Шойын құймасын алу

Шойын - ең арзан конструкциялық металл материалы. Оның иілмейтіндігіне байланысты одан детальдарды тек құю әдісімен ғана жасайды. Құйманы өте берік сұр шойыннан және қақталған шойыннан дайындайды.

Сұр шойын – көміртегі бөліктей немесе толықтай графит түрінде құрамына енетін, әр түрлі көлемдегі пластинка пішінді болатын , темір негізіндегі қорытпа сұр шойын деп аталады.

Металдық негіздерінің құрамына қарай сұр шойын мынадай түрлерге бөлінеді:

1. Перлитті оның құрамы перлит пен грфиттен тұрады. Перлиттік металдық негіздегі көміртегі мөлшері эвтектоидты концентрациясына сай келеді (0,8%. Мұндай құйылатын шойын механикалық қасиеттерінің мықтылығымен ерекшеленеді.

2. Ферритті-перлитті - бұл ферриттен, перлит пен графиттен тұрады. Ондағы химиялық байланыстағы көміртегі мөлшері эвтектоидтық концентрациядан аз болады. Перлиттіге қарағанда мұндай шойынның беріктігі төмен, бірақ жақсы өңделетіндігімен ерекшеленеді, ферриттік деп аталады. Оның құрылымы ферриттен және графиттен құралады. Мұндай шойында көміртегінің бәрі графит түрінде болады. Ол ең берік деп есептеледі әрі кесіп-өңдеуге жеңіл келеді. Демек шойынның құрылымы, болаттың құрылымынан құрамында графиттің болуымен ерекшеленеді, өйткені графит шойынға ерекше қасиеттер береді. Сұр шойынның 11 маркасы бар ГОСТ 1412-85. Мысалы: СЧ 32-52, мұндағы: СЧ – дегеніміз сұр шойын дегенді білдіреді; 32 – саны созу кезіндегі; 52 – иілту кезіндегі беріктікті білдіреді.

Қақталған шойын – ақ шойын деталін ұзақ уақыт бойы отқа ұстау әдісімен алынатын, қауыз пішінді графитті қабылдайтын шойын қақталған деп аталады. Одан жасалатын детальдар тек құю әдісімен алынады. Қақталған шойынды жасыту - өте ұзаққа созылатын әрі өнімді, айтарлықтай қымбаттата түсетін операция. Қақталған шойыннан лакамативпен вагонның тежелгіш тармақтарын, автомобильдің бірқатар детальдарын жасайды.

9-тақырып. Болат пен шойынның термиялық өңдеуінің технологиялық процессі

Металдар мен металл қорытпаларының физика-химиялық қасиеттерін өзгерту үшін оларды термиялық әдіспен өңдейді.Термиялық өңдеудің кез келгені қыздыру,белгілі бір температурада ұстап тұру,суыту сияқты үш кезеңнен тұрады.

Металдың қыздыру температурасы мен суыну жылдамдығын өзгерту арқылы оның структуралық өзгеріс жылдамдығын арттыруға немесе кемітуге болады. А.А.Бочвардың еңбектері бойынша термиялық өңдеудің барлық түрі бес топқа бөлінеді:1.бірінші күйдіру, 2.екінші күйдіру,3.шынықтыру,4.жұмсарту,5.химия-термиялық өңдеу.

1.Алдын-ала деформацияланған металды рекристалдандыру (қайта кристалдандыру) температурасынан (tрек=0,4Тs) жоғары температураға дейін қыздырып,сол температурада белгілі уақыт ұстап тұрып суытуды бірінші реттік күйдіру (отжиг 1-го рода) немесе рекристалдандыру (қайта кристалдандыру) деп атайды.Термиялық өңдеудің бұл түрі суық күйде өңделген (штамптау,созу,соғу т.б) детальдарды жұмсарту үшін қолданылады.

2.Металды фазалық өзгерту температурасынан (кризистік нүкте) жоғары температураға дейін қыздырып,сол температурада белгілі уақыт ұстап тұрып суытуды екінші реттік күйдіру (отжиг 2-го рода) немесе металдың физикалық қайта кристалдануы деп атайды.Термиялық өңдеудің бұл түріне қойылатын негізгі шарт өнделетін металдың фазалық өзгерісі немесе кризистік нүктеден жоғары температураға дейін қыздыру болуға тиіс.

3.Металды физикалық өзгерту температурасынан жоғары температураға дейін қыздырып, сол температурада белгілі уақыт ұстап тұрғаннан кейін үлкен жылдамдықпен суытуды шынықтыру ( закалка) дейді. Шынықтыру екінші реттік күйдіру сияқты, айырмасы тек онық фазалық өзгеріс нүктелері бар металдарға ғана қолданылатындығанда. Шынықтырған метал теңсіздік (тұрақсыз) күйге келеді. Болат, шойын, дюралюминий, қола сияқты қорытпаларды шынықтыру арқылы олардың беріктік, қаттылық, үйкеліске беріктік қасиетерін жоғарылатуға болады.

4. Металды фазалық өзгерту температурасынан төмен температураға дейін қыздырып, сол температурада біраз уақыт ұстап тұрғаннан кейін баяу жылдамдықпен (әдетте ауада) суытуды жұмсарту (отпуск) дейді.

Жұмсартылған металл теңсіздік күйден тепе-теңдік күйге өтіп, оның қаттылығы мен беріктігі төмендеп, пластикалық қасиеті жоғарылайды.

Металды теңсіздік күйден тепе-теңдік күйге өткізетін процесстер қалыпты температурада да жүруі мүмкін. Металдың өздігінен жұмсаруы оның табиғи ескеруі (естественное старение), ал оның төменгі температураларда (100⁰ – 150⁰ С) жұмсаруы жасанды ескеруі (искусственное старение) деп аталады.

5. Қалыпты немесе жоғары температурада, диффузия құбылысы арқылы металдың сыртқы қабатының химиялық құрамын өзгертуді химия-термиялық өңдеу деп атайды. Өндірісте термиялық өңдеудің бұл түрінің цементтеу, азоттау, циандау, алитерлеу деген т.б. түрлері қолданылады.