2.5. Түстi металлдар және олардың балқымалары

Түстi металлдар және олардың балқымалары коррозияның биiк қарсы түрiнгiштiгi, үлкен әсемдiлiкпен, тұтқырлықпен, жақсы өңделетiндiкпен, биiк электр және жылу еткiзулермен бейнеленедi.

Өнеркәсiпте кең қолданылатын түстi металлдарға мыс, алюмини, хром, қалайы, мырыш, магний, вольфрам, молибден, никель, қорғасын, титан, күмiс, алтын, платиналар және т.б. жатады.

Түстi металлдардың балқымаларына: (жез, қола тағы басқалар) мыс қорытпалары; (дюралюмини, силумин тағы басқалар) алюминий балқымалары; магни балқымалары; титан балқымалары; қорғасын - қалайы балқымалар тағы басқалар жатады.

Баббит - бұл оңай балқығышты мойынтректі балқымасы құрамымен 80-90% қалайы, 4 -13 % сүрменiң , 3-6 % мыс, сонымен бiрге қорғасын, кальция, никель, мышьяк, кадми, теллур. Балқу температурасы 232–350°C, құюды температурасы 450–550°C.

Баббиттер қалайысы көп, таңбаланушы әрiптермен В, аз қалайы - БН, БТ және қалйысыз, таңбаланушы БК (қорғасын-кальций-натриді балқымалары) бөлшектенедi.

Баббиттер биiк тұрақты тоздырғышпен, әсемдiлiкпен, аз үйкелес еселiгi және жақсы өңделетiндiктермен айырмашылығы болады.

Жез – бұл мыс балқымасы (3 тен 50% дейін аралығындағы) мырышпен, сонымен бiрге басқа элементтермен: алюмини, қалайылар, қорғасынмен, темiрмен, никелмен тағы басқалар. Жездiң тығыздығы 8,3- 8,5 г/см³, балқу температурасы 890–1000 °C .

Технологиялық қасиеттердiң жездерiне байланысты қысым жұмыстанылатын құюға бөлшектенедi. Олар жақсы берiктiкпен, әсемдiлiкпен, үйкелiске қарсы және қоррозияға қарсы қасиеттермен ие болады.

Биiк механикалық, қоррозияға қарсы және құю қасиеттерiмен томпаққа - 22% мырышпен аспайтын және кемiнде 61 % жезді ие болады .

Жез Л әрiппен таңбаланады. Таңбада жездің әріптері химиялық элементтерi алғашқы екi цифрдың әрiп тұрған балқыма кiретiн белгi мыстардың құрамын мазмұндайды, ал сандар, бөлінген дефиспен,- орташа құрамымен легірлеуішті элементтарді пайызбен реттпен, сәйкесті әріптермен белгілейді. Осылай, жез маркасының ЛКС80-3-3 79-81% мысты құрайды, 10,5 -16,5 % мырышты, 2,5- 4,5 % кремния, 2- 4 % қорғасынды құрайды.

Жез өнеркәсiпте кең қолданылады.

Қола - бұл бiр немесе бiрнеше химиялық элементтерi бар мыс балқымасы: қалайымен, қорғасынмен, мырышпен, никельмен, фосформен, кремнимен, марганецпен, алюминимен, темiрмен. Қоланың тығыздығы 7,5-9,3г/см³, балқу температурасы 40–1093°C. Машиналар, үйкелiске, атмосфералық әсер ұшыраған арматуралардың бөлшектерi сонымен бiрге әлсiз қышқылдардың әсерi және тағы басқалар үшiн материал ретiнде қолданылады.

Қолалар биiк механикалық, құю, үйкелiске қарсы және қоррозияға қарсы қасиеттермен бейнеленедi. Құрамға байланысты қолалар танып бiледi: мойынтректердің және арматуралар үшiн қолданылатын қалайы; пішінді құю және таспалар үшiн қолданылатын (6-11,5% алюмини) алюминиді; (1-3,5% кремни) кремнилiсi; (4,5-5,5% маргандық) маргандығы; сырғанау мойынтiректерi үшiн қолданылатын (30-60% қорғасын) қорғасынды; серiппелер және үйкелiске шыдамды бөлшектер үшiн қолданылатын (2 % берилли) бериллиді; (5 % титан) мыс - титаны тағы басқалар ажыратылады.

Қолалар жақсы өңделінеді және құйылынып алынады.

Қолалар Бр әрiптермен табаланады және басқа әріптермен (жез сияқты) олардың құрамына кiретiн элементтер, сандармен, көрсетушi тағы басқа және сәйкесiнше пайыздармен орташа көрсететiн әрiптермен белгi қояды. Осылай, қола маркасының БрАЖМц 10-3-1,5- ші 9,5- 10,5% алюминиді, 2,5- 3,5% темірді, 1-2% марганецті құрайды, қалғандары - мыс.

Бағалы металлдардың тобына алтын, платина, күмiстер кiредi.

Сұйықтықта нормалы бөлме температурасының жанында сынап болады. Сынаптың тығыздығы - 13,5 г/см³, қайнау температура – 357^оC, қату - 38,9^оC.

Қалайыны қалайы кеннен, касситериттермен деп аталатыннан алады. Қалайы күмiстей түске бояуы болады. Тығыздығы - 7,3 г/см³, балқу температурасы – 232^о C. Бұл металлды құю оңай ұшырайтын жұмсақ, әсем. Аласа температураның жанында нашар сақталынады, мұндай температураның жанында сұр қалайы - ақ қалайымен тiкелей жақын болу боз қалайы оның жiктеуiне шақырады. Тән таза қалайы шытыр айналма және сынықта болып табылады.

Қалайы қалайлылау кезде және дәнекердiң жанында кең қолдану табады, сонымен бiрге мойынтректер, тағы басқа мақсаттардың дәнекерлемелерi үшiн техникалық балқымалардың компонент. Мысты мыс кендерiнен, (мыс колчеданы) сондай халькопериттер, борнит, (мыс жалтырауы) халькозин, ковеллин, малахит және азуриттердін алады. Қара мысты ары қарай электролиттiк өңдеуiмен таза мыстарды алады. Мыстардың түсi- қызылдау. Тығыздығы - 8,9 г/см³, балқу температурасы – 1083^оC.

Мыс суық майысқақ өңдеуге, қалыптауға, ыстық балқытуға жақсы ерiксiз көнедi. Уақытында суық майысқақ өңдеу бiрнешесi өз қаттылығын жоғарылатады.

Жақсы жылу және электр өткiзгiштiкпен айырмашылығы болады. Дымдар ықпалмен ақ үстi жасылдана жылдам қышқылданады. Электротехникалық өнеркәсiпте кең қолданылады, көркем бұйымдардың жасауы, гальванопластикада үшiн және металло жамылғылар үшiн. Мыс көп балқымалардың құрамына сонымен бiрге кiредi. Мыс алдын ала жылытумен, қысыммен дәнекерлеп, пiсiруге болады.

Вольфрам - бұл (339⁰C) өзi биiк балқу температура болатын металл. Тең алтынның тығыздығының вольфрамын тығыздық және 19,3 г/см³ құрайды.

2.6. Құю өндiрiсi

Балқымамен қатты металлдың айналуы, сұйық металлға (шойын) металлдық және шихта материалдары деп аталады. Сұйық түрде металлмен нақтылы форманы оларға сұйық металлдың қатуынан кейiн тұлдаған құю қалыбы толтырылады.

Формалар сұйық металлдың құюы үшiн қызмет көрсетедi. Олар iшкi қуысы болады, құйып шығарылатын бөлшектiң тиiстi сыртқы формаларына. Тұрақты формалар металлдарда орындалады және қалыптармен деп аталады. Уақытша формалар (топырақ немесе құмды араластырғыш) қалыптау массадағы үлгiнiң формасының баспалары жолымен өндiрiледi. Үлгiлер ағаш, гипс, цемент, балауыз немесе металлдардан орындалады. Ағаш, гипс және цемент үлгiлерi ылғалдан олардың жақсы сақтауы және қорғау үшiн лактермен жабады.

Сырық - бұл металл құйылмаған кеңiстiктiң құймасында алудың мақсатынанның құю қалыбына қондырылатын масса қалыпталған құмды.

Жер, құймасауыттағы (құю үшiн форманың алуы) қалыптауларын танып бiледi және қорамжәшіксіз. Құймасауыттағы қалыптауы және қалыптау аралық уақытында төменгi үлгi тақталарын орнатқан (жоғарғы және төменгi) екi жарты қалыпта қорамжәшіксіз өндiрiп алады. Қалыптау және құятын процесс келесi негiзгi операцияларға бөлшектенедi: үлгiлердiң жасауы; қалыптау және өзектi қоспалардың даярлауы, құю қалыбы және сырықтардың қалыптауы; сырықтардың қойылуымен (қорамжәшік) формаларының құрастыруы; металлдың балқуы; сұйық металлмен қалыпқа құю, формалардың сууы; жердi қағымдау және өзектi араластыру; құймаларды тазарту және құймалардың кесiндiсi; құюдың қыздыру өңдеуi, бақылау және дұрыстауы.

Құйманың келесi әдiстерi дәл қазiр бар болады: топырақ формаларда құйма; (қалыптарда, пресс-қалып) металлдық формаларда құйма; құйма қататын араластыр; сырықтарда құйма; қабық формаларында құйма; ертірiтiлетiн үлгiлер бойынша құйма; электр күйiндi құйма; қысыммен құйма; сығуды әдiспен құйма және т.б.

Вагранка - бұл шихтаның қайтадан балқытуы сұйық шойынды алу үшiн жолымен қызмет көрсететiн iшiнен отқа шыдамды шамот кiрпiш ақтарылған шахталық пеш. Шихта терiстердiң құю шойыныдан түрге, кокс және флюс болаттан жасалған шойын.

Түстi металлдар электр, жалынды пештерде немесе қыш тостағандарда балқиды.

Құйманың шөгулерi металлдың суып қалуы құйманың өлшемдерiнiң кiшiрейтуi уақыты деп аталады. Отыру қататын құймаларды әлсiрететiн және сызаттар жиi шақыратын металлдағы кернеу сонымен бiрге отыру қабыршақтар және бостықтардың металлдарында қаймақшытуға шақырады. Ең үлкен (сызықты) отыруды болаттан жасалған (1,6-2,0%) құюды алады, ең кiшi - (0,5-1,0%) жеңiл түстi металлдардың балқымалары. Құймадағы формаларында металды ағызу уақытында әр түрлi мiндер пайда бола алады: сергектемеп сызаттар, отыру қабыршақтар, бөлшек көмескi қалыптау араластыр, күйiндi қосындылары, газды қабыршақтар және көпіршіктер т.б. болады.