Дріс Шойынды пісіру технологиясы. Пісіру икемділігі туралы негізгі малматтар мен технологиялы сыныстар.

азіргі машинажасауда, білдек рылысында, металлургия ндірісінде т.с.с. осы уаыта дейін шойын негізгі рылылы материалдарды бірі болып табылады. Шойын бйымдарын дайындаудын арапайым жне арзан технологиясы, шойынны жасы йылу касиеттері, оны жоары тозуа шыдамдылыы, кернеу шоырлануына аздау сезімталдыы, дірілді басу абілеттілігі, жасы делуі т.с.с. оны халы шаруашылыында кеінен пайдалануа ммкіншілік жасады. Сонымен атар шойынны кемшілік асиеттері де бар – ол ср шойынны тменберіктігі жне металды матрицада рылымды бос графит болуынан, іс жзінде илемділікті толы жотыы. Графиттік осындыларды зиянды сері шойынды згертумен азаяды. Кпшілік жадайда болаттан жасалан бйымдарды згертілген шойыннан жасалан бйымдармен ауыстырады. Шойына рамында кміртегі 2% -да жоары теміркміртекті орытпалар жатады.

Шойынны жіктелуі графит осындысыны трі мен пішініне негізілделген. Осы белгілерімен шойын трт топа блінеді:

1) Ср шойын (тілімшелі графит);

2) Жоарыберік немесе магнийлі шойын (графиті шар тріздес);

3) Соылы шойын (графитті жапыра пішінді);

4) А шойын (графит осындысысыз).

Жоарыда аталан барлы шойындарды пісіруге икемділігі нашар. Ср шойыннан жасалан бйымдарды жндегенде жне жаартанда пісіру кеірек олданылады. Бл , ср шойынны ке таралуымен жне оны пісіру, оны ішінде негізгі металды асиетіне жаын жік металын алуды амтамасыз ететін, тсілдерді барлыымен тсіндіріледі. Соылы жне магнийлі шойындар кпшілігінде болат электродтармен (ЦЧ-4 темір-никельді электродтармен) немесе доалы пісірумен ораушы газда жіішке электрод сымымен пісіріледі. Дегенмен негізгі металды касиетттері мен рылымына жаын жік металын алу мселесі зірше шешілмеген. Шойынды пісіргендегі негізгі иынды, оны алыптасуына бейімділігін кбейтетін жік металында ледебурит пен мартенсит алыптасуына жоары бейімділігімен байланысты.

рамы шойынан блек балытылан металл беретін электродтарды пайдалананда, сызат пайда болу аупін азайту шін, ыса учаскелермен пісіру, соу жне баса шаралар сынылады. Шойын электродтарымен пісіргенде, детте, шыныу рылымдарыны пайда болуына оны лкен бейімділігі жне жікті тмен илемділігімен байланысты, осымша иындытар пайда болады. Бдан да баса, пісіру жіктерінде сызат пайда болу бейімділігіне, шойынны сызыты шгу шамасы елеулі сер етеді. Жоары жылдамдыпен салындату жадайында сызыты шгуді сипаты мен шамасы, кпшілігінде металды химиялы рамына байланысты. Бірдей жадайда пісіргенде, сызат пайда болуы тмендеу бейімділігі, рамында кміртегі жоары балытылан металда болады. Міне осындай шойындарда сызыты шгіс туіні шамасы мен арындылыы тменірек. Барлы шойындар бірдей пісіріле бермейді. рылымы ірі, феррит дні лкен жне ірі графит осындыларымен, сондай-а фосфидті эвтектикаларыны саны кп шойындар, те нашар пісіріледі. Никель, титан, молибден жне баса элементтермен легірлеу, шойынны пісіру икемділігін жасартады. Кп уаыт су буы немесе жоары температура серінде болан шойыннан жасалан бйымдар те нашар пісіріледі. Оларды жндеу шін, арнайы шаралар олдануа тура келеді.

Барлыынан да жасы пісірілетіні – рамында ккірт пен фосфор клемі тмен, майда графит осындылармен тотыпаан, ср шойындар. олданылатын пісіру материалдарына байланысты пісіру тсілдері тмендегідей блінеді:

1) Балытылан металда шойын алуды амтамасыз ететін, пісіру тсілдері;

2) Балытылан металда болат немесе тсті металдарды (мыс, никель т.б.) жоары рамымен темір орытпаларын алуды амтамасыз ететін, пісіру тсілдері.

рбір крсетілген топтара жататын пісіру тсілдері баса белгілерімен де жіктелуі ммкін, мысалы: олмен пісіру жне механикаландырылан пісіру; алдын-ала жоары ыздырумен (ыстытай) пісіру; аздап ыздырумен (300-400⁰С –да асырмай) пісіру жне алдын-ала ыздырмай (салындай) пісіру.

Балытылан металда шойын алуды амтамасыз ететін пісіру тсілдері. Шойынды пісіруді бл тсілдерінде балытылан металды берілген рамын амтамасыз етіп ана оймай, жік металында шынытыру рылымдары алыптасуы мен сызат пайда болуыны алдын алу шін, белгілі салындату жылдамдыын сатау ажет. Сондытан шойын электродтары мен пісіруді кпшілік жадайда, бйымды алдын-ала ыздырумен жргізеді. Балытылан металда шойын алуды амтамасыз ететін, пісіруді кеірек тараан тсілдеріні бірі ыстытай пісіру болып табылады.

Бл шойынды пісіруді е кне тсілі, оны негізгі аидаларын Н.Г.Славянов жасаан.

Шойынды ыстытай пісіру. Бйым 600-700⁰С температурасына дейін ыздырылады. Доалы немесе газбен пісіруді шойын электродтармен орындайды. Пісіріп боланнан кейін, бйымды 50-100⁰С/са. аспайтын жылдамдыпен жайлап салындатады.

Ыстытай пісіруді дамуы, шойын электродтарыны тиімді рамын жасау, пісіру техникасы мен ыздыруды жетілдіру баытында жрді. Ыстытай доалы пісіруді азіргі кезедегі дамуыны ерекше белгісі, диаметрі лкен электродтарды (12-14 мм) жне жоарыра пісіру тоын (1200-1300 А) пайдалану болып табылады. Балымалардан газдар мен металл емес осындыларды кетіруге жасы жадайды амтамасыз ететін, пісіруді лкен сйы ваннада жргізеді. Ысты доалы пісіруді кпшілігінде, делмеген немесе толы делмеген ймаларда лкен млшерлі аауларды жндеп кетіргенде (ауданы 100 см²-тан жоары) олданады. Газды пісіру німділігі жаынан доалыдан тмендеу, дегенмен кейбір жадайларда, сіресе салыстырмалы трде лкен емес (100 см²-а дейін) аауларды жндегенде, оны олдану тиімдірек болады. Газды пісіру, детте жа абыралы крделі ймаларды аауларын жндегенде пайдаланылады, мысалы: автомобиль цилиндрі бірікпесі абырасыны аауларын.

Шетелдік тжірибеде, газды пісіру жиірек олданылады.

Алдын ала ыздырумен, сіресе жоары температурамен, пісіруді негізгі кемшіліктері- лкен ебексыйымдылыы мен пісірушілерді ауыр жмыс жадайы болып саналады. Дегенмен, металды жоары сапасы, ыстытай пісіруді кейбір жадайларда, аауларды жндеуде ммкін болатын жалыз тсіл есебінде арастырылады. Сондытан бл рдісті механикаландыру мселесіні зор мні бар.

Шойын осындымен тмен температуралы пісіру-днекерлеу. Бл рдіс салыстырмалы трде жаында пайда болды, біра тез таралды. Мнда, тек ана осынды сым мен флюс балытылады, ал негізгі металл балуа дейін жеткізбей ыздырылады. Пісіруге дайындалан бет газ жанарысыны жалынымен 800-850⁰С температурасына дейін ыздырылады, мнда температура индикаторы есебінде флюс болады.

Балытылан металда шойын алуды амтамасыз ететін пісіруді баса да тсілдері белгілі, мысалы: тйіршіктелген шихта абатымен, шойын электродымен пісіру тсілі; графиттелген жабынды электродтармен пісіру жне т.б. Дегенмен бл тсілдер пісіру сапасыны трасыздыы мен техникасыны крделілігінен ке таралым таппады.

Электр ожды пісіру. Тсіл, балытылан металды салындату температурасы, доалы пісіруге араанда, елеулі аз ережелерді пайдаланумен сипатталады.

Аталан жадай, шойынды пісіру шін, бл тсілді ойдаыдай пайдалануа ммкіншілік береді. Мнда, бйымдарды алдын ала ыздырмай, пісіру жаластарын жасы делімділігімен жне жоары механикалы асиеттерімен амтамасыз етуге болады. Электрод есебінде тілімше мен млшері ртрлі, рамы негізгі метала жаын немесе онымен салыстыранда графитизатор элементтері жоарыра, сырытар олданылады. Пісіруді, сондай-а балымайтын электродтармен орындауа болады, бнда осынды есебінде шойын шыбытар, жоа т.б. пайдаланады.

Электр ожды пісіруде кешенді тсіл олданылуы ммкін: рдісті графит электродымен бастап, содан кейін шойын шыбытар немесе тілімшемен пісіруді блшекті толы пісіргенге дейін жаластырады.

Электр ожды пісіруді біратар артышылыына арамай, шойын блшектерді жндеу жне алпына келтіру шін, нерксіпте ке олданыс таппады. Бл, дайындама жмыстарыны елеулі ебексыйымдылыымен, лкен уатты нрлендіру кздерін пайдаланумен жне электр энергиясыны лкен шыынымен тсіндіріледі. Болашата бл тсілді жетілдіру, оны пайдалану аумаын кеейтеді.

Шойынды пісіруде балыан металда шойын беретін тсілдерді барлыыны ішінде кбірек мбебаптау жне пісіру жмыстарыны жоары сапасын амтамасыз ететіні, нтаты сыммен ыстытай механикаландырылан пісіру болып табылады.

Блшектерді алдын-ала 300-350⁰С температурасына дейін ыздырып, нтаты сыммен механикаландырылан пісіру кеірек олданыс тапты.

Майда аауларды пісіру шін, шойын иындыларымен пісіру – днекерлеуді болашаы зор тсіл болып саналады.

Балытылан металда болат немесе тсті металдарды жоары рамымен темір орытпаларын алуды амтамасыз ететін пісіру тсілдері. Шойын бйымдарын пісіру алдында алдын-ала ыздыруды ажет етпейтін немесе елеулі ысартуды амтамасыз ететін электрод рамдарын іздестіру жмыстары біратар жылдар бойы жргізілуде.

Кез келген пісіруге тн салындату жылдамдыында, шынытыру жасалмай-а, те илемді балытылан металл алуа тырысады.

Бан бір жаынан, уаытша арсыласу шамасы тмен электрод металын тадаумен, екіншіден, жік металында негізгі металды лесін азайтумен жетеді. Балытылан металда кміртегі рамын тмендету, жіктерді шынытыруа бейімділігін азайту жаынан араанда, мні ерекше. Негізгі металды балуын болдырмау те иын боландытан, электрод металы есебінде кміртегін ерітпейтін (мыс негізіндегі электродтар), оны карбид алыптастырмай ерітетін (никель негізіндегі электродтар) немесе кміртегін атты металда иын еритін арбидке байлайтын, металдар немесе орытпаларды жиірек пайдаланады.

Жік металында негізгі металды лесін азайту жне пісіру алды кернеуіні шамасын тмендету шін, пісіру рдісін те тмен ережеде (электрод диаметрі 3 мм-де ток кші 90-120 А), ыса жіктермен (40-50 мм), рбір жікті жасааннан кейін, блшекті 60-70⁰С температурасына дейін салындатумен жргізеді. Кпшілігінде, жіктерді доа зілісімен соылайды. Мндай пісіру техникасы рдісті тмен німділігін арастырады.

Балытылан металда болат немесе тсті металдармен темір орытпасын алуды амтамасыз ететін электрод табалары те кп.

Арнайы аптамасыз болат электродтары. Блар деттегі тменкміртекті болаттарды пісіруге арналан УОНИ-13/45, ОММ-5 т.б. электродтары. Осы аталан электродтармен пісіруді кейінгі механикалы деу ажет болмаан жадайда, пісіру жаласыны беріктігін шектемегенде орындайды.

Егер, жауапты бйымдарды жоары механикалы беріктігімен жалас алу масатында, жндеу шін, болат брандалармен осымша бекітуді олданады. Арнайы аптамасыз болат электродтарымен шойынды пісіргенде, пісіру техникасын ерекше ыпты сатау ажет. Болат электродтарымен пісіру процесіні ебексыйымдылыы кп, німділігі тмен жне пісірушіні жоары дрежесін ажет етеді. Тменкміртекті болаттармен пісіру тсіліні ммкіншіліктері жіктерді кйдіруді пайдаланан жадайда, елеулі кеейеді.

аптамасында карбид раушы элементтері бар болат электродтары. Бл топа тн рамында титан мен ванадий бар ЦЧ-4 жне СЧС-Т3 электродтары. Жікке негізгі металдан тскен кміртегі титан немесе ванадиймен, металда иын еритін майда нтаты карбидтерге байланады, сондытан ол кейінгі фазалы згерістерге атыспайды. Егерде, карбид раушы элементтер кміртегіне араанда кбірек болса, онда жік рылымы, майда нтаты карбид осындыларымен ферритті болады. Бл жадайда, іс жзінде балыма шекарасында жоары атады аумаын болдырмау те иын боланымен, балыманы делімділігі толы анааттанарлы.

Кміртегін байлау шін ванадийді пайдалану дрысыра, йткені титан оттегі жне азотпен тез осылады жне жік металл емес осындылармен те кп ластанады. Сондытан, аптамасында феррованнадийі бар ЦЧ-4 электроды ке таралым тапты. Олар негізінде, жоары беріктікті шойынды пісіру шін, сондай-а, ауданы 100 см² аспайтын ср шойыннан жасалан ймадаы аауларды жндеу шін, олданылады. ЦЧ-4 электродтарымен пісіруді жікте ванадийді кміртегіне араанда артыыра болатындай етіп орындау ажет. Кері жадайда, рылымында ванадийлі перлит боланымен де, жік металыны аттылыы мартенсит аттылыынан асады. Бл зіні делімділігін тмендету мен сызат пайда болуына алып келеді.

Никель негізіндегі электродтар. Бндай электродтар те кп таралан, кейбір жадайларда олара те келері жо. Никель темірде шектеулі ериді, ал никельді аустенит карбид алыптастырмай, кп кміртегін рауы ммкін жне оны жоары илемділігі мен тмен атадыы болады. Негізгі металды асиеттеріне жаын темір-никель электродтарымен пісіргенде, механикалы асиеттері тек ана 300⁰С-дан астам температурасымен алдын ала ыздыранда ана, амтамасыз етіледі. Аздау ыздыранда жікті механикалы асиеттері негізгі металдан нашарлау. Шет елдерде рамында 90% жоары Nі бар никель электродтары кеінен олданылады. Никель негізіндегі электродтарды елеулі кемшілігі, оларды ныны жоарылыы болып табылады.

Мыс негізіндегі электродтар. Мыс никель сияты кміртегімен химиялы байланыс жасамайды. Ол іс жзінде темірде ерімейді. Сондытан шойынды мыс электродтарымен пісіргенде, жік біртекті болмайды. Мыс негізінде, кпшілігінде мартенситті рылымы бар, жоарыкміртекті темір фазасыны осындылары орналасан. Бдан да баса, ледебурит алыптасуы салдарынан, балыма шекарасында аттылыы жоарыра аума жасалынады. Сондытан пісіру жаластарыны делімділігі иындау. Баса кемшіліктеріне, кеуек алыптасуына жоары бейімділігін, тмен німділігі жне электрод ныны елеулі жоарылыын жатызуа болады. рылымдары ртрлі мыс-болат электродтары, негізінде ймаларды немесе сызаттары бар, сирек блшектерді жндеу шін, кеінен олданыс тапты. Тменкміртектіні орнына легірленген болаттарды пайдаланатын мыс-болат электродтары белгілі. Соны мысалы есебінде: ОХІ8Н9 болат сымынан жне мыс абыршаынан жасалан аустенитті-мыс электродтары. Бл электродтармен балытылан металда сызаттар мен кеуек пайда болу бейімділігі аздау, жасы делімділігі бар.

Жоарыда аталандара сйкес, азіргі кезде кп электродтар бар, рбір наты жадайда оларды дрыс олдананда, іс жзінде кптеген мселелерді шешуге ммкіншілік бар.

Механикаландырылан пісіру. Шойынды механикаландырып пісіру мен балытып аптастыруды тсілдеріне, кмірышыл газында жіішке болат сымымен доалы пісіру, керамикалы флюс астында беріктігі жоары шойынды автоматты пісіру т.б. жатады. Кмірышыл газында доалы пісіру кеінен олданылады, йткені ол негізгі металды аздау балуына ммкіншілік жасайды. Пісіру жаластарыны асиеті, жік металыны рамы мен рылымы, пісіру ережесі мен техникасына, электрод сымыны рамына, бйым млшеріне т.б. байланысты. Пісіруді ртрлі ережелері мен дістерін пайдаланып, балытылан металды мартенситтіден перлит-ферриттіге дейінгі ажетті рылымын алуа болады. Диаметрі Æ1 мм 09Г2СА сымымен мына ережеде: ток кші 100-120 А-ден аспайтын, доа кернеуі 18-21 В, пісіру жылдамдыы 12 м/са. дейін, пісіру жасы нтижені амтамасыз етеді. Бл тсіл, ср шойыннан жасалан бырларды жаластыруа, механикалы деуді ажет етпейтін автомобиль жне трактор блшектерін жндегенде, жоары берік шойындарды жне шойында болатпен пісіргенде олданылады.

дебиеттер: 1 негізгі [499-513], 2 негізгі [321-335].

Баылау сратары

1. андай орытпалар шойындара жатады?

2. Шойынны трлерін атаыз.

3. Шойынды пісіру тсілдері андай?

4. Шойынды мыс электродтарымен пісіру.

5. Шойынды никель негізіндегі электродтармен пісіру.