6.4.5 Дайын аспапты кезекті өңдеу:
1) Жұмсартудан кейін аспаптарды тегістейді және құрамы 80% KCNO және 20% K2CO3 келесідей сұйық ваннада, аспаптық түрі мен өлшеміне байланысты 5 бастап 30 минутқа дейін 550-560°С карбонитрациялайды. 0,02-0,05 мм тереңдікте карбонитрациялау қабатының қаттылығы 69-70 НRC жетеді, осы кезде жылуға төзімділік шамамен 50°С өседі. Осыдан басқа, аспаптық тегістеуден туындаған қосымша кедергі алып тасталынады. Жалпы аспаптардың төзімділігі 2-4 есе артады.
2) Карбонитрациялаудан кейін сілтілі ерітіндіде 140°С температура кезінде немесе тұздар ерітіндісінде 300°С температура кезінде қышқылдандыруды өткізген жөн. Қышқылдандыру аспаптарға қара түс береді және ауамен тотығуына қарсы төзімділікті жақсартады.
Қорытынды 2: Эксплуатациялық қасиеттердің деңгейі бойынша міндеттердің талаптарын Р12Ф2К5 және Р9М4К8 маркалы тез кескіш кобальтты болаттар қанағаттандырады.
6.5 Есептің мазмұны
6.5.1 Жұмыстың мақсаты
6.5.2 Жалпы мәліметтер
6.5.3 Тәжірибелік бөлім (қойылған міндетті қанағаттандыратын қажетті материалды таңдауда қарастырылған мысалмен сәйкес ресімделеді).
Тапсырма (варианты №382-396 [2],):
№1
№2
№3
№4
№5
№6
№7
№8
№9
№10
№11
№12
№13
№14
№15
6.5.3 Талдау және жұмысқа қорытынды жасау
6.6 Бақылау сұрақтары
6.6.1 Р12Ф4К5 болатының шынықтыру температурасы неге жоғары, Р9М4К8 болатқа қарағанда?
6.6.2 Ыстыққа төзімді аустенитті болатпен конструкциялық болаттың айырмашылығы?
6.6.3 Жылуға төзімділік деген не?
6.6.4 Қызуға төзімділік деген не?
6.6.5 Тез кескіш болаттардың кұрамына қандай элементтер кіреді, кескіштігін арттыруға қалай ісер етеді?
6.7 Қосымша әдебиеттер тізімі
1 Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия, 1977. 647 с.
2 Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение М.: Металлургия, 1983. 384 с.
3 Справочник по машиностроительным материалам. /Под ред. Г.И. Погодина-Алексеева. М.:ГНТИМЛ, 1959. Т.1. ХХХХ с.
7 Тәжірибелік жұмыс күй жүйелерін болжау және химиялық элементтер метажүйелерінің түсінігі
7.1 Жұмыстың мақсаты: Негізгі құрауыштың қосындыланған элементтермен метажүйесі түсінігімен және берілген метажүйенің белгілі диаграммалары бойынша күй диаграммаларының құрылымын болжау әдістемесімен танысу.
7.2 Аспаптар мен материалдар: Қос жүйелердің күй диаграммаларын құру бойынша анықтамалық материалдар.
7.3 Жалпы мәліметтер
[1] сәйкес, қорытпалардың күй диаграммаларын зерттеуге арналған 100 жылдан аса жұмыс кезінде мүмкін болатын 5356 қос диаграммалардың ішінде қазіргі кезде шамамен 2000 құрылған, және де тек шамамен 1000 азды көпті толық және сенімді. Орта есеппен бір жылдың ішінде толық күй диаграммаларының саны 10 тең, ал 1950 жылдан бастап орта жылдық қарқын шамамен 25 құрайды және қазіргі уақытқа дейін тұрақты. Бұл үдеріс өте көп жұмыстарды талап етеді және қазіргі қарқыны кезінде олардың толық жиыны шамамен 2200 жылға дейін құрылады. Диаграммаларды құрудың тәжірибелік әдістерімен қатар оларды есептеу мен болжау қажеттілігінің уақыты келді. Қазіргі уақытқа дейін ұсынылған «Thermo-Сalc&Dictra, Computational Tools for materials Science» типті диаграммаларды есептеу әдістері термодинамикалық түсініктерге негізделеді [2] және әрдайым дәл бола бермейді, және де осыған дейін құрылған диаграммалардан алуға болатын мәліметтерді құруды талап етеді.
Осыған дейін құрылған диаграммаларды аналитикалық геометрия құралдарымен құру әрекеттері жоғары назар аударылуға лайықты және сөзсіз болашағы бар. Диаграммаларды сызықты теңдеулермен, дәрежелері бүтін көрсеткішті полиномдармен және дәрежелері бөлшек көрсеткіштермен берілген қарапайым өрнектермен сипаттау әдістері белгілі. Алайда олардың болжамдық мүмкіндіктері әлі де қатты шектелген.
Метажүйелерді құру күй диаграммаларын болжау мен мен бір уақытта қорытындылаудың болашағы бар әдісі болып табылады [Гуляев Б.Б. Металл жүйелерінің күй диаграммаларын қорыту. – Кіт. Металл жүйелерінің күй диаграммалары. М.: Металлургия, 1968. 257-267 б.; Гуляев Б.Б., Козлов В.Н. Көміртек, көмірқышқыл және сутегі күйлерінің қос диаграммаларын металдармен қорыту. – Кіт. Металл жүйелерінің күй диаграммаларын теориялық және тәжірибелік зерттеу. М.: Металлургия, 1969. 45-48]. Метажүйе (meta – жоғары, шектен тыс) ретінде күй диаграммаларының жиынтығын немесе Менделеевтің периодтық жүйесіндегі олардың құрауыштарының орнымен байланысты олардың параметрлерінің жиынтығын түсінеміз.
Болжау мен құру үшін келесі метажүйе түрлері анағұрлым қарапайым болып табылады:
1. Элементтердің периодтық жүйесіне кіргізілген барлық басқа элементтермен қандай да бір элементпен қалыптасқан күй диаграммаларының метажүйелері. Олар берілген элементтің периодты жүйедегі орындарына байланысты басқа элементтермен өзара байланысының сипаты қалай өзгеретіндігін көрнекі көрсетеді.
2. Периодты жүйедегі көрші тұрған элементтермен құрылатын күй диаграммаларының метажүйелері. Көршілестік период бойынша немесе топ бойынша болуы мүмкін, бірінші жағдайда көлдеңен, екінші жағдайда тік метажүйелер шығады. Мұндай метажүйелер қорытындылаудың жақсы құралы ретінде қызмет ете алады және бір элементтен екіншісіне өтуі кезінде күй диаграммаларының түрленуін көрнекі көрсетеді. Осыдан басқа, көршілес типтердің ұқсастығы бойынша диаграммаларды болжаудың жақсы құралы болып табылады.
3. Периодты жүйеге жіктеу түрлерін көрсететін күй диаграммаларының метажүйелері. Периодты жүйе элементтерінің түрлі топтары басқа элементтермен белгілі типті күй диаграммаларын құруға бейім қабілеттерге ие.
4. Периодты жүйенің басқа элементтерін қосумен жасалатын қорытпаның қандай да бір негізінің күй диаграммаларының бастапқы участкілерінің метажүйелері.
Қорытпаларды олардың дамуының белгілі деңгейінде синтезі үшін күйдің бүкіл диаграммасын емес, тек оның бастапқы участкісін білу жеткілікті. Сондықтан соңғысы анағұрлым жоғары қызығушылық тудырады. Кү диаграммаларындағы бастапқы участкілеріндегі кішкене қоспалардың мөлшері кезінде атомдар арасындағы өзара байланыстың сипаты ең алдымен негіз атомдарының қасиеттерімен анықталады.
Диаграммалардың бастапқы участкілерінде екі тірек нүктені белгілеп алсақ болады – біріншісі – лиотектика – қатты (төмен температурадағы) фазадағы қосындылардың шекті ерігіштігі. Осылардың екінші нүктесі эвтектикалық, перитектикалық немесе монотектикалық болады, яғни өздігінен атомдық пайымбен берілген сұйық (жоғары температурадағы) фазадағы қосындылардың шекті еріткіштігін көрсетеді. Үздіксіз еру жағдайында осы екі нүкте бір нүктеге бірігіп, екінші құрауыштың балқу нүктесінде жатады.
7.1 сурет атом нөмірлерінен әр түрлі элементтерде (лиотектические нүктеде) эвтектикада және перитектикаларда температураларда қатты алюминиде шекті ерігіштіктер тәуелділік.
Күй диаграммаларын құру тәжірибесі мен дағдысы көрсеткендей, осы нүктелердің орындарының әрқайсысын берілген метажүйеде «элемент нөмірі – қоспалар» периодты функциясы түрінде көрсетуге болады. Элементтердің бір бірінде ерігіштіктің үлкен айырмашылығы салдарынан құрауыштардың концентрациялары логарифмдік шәкілде келтірілген. Осындай жүйге тәжірибелік жолмен алынған нүктелерді сәйкес диаграммаларға көрсетіп, интерполяция әдісімен орындары әлі анықталмаған жетіспейтін нүктелерді анықтауға болады. Күй диаграммаларын құру келесі жағдайлармен жеңілдетіледі. Біріншіден, инертты газдарда әр периодтың соңында айқын бейнеленген минимумдарға ие. Екіншіден, түрлі периодтар арасында тірек нүктелердің орындарында нақты көрсетілген ұқсастықтар бар.
Мысал ретінде 7.1және 7.2 суреттерінде атомдық нөмірге байланысты бастапқы участкілер үшін Периодты жүйе элементтерінің алюминийдің қатты және сұйық фазасындағы шекті ерігіштік тәуелділіктері келтірілген. Диаграммалар түрлі периодтардың мәліметтері бір бірімен салыстырыла алатындай құрылған. Тәжірибелік мәліметтер заманауи анықтамалық әдебиеттерден алынған. Интерполяция жетіспейтін мәліметтерді дәл анықтауға және бүкіл метажүйе үшін бастапқы участкілерді анықтауға мүмкіндік береді.
Тура осы мәліметтерді элементтердің толық реттілігі үшін ашық түрде құруға болады. Мұндай диаграмма өздігінен алюминий метажүйесінің қосы диаграммасының бастапқы участкілерінің ретінің, былайша айтқанда, үстінен қойылады. Эвтектикалық күй диаграммаларын құратын элементтер үшін қатты күйдегі шекті ерігіштік сұйық күйдегіге қарағанда төмендеу. Перитектикалық типті диаграммаларды құратын элементтер үшін, керісінше, сұйық фазадағы ерігіштік қатты фазаға қарағанда жоғарырақ.
7.2. сурет атом нөмірлерінің әр түрлі элементтерге (эвтектиялық және перитектикалық нүктелерге) сұйық алюминиде шекті ерігіштіктер шоғырландырулардың тәуелділігі.
Күй диаграммаларының бастапқы участкілерін қалпына келтіру үшін концентрациялардың тірек нүктелерінен басқа температура шектеріндегі платформалардың орындарын білу қажет [3-7]. Олардың мәндері де әр метажүйенің ішінде периодты заңға бағынады және олар үшін тірек нүктелердің концентрацияларына сияқты құрылымдарды құруға болады (7.3 сурет - 26). Қорытпа негізін балқыту температурасынан айырмашылығы аз платформаларды анықтау кезінде қиындықтар туындайды. Көптеген тәжірибелік мәліметтерді өңдеу кезінде қорытпа негізін балқыту температурасы мен сұйық фазадағы эвтетикалық немесе перитектикалық платформаның ерігіштігі арасындағы айырымның жақын сызықты тәуелділігі бар екендігі анықталды. 7.4 суретте – 27 алюминий үшін осындай тәуелділік көрсетілген. Бұл тәуелділік қорытпа негізінің түріне тәуелсіз болады. Ол келесі қарапайым теңдікпен өрнектеле алады:
|T0-Tтүр.| = |10Cтүр.|,
мұндағы Т0 және Ттүр. – қорытпа негізігің кристалдану және эвтетикалық немесе перитектикалық түрлену температуралары (в °С); Стүр – эвтетикалық немесе перитектикалық нүктелердің концентрациясы (ат. %). Бұл теңдікті ондаған немесе жүздеген пайыз үлесінен аспайтын ерігіштік кезінде қолдану керек, осы кезде бұл қатынас қорытпа негіздерінің және олардың ерігіштігі аз элементтермен құрылатын эвтетикалық немесе перитектикалық платформалары температураларының айырым шамаларының ретін дәл анықтауға мүмкіндік береді. 7.5 суретте – 28 алюминий күй диаграммаларының бастапқы участкілерінің толық метажүйесі келтірілген. Жақшаның ішіндегі сандар болжау (интерполяция) арқылы алынған.
7.3. Сурет Эвтектика мен перектектиканың айналу температурасының айырмашылығы және балқу температурасының эвтектика мен пертектика құрамындағы элементтері
7.4. сурет Алюминий балқымалары үшін олардың атом нөмірлері балқуға температураға қатынас бойынша эвтектиялық және перитектикалық айналулардың температуралар өзгеріс тәуелділігі.
|
|
|
|
|
