1. Металлдар атомдық құрылымының ерекшеліктері.

Металл дегеніміз– электр тоғы мен жылуды жақсы өткізетін, пластикалық қасиеті жоғары, жылтыр заттар. Мұндай қасиеттердің болуы металдардың ішкі құрылымымен байланысты. Сынаптан басқа металдардың кристалдық тор көздерінде металл атомдары орналасқан. Олар бір-бірімен металдық байланыспен байланысады. Металдардың иондану энергиясы аз болғандықтан олардың валенттік электрондары оңай бөлініп, бүкіл кристалдың бойында еркін қозғала алады. Сондықтан олардың жиынтығын электрон газы деп те атайды. Су ерітінділеріндегі реакциялар үшін металдың активтілігі оның активті қатардағы орнына байланысты. Металдардың қаттылығы мен температураға төзімділігі күнделікті тәжірибеде шешуші рөл атқарады. Егер шыны хроммен кесілсе, ал цезийді адам тырнағымен-ақ кесе алады. Кейбір металдар жұмсақ (мәселен:күміс, алтын, т.б.) болғандықтан таза металдардың орнына олардың бір-бірімен құймалары қолданылады.Ең алғаш алынған құймалардың бірі – қола. Металдар атомдық-кристалдық құрылымының ерекшеліктері. Металдар-конструкциялық материалдардың сыныптары ретінде ерекше сипаттаушы қасиеттердің атауына ие:металл жарқылы,пластикалық иілімдігі,жоғары жылу өткізгіштігі, жоғары электр өткізгіштігі. Осы қасиеттері металдар құрылымының ерекшеліктерін ескертеді. Металдың күйінің теориясына сәйкес,металл дұрыс зарядталған түйіндерден(ядролардан)құрылып,оның орбиталары арқылы электрондарға айналатын зат. Соңғы денгейдегі электронның саны аз және олар түйінмен әлсіз байланыста. Бұл электрондар металл көлемінің барлық жерінде орналасу мүмкіншілігіне ие,демек,атомдардың бүтін жиынтығына жатады. Электрондық газдың болмауымен пластикалық жылу өткізгіштік және электр өткізгіштік жағдайлары қамтамасыз етіледі. Барлық металдар,әдеттегі шарттарда қата бастағанда, кристалдық зат ретінде, яғни олардағы атомдар орналасуы айқын ретпен-мерзімділікпен,әртүрлі бағыттыармен,сол сияқты әртүрлі жазықтармен сипатталады. Бұл дегеніміз кристалдық тор ретіндегі ұғымды береді. Кристалдық тор-кеңістік құрайтын тор,әр түйіндерде қатты зат құраушы кішкентай бөлшектер орналасқан. Элементарлық ұя-атомдардың ең аз сандары бар,қайта қайта тасымалдаумен кеңістікке барлық кристалды салуға болатын көлемнің бірлігі.

2.Изотропия анизатропия түсінігі.

Изотропия және анизотропия туралы ұғым. Дене қасиеттері қайта құрылған атомдардың табиғатына және сол атомдардың өзара әсер ету күшіне байланысты болады. Атомдардың аралық тартылыс күштері олардың арақашықтықтарына тәуелді анықталады. Аморфты денелерде атомдар белгілі бір тәртіпсіз орналасқандықтан,кеңістігінде атомдардың арақашықтіғы әртүрлі бағыттарда бірдей,демек, қасиеттері де бірдей болады,яғни аморфты денелер изотропты келеді. Кристалдық денелерде кеңістік атомдар дұрыс орналасады,атомдардың арақашықтығы әртүрлі бағыттарда бірдей емес және олардың тартылыс күштері бірдей емес,сондықтан қасиеттері бірдей болмайды. Қасиеттердің бағыттарға тәуелділігі анизотропия деп аталады. Анизотропия құбылысын түсіну үшін кристалдағы кристаллографиялық жазықтықтары мән кристаллографиялық бағыттарын бөлу қажет. Кристалдық тор түйіндері арқылы өтетін жазықтық,кристаллографиялық жазықтық деп аталады. Кристалдық тор түйіндері арқылы өтетін түзүкристаллографиялық бағыт деп аталынады. Кристаллографиялық жазықтықтарды және бағыттарды белгілеуге Миллер көрсеткіштерін пайдаланады. Элементарлық ұяда Миллер көрсеткіштерін бекіту үшін кеңістік координат жүйесін жазады. Өлшем бірлігіне тордың айналу мерзімі қабылданады. Кристаллографиялық жазықтық пен кристаллографиялық корсеткіштерді анықтау үшін: Тор айналу мерзімнің өлшемінде координаттар осьтерінің жазықтықты кесіп өткен нүктелердің координаттарын табу; Осы мөлшердің кері мәндерін алу; Әрбір алынған сандарды ең аз бүтін еселіге келтіру қажет. Жалпы көбейткіштері жоқ алынған қарапайым бүтін сандардың мәндері жазықтықтағы Миллер көрсеткіштері болып есептелініп,дөңгелек жақшалармен белгіленеді. Кристаллографиялық бағыттардың көрсеткіштері квадратты жақшалар арқылы [111]көрсетіледі. Кубтық торлардағы перпендикуляр жазықтықтағы көрсеткіштер бағыты,(hkl)сол көрсеткіштердей болады[hkl].

3. Құймалар. Литейлік құймалардың қасиеті Құймалар классификациясы.

Қатты ерітінді қорытпаларды топтастыру. Құраушылардың ерігіштік дәрежелерімен қатты ерітінділер: Құраушылардың шексіз ерігіштігімен; Құраушылардың шекті ерігіштігімен болып бөлінеді. Құраушылардың шексіз ерігіштігі кезінде еріткіштің құраушыларының кристалдық торларының еруімен, ерітілген құраушылардың концентрациясы өсуіне байланысты еріген құраушылардың кристалдық торына ақырын өтеді. Шексіз ерігіштік тән ерітінділердің қасиеттері: 1)Құраушылардың кристалдық торлары изоморфты (біртекті); 2)Құраушылардың атомдарының радиустерінің жақын болуы, шамамен 8...13% аспауы, 3)Атомдардың валентті қабықтарының құрылымнан таяулығына байланысты физикалық‑химиялық қасиеттерінің ұқсас болуы. Құраушылардың шекті ерігіштігі ерітілген заттың концентрациясы айқын шекке дейін болғанда мүмкін. Екі фазалы қоспа туындауымен концентрацияның онан ары артуына байланысты біркелкі қатты ерітінді ыдырайды. Еріткіштің кристалдық торында ерітілген заттың атомдарының таралу сипаттамасына байланысты: орын басу, енгізу, шегеру сияқты қатты ерітінділер таралады. Еріткіштің кристалдық торының атомдарының бөлігінің орнын, ерітілген бөлшектердің атомдары басқан жағдайда орнын баса тұру ерітінділері туындайды. Кездейсоқ орындарда орнын басу жүзеге асады, сондықтан ондай ерітінділер тәртіпке салынбаған қатты ерітінділер деп аталады. Орнын басу ерітінділері туындағанда, ерітілген және еріткішті элементтің атомдарының диаметрлерінің айырмасына тәуелділігі тор айналымы өзгереді. Егер ерітілген элементтің атомы, еріткіштің атомнан көбірек болса, онда элементарлық ұя үлкейеді, егер азырақ болғанда,‑қысқарады. Бірінші жақындауда бұл өгеріс ерітілген құраушылардың концентрациясына пропорционалды болады. Қатты ерітінділер туындағанда тор өлшемдерінің өзгеруінің маңызды кезеңі қасиеттердің өзгеруін анықтаушы, өлшемдерінің азаюы оның артуына қарағанда, үлкен нығайтуды жүргізеді.

4,7.Балқытып дәнекерлеу. Балқытып біріктіру, пісіру – металл бұйымдарды балқу температурасына дейін қыздыру немесе пластикалық күйге дейін келтіру арқылы бір-бірімен біріктірілетін денелердің аралығында атомаралық (молекулааралық) байланыстардың түзілуі нәтижесінде оларды ажырамайтындай етіп біріктіретін технологиялық процесс. Металдар мен қорытпалар, сондай-ақ пластмасса, шыны, керамика және әр текті металдар балқытып біріктіріледі. Балқытып біріктіру кезінде қыздыру көздерін пайдаланып біріктіруге кері процесс те (мысалы, металдарды отпен немесе термиялық кесу) жүзеге асырылады. Балқытып біріктірудің қарапайым тәсілдері біздің заманымыздан бұрынғы 8 – 7 мыңыншы жылдары белгілі болған. Мысалы, Мысыр пирамидаларынан қалайымен біріктірілген алтын бұйымдар, ал Помпей қаласын қазу кезінде жапсарлары біріктірілген қорғасын су құбырлары табылды. Оларда қосылатын бөлшектер алдын ала қыздырылып, одан әрі бір-біріне жанши отырып біріктірілген не қыздырылған бөлшектердің арасына балқыған металл құйылған. Ал темір мен оның қорытпаларынан жасалған бұйымдар ұсталық көрікте «шоқтануға» дейін қыздырылып, одан әрі олар бір-біріне соғу арқылы біріктірілген. 19 ғасырдың соңына дейін тек осы екі тәсіл ғана іс жүзінде кеңінен таралды. Балқытып біріктірудің жылдам дамуына 1802 жылы орыс ғалымы Василий Петров ашқан электр доғасы (доғалық разряд) себепші болды. 1882 жылы орыс инженері Николай Бенардос балқымайтын электродпен (көмір немесе графит) балқытып біріктіру тәсілін, ал 1888 жылы орыс инженері Николай Славянов балқитын электродпен балқытып біріктіру тәсілін ұсынды. 1949 жылы электр шлагымен балқытып біріктіру тәсілі Украинада Электрлік балқытып біріктіру институтында жасалды. Осы институтта академик Евгений Патонның жетекшілігімен флюс қабаты астында және ғарыш кеңістігінде балқытып біріктіру жұмыстары жүзеге асырылды. 20 ғасырдың 50-жылдарының аяғында Францияда металдарды тығыз электрондар шоғының көмегімен балқытып біріктіру тәсілі, ал соңғы жылдары балқытып біріктіру процесінде оптикалық кванттық генератор-лазер пайдаланыла бастады. Қазіргі уақытта балқытып біріктірудің алпыстан астам тәсілдері бар. Қосылыс аймағындағы материалдардың физикалық күйіне байланысты балқытып біріктірудің барлық тәсілдерін шартты түрде: балқыту арқылы балқытып біріктіру және қысым арқылы балқытып біріктіру деп бөлуге болады. Балқытып біріктіру тәсілдерінің ішінде пісірілген жапсар сапасының жоғарылығына, қарапайымдылығына, т.б. қарай электр доғасымен балқытып біріктіру ең көп тараған. Электр доғасымен балқытып біріктіру тәсілінде металды қыздыруға қажетті жылу электродтан немесе электрод пен металл арасында түзілетін доғадан алынады.