girniy.ru 1 2

Кіріспе



Жоғары техникалық оқу орынның механикалық, көліктік, металлургиялык т.б. мамандықтарының студенттерінің оқу ісінде «Материалтану және конструкциялық материалдар технологиясы» пәнінің мәні үлкен. Болашақ маманның жалпы техникалық біліміне және инженерлік дайындығына қажет техникада колданылатын конструкциялык материал мен қорытпа жөніндегі мағлұматты осы пән береді.

Зертханалық сабакта студент өзінің теориялық білімін жетілдіріп, жүмыс орындауға бейімделіп, өнеркәсіпте колданылатын корытпаның кұрылымы, касиеті т.б. үйренеді.


Зертханалық жұмыс №1. Металдың қаттылығын анықтау


Жұмыс мақсаты: металдың каттылығын аныктау тәсілін меңгеру.


1.1 Металл қаттылығын анықтау

Қаттылық деп металл бетіне басқа бір өзінен катты дененің батуына қарсылык көрсету қабілетін айтады. Металл каттылығын өлшеу үшін Бринелль, Роквелл жоне Виккерс әдісін қолданады.


1.2 Бринелль тәсілі

Металл қаттылығын Бринелль тәсілі бойынша өлшегенде шынықтырылған болат шарикті белгілі бір күшпен сынак үлгісіне батырады (1.1., а-сурет).


1.1-сурет. Металл каттылығын анықтау


Болат шариктің диаметрі 2.5; 5 жоне 10 мм.

Шарикті батырған күштің шамасын шариктің сынақ үлгісінің бетінде каллырған таңбасьтнын ауданына бөліп. металдың Вринелль бойынша қаттылығын аяықтайды:

HB= = ,

мұндағы HB - Бринелль бойынша анықталған каттылык;

Р - шарикті батыру күші;

F - танбаның ауданы;

D - шарик диаметрі;

d - таңба диаметрі.

Сытнақ үлгісіндегі танба диаметрін үлкейткіш шыны аркылы өлшейді.

Шарик диаметрі D мен оған түсетін күштіи шамасын Р сыналатын металдың түріне жоне оның каттылығы мен қалындыгына қарай тағайындайды:

Болат иен шойын каттылыгыи олшегенде

P=30D; D-10мм, егер δ> бмм,

D=5mm, егер 3< δ <6мм;


В=2.5мм, егер δ < 3 мм.

Мысалы, қалыңдығы δ=20мм шойынды сынау үшін шарик диаметрі D=10mm, ал күш Р=30*102=3000кг болуы керек.

Мыс пен оның корытпаларын (жез, кола) сынағанда P=10D2

Мысалы, қалыңдығы δ=4мм мыстың қаттылығын өлшеу үшін D=5 мм, ал Р=250кг болады.

Алюминий мен оның корытпаларын сынағанда P=2.5D2.

Мысалы. δ=2 мм болса онла D=2.5 мм, ал Р=15.625 кг.

Қаттылығы 4500Мпа - дан жоғары металл Бринелль тосілімен

сыналмайды.


1.3. Жұмыс бойынша тапсырма

Сыналатын металдың түріне және қалыңдығына карай шарик диаметрі мен оған түсетін күшті анықтаңыз. Металл қаітылығын өлшеп, сынак нотижесін 1.1 - кестеге жазыңыз.

1.1-кесте-Сынақ мәліметі



Металл маркасы мен сипаттамасы

δ, мм

Р,кг D,mm

D,mm

НВ,МПа























1.4 Роквелл тәсілі

Роквелл тәсілімен металл каттылығын өлшегенде аспан үшын (алмас не болагтан жасалған) сынақ үлгісінін бетіне кезекпен осер ететін екі күшпен батырады (1.1, б-сурет)

Р = Ро+Р1

мұндагы Р-жалпы күш, Н;


Ро- алғашқы күш, мөлшері 100 Н;

Рі- негізгі күш, мөлшері алмас үшты колданса 1400 Н, ал болат үшты колданғанда 900 Н.

Роквелл аспабының В (түсі қызыл) және С, А (түсі қара) шкалалы циферблаты бар. Төменгі көміртекті болат, жасытылған болат, түсті металл мен оныи корытпаларынын қаітылығын Роквелл тосілімен анықтауда болат шарикгі (диаметрі 1,588 мм) мөлшері 1000Н жалны күшпен батырып, үлкен тілдін В шкаласы бойынша көрсеткішін алып, қаттылығын HRB деп белгілейді.

Шынықтырылған жоне одаи баска да болаттмң катгылыгын өлшегенде алмас үшты 1500Н жалпы күшпен батырыи, үлкен тілдін С шкаласы бойынша көрсеткішін алып, қаттылықты HRC деп белгілейді.

Өте катіы корытпаны өлшегенде алмас үшты 600Н қүшпен батырып, каітылығын А шкаласы бойынша анықтап, оны HRA деп белгілейді.

Роквелл тосілі орындалуы жағынан оңай және жылдам, ал мүмкіншілігіне келсек калындығы 0,8 мм-ге дейінгі сынауға болады.

1.5 Жүмыс бойынша тапсырма

Үлгінін маркасы және өнделуі бойынша сынакка керекті үшгы танлап алып, жалпы күш мөлшерін анықтаңыз. Металл каттылыгын анықтап, сынақ нәтижесін1.2 кестеге жазыңыз.

1. 2-кесте - Сынак мәліметі




Қорыт

Үштың

Жалпы

Қаттылық

Қаттылык мәні



па


турі

Күш, Н

белгісі

1

2

3

орташа




мар касы


















































1.6 Виккерс тәсілі

Виккерс бойынша металл қаттылығын өлшегенде үлгінің бетіне төрт қырлы пирамидалы алмас үшты күшпен батырады (1.1, в- сурет).

Бринелль тәсіліндегідвй Виккерс бойынша қаттылықты анықтауда пирамидалы үшты батыруға жүмсалған күштің шамасын үлгі бетіндегі таабаның ауданына бөледі:


HV=

Күшгің щамасы 9,8-980 Н немесе 1-100 кг. Егер күш мөлшері Н-мен өлшенсе каттылықты HV=0,189P/d2 фор мул асы бойынша аныктайды, егер күш кг-мен өлшенсе қаттылық HV=1 854P/d2, мүндағы d-таңбаның диагоналі, мм

Виккерс тәсілі каттылығы жоғары жүқа үлгіні сынау үшін кеңінен колданады.

1.7. Жүмыс бойынша тапсырма

Виккерс тәсілі бойынша металл қаттылығын аныктаумен металл қатгылығын өлшеп, сынак нәтижесін 1.3-кестеге жазыңыз.

1.3 -кесте - С ынақ мәліметі



Үлгі маркасы

Р

Таңба диагоналінің моні, мм

HV










1

2

Орташа



























№2 Лабораториялық жұмыс

Металл микроскоппен зерттеу

Жүмыс максаты:

Микрошлиф дайындап, оның күрылымын металлографиялык микроскоп арқылы зерттеу.


2.1 Металл қүрылымын металлографиялық микроскоппен зерттеу

Металл және қорытпа қүрылымын микроскоп арқылы зерттеу екі кезеңнен түрады:

1) Микрошлифті дайындау;

2) Металлографиялык микроскоппен қорытпа күрылымын зерттеу.

2.1.1 Микрошлифті дайындау

Металл құрылымын микроскоппен зерттеу үшін арнайы үлгі-микрошлиф пайдаланылады. Микрошлиф деп металл күрылымын зерттеу үшін бір жак беті тегістеліп өнделетін цилиндр немесе куб пішіндес (өлшемі 10-15мм) келетін арнайы үлгіні айтады.

Кеңірек тараган механикалык одіс бойынша үлгі ажарлау станогінде немесе колмен жылтырағанша мүқият өңделеді.

Өндеу ірі түйіршікті зімпара қағазында басталып, ең уса к түйіршікті қағазда үлгідегі сызаттар жойылғанда аякталады. Содан кейін үлгіні жуып, кептіріп, фетр немесе шүға сияқты материалға хром, магний не алюминий тотығын жағып, тағы да әбден жылтырағанша өндейді.

Үлгіні тағы да жуып, кептіріп, оған әртүрлі реактив жағады. Мысалы, шойын немесе болат микрошлифтің қүрылымын айқындау үшін 3-4% - тік азот қышқылынын этил спиртіндегі ерітшдісі колданылады.


2.1.2 Металл қүрылымьга зертгеу.

Металлографиялык микроскоп - металл қүрылымын көзбен көріп, әрі оның фотографиясын жасауға арналған оптикалық аспап. Металл күрылымын зерттеу үшін кеңірек қолданылатын металлографиялык микроскоп МИМ-7 (2.1-сурет). Ол механикалық, оптикалық және жары к түсіру жүйесінен түрады. Микроскоптың механикалық жүйесіне түрқы 1, макровинт 3, микровинт 4, үстел 6 т.б. жатады. Оптикалық жүйеге обьектив, окуляр 5, фотокамера 2 және баска оптикалык күралдар жатады. Жарық түсіру жүйесіне жарық қөзі 7, жары к филътрі 8 жэне қосымша оптикалык күралдар жатады.


2.1-сурет. МИМ-7 микроскопы


2.2 Жүмыс бойынша тапсырма

Оқытушы немесе лаборанттың көмегімен микрошлифті колмен не ажарлау станогінде дайындаумен танысу. Микроскоп қүрылысымен және металл құрылымен зерттеудің жүмыс ретімен танысу. Берілген микроіш||іфтердің микроқүрылымын салу.


№3 Лабораториялық жүмыс

Темір-цементит күй диаграмм асы


Жүмыс мақсаты:

Темір -цементит күйі диаграммасын окып білу.


3.1 Темір-цементит күйі диаграммасы

Темір-цементит күйі диаграммасы (3.1-сурет) көміртекті темір қорытпасын (шойын және болат) өте баяу қыздыру немесе салқындату кезеңдеп фазалық өзгерісті көрсетеді. Диаграмманың А нүктесі темірдің 1539°С-қа тең болатын балқу немесе кристалдану температурасын көрсетеді, G және N темірдің полиморфтық түрлену температурасын көрсетед. 911° С-ка дейін (G нүктесі)


З.1.сурет. Темір-цементит диаграммасы

көлемдік орталықтанған куб торы бар темірдің а модификациясы түракты 911-ден 1392°С-қа дейін (N нүктесі) жактык орталықтанған куб торы бар темірдің модификациясы түрақты, ал 1392-ден 1539°С аралығынде қайтадан α- Ғе түракты болады.

Көміртегінің α- Fe-дегі ену қатты ертіндісін феррит деп атайды. Оның көлемдік орталыктанған куб торы бар. Жоғары температуралык феррите 1499° С-та 0,1 % қөміртегі ериді, ал төменгі температуралык феррите 727°С-та - 002%С. Бөлмелік темпераіурада ферриттегі көміртегінің мөлшері 0,006%-ке дейін азаяды. Феррит коррозияға төзімсіз, магнитті келген, беріктігі төмен, жүмсақ фаза:σ в=300МПа, НВ 800-1000 Мпа, δ=40% , ψ=70%, KCU=25 МДж\м2. Микроскоп пен қарағанда феррит ақшыл түйіршік түрінде болады (3.2-сурет).


Д нүктесі цементитпң 1260°С-ка тең балқу (кристалдану) температурасын көрсетеді. АВСД сызығын ликвидус деп атайды, одан жоғары барлык корьттпа сүйык корытпадан ферриттің кристалдануын көрсетсе, ВС және СД сызығы сүйық фазадан аустенит пен бірінші реттік цементиттін кристалдануын көрсетеді. AHJECF сызығын солидус деп атайды, одан төмен барлық қорытпа қатты күйде болады.


HJB сызығы перитектикалық түрлену сызығы:


LbнAj


В нүктесінін сүйык фазасы мен Н нүктесінің катты фазасы ферриттің өзара орекетінен жаңа қатгы фаза (J нүктесінің) аустенит қүрылады.


ЕСҒ сызығы - эвтектикалық түрлену сызығы:


Lc→Аг+Ц


Ақырын салқындату кезінде ECF сызығында (1147°С) сүйық фазадан аустенит пен цементит түзіледі.

Аустенит көміртегінін y-Fe-дегі ену қатты ерітіндісі. Оның жақтық орталықтанған куб торында 1147°С-та 2.14% көміртегі ериді, ал 727°С-та-0.8% С. Аустенит магнитті емес, феррййсе карағанда коррозияға төзімділеу жәке беріктеу: σв=550МПа, НВ 2000МПа, δ=50%. Микроскоппен қарағанда аустенитгің акшыл түйіршіктері дүрыс емес көп бүрыш тәрізді келеді (3.2, б-сурет).


3.2-сурет. Феррит(а) пен аустенит (б) қүрылымы

Аустенит пен цементиттің эвтектикалътқ қоспасын ледебурит деп атайды:

Л=А+Ц

Ледебуриттегі көміртегі мөлшері 4.3%. Онын морттык, каттылык (НВ 6000МПа) жоне аккыштық қасиеті жоғары.727°С-тан.

Микроскоппен қарағанда ледебурит теңбіл болып корінеді, ейткені ақшыл цементитте перлиттің қарақоңыр түйіршіктері орналасқан (3.3, а-сурет).

PSK сызығында 727°С-та эвтектоидтық түрлену болады:


As→Фр+Ц


Ақырын салқындату кезінде аустенит феррит пен цементитке ыдырайды, осыдан қүрылған эвтектсидты перлит деп атайды:

П=Ф+Ц


Перлитге 0.83%С бар. Перлит берік (σв=800-900МПа), айтарлықтай қатты (НВ 1800-2000МПа), пластикалық касиеті орташа (δ=16%, ψ,=10%). Перлиттің қүрылымы озара кезектесіп келген ферритпен цементит пластинкасынан түрады (3.3,б-сурет).


3.3-сурет. Ледебурит (а) пен перлит (б) қүрылымы

GS сызығы ферриттін аустениттен болініп шыға бастағанын, SE сызығы екінші реттік цементиттің аустениттен, PQ сызығы үшінші реттік цементиттің ферриттен бөлініп шыға бастағанын корсетеді.


3.2 Жүмыс бойынша тапсырма

Темір-цементит күйі диаграммасының компонснттерін оқып білу. Диаграмма фазалары және қүрылымын үраушыларының қасиеттері мен қүрылымын білу, суретін салу. Диаграммадағы фазалық түрленуді оқып меңгеру.


№4 Лабораториялық жүмыс

Көміртекті болатты жасыту


Жүмыс мақсаты:

Болатты жасытудың түрімен танысып, құрылым түрленуін үйрену. Жасытудың болат құрылымына және қасиетіне әсерін білу.


4.1. Болатты қызулық өндеу

Болатты қызулық өңдеу деп керекті қасиет алу үшін оны белгілі бір температураға дейін қыздырып, сол температурада біраз уақыт үстап, содан кейін салқындату арқылы қүрылымын өзгертуді айтады. Эвтектоидтык болатты (0.8%С,қүрылымы перлит), темір цементит күйі диаграммасы бойынша (3.1-сурет қараңыз) PSK сызығынан (Ас1 нүктесі) жоғары қыздырғанда аустенит түзіліп, суыту жылдамдығына байланысты перлит, сорбит, троостит, бейнит және мартенситке ыдырайды (4.1-сурет). Болатты қызулық өңдеудің негізгі түрі: жасыту, шынықтыру және босату.


4.1-сурет. Эвтектоидтык болаттың (0.8%С) өте суынған аустенитінің изотер мал ы қ түр л ену диаграммасы.


4.1.1 Болатты жасыту

Болатты кыздырып, сол температурада түракты үстап жәнс ақырын салқындату опсрацияларынан түратын қызулык өңдеудің түрін жасыту дейді. Жасытудың кейбір түрі толык жасыту, қалыпты күйге жасыту.

Толык жасыту деп эвтектоидқа дейінгі болатты (≤0.8%С) GS сызығынан ( Асз нүктесінен) 30-50° С жоғары кыздырып, түракты температурада үстап, алдымен акырын пеште содан кейін ауада салқындатуды айтады.


Қыздырған кезде бастапқы ірі феррит-перлиттік күрылым аустенитке ауысады, ал ақырын салқындатқанда аустенит үсак түйірпгікті, феррит пен перлитке түрленеді (4.2,а-сурет), сонда болаттың қаітылығы кеміп, пластикалық касиеті артып, ішкі кернеу азайып, кесумен өңделгіштігі жоғарылайды.


4.2-сурет Толык жасытылған (а) және калы и ты күйге жасытылған


Қалыпты күйге жасыту деп эвтектоидқа дейінгі болатты GS сызығынан, эвтектоидтан кейінгі болатты SE сызығынан 50-70°С жоғары қыздырып, ауада салқындатудан түратын жасытудың түрін айтады.

Қалыпты күйге жасытуды тағайындау болатгың қүрамына байланысты. Қалыпты күйге жасытуды төменгі көміртекті болатқа жасытудың орнына қолданады. Болаттың каттылығы кішкене артады, ал кесумен еңдеуде сырткы бетгің сапасы жоғарылайды. Орташа көміртекті болатқа қалыпты күйге жасытуды (4.2 ,б-сурет) жақсартудың (шынықтыру + жогары температуралык босату) орнына қолданады. Бүйымның механикалық қасиеті төмендегенмен, оның деформациясы азаяды. Эвтектоидтан кейінгі болатқа калыпты қүйге жасытуды цементиттік горды жою үшін және шынықтырудың алдында түйіршіктерді үсақтау үшін қолданады.


4.2 Жүмыс бойынша тапсырма

Болатты жасытудың технологиялык процесімен танысу. Берілген көміртекті болатқа жасыту түрін жоне режимін (кыздыру температурасын, салкындату ортасын ) тағайындау. Болат үлгілерін жасьттып, каттылығын өлшеп, фазалық өзгерісті үғып, қүрылымын салу. Тәжірибе нәтижесін 4.1-кестесіне жазу.


4.1 -кесте - Тәжірибе нөтижесі



Болат маркасы

Жасьтту түрі

Қыздыру

темпера- турасы,°С

Суьггу

ортасы

Болатты

жасытудағы

қүрылым

өзгерісі


HRC


































































№5 Лабораториялық жүмыс

Коміртекті болатты шынықтыру және босату


Жүмыс мақсаты:

Болатты шыныктыру және босату түрімен танысып, күрылым өзгеруін үйрену Шыныктыру мен босатудың болат қүрылымына жоне қасиетіне осерін білу.


5.1 Болатты шыныктыру

Шыныктыру деп болатты фазалық түрлену температурасынан жоғары қыздырып, осы температурада біраз үстап, межелі жылдамдықтан жогары жылдамдықпен суытуды айтады.

Болатты шыныктырудың мақсаты - оның қаттылығы мен беріктігін арттыру. Болатты дүрыс шынықтыру үшін көміртегінің мөлшері жеткіліісті болу керек. Көміртегінің мөлшері 0.3% -тен кем болат шынықпайды деп есептеледі.

Шынықтырмастан бұрын эвтектоидқа дейінгі болаттың күрылымы феррит пен перлит, ал эвтектоидтан кейінгі болаттыц-перлит пен цементит екені темір-цементит күйі диаграммасынан белгілі (3.1 -суретті қараңыз).


Эвтектоидқа дейінгі болатты ( 0.3-0.8% С ) шынықтыру үшін температураны GS сызығынан (Ас3 нүктесінен) 30-50° С жоғары қыздырады. Сонда феррит пен перлит аустенитке түрленеді. Ьгер температура оған жетпей PSK сызығы (Ас1 нүктесі) мен GS сьтзығыңын (Aс3 нүктесі) арасында болса, онда болаттың құрылымында жұмсақ феррит сақталып, шыныққан болатшң қаттылығы жеткіліксіз болып шығады.

Эвтектоидтан кейінгі болатты шыныктыру үшін PSK сызығынан (Ас1 нүктесінен) 30-50°С жоғары қыздырады. Сонда перлит аустенитке түрленіп, ең қатты фаза больш саналатын цементит, сакталып қалады.

Қызулық өңдеудің жауапты кезеқінің бірі - суыту. Болатты дүрыс шыныктыру үшін суыту жылдамдыгы бслгілі бір межелі шамадан ( Vм ) артык болу керек (4.1 -суретгі қараңыз) Сонда аустенит мартенситке түрленеді. Осы суреттен суыту жылдамдығы аустениттің феррит пен цемеңтитке ыдырау аймағына кірмей одан тыскары өткенін көреміз. Демек аустениттін феррит пен цементиттің қоспасына түрленбегені. Суыту жылдамдығы жоғары болғандыктан диффузиялық процесс орын алмай, γ-Fe-дің жақтык орталықтанған куб торы a-Fe-дің көлемдік орталықтанған куб торына ауысып қана үлгереді. Артық көміртегінің тордан шығуына уақыт болмай a -темірдің торын керіп, содан тор тетрагональдыққа бүрмаланады Тетрогональдык дорежесі (бүрмалану) деп тордын период қатынасын

(>1) айтады. Неғұрльгм көміртегі көбейген сайын, соғүрлым А

мартенсит торының тетроганальдық дорежесі және шыныққан болаттың қаттылығы арта түседі.

Vм - болатты шыныктырудың межелі жылдамдығы, яғни аустениттің мартенситке түрленуінің ең кіші суыту жылдамдығы. Сонымен, мартенсит деп көміртегінін a-темірдегі аса каныккан ену катты ерітіндісін айтады. Аустениттің мартенситке түрленуі Мб (мартенситтік түрлену басы) температурасында басталып Мс (мартенситтік түрлену соңы) температурада аяқталады (4.1 .-суретті қараңыз). Мс-нүктесі 0°С-тан төмен болаттың мартенситгік түрленуі аяғына дейін орын алмай, аустениттің біразы мартенситке ауыспайды, оны қалдық аустенит (Ақ) дейді. Қалдык аустенитгі мартенситке айналдыру үшін суықпен өңдейді.


Аустенит-мартенситтік түрленуде көлем өзгереді, шыныккан болатга ішкі кернеу пайда болады. Шыныққан мартенсит тепе-тең емес (метатүрақты) қүрылым сондықтан да шынықкан болатгы міндетті түрде босату керек емес (метатүракты) қүрылым сондықтан да шыныққан болатты міндетгі түрде босату керек.


5.2 Шыныққан болатгы босату

Босату деп шыньтққан болатты PSK сызығынан төмен қыздырып, сол температурада түракты үстап, ауада суытуды айтады. Босатудын үш түрі бар.

Шыныққан болатты 120-250°С аралығында қыздырып, біраз үстап, ауада суытуды төменгі температуралық немесе төменгі босату деп атайды. Шыныққан болатты кыздырған кезде мартенсит ыдырай бастайды. Соньгң нәтижесінде мартенсит пен карбидтің (ҒехС) қоспасынан түратын босаған мартенсит түзіледі. Болаттың қаттылығы мен тозуға төзімділігі сақталып, түткырлығы мен пластикалық қасиеті жоғарылап, ішкі кернеу азаяды.

Көміртекті және төменгі қосындылы болаттан жасалған кескіш және өлшегіш аспап, цементацияланған және шыныққан бөлшек, т.б. төменгі босату дан өткеріледі. Қаттылығы HRC 56-64.

Орташа босату шыныққан болатты 300-400°С-қа дейін қыздырып өткеріледі.

Босату нәтижесінде ҒехС цементитке (ҒезС) айналады. Тордың

тетрагональдық дәрежесі жойылып (≈1), тетрагональдық тор

көлемдік орталықтанған торга ауысып, мартенсит ферритке түрленеді. Сонымен, феррит пен цементитттің қоспасынан түратьтн босаған троостит түзіліп болаттың ішкі кернеуі жойылып, серпімділік шегі артып, қаттылығы HRC 40-45 болады.

Жоғары температуралық босату да шыныққан болатты 500 -680°С аралығында қыздырып, ауада салқындатады. Түзілген сфералық цементит бар феррит-карбидтік қоспаны босаған сорбит деп атайды. Қаттылығы HRC 30-40. Ішкі кернеу жойылып, түтқырлық жоғарылайды.

Шынықтыру мен жоғары босатудан түратын кызулық өңдеуді ! жаксарту деп атайды.


5.3 Жүмыс бойынша тапсырма

Болатты шынықтыру және босатудың теориясы және технологиясымен танысу. Берілген көміртекті болатқа шынықтыру режимін (қыздыру температурасын, суыту ортасын) тағайындау. Болат үлгілерді шынықтырып, оларды 200,400 және 600° С-та босату, фазалық түрленуді түсіну, қаттылығын өлшеп, тәжірибе нәтижесін 5.1 .-кестеге толтыру.


5.1.-кесте - Тәжірибе нәтижесі

Болат

мар-

касы

Шынык паған қатты-

лығы, НС

Шынықтыру

Босату

Т0,

С

Суы ту

Орта сы

Қүры лымы

HRC

Т,0С

Қүры лымы

HRС






























№6 Лабораториялық жүмыс

Шойынның қүрылымы мен қасиеті


Жүмыс мақсаты:

Шойын түрі, қүрылымы, қасиеті, маркасы жоне колданылуын

білу.


6.1 Шойын

Көміртегісі 2.14 %-тен жоғары теміркөміртекті корытпаны шойын дейді. Шойынның қүрамына одан басқа кремний, марганец, фосфор және күкірт кіреді.


Шойын негізінен ак жоне сүр болып бөлінеді.

6.1.1 Ақ шойын

Темір-цементит күй диаграммасы бойынша кристалданып, көміртегісі цементит түрінде келетін қорытпаны ақ шойын дейді Қүрылымы бойынша ак шойын эвтектикаға дейінгі (2.14-4.3 % С) эвтектикалық (4.3 % С) және эвтектикадан кейінгі (4.3-6.67% С) болып бөлінеді. Эвтектикаға дейшгі ак шойынның қүрылымы перлит, цементит және ледебурит (6.1,а-сурет) болса, эвтектикальгқ-ледебурит (6.1 ,б-сурет), ал эвтектикадан кейінгі-цементит және ледебурит (6.1 ,в-сурет ) болып келеді.


6.1-сурет. Ақ шойынның қүрылымы.


Қаттылығы НВ 4500-5000 МПа және морттыгы жоғары болғандықтан ақ шойын болшек жасау үшін пайданылмайды. Ак шойын болат қорыту үшін және қызулық өңдеу арқылы жасыту шойынын алу үшін қолданылады.


6.1.2 Жасьтту шойыны

Химялық қүрамы 2.4-2.9 %С, 1.0-1.6% Si; 0.2-1.0 % Мп; 0.2 % S және 0.18% Р болып келетін ақ шойынды қызулық өңдеу арқылы жасыту шойыны алынады. 950-10000 С-қа дейін температураны көтеріп, ақырын салқындаткан кезде цементиттен көміртегі бос күйде бөлініп, үлпек тәріздес графит түзеді. Қүрылымының метапдық негізі бойынша жасыту шойыны екіге бөлінеді.

1) ферриттік;

2) перлиттік.

Ферриттік жасыту шойьшынның күрылымы феррит жоне үлпек торіздес графиттен (6.2,а-сурет) түрса, перлиттік жасыту шойьтньт -перлит пен үлиек тәріздес графит (6.2,6-сурет) болып келеді.


6.2-сурет. Жасыту шойынының қүрылымы.

Жасыту шойынының маркасын КЧ (ковкий чугун) әріптері және механикалық қасиетін корсететін сандармен жазадът. Мысалы, КЧ 30-6 : мүндағы 30 саны беріктік шегінің мәнін көрсетсе, 6 саны салыстырмалы үзарғыштық коэффициентін көрсетеді, яғни σв =30кгс/мм2 немесе 30*9.8≈300МГІа, δ


следующая страница >>