8.Құмдық формаға құю. Өндірісі.

Құю өндірісі қара және түсті металдар мен олардың қорытпаларын арнаулы қалыптарда құю арқылы құймалар алынады. құю арқылы бөлшектер жасау арзан. Машина бөлшектерінің 40%-ы құю әдісімен жасалады. Металды балқыту құю өндірісінің жауапты кезеңдерінің бірі болып табылады. Құю өндірісінің негізгі балқыту пеші- вагранка.Вагранка -ішкі жағы шамот кірпішімен астарланып,сырты цилиндр тәрізді болат калыппен қапталған шахталы пеш. Вагранканың негізгі отыны-кокс.Вагранканың негізгі шикізаты — кесек шойын, болат сынықтары,кокс,газ,флюс. Вагранканың негізгі өлшемдері тажірибеге негізделіп алынады. Вагранканың көлденең қимасы,өнімділігіне байланысты: S=πd² /4-Q/Q* мұндағы d — вагранканың диаметрі. Бір құйғаннан кейін бұзылатын бір реттік қалып ол құмды қалыптар деп аталады. Металды қалып қоспасынан жасалған қалыптарға құю арқылы құйма алу жолының көптеген кемшіліктері бар.Олар мыналар:қалып бір рет пайдаланылғаннан кейін бұзылады, құйылған құйманың сапасы төмендеп,бүйір бетінің тазалығы нашарлайды,сондықтан механикалық өңдеу үшін көп запас қалдыру керек болады.

9. Құймалар классификациясы. күй диаграммасы 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.

. Қорытпалардың кристалдануы таза металдардың кристалдану заңдылықтарына бағынады. Қажетті шарты‑жүйенің бос энергиясының минимумдегі күй‑жағдайға ұмтылуы болып есептелінеді. Сұйықтың және кристалданушы фазаныңи арасындағы диффузиялық үдерістің үлкен рөлі, негізгі айырмашылықтары болады. Бұл үдерістер біркелкі таратылған сұйық фазада, әртекті атомдарды қайта бөлу үшін қажет. Қатты күй жағдайлардағы қорытпаларда, қорытпа аллотропиялық айналулармен ескертілгенде, қатты ерітінділер ыдырағанда, қатты ерітінділерден екінші қайта фазалар бөлінгенде, температураның өзгеруінен қатты күй‑жағдайда құраушылардың ерігіштігі өзгергенде қайта кристалдау үдерістері орын алады. Қорытпалардың кристалдану үдерістер күйінің диаграммаларымен сипатталады. Күйінің диаграммасы. Кез келген қорытпалардың концентрация мен температурасына тәуелділіктегі жүйеде сипатталатын күй‑жағдайларын графикалық бейнелеу арқылы күйінің диаграммасын береді. Күй‑жағдай диаграммалары орнықты жағдайларды білдіреді, демек, осы шарттарда минималды бос энергиясы болатын жағдай және сондықтан оны тепе‑теңдік диаграммасы деп атайды, себебі осы шарттарда тепе‑теңдік фазалар бар болатынын көрсетеді. Ең жиі жүзеге асатын күй жағдай диаграммаларын термиялық талдаудың көмегі арқылы құрады. Нәтижесінде салқындатудың бірнеше қисықтарын алады, фазалық айналу температураларының кейбіреулерінде майысу нүктелері және температуралық аялдамалар байқалады. Фазалық айналуларға сәйкес температуралар, дағдарыс нүктелері деп атайды. Кейбір дағдарыс нүктелердің аттары болады, мысалы, кристалдану басталғанға сәйкес келетін нүктелерді ликвидус нүктесі деп атайды, ал кристалдану соған сәйкес келетін нүктелерді солидус дейді. Салқындату сызықтары бойынша құрамның диаграммасы координаталар жүйесінде: абцисса осінде‑құраушылардың концентрациясы, ордината осінде‑температура тұрғызылады. Концентрациялардың шкаласын компоненттердің мағынасы көрсетеді. Негізгі сызықтар ликвидус және солидус сызықтары болып келеді, сонымен қатар қатты күйінің фазалық айналуларға лайықты сызықтар. Күй‑жағдай диаграммасынан фазалық айналулардың температураларын, фазалық құрамның өзгеруін, шамалап қорытпаның қасиеттерін, қорытпа үшін қолдануға болатын өңдеу түрлерін анықтауға болады.

10.Прокаттаудың маңызды. Процесі. Қысыммен өңдеудің ең көп таралған түрі прокаттау болып табылады. Деформациялану деңгейін прокаттау кезінде негізгі көрсеткіш процестерін сипаттайды. Салыстырмалы сыну мына формуламен анықталады. ε = ∆Н / Н₀= ( Н˳- Н_к )/ Н˳, мұндағы Н – абсолютті қысу; Н₀ – бастапқы қалыңдық; Н_к – соңғы дайындама қалыңдығы. Сорып шығару коэффициенті мынаған тең µ = l_k ∕ l₀ =S₀ ∕ S_{k .}мұндағы l_k – дайындаманың соңғы ұзындығы; l₀ – бастапқы ұзындық; S₀- бастапқы және S_k- соңғы дайындаманың көлденең қимасының ауданы. Көлденеі қимасының ауданын прокаттау кезінде µ дайындама әрқашан кішірейеді, сондықтан өткелдегі сору коэффициенті 1,1 ... 1,6-ға тең. Прокаттауды жүргізу мүмкіндігін металды дестилермен (волками) алу шарттарымен анықтайды. Ол N жоспарланған күшімен және бастапқы Ғ күшінің қалыпты дестиленген әрекетімен анықталуы дайындаманың дестиленуге және горизанталь осінің Т үйкеліс күшіне де беріледі де, нәтижесінде теңсіздік пайда болады. Nsinα ˂ Tcosα, Т = f(N) болғандықтан, sinα ˂ fcosα немесе f ˃ tgα бола алады. Сонымен қармау жағдайларына: дестилену арасында үйкеліс коэффициенті кезінде және қармау бұрышының тангенсі дайындамада үлкен болуын, прокаттауға болады. Прокаттаутау кезінде ірі дайындаманың максимал бұрышы 24 ... 30⁰ құрайды, ал металдың жапырағын және қиығын ыстықтай прокаттау 15 ...20⁰ болса, онда оның жапыраңын және майлы лентасын суықтай прокаттау 2 ... 10⁰ аралығында болады. Бойлық – прокаттаудың негізгі бір түрі болып табылады, егер дайындама көлденең және көлденең –бұрандалы болғанда дестилер осіне перпендикулярлы орын ауыстырады. Прокаттау көлденең –бұрандалы дестилер бір – біріне бұрыш жасап орналасады, дайындама деформациялану кезінде айналмалы қозғалыс береді.

11. Термиялық және химия термиялық өңдеулер. Химия-термиялық өңдеу (ХТӨ) деп тетіктің беттік қабатының құрамын, құрылымын және қасиеттерін қажетті бағытта өзгерту мақсатымен термиялық және химиялық әсер етулер үйлесуінен құралатын өңдеуді атайды . Және бұл жерде металл материалының сәйкес элементпен (C, N, B, Cr, Si, Ti және т.б.), оны жоғары температурада сыртқы ортадан (қатты, газды, булы, сұйық) атомды күйде диффузиялау жолымен, беттік қанығуы жүзеге асады. ХТӨ техниканың әр түрлі салаларында кең пайдаланылуы машиналар мен механизмдердің көпшілік тетіктері, максимум кернеулер металдың беттік қабаттарында пайда болатын криогенді немесе жоғары температураларда тозу, кавитация, циклдік жүктеме, коррозия жағдайында жұмыс істейтіндігімен түсіндіріледі. Металдар мен қорытпаларды беттік беріктендіру, сонымен қатар коррозиядан қорғау мақсатымен ХТӨ машина тетіктерінің сенімділігі мен ұзақ тұрақтылығын жоғарылатады. ХТӨ келесі өзара байланысқан негізгі сатылар енеді: 1) белсенді атомдар-дың қанықтыру ортасында пайда болуы және олардың өңделетін металл бетіне диффузиялануы; 2) пайда болған белсенді атомдарды қанықтыру бетімен адсорбциялау; 3) диффузия – адсорбцияланған атомдардың металл ішінде жылжуы. Диффузия процесінің дамуы, бастапқыдан химиялық құрамы, яғни құрылымы мен қасиеттері бойынша ерекшеленетін тетік материалының қанығу бетіндегі қабаты деп түсінілетін диффузиялық қабат пайда болуына әкеледі. Қанықтыратын белсенді орта әсері тимеген диффузиялық қабат астындағы тетік материалы өзек деп аталады. Қанықтыру бетінен өзекке дейінгі ең қысқа қашықтық диффузиялық қабаттың жалпы қалыңдығын құрайды. ХТӨ бақылау кезінде жиі жағдайда диффузиялық қабаттың тиімді қалыңдығын пайдаланады, мұндай қалыңдық деп қанығу бетінен негізгі параметрдің бекітілген шекті номинал мәнімен сипатталатын өлшеу учаскесіне дейінгі ең қысқа қашықтықты атайды. Қабаттың негізгі параметрі деп берілген сынақта қанығу бетінен қашықтыққа байланысты сапа өзгеруінің критерийі болып табылатын материал параметрін атайды. Негізгі параметр ретінде не диффундицияланатын элемент шоғырлануын, не қасиеттерін, не құрылымдық белгісін қабылдайды. Ұзақтығы жалпы және тиімді қалыңдық айырмасымен анықталатын, өзекке жанасатын диффузиялық қабаттың ішкі бөлігін диффузиялық қабаттың өту аймағы деп атайды. ХТӨ өте маңызды кезеңі – диффузия. Металдарда алмастыратын қатты ерітінділер пайда болғанда, диффузия негізінен бос орын механизмі бойынша өтеді. Енгізетін қатты ерітінділер пайда болғанда түйін аралықтар диффузиясы механизмі жүзеге асады. Болаттың көміртегімен, азотпен және осы элементтер біріккендегі диффузиялық қанықтырылуы – өнеркәсіпте кең тараған химия-термиялық өңдеу процестері.

12. Қолдан электродтық жабындымен дәнекерлеу. Дәнекерлеу технологиясы, электродтар, олардың жағу функциялары. Әдіс ерекшеліктері, артықшылығы, жетіспеушіліктері. Электрлік доғалы пісіру - пісірілетін металмен электродтың арасында пайда болатын электрдоғалы басымдылық арқасында электрод болып жікті сұйық металмен толтырып қосылатын тетіктерде ажырамайтын байланысты қалыптастыру. Бұл тәсілді балқыйтын электродымен пісіру дейді. Сонымен қатар электрдоғалы пісірудің балқымайтын электродпен көмірлі, графитті, вольфрамды тәсілі болады. Бұл тәсілде доғаның аумағына жіектерді қалыптастыратын қосымша метал беріледі. Электродроғамен пісірудің негізгі түрлері: қапталған электродпен пісіру, флюс астында пісіру, қорғайтын газдар орталығында пісіру. Балқытып біріктіруде балқитын және балқымайтын электродтар қолданылады. Қолдан электродтық жабындымен дәнекерлеу.

Электр доғасымен балқытып біріктіруде балқитын және балқымайтын электродтар қолданылады. Балқымайтын электродтардың (көмір, графит, вольфрам) диаметрі 5 – 30 мм, ұзындығы 200 – 300 мм болып жасалады және ол металды тұрақты токпен балқытып біріктіру кезінде пайдаланылады. Балқитын электродтар металдың химиялық құрамына, пайдалану мақсатына, т.б. сәйкес болат, шойын, мыс, жез, қола, т.б. металдар мен қорытпалардан жасалады. Олардың ұзындығы 300 – 450 мм, диаметрі 1 – 12 мм болып, жалаңаш және сырты қапталған түрлерге ажыратылады. Металды терең балқытып біріктіру тәсілінде электродтың сыртқы беті балқу температурасы жоғары қабатпен қапталады. Үш фазалы токпен балқытып біріктіруде ток көзінің екі фазасы параллель екі электродқа, үшіншісі металға жалғанады. Екі электрод пен металдың және электродтардың өз арасында үш доға пайда болады. Доғаның бірі сөнсе де, қалған екі доғаның балқытып біріктіру мүмкіндігі бар. Сондықтан оның еңбек өнімділігі жоғарырақ болады. Қорғағыш газ қабаты астындағы балқытып біріктіру тәсілінде газ балқыған жапсардың атмосферамен жанасудан және металды тотығудан сақтайды. Қорғағыш орта ретінде аргон, гелий, сутек, т.б. газдар пайдаланылады. Электр шлагымен балқытып біріктіру тәсілінде қажетті жылу мөлшері электр өткізгіш шлакпен ток өткізу арқылы алынады. Бұл тәсілмен қалыңдығы әр түрлі гидравликалық турбина, жоғары қысымды бу қазандары, мартен пешінің қаңқасы, т.б. күрделі әрі ірі бұйымдар балқытып біріктіріледі. Қысым арқылы (қыздырылып немесе қыздырылмай) балқытып біріктіру кезінде біріктіретін бөлшектердің материалдары сырттан қысушы күштердің әсерінен деформаланып, берік қосылыс түзеді. Қысым арқылы балқытып біріктірудің түйіспелік, конденсаторлық, ультрадыбыстық, диффузиялық, т.б. тәсілдері бар. Балқытып біріктірудің қажетті тәсілі біріктірілетін материалдардың физикалық-химиялық қасиеттеріне, қосылатын бөлшектердің қалыңдығына және қосылыстың құрылымына, т.б. қарай таңдап алынады. Балқытып біріктірудің өнеркәсіпте алатын орны орасан зор. Ол металды және басқа да қатты материалдарды өңдеумен айналысатын барлық өндірісте кеңінен қолданылады. Көптеген балқытып біріктіру жұмыстары автоматтандырылған.