Тақырып: Қорытпалар мен металдардың қасиеті.

Белгілі ө ндірістің технологиялық жағ ынан қ алыптасып жетілуіне ə р ұ рпақ тың ең бектенген ең бегі пайдаланып іске асады. Ө ндіріс орындары бұ йымының негізі мен ə дістері осыны нə тижелі қ олданудан бастау алады. Ө ндіріс материалдарының біртекті жү йесі оның технологиялық жабдық талуына ү лкен ə сер етеді. Ə сіресе, машинажасау саласының материалдарын алу ү шін алдымен оның негізгі анық тамаларын, физикалық, химиялық қ орытындыларын, оғ ан қ ажетті қ асиеттерін есептеп алғ ан жө н. Бұ л машинажасау ө ндірісінің қ ажетті деген технологиялық ə дістеріне, дайындық тарына, шеберлігіне дə некерлеу жабдық тарына ық пал етеді.

Механикалық қ асиеттері. Металдың механикалық қ асиеті оның жұ мысқ а барынша қ абілетті тө зімділігін сипаттайды. Тө зімділігі – металдың сыртқ ы кү штердің ə серіне бү лінбеуімен айғ ақ талады. Ə рекет кү штерінің тиуіне орай оның мық тылығ ын созылуынан, қ осылуынан, иілуінен аң ғ аруғ а болады.

Қ аттылығ ы – басқ а дененің тү йісуіне қ арсы шыдамдылығ ы. Сыртқ ы кү штің ə рекетінен металдар ө зінің кө лемін, тү рін ө згертеді, яғ ни деформацияланады. Деформацияның екі тү рі бар. Бірі – серпімділігі, онда ə рекеттен кейін кү ші жойылып кетеді. Екіншісі пластикалық немесе қ алыпты кү йде болмады. Мұ нда ə рекеттен кейін кү ш металдың ө зінде қ алады.

Серпімділік – металдың деформациялық серпінді қ асиетін айқ ындайды. Пластикалық – металдың пластикалық деформациясын аң ғ артады. Осы қ асиеттердің барлығ ы металдарғ а тə н. Себебі, осылар арқ ылы оның бойындағ ы қ арсылық ə рекеттер, тиімді ө скелең кү штер белгіленіп, металдың жалпы тұ рақ ты қ асиетін сипатталады. Осығ ан қ арамастан металдың шұ ғ ыл, қ ажетті қ алағ ан тү рге енуі ү шін ү рдіс кү штер болады.

Тұ тқ ырлық – металдың соқ қ ы кү шінен бү лінбей, шамасынша деформацияғ а тү су мү мкіндігі. Ал, морттылық металдың сыртқ ы соқ қ ыдан кейін деформацияланбай-ақ сынып кетуін білдіреді. Сондық танда, барлық машинаның деталдары мен жабдық тары белгілі тү рде қ аттылық, серпінділік, оғ ан қ оса пластикалық жə не тұ тқ ырлық қ а ие болғ аны дұ рыс. Қ аттылығ ы мен тұ тқ ырлығ ы ең қ ажеттісі. Бұ л қ асиеттердің барлығ ы механикалық сынақ пен дə лелденеді. Оның ішінде ең негізгісі тартып сынау, ə рі соғ ып сынау. Соғ у ол оның қ аттылығ ын айқ ындайды.

Беріктігі – металдың деформацияғ а жə не жə не бұ зылуғ а қ арсылығ ы.

Созылғ ыштығ ы – металдың бұ зылмағ ан қ алдық деформацияғ а қ абілеттігі. Металда созылғ ыштық тың аз болуы немесе мү лде болмауы морттық деп аталады.

Металдың механикалық қ асиеттері конструкторлар мен технологтарғ а қ уат шегін белгілеуге жə не машиналарды пайдалану жағ дайын анық тауғ а мү мкнідік береді. Механикалық қ асиеттердің сипаттамасының манызын, яғ ни кернеудің немесе деформацияның манызың механикалық сынау нə тижесінде алады.

Физикалық, химиялық жə не технологиялық қ асиеттері. Металдың физикалық қ асиеттеріне тығ ыздығ ы, жылуө ткізгіштігі, электрө ткізгіштігі, магниттелуге жə не магниттенусізге бейімділігі тағ ы басқ алар жатады.

Металды қ ажетті мақ сатқ а пайдалану бағ ытында механикалық қ асиетімен қ абат физикалық қ асиеті де маң ызды рө л атқ арады. Мысалы, алюминийден оның балқ ымасынан жасалатын деталдар шағ ын салмақ ты. Сондық танда ол авиацияда, автомобиль саласында, трактор жасауда жə не басқ а салаларда кең інен қ олданылады.

Мыс пен алюминий токө ткізгіш материал ретінде қ олданылады. Бұ дан басқ а мыс пен оның қ ұ ймасы жылуө ткізгіш ретінде пайдаланылады. Болат тұ рақ ты магниттелуге ө те бейім де, магнитсізденуге беріле қ оймайды. Ал, трансформаторлы болат тез магнитсізденеді.

Химиялық қ асиеттері – металл мен қ орытпалардың қ оршағ ан ортағ а қ арсы тиісті ə рекеті. Осындай ə рекеттері арқ ылы ол қ оршағ ан ортамен химиялық ə рекеттерге, еруге, тот басуғ а, демек бү лінуге ə кеп соқ тырады. Металдың қ оршағ ан ортағ а тө зімділігінің артық шылығ ы оның химиялық ə лсіздігінің жоқ тығ ы, қ ышқ ылдарымайтындығ ы, тотқ а қ арсы тұ ра алатындығ ы. Бұ л кейбір металдың жə не оның қ орытпаларының бағ алы қ асиеті. Ə ртү рлі металдар тотқ а қ арсы ə ртү рлі жағ дайда кү ресе алады. Алтын, кү міс, мыс жə не тоттанбайтын болат, бү лініп тоттануғ а берілмейді. Жай болатпен алюминийдің кө птеген қ орытпалары жең іл тоттанады.

Технологиялық қ асиеттері – металдың технологиялық ө ң деуге кө нгіштігі, яғ ни ө ң деледі. Мұ ндағ ы мақ сат металды белгілі пішінге (тү рге енгізіп), кө лемге келтіру қ асиеттері тə сілі.

Қ ұ йылу қ асиеттері – сұ йық кү йінде пішінге толтырып, ал суытылғ аннан кейін қ атты қ ұ ймабұ йым жасау ə рекетіне берілу тə сілі.

Соғ ылғ ыштық – суық немесе қ ыздырылғ ан жағ дайда металдың аз мө лшердегі жү ктемеде бү лінбей пластикалық деформациялану тə сілі.

Пісірілу – металдың бө лінбестей біріктірілу тə сілі.

Кесіп ө ң деу – металды кесу қ ұ ралымен ө ң деу тə сілі.

Қ асиеттерiнiң ө згеруiн жарық шақ жə не бұ зылуғ а ə келетiн циклдық кү ш тү сiрудiң ə серi арқ ылы материалда бү лiнулердiң бiртiндеп жинақ талу процесi – қ ажу деп аталады. Қ ажу

жарық шағ ының таралуы, қ имадағ ы ə сер ететiн кернеулер жарық шақ кү шейтетiндей жоғ ары болып, қ има ө те аз болғ анғ а дейiн жалғ асады. Ө ткiр кертпе бар болуынан, тез бұ зылу процесi ұ лғ ая тұ седi. Қ ажу сынауларының мақ саты – бұ зылмауы, циклды кү ш тү сiру жағ дайларында материалдың жұ мыс iстеу бейiмдiлiгiне санды бағ алай бiлу.

Деформацияланғ ан металдың қ ұ рылымы мен қ асиеттерiне қ ыздырудың ə серi.

Пластикалық деформация металды қ ұ рылымы тұ рақ сыз кү йге ə келедi (тойтарма). Шамалы ғ ана қ ыздырудың ө зi (мысалы Fe ү шiн 300-400°С) дислокоациялардың ө зара жойылуымен iшкi кернеулердiң азаю нə тижесiнде, олардың кескiнi бұ зылады. Бұ л процестi қ айту немесе тынығ у деп атайды. Нə тижесiнде қ аттылық пен берiктiк азаяды (20-30%-ғ а), ал созылымдылық арта тү седi. Тынығ умен бiрге полигонизация процесi бiрге жү руi мү мкiн. Полигонизация – тү йiршiк iшiндегi ретсiз орналасқ ан дислокациялар бiр қ атарғ а орналасып, қ уысты, қ ұ рылысты қ ұ райтын дислокациялар жиналады.

Қ ысыммен ө нделетін металдардың негізі. Қ ысыммен ө ң делетін металдар пластикалық қ асиетке негізделеді. Демек, белгілі жағ дайларда сыртқ ы кү штің ə серінің деформациясы оның бү тіндігін бұ за алмайды. Деформация, дайындық тың жаң а тү рінен туындап пластикалық атқ а ие болады. Бұ л деформация жү ктеменің кү шімен іске асып серпінділігін ү детеді. Кө птеген металдар мен қ орытпалар пластикалық деформациялық қ абілетке ие болады.

Сондық тан оны қ ысыммен ө ң деудің кең інен қ олдану мү мкіндігі бар. Осындай ө ң деудің тү рлері машинажасау ө неркə сібінде ү зіліссіз ө се тү суде. Қ ысыммен ө ң деу жоғ арғ ы ө німділігімен сипатталады, ол кө птеген детальдарды алуғ а мү мкіндік ашып отыр. Себебі, ө ң деуді кө п қ ажет етпей, металдың шығ ынына жол бермейді. Металдарды қ ысыммен ө ң деу біртіндеп металл жоң қ асын жоюғ а мү мкіндік береді. Пластикалық деформация процесінде металдардың қ ұ рылымы ө згереді, ал қ ысыммен ө ң деу технологиясын дұ рыс мең герген жағ дайда механикалық қ асиеті жоғ арылайды, металдың физикалық қ асиетінің тең дігі ө згереді. Бү гінде металдарды қ ысыммен ө ң деу, қ ұ ю ө ндірісімен металды жону станоктарындағ ы ө ң деумен қ атар машиналар деталдарын, метал бұ йымдарын дайындаудағ ы ө ндірістің ү ш негізгі ə дісінің бірі болып табылады. Солай десекте барлық металдар сыртқ ы кү штің кө мегімен ө зінің тү рін ө згертеді дей алмаймыз. Қ ысыммен ө ң деуге кө нетін металдар мен балқ ымалар ішінде сығ ымдалуғ а келетіндері ғ ана ө ң деуге келеді. Ө йткені, тиісті жоғ арғ ы температурада металдың деформациялануғ а қ арсылығ ы тө мендейді, ал пластикалық жағ ы артады.

Болат қ ысыммен ө ң делгенде тиісті температурағ а дейін қ ыздырылады. Бұ л кезде ол жоғ ары пластикалық жағ дайғ а жетіп, оның деформациялануғ а қ арсылығ ы азаяды. Температураның шегі t1 (ө ң деу басында), дейін t2 (ө ң деу аяқ талғ анда). Жоғ арғ ы температурада ө ң деу басында қ атты қ ыздырылады, одан соң тым кү йеді (тым қ ызумен аса кү юдің тү сінігін тө менде келтіреміз). Кө міртекті болаттың қ ысыммен ө ң делуіндегі қ ызудың температурасы ондағ ы кө міртегі ү лесіне байланысты. Қ ысыммен болаттан басқ а алюминий, магний, мыс балқ ымалары ө ң деледі. Сұ р шойын суытылғ ан кү йінде сынғ ыш. Қ ыздырғ ан кезде оның тө зімділігі тө мендеп, пластикалығ ы артпайды. Бұ л деген сө з оның сығ ымдылығ ының тө мендігін кө рсетеді. Металдар мен қ орытпалардың қ ысым арқ ылы пішіндерін ө згертуі тек қ ана температурамен ө ң деуге ғ ана қ атысты емес, олардың химиялық қ ұ рылымы мен қ ұ рамдарына да байланысты. Мысалы, болатты қ ысым арқ ылы ө ң дегенде кө міртегінің кремнийдің, фосфордың, кү кірттің жə не басқ а ү стем элементтердің теріс ə сері болады. Осы элементтер кө п болғ ан сайын болат тө менгі пластикалық дə режеге ие. Болатта кө міртегі кө п болса оның деформацияғ а қ арсылығ ы ү лкен болады. Дайындаманы қ ысыммен ө ң дегенде сол ə уелгі геометриялық пішін қ айта бө ліп тарату есебінен жаң а пішінге келеді. Сондық танда дайындаманың кө лемі тұ рақ ты кү йінде қ алады. Мұ ның мағ ынасы металдарды кесіп ө ң деу, ол қ ысым арқ ылы ө ң деуге тіптен қ арама-қ айшы. Себебі, металдарды кесу кезінде қ ажетті пішінді алғ анша қ аншама қ алдық жоң қ алар қ алады. Тə жірибе кө рсеткендей қ ысыммен ө ң деуде қ алдық пен металл жоғ алту жолы тек технологиялық процестерді дұ рыс жү ргізбеуден туындайды. Металдың азаюы бір қ ыздыру кезінде 1, 5–2%-ды қ ұ райды. Сұ рыптау илекті қ ыздырғ анда 3–4%. Бұ л қ ыздырылғ ан металдың салмағ ына байланысты. Металдың азаюына қ алдық тан басқ а, шың далу кезіндегі жартылай фабрикаттар (кесінділер) дайындау да қ алдық тың кө беюіне ə келеді. Металдарды қ ысыммен ө ң деу прогрессивті ə діс болып табылады. Жаң а ə дісті кең тү рде пайдалану метал шығ ынын азайтады. Ең бек ө німділігі артады. Ө ң деу уақ ыты қ ысқ арады. Ө ндірістің рентабелділігі жоғ арылайды. Сондық танда қ ысыммен ө ң деудің суық, онша ыстық емес жə не ыстық тү рін ажырата, жетік білу қ ажет.

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Механикалық қ асиеттерге не жатады.

2. Металдың қ андай қ асиетіне қ ысыммен ө ң деу негізделген?

3. Металдардың қ андай қ асиеттерін білесіз?

4. Серпімді деформация жағ дайларында сыртқ ы кү штің ə сері тоқ тағ аннан кейін не

ө теді?

№3 дә ріс