40. Жартылай өткізгішті материалдар алудың физика химиялық негіздерін сипатта

 Жартылай өткізгіштердің қасиеті оларды алу жолына байланысты болады, себебі өсу процесінде әр түрлі құймалар оларды өзгертуі мүмкін. Монокристалдық технологиялық кремний алудың арзан әдістерінің бірі Чохральский әдісі. Ал технологиялық кремний алу үшін зоналық балқыту әдісі қолданылады.  Жартылай өткізгіштердің монокристалдарын алу үшін физикалық және химиялық отырғызудың әр түрлі әдістері қолданылады. Монокристалдарды өсіретін ең кең тараған және қымбат әдістердің бірі молекулярлы сәулелік эпитаксия, ол кристалды өте дәлдікпен өсіруге мүмкіндік береді.

Чохральский әдісі

Бұл әдісте құймалардан кристалдарды тартады, мысалы, кремний диаметрі 200 мм-ге дейін және ұзындығы 1 м-ге дейін. Жартылай өткізгішті қоспаны өсіру кезінде, егер бір компаненттің булану жылдамдығы жоғары болса, құймаға периодты түрде сол компанент қосылады немесе осы компонентке көбірек қыздырылған тигелді орналастырады.

Бриджмен  әдісі  

Қыздыру аумағының ампуласының баяу қозғалысы кезінде ампуланың ұшқыр соңында қатты фазаның бір монокристалдық дән түзіледі, ол монокристалды қалыптастырады. Бұл әдіс жартылай өткізгішті қоспаларды алуда қолданылады.

Жартылай  өткізгіш материалдарды магнетрондық алу әдісі Магнетрондық әдіс— магнетронның көмегімен жұқа қабықшаларды төсемшелерге жағу технологиясы.Магнетрондық әдістің жұмысы нысан материалы катодтың плазмада ыдырату разрядын түзетін, жұмыс газының иондармен бомбардировкалау кезінде ыдырауына негізделген. Магнетрондық ыдырату жүйесінің негізгі элементтері анод, катод және катодтың бетінде плазманың локализациясына арналған магнитті жүйе болып келеді. Катодтың астында орналасқан магнитті жүйе орталықтандырылған және тұрақты периферийлі магниттерден тұрады.Магнетрондық әдістің  негізгі артықшылығына қабықша  алудың жоғары жылдамдығы мен  ыдыралатын материал құрамының  тұрақтылығы жатады.Магнетрондық әдіс  арқылы кез келген металдардан,  құймалардан және жартылайөткізгіш  материалдардан стехиометриялық  құрамының бұзылуынан қабықшаларды  алуға болады. Жұмыс атмосферасына  байланысты әр түрлі материалдардың  оксидтері, сульфидтері, нитридтерінің  қабықшаларын алады. Магнетрондық  әдісте конденсация жылдамдығы  ток күшіне немесе жұмыс газының  қуаты мен қысымына тәуелді.  Магнетрондық әдістің жұмыс ортасы  ретінде инертті және реакциялық  газдардың қоспаларын пайдаланады. БұлӘдістің артықшылықтарымен  қатар кемшіліктері бар. Оның өнімділігі төмен және консесация жылдамдығы аз болып келеді. Сонымен қатар жоғары жиілікті  жұмыс кезінде магнетронның ток көзінің түсірілген жүкпен сәйкес келуінің қиындығын кемшілік тудырып  отыр.Газдық  фазадан жартылай өткізгіш материалдарды  алу жолдары Газдық фазадан отырғызу арқылы жартылайөткізгіштің эпитаксиалдық қабықшаларын алуды газофазалық эпитаксия деп атайды

41.Конструкциялы және инструменталды, сапалы көміртекті болаттар классификациялануы.

Көміртекті болаттар жалпы қолдану аясы бойынша 3 топқа бөлінеді :

1. Конструкциялы;

2. Инструменталды;

3. Арнайы қасиеті бар болаттар болып бөлінеді.

Конструкциялық болаттар деп машина бөлшектерін және құрылыс конструкцияларын жасауға қолданылатын болаттарды айтады. Бұл болаттар көміртекті және легірленген болып бөлінеді.Конструкциялық болаттарда көміртегінің шамасы 0,5...0,6%-дан аспайды Көміртекті конструкциялық болаттар. Олар: жай сапалы, сапалы, аспаптық болып бөлінеді Жай сапалы болаттар қасиеттеріне қарай 3 топқа бөлінеді:

А тобы – тек механикалық қасиеттеріне кепілдік берілетін.

Б тобы – химиялық қасиеттеріне кепілдік берілетін.

В тобы – механикалық және химиялық қасиеттеріне кепілдік берілетін.А тобының болаттар Ст әріптерімен және 0,1,2,3,4,5,6 нөмірлерімен таңбаланады.Нөмір саны артқан сайын оның беріктігі жоғары болады, ал пластикалық қасиеттері төмендейді. Б тобының болаттары Б әріптерімен таңбаланады. Мысалы : БСт0, БСт1, БСт2, БСт3,Бст4.

В тобының болаттары В әріпімен және санмен таңбаланады. Мысалы: ВСт0,ВСт1,ВСт2,ВСт3,ВСт4. Болатты тотықсыздандыруға байланысты қайнайтын (КП), тыныш (СП) , жартылай тыныш (ПС) деп бөлінеді.

Жай сапалы болаттар арматура, құрылыс конструкцияларын және үлкен жүктеме түспейтін машина бөлшектерін жасауда қолданылады. А тобы болаттарынан ыстық кезінде өңделмейтін бұйымдар жасалады. Б тобы болаттарын күйінде өңделетін бұйымдар жасалынады. В тобы болаттарынан пісірілетін конструкциялар жасалынады.

Конструкциялы болаттар төмендегі белгілер бойынша классификацияланады:

1. Химиялық құрамы бойынша :

А) Көміртекті;

Б)Легірленген құрылыстық сталь марка (СТ3,СТ4,14Г2) – (14ХТС)-сваркалайтын құралдарда қолданылады.

- Жоғарғы беріктік : (30ХГСНА),(40ХГСН3ВА)- күштік сваркалау конструкциясы.

- Мартенситті шаршаған (03Н18К9М5Т); (03Н12К15М10)- авиацияда, ракета техникасында маңызды детальдар жасауда қолданады.

- Цементтелетін (15Х, 20ХН3А, 18ХТТ)- тісті шеңбер үшін қолданылады.

-Жақсартылатын (30ХН2МФ)- валдардың маңызды детальдарын жасауда.Отливка үшін (қайта құю)қолданылады.

2) Сапасы бойынша. Құрамында : S.P 0.055% болатын, қарапайым сапалы.

-Механикалық қасиеті бойынша : G1,G6,G2кП.

-Химиялық қасиеті бойынша : Бе3кП-термоөңдеуде қолданылады.

Қоладнылады: қоршауларда, трубаларда,суық штамп,гайкаларда, машина өнеркәсіптердегі детальдарды жасауда.

-Құрамында зиянды қоспасы <<0.04% зиянды қоспа бар сапалы болаттар 08кП,10кП,45,60,45Х,т.б.

Инструменталды көміртекті болаттар.Бұл болаттар кесу және өлшеу аспаптарын жасауға қолданылады.Аспаптық көміртекті болаттар екі топқа бөлініп, келесі түрде белгіленеді:

1. Сапалы аспаптық көміртекті болаттар (У7, У8, У9, У10, У12, У13).

2. Жоғарғы сапалы аспаптық көміртекті болаттар (У7А, У8А,У9А, У10А, У11А,У12А,У13А).

Мұнда У әріпі көміртекті болат екенін білдіреді. Сан болат құрамында көміртегінің мөлшерін пайыздың оннан бір бөлігімен көрсетеді. А әріпі болаттың жоғары сапалы екенін көсетеді. У7,У8 болаттарынан слесарлық балғалар. Шапқылар т.б. аспаптар жасалынады. У9,У10 болаттарынан бұрғылар, калибрлер, бұранда кескіштер т.б. жасалынады. У12,У13 болаттарынан егеулер, қылауықтар жасалады.Сапалы конструкциялық болаттар. Бұл болаттар көбінесе химиялық құрамына қарай қолданылады, өйткені олар термиялық әдіспен өңделеді. Бұл болаттар мартен және электр пештеріне қорытылады да екі топқа бөлінеді. 1-ші топқа құрамындағы марганец мөлшері әдеттегідей болаттар;2-ші топқа құрамындағы марганец мөлшері әдеттегіден жоғары болаттар жатады. Сапалы конструкциялық болаттар құрамындағы көміртегініңорташа мөлшері пайыздың оннан бір бөлігімен болат маркасы алдында тұрған екі санмен көрсетіледі. Марка сонынаң берілген Г әрпі болат құрамында орташа шама мөлшеріне артық марганец барын көрсетеді. 1-ші топтағы болаттарды келесі маркалармен белгілейді; 08кп, 08,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60 (аталуы; болат 45 т.б.) 2 топтағы болаттар ; 15Г,20Г,30,35,40,45,50,60Г мұнда әрқайсысының құрамында 0,7,,,,1,0%марганец болады. Бұл маркалы болаттардан басқа көміртегі болаттарына А12, А20,А30, А40Г маркалы автоматты деп аталатын болаттар жатады. Бұл болаттардан машина жасау автоматты цехтарында бұрандалар, болаттар, гайкалар және т.б. жасалады. Бұл болаттардың өңделуін жақсарту үшін фосфор мөлшерін 0,08-ден 0,5% -ға дейін , ал күкірт мөлшерін 0,08-ден 0,3 %-ға дейін арттырады. Сонымен бірге өңделуін жақсарту үшін күкіртке химиялық жағынан ұқсас селен мен теллур қосылады, шамалы қорғасын (0,1,,,02%) қосса да, болат өңделгіштігі жақсара түседі. Мысалы; Ф40Г маркалы болатта көміртегі 0,37,,0,45% , марганец 1,20,,,1,55% фосфор 0,5 %-дан артық. Жай сапалы болаттармен салыстырғанда ,сапалы конструкциялық болаттардың біртектілігі жоғары, ал күкірт пен фосфордың құрамы азырақ болады.

42) Қандай маркадағы болаттар төмен көміртекті, орташа және жоғары көміртекті болаттарға жатады? Болат деп, темірдің көміртекпен қорытпасын (2% дейін) атайды.Химиялық құрамына байланысты болатты көміртекті және қоспаланған деп бөледі. Ал сапасына қарай - қарапайым сапалы, сапалы, көтеріңкі сапалы және жоғары сапалыға бөледі. А – азот Ю – алюминий Р – бор Ф – ванадий В – вольфрам К – кобальт С – кремний Г – марганец Д – мыс М – молибден Н – никель Б – ниобий Е – селен Т – титан У – көміртек П – фосфор Х – хром Ц – цирконий . Қоспалаушы элементтердің ықпалы:

Никель-болаттың коррозияға төзімділігін, жоғары беріктік пен иілгіштігін арттырады, қыздырушылығын күшейтеді, соққығы қарсы кедергісін көтереді. Вольфрам -болат құрамында өте қатты қосылыс – карбид түзеді, беріктік пен нығыздық қасиеттілігін арттырады. Вольфрам қыздыру кезіндегі түйіршіктердің көбеюіне кедергі жасап, морт сынғыштықтан қорғайды. Кремний-құрамы 1 % артық болған жағдайда болаттың қасиеттеріне ерекше әсер береді: 1-1.5% Si жабысқақтығын сақтай отырып, беріктікті арттырады. Кремний құрамын арттырса, электр кедергілігі және магнит әсерлігі күшейеді. Сонымен қатар, кремний серпімділік пен калийленуді арттырады. Марганец- құрамы 1% жоғары болғанда болаттың қаттылығы, тозуға төтеп беруі күшейеді, соққығы төзу ауыртпалығы иілгіштігіне әсер етпей артады. Кобальт- қызуға төзімдігі мен магниттік қасиеттерін арттырады, соққыға қарсы кедергіні үлкейтеді. Молибден -беріктігін, серіпімділігін, созылу беріктілігнің шегін арттырады, коррозияға қарсылық және жоғары температурада қышқылдануға қарсылығы күшейеді.Титан-болаттың беріктігі мен тығыздығын арттырады, үтйіршектендіреді, өңделу тиімділігі және коррозияға қарсылығы күшейеді.Ниобий-дәнекерленген конструкциялардың қышқылдану мен коррозиялануға қарсылық мүмкіндіктерін арттырады. Алюминий-қызуға төзімділік пен калийленуді жоғарылатады. Қоспаланған болатты қоспалану деңгейіне қарай түрлері: төмен-қоспаланған (қоспа элементтері 2,5% дейін), орташа-қоспаланған (2,5%-тен 10% дейін), жоғары-қоспаланған (10%-тен 50% дейін). Болат маркалары Қарапайым сапалы көміртекті болат ГОСТ 380-94. Қолдану аймағы.Қарапайым сапалы көміртекті болат ыстық жаймаланған өнімдер үшін: сорттық, фасондық, қалыңбетті, жұқабетті, кеңқуысты және суық жаймаланған жұқабетті, сонымен қатар қорытпа, блюм, сляб, сутунка, құбыр, қалып пен штамп, лента, сым, метиз, т.б. бұйымдар жасау. Классификациясы. Қарапайым сапалы көміртекті болаттың маркалары: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп,Ст4кп,Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Ст6пс, Ст6сп. Ст әріптерімен болатты белгілейді.

0,1,2,3,4,5,6 цифрлары – марканың химиялық құрамына байланысты нөмірі. Нөмірдің өсуіне байланысты құрамындағы көміртек пен уақытқа сәйкесті кедергісінің артуы анықталады.Цифрдан кейінгі әріптер болаттың қышқылдануын көрсентеді: КП – қайнау кезі; ПС – жартылай тынық; СП – тынық.Көміртекті сапалы конструкциялы болат ГОСТ 1050-88.Жалпы техникалық шарттары Қолдану аймағы .

Бұл стандарт ыстық жаймаланған және қақталған жаймалардың техникалық қасиеттерін анықтайды. Олар көміртекті жоғары сапалы конструкциялы болат маркалары - 08,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,58 және 60 , диаметрі 250 мм-ге дейін. Сонымен қатар калибрленген және арнайы өңделген барлық болат маркалары.Химиялық құрам нормаларына байланысты стандарт басқа да жаймалау түрлеріне, жоғарыда көрсетілген болат маркасынан жасалған құймаларға, қақтамаларға, штапмптарға, сонымен қатар 05кп, 08кп, 08пс, 10кп, 10пс, 11кп, 15кп, 15пс, 18кп, 20кп и 20пс маркалы болаттар үшін де қолданылады.Классификациясы . Бастапқа екі цифрмен белгілену ( 08, 10,15 , 20 және т.с.с, 60 дейін) жүздік проценттік үлестегі көміртектің орташа құрамын көрсетеді. Цифрлардан кейінгі КП және ПС әріптері болаттың қайнатылған және орташа қалыптағы күйін анықтайды. Бетінің сапасы :

1ГП – ыстық тұнба (байқау )

2ГП – қысыммен ыстықтай өңдеуге арналған

3ГП – механикалық суық өңдеуге арналған

Механикалық қасиеттері:

М1 – қалыпталған күйде

М2 – күйіктеу немесе нормалаушы механикалық қасиеттері

М3 – қалыпталған механикалық қасиетті

ТО – күйдірілген, жоғары арылған

Қаттылық :

ТВ1 – термиялық өңдеусіз

ТВ2 – қалыпталған беріктік

ТВ3 – күйіктелген жаймалау

Төмен-қоспаланған және қоспаланған конструкциялық болатТөмен-қоспаланған конструкциялық беріктігі жоғары ГОСТ 19281-89 Қоспаланған конструкциялық ГОСТ 4543–71 Рессорлы-серіппелі ГОСТ 14959-79

Коррозияға тұрақты, ыстыққа төзімді, ыстыққа берік ГОСТ 5632-72 Белгілеу. Бастапқы екі цифрмен белгілену - жүздік проценттік үлестегі көміртектің орташа құрамын көрсетеді. Цифрлардан кейінгі әріп қоспалаушы элементтің бар екенін, ал әріптен кейінгі цифр құрамдағы қоспалаушы элементтің процентін көрсетеді (35Г2, 30Х2) Егер қоспалаушы элемент құрамы 1,5% төмен болса, цифр көрсетілмейді (50Х, 15ХР).

Классификация. Сәйкесті ГОСТ 4543-79: Марка белгілеуінің соңындағы А әрпі болаттың жоғары сапалығын білдіреді. (15ХА, 20ХН3А)

Ш әрпі – ерекше жоғары сапалыБеттің сапалық топтары :

1 – ыстық тұнба

2 – қысыммен ыстықтай өңдеуге арналған

3 – механикалық суық өңдеуге арналған

Материалдың күйіне байланысты :

Термиялық өңдеусіз

Термиялық өңделген – Т

Күйіктелген – Н

Көміртекті аспаптық ГОСТ 1435-74.

Белгілеу . У әрпі және цифр арқылы, жүздік проценттік үлестегі көміртектің орташа құрамын көрсетеді (У7, У10) . Цифрдан кейінгі А әрпі болаттың жоғары сапалығын көрсетеді (У8А) .Қоспаланған аспаптық болат ГОСТ 5950-73.Белгілеу. Бастапқы цифрлар жүздік проценттік үлестегі көміртектің орташа құрамын көрсетеді , егер ол 0 ,1% артса (9Х1, 9ХС) . Әріптен кейінгі цифр қоспалаушы элементті анықтайды, оның процентпен берілген орташа құрамын көрсетеді (Х12, 8Х3) .Конструкциялық көтеріңкі және жоғары кесумен өңделген ГОСТ 1414-75.Белгілеу. А әрпімен және цифрмен жүздік проценттік үлестегі көміртектің орташа құрамын көрсетеді (А12) Подшипник ті ГОСТ 801-78. Белгілеу. ШХ әріптерімен және цифрлармен ондық проценттік үлестегі хромның құрамын көрсетеді. Цифрдан кейінгі әріптер қосымша қоспалаушы элементтердің болуын көрсетеді. 9ШХ15СГ

43.Инструментальды болаттардағы көміртегінің құрамы.Коміртегінің артуына байланысты болаттың қасиеттерінің өзгеруі.Инструментальды болат- құрамында көміртегінің мөлшері 0,7% немесе одан жоғары болатын, жоғары қаттылығы мен беріктілігімен ерекшеленетін болаттың түрі. Инструменталды болаттар сонымен қатар тұтқырлық, тозуға төзімділік қасиеттерге де ие. Шынығуға қабілеттілігі (прокаливаемость) жоғары.Инструментальды болаттар : көміртекті, легирленген және өткір-кескіш (быстрорежущие) болып бөлінеді.Инстументальды көміртекті болаттар- құрамындағы көміртегінің үлесі 0,65-1,35%-ды құрайды. Болат У7...У13А- жоғары қаттылыққа ие, жақсы тегістеледі әрі арзан және қолжетімді.У7, У8А болат маркаларынан ағаштармен жұмыс жасауға арналған және жоғары тұтқырлықты қажет ететін, күшпен әсер ететін инструменттер жасалады.Мысалы, темір кескіштер, штамптар, балғалар.У9...У12 маркалары жоғары қаттылыққа ие және тозуға төзімді. Бұрғыларды, фрезаларды, белгі, ен салғыштарды жасауда қолданылады.У13 маркасы максималды қаттылық қасиет көрсетеді. Егеуіш инструменттер жасауды пайдаланылады.Болаттардан инструмент жасау алдында қаттылығын төмендетіп,қолайлы құрылым түзу үшін күйдіру процесінен өткізеді.Суыту жылдамдығын бақылай отырып кез келген өлшемдегі дәндерді алуға болады. Күйдіруден кейінгі өңдеу-шынықтыру болып табылады. Эвтектоидтыққа дейінгі болаттар үшін шынықтыру толық жүреді. Эвтектоидтықтан кейінгі болаттар үшін жартылай шынықтыру орын алады. Шыныққан болаттардың құрылымы не мартенситті, немесе мартенсит пен карбидті құрылым түзеді.Демалдыру (отпуск) температурасы болаттың қаттылығы мен тағайындалуына байланысты таңдалады.Күшпен әсер етуші, жоғары тұтқырлықты қажет ететін, HRC 56...58 қаттылығын қамтамасыз ететін, У7, У8 маркалары үшін демалдыру 280...300°С температурасында жүреді.Егеу құралдары,белгі салғыш аспаптар үшін демалдыру 150-200 °С температурада өткізіледі.Инструментальды көміртекті болаттардың басты кемшілігі-жылуға төзімділігі төмен (200°С),яғни аспаптар кесу жылдамдығы төмен болған кезде ғана жұмыс жасауға қабілетті.Легирленген инструментальды болаттар. Мұндай болаттар күштік- штамптау, өлшеу аспаптарын жасауда қолданылады. Көміртекті болаттардан жасалған штамптар қатты әрі берік болғанымен, сыртқы күшке қарсы тұру қабілеті төмен. Кейбір көміртекті болаттардан жасалған белгі салғыштар, ұңғылар және басқа да жұқа аспаптар шынықтырудан кейін морт сынғыш болып, жұмысқа жарамсыз болып жатады.Болаттың құрамына белгілі легирлеуші элементтерді қосу арқылы оның тозуға төзімділігін, қаттылығын, беріктілігін және сыртқы күштерге қарсы тұру қабілетін арттыруға болады. Легирленген инструментальды болаттарды легирлейтін басты қоспалар: хром, вольфрам, молибден, марганец, кремний болып табылады.Бұл болаттардағы көміртегінің үлесі 0,3-2,3 % құрайды.Вольфрам (19% ға дейін) мен хромның (4,9%) көп мөлшері қосылған аспаптық болаттарды өткіркескіш болаттар деп атайды.Легирленген инструментальды болаттарды майда, сонымен қатар еріген тұздарда суытуға болады. Болатты бұлай суыту сызаттар мен тоттанудың пайда болу қаупін азайтады.Сондықтан легирленген болаттар күрделі формалы инструменттер үшін қолданылады.Легирленген инструментальды болаттар, мысалы, ХВ5, ХВГ, 9ХС көміртекті болаттарға қарағанда бірнеше есе жоғары қаттылыққа ие. Ыстыққа төзімділігі де жоғары (250-300°С).Сондықтан да олар кесу жылдамдығы жоғары инструменттер жасауда пайдаланылады.Легирленген инструментальды болаттар 2 негізгі классқа бөлінеді: шынығу қабілеттілігі терең және жартылай.Жартылай шынығатын болаттар көбінесе кескіш құралдар үшін қолданылады. Оларға: В2Ф, 7ХФ, 8ХФ, ХВ4, 13Х, 11ХФ, 9ХФ, 8ХФ маркалары жатады.Мысалы, 11ХФ маркалы болаттан ен салғыштар және диаметрі 30 мм болатын осьтік аспаптар жасалады. Мұндай болаттар 810-830°С температурасында шынығады және суыту ортасы май болып табылады. Демалдыру 120-150°С температурада жүреді.Терең шынығатын болаттардан жоғары қаттылық пен үлкен шамадағы тұтқырлық талап етіледі. Мұндай болаттардан өлшеуіш және штамптаушы аспаптар жасалады. Маркалары: 6ХВГ, 9Х1, 6ХВ3МФС, Х, 7ХГ2ВМ, 12Х1, Х12Ф1, 9ХС. Х12ВМ, ХГС. Х12, ХВГ, Х6ВФ, 9ХВГ, 8Х4В3М3Ф2, ХВСГ, 8Х5ВФ, 8Х6НФТ

Кейбір инструментальды легирленген болаттардың химиялық құрамыИнструментальды өткіркескіш болаттар-жоғары легирленген болаттар болып табылады. Кесу жылдамдығы көміртекті болаттарға қарағанда 3-5 есе жоғары.

Болат маркасы	Физико-механикалық қасиеттеріне сипаттама	Тегістелуі	Қолдану аясы
Р18	Қаттылығы мен тозуға төзімділігі аз және орташа кесу жылдамдықтары үшін орташа	жақсы	Көміртекті және легирленген конструкциялық болаттарды өңдеу кезіндегі кесу аспаптарында
Р12	Қасиеттері Р18 маркасына ұқсас, бірақ онымен салыстырғанда пластикалық және қаттылық пен тұтқырлық қасиеттері жоғарырақ.	қанағаттанарлық	Коррозияға төзімді болаттарды өңдеу үшін
Р9	Жоғары механикалық қасиеттерге ие	Р18 маркасына қарағанда төмен	Қарапайым конструкциялық материалдарды өңдеу үшін
Р6М5, 9Х6М3Ф3АГСТ, 9Х4М3Ф2АГСТ	Жоғары қаттылық қасиет көрсетеді	қанағаттанарлық	Күш түсіру аспаптарында
А11Р3АМФ2	Қайта қыздыруға бейімді	төмен	Қарапайым формалы,қаттылығы 800 МПа аспайтын конструкциялық болаттарды өңдеу үшін
Р12Ф3	Қаттылығы Р12ге қарағанда 1,5-2 есе жоғары	төмен	Тұтқыр болаттарды өңдеуде
Р6М5Ф3	Тозуға төзімділік, қаттылық, тұтқырлық	төмен	Таза және жартылай таза конструкциялық материалдарды өңдеу кезінде

Өткіркескіш болаттар Р әрпімен маркаланады, ал цифрлары легирлеуші элементтердің мөлшерін көрсетеді. Барлық өткір кескіш болаттардағы көміртегі мен хромның құрамы 1 мен 4 % құрайды.Өткіркескіш болаттар шынықтыру мен демалдырудан кейін карбидті мартенситтік құрылым түзеді. Біріншілік құрылымын 600-620°С қа дейінгі температурада сақтай береді.

Болат маркасы	Демалдыру температурасы, °C	Ұстау уақыты,сағ.	Қаттылығы HRCэ
У7, У8, У10, У12	150—160	1	63
Р9	580	4
У7, У8, У10, У12	200—220	1	59
Р6М5К5, Р9, Р9М4К8, Р18	620—630	4

44) У10, У12 маркалы болаттардан не үшін тоқпақ (балта) жасауға болмайдыКөміртекті  аспап болаттарының У7, У8......У13 маркалары сапалы деп аталады, Ал, У7А......У13А аралығындағы аспап болаттары жоғары сапалы делінеді. Мұндағы – “У„ әрпі орысша аталуына сәйкес «углеродистый» көміртекті деген ұғымды білдіреді. Болат таңбасының жанындағы сандар болат құрамындағы көміртек мөлшерінің шамамен оннан бір пайызы бар екендігін білдірсе «А» әрпі болат сапасының жоғары екенін көрсетеді

У10А, У12А	Болат өзекшелер үшін.
У10, У10А	Ине сымдары үшін
У10, У10А, У11, У11А	Кескіш жиектері қызбайтын жағдайда жұмыс жасауға арналған құрал-саймандар дайындау үшін. Ағаш өңдеу үшін: қол аралары мен столярлық аралар, машиналы столярлық аралар, спираль бұрғылар. Шағын өлшемді штапмтар үшін (сорылған, орнатылған, кесілген, қиылған) Қарапайым формалы және төменгі класты дәлдіктегі калибрлер үшін Дөңгелектенген роликтер, кескіштер, слесерлық шаберлер және т.б. үшін. Егеулер, қырғыштар үшін. Қалыңдығы 2,5-0,02 мм термиялық өңделген салқын жаймаланған лента үшін, жайпақ және есілген серіппелер мен күрделі конструкциялы серіппелі бөлшектер дайындау, клапандар, қуыс бұрғылар, қосарлы пышақтар, ұсақ конструкциялық бөлшектер, сағат бөлшектері, т.б.
У12, У12А	Слесарлық таңбалаушылар, егеулер, қырғыштар үшін Суық штампталған шағын көлемді кесілген және қиылған қалыптар үшін, суықтай орнатылған пуанстар үшін, қарапайым формалы

45.Шойындар. Құрамында 2%-тен 6,67%-ке дейін көміртегі бар көміртекті темір корытпалары шойын деп аталады. Құрылымына байланысты шойындар ақ, сұр, аса берік және соғылғыш болып бөлінеді.Сұр шойынның құрамында көміртегі темірмен механикалық қоспа – графит – түрінде кездеседі және сұр шойынның кристалдану процесі көміртегі-темір диаграммасы бойынша жүреді. Сұр шойынның құрамындағы графиттің түзілу табиғаты осы күнге дейін толық анықталмаған. Бұл туралы қазіргі кезде мынадай пікір айтылып жүр: көміртегінің графитке айналуы кристалдану процесіне жататындықтан, балқыған шойын суынған кезде кристалдану орталықтарынан немесе қатты күйінде көміртегімен қаныққан аустениттен графит түзіледі. Графиттің балқыған көміртекті темір қорытпаларынан немесе аустениттен түзілу процесі тек оларды баяу жылдамдықпен суытқанда ғана жүреді. Бүйір беті ақ, ортасы сұр болып келетін шойын қорытпалары ағартылған шойын деп аталады. Шойынның құрамындағы әдеттегі элементтер немесе белгілі мақсатпен енгізілген элементтер графит түзгіш және карбид түзгіш элементтер болып екіге бөлінеді. Кремний, никель, алюминий т.б. элементтер шойынның құрамындағы темір мен көміртегінің өз ара тартылыс күштерін әлсіретіп, графиттің түзілуіне жағдай туғызады. Сондықтан жоғарыдағы элементтерді графит түзгіш элементтер деп атайды. Марганец, хром, вольфрам элементтері карбид түзеді. Әр ауқытта шойынның құрамында кездесетін кремний, марганец, күкірт, фосфор сияқты элементтер шойынның физика-химиялық қасиеттеріне әсерін тигізеді.Кремний – күшті графит түзгіш элемент. Ол шойынның құрамында 0,5-0,45%-ке дейін кездеседі.Марганец - күшті карбид түзгіш элемент, ол шойынның құрамында 2%-ке дейін кездеседі. Күкірт шойынның аққыштық қасиетін нашарлататындықтан, шойынның құрамында оның мөлшері 0,08-0,1%-тен аспайды. Күкірт – марганец сияқты карбид түзгіш элемент.Фосфор шойынның графиттелу процесіне әсерін тигізбейді. Әдетте фосфор элементінің мөлшері шойынның құрамында 0,1-1%-ке дейін болады. Фосфор темірмен әрекеттесіп, балқу температурасы 950⁰С болатын фосфид эвтектикасын түзеді, ол шойынның қаттылық, үйкелісске беріктік қасиетін арттырады. Кез келген сұр шойын маркасын металдық негізден және металл емес бөліктен тұрады деп қарастыруға болады. Бұл бөліктер мөлшерінің бір-біріне қатысы көміртегінің графиттелу дәрежесіне байланысты. Көміртегінің графиттелу дәрежесі неғұрлым жоғары болса, шойында графит мөлшері көп, металдық негіз құрайтын мөлшері аз болады. Сұр шойындардың қаттылық, беріктік, үйкеліске беріктік сияқты механикалық қасиеттері олардың құрылымдағы металл негіздегі перлит көбейген сайын жоғарылай береді. Сұр шойындар былайша белгіленеді: СЧ-00, СЧ-12-23, СЧ-15-32 т.б., мұндағы СЧ – сұр шойын дегенді, ал бұл әріптерден кейінгі бірінші цифр мен алынған шойынның үзілуге беріктік шегін, соңғы екі цифр иілуге беріктік шегін көрсетеді.СЧ-00 шойынның механикалық қасиеті кепілденбейтіндіктен, бұл шойынды жауаптылықты қажет етпейтін детальдар жасау үшін пайдаланады. Тығыздығына байланысты сұр шойынның 10 маркасы бар.(ГОСТ 1412)

СЧ 10, СЧ 15, СЧ 20, СЧ 25, СЧ 30, СЧ 35 (маркадағы сандар сұр шойынның қаттылығын көрсетеді σ_в, кгс/мм₂). Қосымша маркалары яғни СЧ 18, СЧ 21 тұтынушылардың сұранысы бойынша құйма дайындау үшін қоланылады.Сұр шойынның құрамында көміртек - 3,2-3,5%; кремний – 1,9%; марганец – 0,5-0,8%;фосфор – 0,1-0,3%; күкірт – 0,12%; сұр шойнның структурасы.Металдық негізі бойынша сұр шойын үшке бөлінеді:

1) ферритті (Ф + Г_пл);2) феррит-перлитті (Ф + П + Г_пл);

3) перлитті (П + Г_пл).

Графит шойынның механикалық қасиетін төмендеткенмен, оған пайдалы әсері де бар:

1) кесу құралдарымен өңделуін жақсартады;

2) үйкеліске төзімділігін арттырады;

3) шойынның діріл мен тербелісті басуы ұлғаяды;

4) шойын беткі ақауларының әсері азаяды.

Сұр шойыннын механикалық қасиеті оның металдық негізіне, графиттің саны, мөлшері және оның орналасуына байланысты келеді. Металдық негізінде неғүрлым перлит көбейген сайын, солғүрлым беріктігі арта түседі. График үсақталып, саны азайган сайын жоне ара кашықтыгы үзарған сайын, сүр шойынның беріктігі арта түседі. Сұр шойынның қүйылғыштық касиеті жоі-ары болып, металкесу станоктарында жақсьт өңделгендіктен, одан қүю әдісімен жасалған әртүрлі бүйым және бөлшектер көбірек қолданылады, сондықтан сүр шойынды қүйылатын шойын деп те атайды. Сұр шойынның химиялық қүрамы мынадай: 2.2-3.7% С, 1.0-3.0%Si, 0.2-1.1% Мn, 0.02-0.30 % Р және 0.02-0.15% S. Сұр шойынның маркасын СЧ ( серый чугун ) әріптерімен жәие беріктік шегін көрсететін сандармен белгілейді. Мысалы, маркасы СЧ15 сүр шойынының беріктік шегі 150МПа. Сүр шойынның беріктік шегі 150-450МПа аралығында.Станок өндірісінде базалық, корпустық детальдар, кронштейндер,тісті доңғалақтар; автоөндірісінде – цилиндр блоктары, поршеньді сақиналар, бөліп тұратын біліктер, ұстасу дисктерін жасау үшін қолданылады.Сонымен қатар сұр шойын құймалары электромашина өндірісінде халық пайдаланатын тауарлар жасауға қолданады. Белгіленуі: индекс СЧ (сұр шойын) және 10-1 СЧ көбейтілген беріктік шегін көрсететін сан. Эвтектикаға дейінгі ақ шойынды жасыту арқылы алады. Құймалардың кристалдану және салқындау процестері кезінде графитизация процесі жүрмесе жақсы қасиеттерге ие болады.Графитизацияның алдын алу үшін шойынның құрамындағы көміртек пен кремнийдің мөлшерін азайту қажет.Соғылымды шойын құрамы: 2,4...3,0% көміртек, 0,8...1,4% кремний, 0,3...1,0% марганец, 0,2% дейін фосфор, 0,1% дейін күкірт. Құйманың негізгі құрылымы мен қасиеттері жасыту процесі кезінде алынады. Құймалар 950...10000 С температурада 15...20 сағатта шымдалады. Цементиттің ыдырауы байқалады: Fe3C→Fey(C) +С Шымдалудан кейінгі құрамы аустенит пен графиттен тұрады. 760...7200С температурасындажай салқындау кезінде перлит құрамында болатын цементит шымдалады және жасытудан кейін құрылымы феррит пен жасыту көміртегінен тұрады (ферритті соғылымды шойын алынады). Салыстырмалы жылдам салқындағанда екінші саты толығымен жойылады да, перлитті соғылымды шойын түзіледі. Механикалық және технологиялық қасиеттері бойынша соғылымды шойындар сұр шойын мен болат арасындағы аралық орынды алады. Жоғары төзімдіге қарағанда соғылымды шойынның кемшілігі: құйма қабырғалары қалыңдығының шектелуі және жасытудың қажеттігі.Соғылымды шойын құймаларын екпінді және тербелмелі күштеу арқылы жұмыс істеітін детальдарға қолданады. Ферритті шойыннан редуктор картерлерін, ступицалар,хомут, муфта, фланц жасау үшін қолданады. Жоғары төзімділігімен, қажетті мөлшердегі пластикалығымен мінезделетін перлитті шойын карданды біліктер вилкаларын, тормоз колодкаларын жасауға қолданады. Белгіленуі: индекс КЧ (высокопрочный чугун) және екі сан – біріншісі,10-1 көбейтілген беріктік шегін,екіншісі – салыстырмалы ұзару – КЧ30-6.