтік пленка қалыпты атмосфералық жағдайда өзінен-өзі пайда болады. Бұл металдарды өздігінен пассивтелетін деп атайды. Химиялық активті металдың коррозияға төзімділігін жоғарлату үшін оларға легирлеушң элементтер қосады.

Электрохимиялық коррозия. Электрохимиялық коррозия металдың электролитпен әсерлесуі нәтижесінен пайда болады. Электролит деп тұздар, қышқылдар және сілтілердің сулы ерітінділерін айтады. Электрохимиялық тотығу үдерісі жүруі үшін, металдың электролитпен беттесу бетінде әлеует айырмашылығы тууы керек. Металдардың электролиттерде еру қасиеті электрод әлеуетімен сипатталады. Оны нөл деп есептелетін сутегі әлеуетіне қатысты анықтайды. Сутегіден кейін орналасқан металдар теріс әлеуеті артқан сайын жақсы ериді. Ал оң әлеуеті металдар нашар ериді. Техникада қолданылатын металдар мен қорытпалар поликристалдық денелер болып табылады. Олардың микроқұрылымы бір немесе бірнеше фазалардың түйіршіктерінен құрылады. Яғни техникалық металдар мен қорытпаларды электролитпен әсерлескенде өте кішкентай коррозиялық гальваникалық жұптардан тұратын көп электродты элемент деп қарастыруға болады.

Металдар екі күйде болуы мүмкін: пассивті және активті. Пассивті деп металдың коррозияға жоғары төзімділік көрсеткен күйін айтады. Кері күйін активті деп атайды. Тәжірибе көрсеткендей металдың активтік күйден пассивиік күйге көшуі оның әлеуетінің жоғарылауына байланысты. Пассивтік күйді түсіндіретін бірнеше теория бар: оның бірі пленкалық теория. Бұл теория бойынша тотықтырушы ортада өңделген металдың коррозияға төзімділігінің артуы, оның бетінде қалыңдығы 1,0-3,0НМ химиялық қосындылардың өте берік пленкасының пайда болуының нәтижесі. Мұндай пленка металл бетін түгел жапқанда және берік болғанда ғана металды қорғай алады. Кейбір металдарда тұрақты пассивтік пленка қалыпты атмосфералық жағдайда өзінен-өзі пайда болады. Бұл металдарды өздігінен пассивтелетін деп атайды. Химиялық активті металдың коррозияға төзімділігін жоғарлату үшін оларға легирлеушң элементтер қосады.

Атмосфералық коррозия. Атмосфералық коррозия механизмін және жылдамдыңын анықтайтын басты фактор – конструкция бетінің ылғандану дәрежесі. Ылғаладну дәрежесі бойынша атмосфералық коррозия былайша жіктеледі: салыстырмалы ауа ылғалдығы 100пайыз жүретін сулы коррозия және тамшылы конденсациялар ылғалдылығындағы коррозия, сондай-ақ жауын-шашынмен конструкция суланғанда пайда болатын коррозия. Демек 100пайыз төмендеу ылғалдылықта конструкциялар капиллярлық, адсорбциялық немесе тікелей химиялық конденсациямен құрылатын пленка пайда болғанда атмосфералық коррозия жүреді. Мұндай жағдайда электролит рөлін ылғал пленкасы өзі, онымен бірге коррозия өнімі атқарады. Атмосфералық коррозия жылдамдығы ауа ылғалдылығына байланысты. Металлконструкция коррозиясының жылдамдығының қоршаған орта құрамына және ондағы минералдық тұздар мөлшеріне байланыстығы басымдау. Коррозияны жандандырушылар қатарына газдар, бұлардың судағы ерітіндісі қышқыл реакциясын береді. Атмосферада болып қалатын минералдық тұздар да мысалы хлорлық натрий, коррозияны жеделдетеді, оның үстіне ауа ылғалдылығы өскен сайын коррозия үрдісі оншақты есе ұлғая түседі. Металл конструкциялары үсті кір басқанда да, мысалы, минералдық және органикалық заттары болатын шаң-тозаң шөккенде, коррозия жүру қаупі бар. Себебі бұл ластар өз бетінше коррозия тудырмағанымен, олар атмосферадан коррозиялық активті газдарды және ылғалды адсорбциялап, коррозиялық-активтік электролиттерді құрайды да, металл конструкциялары коррозиясын шақырады. Ең бір есте сақтауға тұрарлық мәселе оттегі кіруі шектелінген бүркелі ылғалданған металл конструкциялар бөлшектері ашық бөлшектерінен гөрі тезірек бұзылады, себебі олар анодтар болып табылады. Ғимараттарды тексергенде ең алдымен көңілді оттегімен біркелкі желдетілмей тұратын бөліктеріне аударған жөн. Конструкцияларды коррозияның кез-келген түрінен қорғау мақсатында ең алдымен олардың үстін ылғал тиюден қоршау қажет.

106. Коррозиядан қорғау тәсілдері. Конструкцияларды коррозияның кез-келген түрінен қорғау мақсатында ең алдымен олардың үстін ылғал тиюден қоршау қажет. Ол үшін металлизациялау тәсілін және гидрофобтық майлауды қолданады. Бірақта ең технологиялықты және сенімді қорғау тәсілі болып металл конструкцияларын тұрақты бояулармен жоғары сапада бояулауды бейметалдық және бейорганикалық жамылтқы жағумен және металлизациялауды үйлестіре орындау болып саналады, металдық жабын электрохимиялық анод рөлін тақарады. Ыстық және суық су жеткізу құбыр тізбектері жүйелерінің коррозиялану қарқындылығы құбырлар бетінің күйңне, судың химиялық құрамына, оның температурасына, су ағу жылдамдығына және қысымдығына байланысты. Электролит ерітіндісіндегі сутегі иондарының концентрациясы да құбырлар тізбегіндегі электрохимиялық коррозия жылдамдығын анықтайды. Қышқыл ортада тұрақтылығы нашар металдарға, темір магний, мыс, марганец жатады. рН мағынасы төмен болғанда олардың коррозиялық бұзылу жылдамдығы өте жоғары. Мұнда коррозия сутегін бөле жүреді, ал құрылатын өнім оңай ериді, металды бұдан былайғы коррозиядан қорғай алмайды. Цинк, алюминий, қалайы, қорғасын нейтрльдық ортада коррозияға қарсы тұрақты, бірақ сілтілік және қышқылдық ортада оңай бұзылады. Әрбір металл үшін коррозия жылдамдығы минимальды болатындай белгілі рН мағынасы болады, мысалы болат үшін-14, цинк-10, алюминий-7. Жылы және суық су жүргізетін құбырлар жүйесіндегі қысымдық көтерілуіне байланысты коррозия процесіне қатысы бар газдар ерімталдыққа көшіп, құбырлар коррозиясы жеделдете түседі. Жерасты коррозияларынан қорғау тәсілдері ішінен қорғаныстың жамылтқыны, электрохимиялық қорғаныс орнатуды, коррозиялық белсенділігін төмендету үшін жерді өңдеуді атауға болады. Атмосфералық жағдайда коррозиядан қорғау үшін металл конструкцияны лакбояулық ерітіндімен бояп қояды.

107. Кесінділер ережесі. Кесінділер ережесін қолданып, күй диаграммасында кез-келген мезетте қорытпадағы эвтектика мен сұйық фазаның шамасын анықтауға болады. Кез-келген нүктедегі сұйық және қатты фазалардың қатынасы осы нүкте арқылы жүргізілген көлденең иінтіректің иіндерінің қатынастары арқылы табылады. Мысалы К нүктесіндегі сұйық фазаның массасы ЕС иінтірегінің ЕК иініне тең, қатты фазаның массасы КС иініне тең болады, ал барлық қорытпаның массасы иінтіректің ұзындығы ЕС-ке тең. Иінтіректің иіндерін өлшеуге сүрменің пайыз шамасын ұолданған ыңғайлы. Бұл шкаланы қолданып К нүктесінде сұйық фазаның массасы қорытпа массасының 5/11 ал қатты фазаның массасы 6/11. Қорытпа әрі қарай суығанда, сұйық фазаның шамасы азайып, «в» нүктесінде қорытпаның 5/13 бөлігіе құрайды. Бұл нүктеде қалдық сұйық фаза эвтектикаға айналады. Яғни құрамында 5 пайыз сүрме бар қорытпада эвтектиканың массасы қорытпаның 5/13 бөлігіне тең, қалғаны таза қорғасын.

108. Құйма құю өндірісі. Алдын ала дайындалған қалыптарды сұйық металмен толтырып, фасонды құймалар алу үдерісін құйма құю өндірісі деп атайды. Бұл өндірісте алынған ұүймалар дайын бөлшек түрінде немесе ары қарай керекті өлшемге дейін қңделетін дайындама болуы мүмкін. Машина жасауда шығарылатын машинаның 50%-ы құйма бөлшектерінен тұрады (масса бойынша) құю арқылы маховиктер, мотор блоктары, цилиндр қақпашалары, иінді және жұдырықты біліктер, поршеньдер, беріліс қорабының тұлғалары және т.б. күрделі пішінді бөлшектер алынады.

Құйылған құйманың 70%-ға жуығы шойыннан, 20%-ға жуығы болаттан, қалғаны басқа металдардан жасалады.

Жаппай өндірісте құйма құю цехтарында қалып жасау машиналар көмегімен жүргізіледі. Қалыпты машинамен жасауда өте ауыр және көп еңбек шығынын қажет ететін үрдістер: опокадағы қалып қоспаларын нығыздау, үлгілерді жартылай қалыптардан шығарып алу, дайын жартылай қалыпты айналдыру, престеу, сілку және құм лақтыру механикаландырылған. Қалып қоспасын престеу астынан немесе үстінен ж.ргізіледі. Үстінен престеу машинасының жұмыс істеу принципін қарастырсақ: машина үстелінде үлгі астындағы плита мен үлгі бекітіледі де, оған опока орнатылады. Опокаға алынып салынатын толтырғыш рамка бекітілген. Опока мен толтырғыш рамканы бункерден қалып қоспасымен толтырып, опоканың үстіне престеу клодкасы орнатылады. Арнай механизмнің көмегімен үстелді көтергенде, қалып рамкаға еніп, оның ішіндегі қоспаны опокаға ығыстырып нығыздайды. Сонан соң үстел төмен түсіріліп, дайын жарты қалып алынып, оның орнына келесі опока орнатылады.

Астынан престеу машиналарында толтырғыш рамканың рөлін қозғалмайтын үстелдегі қуыс атқарады. Престеу машиналарының кемшілігі – қалып қоспасының бірқалыпты нығыздалмауы. Үстінен престегенде, жоғарғы қабаттары нығыздау болады, ал астынан престегенде, астыңғы қабаттары нығыздау болады.

Сондықтан престеу машиналары биіктігі 200 мм-ге дейін болатын опокаларда қалыптауда қолданылады. Құю өндірісінің практикасында қалып қоспасын сілку арқылы нығыздау ең көп таралған тәсіл болып саналады. Престеуге қарағанда, бұл тәсілмен үлкен мөлшерлі қалыптар жасауға болады.

Қоспаларды сілку арқылы нығыздау келесі жолмен жүргізіледі. Қысылған ауа арна арқылы цилиндрдің астыңғы кеңістігіне берілгенде, поршень жоғары қарай көтеріле бастайды. Поршеньнің төменгі жиегі терезе тесігін ашқан кезде, ауа атмосфераға шығадыда, үстел цилиндр бүйіріне түседі. Ұрылғанда қоспа барлық көлемімен таптап, нығыздалады. Бұл әдістің елеулі кемістігіне опокадағы қоспаның жоғары қабатының нашар тығыздалуы жатады, сондықтан оны қосымша таптап нығыздау қажет.

Құйма ақаулары. Құйма ақаулары жіктеліп, келесі топтарға бөлінеді.

Аз құйылу – қалыптың балқыған металмен толық толмауы. Ол металдың сұйықтығы жетіспегенде, газдар қалыпты толтыруға бөгет жасағанда немесе құю жүйесінің өлшемдері жеткіліксіз болғанда орын алады.

Қабырғаларының бір қалыпты болмауының себебі: қалыпқа металл құйғанда өзектің ығысып кетуі.

Қиғаштануы – құйманың бір бөлігінің екінші бөлігіне қарағанда ығысуы. Себебі: үстіңгі және астыңғы опокалардың дұрыс центрленбеуі.

Артық құйылу, үстеме – құйманың сызбасында жоқ артық металл.

Шөгу қуысы – құймадағы ашық және жабық қуыстар. Себебі: қалыпқа металды дұрыс құймау, қалыпқа асыра қыздырылған металл құю т.б.

Газ қуыстары, кеуектілік – ауа немесе газдар жасаған қуыстар. Себебі: қалып қоспаларының газ өткізгіштік қасиетінің төмендігі, қорытпаның тотықсыздандырылуы дәрежесінің төмендігі. Бұл ақаулардан басқа ыстық және суық шытынаулар, құйма пішінінің ішкі кернеулер әсерінен қисаюы сияқты ақаулар болады.

111. Жасыту. Жасыту деп болатты белгілі бір температураға дейін қыздырып, сло температурада біраз ұстап тұрып, баяу (пешпен бірге) суыту үдерісін айтады. Жасыту бірінші және екінші текті болып бөлінеді. Жасытудың негізгі мақсаты – тепе-тең құрылым алу.

112. Жасытудың түрлері. Бірінші текті жасытуда фазалық түрлену (қайта кристалдану) болмайды.

Бірінші текті жасытудың үш түрін ажыратады. Олар: гомогендіретін (диффузиялық), рекристалдандыра-тын және ішкі кернеулерді жоюға арналған деп аталады.

Гомогендіретін жасыту құйылған легірленген болаттың немесе фасондық құймалардың химиялық құрамын біртекті ету үшін қолданады. Ол үшін оларды 1050-1200⁰С температурасын дейін қыздырып, 8-20 сағат сол температурада ұстап тұрып суытады.

Рекристалдандыратын жасыту қысыммен өңделген көміртекті болаттың шыңдалуын жою үшін қолдданылады. 680-700⁰С температурасына дейін қыздырып, 25-30 мин ұстап тұрып суытады.

Ішкі кернеулерді жоюға арналған жасытуды суық күйінде қысыммен өңделген болатты 400-600⁰С-ке дейін қыздырып, сол температурада біраз ұстап тұрып суытады. Мұның мақсаты ішкі кернеулерді жою.

Екінші текті жасыту фазалық түрленуге негізделген. Ол болатты метал кескіш станоктарда кесіп өңдеудің алдындағы бастапқы термиялық өңдеу ретінде қолданылады. Екінші текті жасытудың келесі түрлерін ажыратады: толық, шала және изотермиялық жасыту.

Толық жасытудың мақсаты – ұсақ түйіршікті құрылым алу, қаттылықты төмендету. Пластикалық қасиетті жоғарлату және ішкі кернеулерді жою. Толық жасытуды звтектоидқа дейінгі болаттарға қолданады.

Шала жасытудың мақсаты – пластина тәрізді перлитті түйіршік тәрізді перлитке айналдыру. Шала жасытуды эвтектоидқа дейінгі және эвтектоидтан кейінгі болаттарға қолданады.

Изотермиялық жасыту – эвтектоидқа дейінгі болатты Ас₃ нүктесінен 20-30⁰С жоғары қыздырып, сол температурада ұстап тұрып, тез Ас₁ нүктесінен 50-100⁰С төмен температураға дейін суытады. Бұл температурада аустенит толық ыдырап, феррит-перлит құрылымы пайда болғанша ұстап тұрады да, сонан соң ауада суытылады.

113. Аса берік шойын. Аса берік шойында графит шар пішінді болады, оны магниймен модификациялау арқылы алады (0,5%-ға дейін). Графиттің бөлек және шар түрінде болуы шойынның бюеріктігін арттырады. Беріктігі жоғары шойыньиінді білік,тісті дөңгелек, кронштейн және басқа машина бөлшектерін жасауда қолданады.

Аса берік шойын ВЧ әріптерімен және сандармен таңбаланады, екі саны созуға беріктік шегін белгілейді. Мысалы, ВЧ 42, ВЧ 50, ВЧ 52 т.б.

114. Созылғыш шойын. Созылғыш шойында графит қауыз түрінде болады, арнайы термиялық өңдеу арқылы алынады.

Оңашаланған қауыз пішінді графит шойынның тұтқырлығы мен беріктігін арттырады. Графиттің саны мен мөлшерін азайту, беріктік сипаттамасын көтеру және құйма кристалданғанда пластиналы графит пайда болмауы үшін, созылғыш шойын құоамындағы көміртегі мен кремний мөлшеріне шек қойвлады (2,2% -С, 0,7-1,5% - Sі, 0,2-0,6% - Мn, Р – 0,2%, S – О).

Созылғыш шойын алу уақытын азайтудың әртүрлі варианттары бар: құйман жоғары температурада тұзды астауда ұстау; шойынды алюминиймен модификациялау; құймаларды алдын ала шынықтыру. Созылғыш шойын жұмыс процесінде соғу күші түсетін бөлшектерді жасауға қолданылады.

115. Арнайы шойындар. Арнай шойынға тозуға, ыстыққа және тот басуға төзімді шойындар жатады. Тозуға қарсы тұру қасиеті жоғары шойынды жұмыс жағдайына байланысты оларды фрикциялық, антифрикциялық және аққышталған деп бөледі.

Фрикциялық шойынның үйкеліс коэффициенті, тозуға төзімділігі және үлкен температура аралығында сыдырылуға қарсылығы жоғары. Бұған перлит негізді сұр және созылғыш шойындар жатады.

Антифрикциялық шойындар мойын тірек және басқа қажалу тораптарының бөлшектеріне арналады. Антифрикциялық материал түрінде сұр қоспасыз, созылғыш, беріктігі жоғары және легірлденген АСЧ1,АСЧ2, АСЧ3, АС4-1, АВЧ-2, АКЧ-1, АКЧ-2 шойындары қолданылады.

Аққышталған шойын белгілі тереңдікте ақ шойын,ал ішкі жағы сұр болып келеді. Мұндай шойынды үйкеліп жұмыс істейтін тозғыш бөлшектер жасауға пайдаланылады.

Ыстыққа төзімді шойын тоттануға жақсы қарсы тұрады. Бұл топқа құрамында көп алюминий бар немесе хром қосқындары бар шойын қолданылады.

116. Конструкциялық болаттар. Конструкциялық болаттар деп машина бөлшектерін жіне құрлыс конструкцияларын жасауға қолданылатын болаттарды айтады. Бұл болаттар көміртекті және легірленген болып бөлінеді. Конструкциялық болаттарда көміртегінің шамасы 0,5-0,6%-дан аспайды. Бұл бодаттардың беріктігі, пластикалық қасиеттері, тұтқырлығы жоғары болумен бірге технологиялық қасиеттері жасы болуы керек.

Көміртекті конструкциялық болаттар:

Жай сапалы болаттар арматура, құрлыс конструкцияларын және үлкен жүктеме түспейтін машина бөлшектерін жасауда қолданылады.

Сапалы конструкциялық болаттарды машина бөлшектерін жасауға қолданады.

Аспаптық көміртекті болаттар кесу және өлшеу аспаптарын жасауға қолданылады.

Болатқа керекті қасиеттер беру үшін, арнайы қосатын элементтерді легірлеуші элементтер дейді де, құрамында легірлеуші элементтері бар болаттарды легірленген болаттар деп атайды. Ондай элементтерге Cr, Ni, Mn, Ti, Si, Cu, W, Nb т.б. жатады.

117..Легірленген болаттардың жіктелуі. Легірленген болаттарды қолдануына байланысты үш топқа бөлуге болады: конструкциялық легірленген, аспаптық легірленген және айрықша қасиеттері бар болаттар.

Легірленген болаттардағы легірлеуші элементтер келесі әріптермен белгіленеді: X - хром, Н - никель, Т - титан, Д - мыс, М - мо-либден, П - фосфор, Г - марганец, Ц - цирконий, В - вольфрам, Ю -алюминий, К - кобальт, Б - ниобий, Р - бор, С - кремний, Ч - сирек кездесетін элементтер т.б.

Конструкциялық легірленген болаттар. Легірленген болаттардың механикалық қасиеттері көміртекті болаттарға қарағанда жоғары. Бұл болаттар сапалы, жоғ. Сап-ы, ерекше жоғ. Сап-лы болып бөлінеді.

Оларды шынықтырып, жұмсарт-нан кейін қолд. Жасытылған күйінде олардың қасиет-і іс-жүзінде көміртекті бол-дан айырмаш-ы болмайды. Лег-ші элемент-ің конст-лық бол-ң қасиетіне тигізетін әсері олар-ң берік-н артт-у үшін енг-ді. КБ-ғы феррит көбінесе о-ң қасиетін анықт-н нег-гі құрылымдық құраушы.

Легірленген аспаптық болаттар. Аспап жасайтын болаттардың қаттылығы, тозуға төзімділігі, беріктігі мен жылуға төзімділігі жоғары б/ы. Бұлардан кескіш аспаптар, соғу штамптары, өлшеу аспаптары жасалынады. Тозуға төзімді-н қамт-сыз ету үшін құрал-саймандық бол-ң аса қаттылығын, аспаптық формасын сақтау үшін, оны сынаудан ж/е жұмыстық мүжілуден алд-ала сақтандыру үшін қанағат-лық тұтқырлығымен қатар беріктік қасиет болуы тиіс.

Кескіш аспаптар жасайтын аз легірленген аспаптық болаттар.

Штамп аспаптарын жасауга арналган легірленген болаттар. Бұл болаттардың қаттылығы мен тозуға төзімділігі жоғары болуы қажет. Суықтай штамптау штамптарын жасауға қолданылатын болаттар жоғарыда айтылған қасиеттерден басқа, термиялық өңдеуде аз деформациялануы қажет, өйткені онда штамптың көлемі өзгереді.

Штамп жасау үшін X, Х9, 9ХС, Х12М, ШХ15, ХВ2, Х12Ф, ХГЗСВ және т.б қолданылады. Егер штампқа соққы күштері әсер ететін болса, онда штамптар жасауға 4ХС4, 4ХВС, 5ХНМ, 5ХГМ маркалы болаттар қолданылады. Бұл болаттардың тұтқырлығы жоғары.

Егер штамптар тозу мен қысым жағдайында жұмыс істесе, онда штамптарды Х12, Х12Ф, ХГЗСВ болаттарынан жасайды.

118. Ыстыққа төзімді болаттар. Ыстыққа төзімді болаттар деп біраз уақыт ішінде жоғары температурада газды тотығуға қарсы тұратын және өзінің керекті қасиеттерін жоғалтпайтын болаттарды айтады. Болатқа отқа төзімділігі хром, алюминий және кремний қосқанда артады. 12Х13 маркалы болаттың төзімділігі 700-750⁰С, 12Х17-850⁰С және 15Х28-1100⁰С-ке дейін. Бұл болаттарда көміртегі аз (0,2%-дан аспайды). Өндірісте келесі маркалы: 08Х13, 12Х13, 20Х13, 30Х13, 40Х13 болаттар өндіріледі.

Ыстыққа берік болаттар. Ыстыққа берік болаттар деп жоғары температурада жеткілікті механикалық беріктігін сақтай алатын болатты айтады. Негізгі легірлеуші элементтерге аустениттік құрылымын және ыстыққа төзімділігін қамтамасыз ететін хром мен никель жатады. Ығысып жылжу жылдамдығын азайту мен беріктігін ары қарай арттыру үшін молибден, ниобий, вольфрам қосылады.

Шамамен 600-700⁰С температурасында жұмыс істейтін бөлшектер жасау үшін аустениттік 12Х18НЮТ, 45Х14НІ4В2М, 37Х12Н8Г8МФ5 және т.б. маркалы болаттар қолданылады. Бұл болаттардың пластикалық қасиеті мен пісірілгіштігі жақсы. Оларданжоғары қысымды бу қазандарын, трубина қалақтарын, реактивті моторлар сопласын және басқа бөлшектерді жасайды.

120. Тозуға төзімді болаттар. Тозуға төзімді болаттар абразивті ортада тозуға жақсы қарсы тұрады. Қысымды, үйкеліс және соққы жұмыстарында марганецті аустенит типті Г13 маркалы Гадфиьд болатын қолданады. Оның құрамында 13% Мn, 1,2% С кіреді. Бұл болаттан экскаватор бөлшектерін, тас ұнтақтайтын бөлшектер және трактордың шынжыр табаны тізбектерін жасайды. Тозуға төзімді болаттарға графиттендірілген болаттар жатады. Көміртегі графиттендіргіш босаңдатудан кейін графит түрінде бөлінеді. Бұл болаттардан штамптар, иінді біліктер жасалады.