7.Конструкциялардың арнайы детальдарын жасауда материалдар таңдауда оның қасиеті бойынша конструкциялық материалдардың классификациясы.

Конструкциялық материалдар әр түрлі конструкциялық материалдар жасауда қолданылады. Бұндай материалдардың параметрлерін механикалық қасиеттер сипаттайды. Осы қасиет басқа материалдан басты айырмашылығы болып табылады.

Конструкциялық материалдардың негізгі көрсеткіші беріктігі болып табылады, яғни сығуға қарсылығы, созылғыштығы, вибрациялық күштер кезінде шыдамдылығы, сонымен қатар машина жасау технологиясында және құрал-жабдықтар жасауда арнайы қасиеттерге ие болады.

Конструкциялық материалдарды бірнеше топтарға жіктеуге болады;

• Табиғи материалдар; металдық; бейметалдық; композитті материалдар.

• Техникалық орындалуы бойынша; деформацияланған;

құйылған; біріккен; формаланған; желімденген; балқытып біріккен.

• Жұмыс шарты бойынша : төмен температурада жұмыс істейтін материалдар; қызуға берік; коррозияға берік; тозуға берік және т.б.

• Беріктілігі бойынша : төмен; орташа; жоғары.

Конструкциялық материалдардың жеке класстарына келетін болсақ, мысалы металдық қоспалар; қорытпасының жүйесі бойынша – алюминиилі, титанды, никельды, молибденді, вольфрамды, темірден жасалған.Бейметалдық қоспалар; изомерлік құрамы бойынша, техникалық орындалуы бойынша (престелген, формаланған және т.б.) және толтырғыш бойынша бөлінеді. Конструкциялық материалдардың технико-экономикалық параметрлері сол материлды қай технология бойынша жасалғаны мен экономикалық көрсеткіштерін ескереді.Металдық материалдар. Барлық металдар мен олардың қоспалары жатады. Олардың арасынан бірнеше топтарды бөлуге болады;

1. Қара металл. Оларға темір мен оның қоспалары: болаттар мен шойындар жатады.

2. Түсті металдар. Олар металл мен олардың қоспалары кіред. Соның ішінде қола, аллюминий, титан, никель және т.б.

3. Асыл металдар: платина, күміс, алтын және т.б.

4. Аз кездесетін металдар: лантан, неодим, празеодим және т.б.

Бейметалдық материалдар. Олардан да бірнеше топтарды айта аламыз;

1. Пластмассалар - жоғары молекулярлы полимерлер.

2. Керамикалық материалдар.

3. Металлкерамикалық материалдар. Негізі керамика болып табылады. Оған аздап метал қосып, молекулалар арасындағы байланысты күшейтеді. Тұтқырлығы мен пластикалық қасиеті жоғарылайды.

4. Шыны. Негізі SiO2.

5. Резина. Негізі каучук.

6. Ағаш.

Композитті материалдар қасиеті бойынша біртекті немесе әр түрлі материалдардан алынатын композит. Бұның құрамына металдар мен бейметалдар кіреді.

Конструкциондық материалдардың қасиеттері. Физикалық қасиеті. Бұл қасиетке тығыздық, балқу температурасы, жылу өткізгіштігі, жылусыйымдылығы, электрөткізгіштігі, магнитті қасиеттері кіреді. Түсі дегеніміз металға түскен сәулелерді шағылдыру қасиеті. Тығыздық масса мен көлемнің қатынасымен сипатталады. Балқу температурасы қатты күйден сұйық күйге өту температурасы. Жылуөткізгіштігі металдың жылуды бөлу немесе алу қасиеті. Жылусыйымдылық металды қыздыру кезінде белгілі жылуды алу қасиеті. Электрөткізгіштік металдың электр өткізу қасиеті. Магнитті қасиет оларға ферромагнетиктер жатады, яғни металдың магниттелуі. Химиялық қасиеті. Химиялық қасиеті металдар мен қоспалардың тотығуға қарсы тұру қабілеті мен сыртқы ортаның әсер етуі: судың, ауаның, қышқылдардың және т.б. әсер етуі. Осы факторларға қарсы тұру қабілеті коррозия деп аталады.Механикалық қасиет. Материалдардың сытрқы күштердің әсеріне қарсы тұру қабілеттілігі. Олар химиялық құрамына, құрылысына, техникалық өңделуіне және т.б. факторларға байланысты болады. Материалдардың механикалық қасиетін біле отырып, материалдың өңделу кезінде және белгілі бір механикалық жұмыстар орындалу кезінде оның мінез құлқын береді. Материалға әсер ететін күштеріне байланысты; статикалық- тұрақты немесе баяу әсер ету; динамикалық-лезде әсер ету; циклдық -көлемі бойынша, немесе бағыты бойынша, немесе көлемі мен бағыты бойынша өзгеруі. Механикалық қасиеттердің негізгі қасиеттері беріктігі, пластикалығы, серпімділігі, қаттылығы және ұру тұтқырлығы. Беріктігі белгілі жағдайлар мен шектерде қандай да бір әсерлерді бұзылмай қабылау қасиеті. Ұру тұтқырлығы беріктік шегі мен тығыздықтықтың қатынасымен анықталады. Мысалы, болаттарда алюминииге қарағанда беріктігі жоғарыла, ал тығыздығы төмендеу. Қаттылық металдың ішіне басқа қаттырақ дененің кіруіне қарсылық жасау қабілеті. Пластикалығы сыртқы күштердің әсерінен материалдардың көлемі мен пішінінің өзгеруі.

9.Металлургия және машина жасау өнеркәсіптерінің ғылыми-техникалық даму концепциясы.Металлургия-өңдеуші өнеркәсіптің бұл саласы күрделі технологиялық сатылардан: кен өндіру, бастапқы металды бөліп алу, алынған металдың сапасын жақсарту және т.б. тұрады. Қара металлургия өндірістің басқа салаларымен (тау-кен, көмір, энергетика, түсті металлургия, химия) тығыз байланысты. Бұл белгілі дәрежеде оның орналасуына да ықпал етеді. Қазіргі кезде қара металлургия кәсіпорындары:1) кокстелетін көмір алаптарына;2) темір кен орындарына;3) теңіз порттарына жақын орналасуымен ерекшеленеді.АҚШ-тағы, Ресейдегі, Қытай мен Украинадағы, Германиядағы байырғы металлургия орталықтары алғашқы фактордың ықпалымен қалыптасқан. Шойын қорытудағы негізгі отын — таскөмірден алынатын металлургиялық кокстың дүниежүзінде өндірілу көлемі 350 млн т-дан асады. Кокстелетін көмір қоры шектеулі, қазіргі кезде оны өндіруден Қытай алдыңғы орында.Бұрын-соңды темір кеніне бай аудандардың барлығында да қара металлургия дамыған сала болып табылады. Соңғы жылдары дамушы елдердің салыстырмалы түрде арзан, құрамындағы темір үлесі 60%-ға жететін "бай" кендері айрықша сұранысқа ие болып отыр. Қазіргі кезде байырғы кен орындарының қоры таусылуға жақын, оның басты шоғырлану ауданы Шығыс Еуропа болып отыр (42-сызбанұсқаны қараңдар).Қазіргі кезде дүниежүзі бойынша жылына 0,85—1 млрд т темір кені өндіріледі. Темір кенін сыртқа шығаруда оның қоры мол Бразилия мен Аустралия, Қытай мен Үндістан айрықша көзге түседі. Дүниежүзінде жылына шамамен 800 млн т болат балқытылады, оның 80%-ы дамыған елдер үлесіне тиесілі. Темір кені мен кокстелетін көмірді сырттан сатып алатын Жапония болат өндіруден дүниежүзінде жетекші орын алады. Тайвань мен Корея Республикасының металлургия өнеркәсібі де импорттық шикізатқа негізделген. Бұл елдердегі металлургия орталықтары жағалауда шоғырланған. Жалпы алғанда, Азия елдерінің үлесіне дүниежүзінде өндірілетін болаттың 2/5 бөлігі тиесілі. Шойын балқытудан шикізат қоры жеткілікті Қытай 1-орынға, болат өндірісінен 2-орынға шықты. Қытайдағы металлургия комбинаттары аса қуаттылығымен көзге түседі, мұнда жылдық қуаты 5 млн т-дан асатын бірнеше кәсіпорын бар. Жергілікті темір қоры таусылған және таусылуға жақын Батыс Еуропа елдерінде қара металллургияның теңізге ығысуы байқалады; аймақ әлі де болса болаттың 20%-ын береді. Шығыс Еуропадағы Польша мен Чехияның қара металлургиясы әлемдік нарықта өзіндік орынға ие.ФТП қара металлургиядағы байырғы технологияларды ығыстыруда; болат алудың ескі мартендік әдісін негұрлым жедел, шағын кәсіпорын жағдайына лайықталған электрлік, оттек-конверторлық тәсілдер алмастырды, қазіргі кезеңде металл сынықтарын қайта балқытып, пайдалануға да айрықша көңіл бөлінеді; әлемдегі болаттың 2/5 бөлігі осы әдіспен алынады. Бұл технология экономикалық жағынан тиімді болумен қатар, металлургия комбинаттарының қоршаған ортаға зиянды әсерін де едәуір азайтады.Қазіргі заманғы түсті металлургия өндірісі кен құрамынан 70-тен астам түсті металдарды бөліп алады; өнім көлемі жылына 20 млн т-ны құрайды. Олардың арасында өндірілуі жағынан жетекші орын алатыны — алюминий, ол түсті металлургия өнімдерінің жартысына жуығын құрайды. Өнеркәсіптің көптеген салаларында, құрылыста кеңінен қолданылатын ақ металды алудың технологиясы күрделі, сондықтан өндірістің жеке сатылары әртүрлі елдерде, тіпті аймақтарда орналасады. Алюминий өндірісінің алғашқы сатысы — боксит өндіру, негізінен, Аустралия, Гвинея және Ямайка, Бразилияның бай кен орындарына шоғырланған; екінші сатысы (алюминий оксидін алу) отын мен әктас мол аудандарда орналасса, соңғы сатысы (электролиз арқылы металды бөліп алу) арзан электр энергиясына бағдарланады. Осы себепті ірі алюминий балқыту зауыттары Канада, Бразилия, Норвегиядағы қуатты су электрстансылары мен Аустралиядағы жергілікті көмірмен жұмыс істейтін ЖЭС маңында орналасқан. Сонымен алюминий өндірісін орналастырудағы басты фактор — арзан электр энергиясының болуы. Алдыңғы қатарлы технологиямен жұмыс істейтін ең жаңа алюминий кәсіпорындарының өзінде 1 т алюминий алу үшін 14 мың кВт/сағ электр энергиясы жұмсалады. Бастапқы энергия көздеріне бай АҚШ пен Ресейде алюминий өндірісінің өркендеуі байқалса, энергия қымбатқа түсетін Жапония мен Батыс Еуропа елдерінде, керісінше құлдырауда. Франциядағы зауыттар АЭС-тер маңына шоғырланған. Маңызы жағынан 2-орын алатын түсті металл — мысты өндіру, негізінен, шикізат көзіне бағдарланған. Бұл кен құрамында мыс мөлшерінің өте аз (0,5 — 3,5%) болуымен түсіндіріледі. Бөлініп алынған бастапқы металды (мыс концентраты) одан әрі өңдеу электр энергиясын көп қажет ететіндіктен, көбінесе дамыған елдерде жүргізіледі. Мыс концентратын өндіруде Чили, АҚШ, Канада және Африкадағы Замбия мен Конго Демократиялық Республикасы ("мыс белдеуі") көзге түседі. Тазартылған мысты өндіруден АҚШ, Ресей, Жапония жетекші орын алады. Қазақстанның мыс өндірісінің де дүниежүзілік маңызы бар. Қазақстанда 2004 жылы 445 мың т тазартылған мыс өндірілді. Еліміздің бұл саладағы басты сауда әріптесі — Қытай.Түсті металдарды (әсіресе сирек кездесетіндерін) өндіру технологиясы өте күрделі және қымбат болғанымеи ФТП заманында оларға сұраныс ұлғайып отыр. Бұл түсті металдар көп қолданылатын аэроғарыштық және электроника салаларының өркендеуімен, металлургияда сапалы құймалар өндірумен байланысты. Қазақстанда тау-кен металлургиясын дамыту және қамқор жасау барысында көптеген ғылыми-техникалық программалар дайындалған. Тау-кен металлургиясын ішкі өнімде экономикалық потенциал эффективті түрде дамыту,дайын өнімді шығару ең басты мақсат.Осы қойылған мақсатты жүзеге асыру үшін ҚР Үкіметі 2010 жылы жаңа Заң қабылдады, Тау-кен металлургиясын дамыту 2010-2014 жж арасында, Іске асып жатқан өнеркәсіптерді модернизациялау «Өнеркәсіп-2020».2010 жылы 305млрд теңгеге салынған 9500 жұмыс орны ашылған.Машина жасау өнеркәсібі-өнеркәсіптің жетекші саласы ретінде машина жасау дамыған елдерде айрықша орынға ие. Оның үлесіне өнеркәсіп өнімінің 36—40%-ы, индустрияда жұмыс істейтіндердің 34%-ы тиесілі. Қазіргі заманғы машина жасау — 300-ден астам өндіріс түрін біріктіретін, ғылымды ең көп қажет ететін, шығаратын өнім түрі бірнеше миллионмен есептелетін аса күрделі сала. Сондықтан халықаралық деңгейде ұйымдасу тиімді болып есептеледі. Машина жасау саласында дүниежүзіндегі аса ірі "Дженерал Моторс", "Форд Мотор", "Дженерал Электрик" (АҚШ), "Даймлер-Крайслер", "Сименс" (ГФР), "Мицуи", "Мицубиси", "Тойота Мотор" (Жапония) ұлтаралық бірлестіктері жұмыс істейді. Машина жасау өнеркәсібінің ұдайы дамып, өркендеуі қоғам қажеттілігімен және ФТП жетістіктерімен, көптеген өнімдерді (тұрмыстық техника, автомобиль, электрондық техника) тұтынудың жаппай сипат алуымен анықталады. Машина жасау өнеркәсібінің орналасуы бастапқыда металға бағдарланса, соңғы онжылдықтарда маман жұмыс күшіне, кейбір салаларының ғылыми-зерттеу орталықтарына, инфрақұрылымы дамыған ірі қалаларға шоғырлануы байқалады. Бірте-бірте бұл сала кәсіпорындары барлық жерде орналасатын болады.Әлеуметтік-экономикалық даму деңгейі жоғарылаған сайын өндірістің құрылымы да күрделеніп, жеке салалардың арасалмағы өзгерді. Қазіргі кезде өнімнің құны бойынша электр техникасын жасау дәстүрлі салаларды артқа тастады. Ғылымды көп қажет ететін бұл салада өнім көлемі бойынша Жапония, АҚШ, Азиядағы жаңа индустриялық елдер, Қытай, Батыс Еуропа елдері жетекші орынға ие. АҚШ қарапайым құрал-жабдықтар шығаруға қарағанда күрделі, кымбат техника өндірісіне маманданған. Азия елдері жаппай сипаттағы компьютерлік техника мен тұрмыстық, электроника, ал Батыс Еуропа елдері байланыс құралдары мен медициналық, өндірістік және ғылыми құрал-жабдықтар шығаруға бағдарланған. Көлік маишналарын жасау автомобиль, аэроғарыштық өндіріс пен кеме, теміржол көлігін жасауды қамтиды. Көлік қолданылуы жөнінен азаматтық және әскери мақсаттағы машиналар болып жіктеледі. Шығаратын өнімінің саны (жылына 45—50 млн дана), өнім құны және сериялылығы жөнінен автомобиль жасау алдыңғы орында; бұл өнімге сұраныс дүниежүзі бойынша тұрақты есу үстінде. Жалпы, автомобиль өндірісінің 3/4-і жеңіл автомобиль үлесіне тиесілі (43-сызбанұсқаны қараңдар).Барлық өнімнің 25%-ын жүк машиналары, арнайы (медициналық, өрт сөндіру, полициялық) автомобильдер мен автобустар құрайды (бұл көрсеткіш елдер бойынша айырмашылық жасайды). Автомобиль өндірісінің негізгі орталықтары — Батыс Еуропа, Солтүстік Америка және Жапония. Аймақтар арасында басты орын (өнімнің 1/3-ін береді) алатын Батыс Еуропаның өндірісі экспортқа бағдарланған, шығарылған өнімнің 75%-ы өндірілген елден сыртқа сатылады.Жеке елдер арасында АҚШ пен Жапония өндіріс көлемі жөнінен жетекші орын алады, олардың әрқайсысы жылына, шамамен, 9—10 млн автомобиль шығарады. Автомобиль жасау күшті монополияланып, дүниежүзі бойынша бұл сала өнімінің 80%-ы аса ірі он автомобиль компаниясының үлесіне тиесілі. Әдетте, әр елдің өзіндік "автомобиль астанасы" бар; олардың қатарына өндіріс шоғырлануымен көзге түсетін Детройт (АҚШ), Вольфсбург (ГФР), Турин (Италия), Төменгі Новгород (Ресей), Нагоя-Токио (Жапония) жатады. Көлік машиналарының автомобильден басқа түрлерін (кеме, теміржол көлігі, ұшақтар) жасау да көрнекті орын алады. Кеме жасаудан Жапония, Корея Республикасы, Германия, Қытай жетекші орында. Қазіргі кезде сұйық өнімдер таситын танкерлерге, контейнер тасымалдаушы және мұзжарғыш кемелерге, туристік және ғылыми-зерттеу бағытындағы арнайы кемелерге сұраныс артып отыр. Ұшақ өндірісінде Сиэтл мен Лос-Анджелес қалаларындағы (АҚШ) "Боинг" зауыттарының тобы және Тулузадағы (Франция) "Конкорд" зауыты көзге түседі.Жалпы машина жасау шаруашылықтың барлық саласына қажетті құрал-жабдықтар жасау мен күнделікті тұрмыста қолданылатын машина өнімдерін (сағаттар, тоқыма және тігін машиналары, т.б.) шығаруды қамтиды. Мұнда бірнеше данадан ғана (атом реакторы, металлургия комбинаттарының жабдығы) шығарылатын күрделі, қымбат жабдықтан бастап, саны миллиондап есептелетін жаппай өнімдерге дейін өндіріледі. Бұл сала бойынша дүниежүзінде АҚШ, Германия, Жапония алдыңғы орын алады. Кейбір елдердің айрықша маманданған салалары бар; Швейцария сағат өндірісіне қажетті өте дәл станок жасауға, Жапония мен Корея аса ірі станок жасауға маманданған