Дріс. Тсті металдарды пісіру технологиясы. Мыс жне оны орытпаларын пісіру ерекшеліктері

Тсті металдарды, сіресе алюминийді ндіру, болат шыаруды суінен де асып, біралыпты кбейіп келеді. Жыл сайын пісіру бйымдарын ндіру шін, рылылы материалдар есебінде олданылатын материалдар мен орытпалар саны кбейіп келеді. Алюминий, мыс, никель, титаннан жасалатын рылылармен атар, азіргі кезде, цирконий, кміс, платина, бериллий жне баса сирек немесе ымбат баалы болып саналатын металдардан пісірілген трінде бйымдар жасайды. Техникада пайдаланылатын барлы тсті металдарды, пісіру ндірісінде олданатын уаыт, іс жзінде, алыс емес. зіні физика-химиялы асиеттерімен, кптеген тсті металдар болаттан крт айырмашылыы бар, сондытан осыны пісіру тсілі мен технологиясын тадаанда ескеру ажет. Металдарды пісіру икемділігін баалау шін, келесі асиеттеріні кбірек мні бар: ауа газдарына жаындыы, балу жне айнау температурасы, жылу ткізгіштігі, тыыздыы, тмен жне жоары температурадаы механикалы сипаттамалары. Осы асиеттеріні жиынтыымен металдарды мынадай шартты топтара блуге болады: жеіл (алюминий, магний, бериллий); белсенді жне иын балитын (титан, цирконий, ванадий, вольфрам, молибден, ниобий); тсті ауыр жне ымбат баалы (мыс, кміс, платина т.б.) металдар. лкен жылу ткізгіштігімен немесе жоары балу температурасымен айырмашылыы бар бірінші жне екінші топтаы металдарды пісіру шін, уаты жоары шоырланан ыздыру кзін пайдалану тиімдірек.

Бл металдар ауадаы оттегі мен азота лкен жаындыымен сипатталатындытан, пісіру рдісінде жоары температураа дейін ыздырылан металл аумаы, оны инертті ортаа немесе вакуума орналастырып, оршаан ауадан орауды ажет етеді. айнау температурасы тмен элементтерді рамы бар орытпаларды пісіргенде, мысалы, цинкті, оны елеулі булануы салдарынан, балитын электродтарды олдану иыныра болады. Сйы тамшыларды шашырауына байланысты, балитын электродтарды ымбат баалы металдарда бйымдар жасаанда да, мысалы, платинадан, балитын электродтар олданбайды. Бл жадайларда, детте балымайтын вольфрам электродын олданады. шінші топтаы металдарды пісіру шін (ымбат баалыдан басаларын), мысалы мыс жне оны орытпаларын, азіргі балытып пісіру тсілдеріні барлыы олданылады.

Тсті металдардан жасалан бйымдар шін, болат бйымдарынан да кбірек клемде, пісіруді механикалы тсілдері олданылады, бл, бйымды дл млшерімен алуды амтамасыз етіп ана оймай, сондай-а, сіресе маыздысы, жоарыра сапалы бйымды алуды амтамасыз етеді.

Мыс жне оны негізіндегі орытпаларды техникада, здеріні арнайы физика-химиялы асиеттеріне байланысты (жоары жылу –жне электр ткізгіштігі, химиялы беріктігі жне салынны кбірек температурасында, морт алпына ауысуа арсы орнытылыы) арнайы аппаратуралар (жылу алмастыру аппаратура, электр тарату андырыларында т.б.) жасау шін пайдаланады.

Соы жылдарда мыс орытпаларын арнайы электр металлургияда – вакуум-доалы, электр ожды, электронды сулелі жне плазмалы тсілдермен металдар мен орытпаларды балытанда, су салындататын катализаторлар жасау шін, кеінен олданылып жр. Мысты пісіргенде металды келесі ерекшеліктеріне байланысты иындытар кездеседі:

1. Балыан кйінде мысты женіл тоттануы. Осы рдісті нтижесінде алыптасан мыс тотыы сйы жне шектеулі атты металдарда ериді. Ол мысты осылып, кристаллитерді шекарасында шоырланатын, жеіл балитын рама (эвтектика) береді, жік металыны кристаллизациялы сызат пайда болуына арсы беріктігін тмендетеді. Пісіру рылыларын жасауа арналан мыста оттегі рамы 0,03% -дан, ал жауапты бйымдар шін – 0,01% -да аспауы ажет. Пісіру жіктерінде кристаллизациялы сызат пайда болуына арсы беріктігін тмендетін, мысты ауіпті осындылары висмут пен орасын. Сондытан мыста висмутты рамын 0,003% -да, ал, орасында – 0,03%-дан асырмайды.

2. Жік металыны кристалдануында, су буыны, ммкін сутегіні блінумен байланысты, жік металында кеуек пайда болуына арсы беріктігіні тмендеуі. Мысты азота жаындыы те аз. Осымен байланысты азот кеуек оздырушы болып табылмайды, оан оса мысты пісіргенде ораушы атмосфера есебінде пайдаланылады. Кеуек пайда болуына арсы беріктігі жнінде, жиектерін тпе балытумен пісірілген бір жаты тйіс жіктер олайлы. Таврлы жне айас жаластарды брышты жіктерін пісіру, жік металыны кеуектігіне байланысты елеулі иындытар тудырады.

3. Мысты жоары жылу ткізгіштігі (темірмен салыстыранда 6 есе жоары), пісіргенде шоырланан ыздыру кзін пайдалануды жне негізгі металды атар ыздыруды ажет етеді.

4. Мыс жне оны орытпаларыны сызыты лаю коэффициентіні жоарылыы (мыс шін сызыты лаю коэффициенті болатпен салыстыранда 1,5 есе кп), бл рылыыны деформациясына арсы осымша шараларды абылдауды ажет етеді.

5. Металды жоары сйы аыштыы мысты тік, сіресе тбелік алпында пісіруді иындатады. Сондай-а, саиналы жіктерді пісіргенде де иындытар кездеседі. Мыстан пісіру рылыларын жасаанда, электрлі балытып пісіруді келесі тсілдері кеірек таралан: кмір электродымен электр доалы пісіру, аптамалы балитын электродтармен пісіру, флюс астында жне ораушы газдарда пісіру. Соы жылдары жа жаймалы мыстан жне оны орытпаларынан бйымдар пісіру шін, электрон сулелі пісіру, ал алыдыы лкен мысты пісіру шін – ысылан доамен пісіру олданыс тауып келеді.

Кмір электродымен электр доалы пісіру. Пісіруді бл трі кпшілігінде жауапкершілігі аз бйымдар шін шектеулі олданылады. Пісіру олменен кмір, жиірек графит электродымен тура полярлы траты топен жргізіледі. Электродтаы тоты тыыздыы детте, 200-400 А/см² райды. алыдыы 5 мм-ге дейінгі металдарды тйіс жаласын жиектерін дайындамай пісіреді, ал алыдыы одан кп металдарды жиегін 70-90⁰ брышпен дайындап пісіреді. Пісіргеннен кейін, жіктерді соылау сынылады. алыдыы 5 мм-ге дейінгі металдан жасалан жаластарды ыздырусыз соылайды, ал металды кбірек алыдыында 800⁰С –температурасына дейін ыздырып, соылап, кейінен жылдам салындатады.

аптамалы электродтармен олмен пісіру. Пісіру шін 3Т жне «Комсомолец-100» электродтарын пайдаланады. «Комсомолец-100» электродында сыры ретінде М1 жне М2 мыс сымы олданылан, ал 3Т электродында Бр.КМц3-1 оласынан жасалан сыры олданылады.

амтамалы электродтармен мысты пісіруді кері полярлы траты топен жргізеді. ыздырмай жне жиегін дайындамай алыдыы 4 мм-ге дейінгі мыстарды пісіреді. Металды алыптыы 5-10 мм –де, алдын ала 250-300⁰С температурасына дейін ыздырады жне 60-70⁰брышпен жиегін біржаты дейді жне жиекті шкірлігін 1,5-3 мм болуын арастырады. лкен алыдытарда Х-тріздес деу сынылады. алыдыы 20мм –ден астам мыстарда, жікті жасы сапасын, металды 700-750⁰С температурасына дейін ыздыранда алуа болады. Пісіруді ыса доамен диаметрі 4-6 мм электродтармен, электрод шын тербелтпей орындайды. Пісіру тоыны кшін электрод диаметріне байланысты: Ісв= 50 dэ тадайды.Тйіс жаластарды графитті немесе металды тсемелерді стінде пісіреді.

Флюс астында пісіру. Мысты флюс атында автоматты пісіру амтамалы электродтармен олмен доалы пісірумен салыстыранда біратар маызды артышылары бар. Оларды е бастысы – доа флюс кбігінде жанандытан жне жылуды шашырау шыыныны е тмендігінен, пісіру жиектерін алдын ала ыздырмай орындау ммкіншілігі. Жиектерін тек ана пісіру алдында ыздырады. Мысты флюс астында пісіруді кері полярлы траты топен балытылан флюстер АН-20, АН-28 жне АН-348А, ОСЦ-45 (алыдыы 20мм-ге дейін металдар шін), сондай-а керамикалы флюс ЖМ-1 жне М1, М2 пісіру сымдарын пайдаланып орындайды. Жеке жадайларда Бр.КМц3-1 табалы оладан жасалан пісіру сымын олданады. Бл сыммен пісірілген жіктерді беріктігі жоары, біра жылу ткізгіштігі мен электр ткізгіштігі тмен.

Тйіс жаластарды пісіруін жиектерін демей жне саылаусыз, бір тумен толы балытып орындайды. Металды алыдыы 15 мм жоары боланда, осарланан (блектеліп) электродты пайдалану сынылады. Электродтарды бндай орналасуы тйісетін жиектерді толы балуын амтамасыз етеді, жік алыптасуын жасартады жне пісіру жігінде балытылан металды орта ваннасында кеуек, ож осындылары мен кристаллизациялы сызаттарды алыптасуына ммкіншілік бермейді.

ораушы газдарда пісіру. Мысты пісіруді балытып жне балымайтын электродпен орындайды. Мысты пісіру, шін ораушы газдар есебінде аргон, гелий, азот немесе оларды оспаларын пайдаланады. Сондай-а, мысты сутегі ортасында пісіруге болады. Балымайтын вольфрам электродымен МЕСТ 10157 -62 бойынша А жне Б табалы тазалыы жоары аргонда мысты пісіру кеірек таралды. алыдыы 4мм-ден жоары металды 800⁰С температурасына дейін, алдын ала ыздырумен пісіреді. Металл алыдыы кп болан сайын, оны алдын ала ыздыру температурасы солрлым жоары болуы керек. осынды металл есебінде Бр.Х07 немесе Бр.КМц3-1 хромды оласынан жасалан пісіру сымын пайдаланады. Балитын электродпен пісіруді кері полярлы траты топен орындайды. алыдыы 4-5 мм-ден аспайтын мыс шін, диаметрі кіші (1,2-2,4 мм) пісіру сымымен жартылай автоматты кп абатты пісіру кеінен таралды. Пісіру тоыны кші 400А-ге жетеді. алыдыы 10мм-ге дейінгі металдарды жікті басында ана ыздырумен (кейде 200-300⁰С температурасына дейін жеткілікті) пісіреді. алыдыы лкен блшектерді алашы жне пісіру кезіндегі ыздырумен пісіреді. Пісіргенде Бр.КМц3-1 ола сымын пайдаланады.

Мыс негізіндегі орытпаларды пісіру. Жезді пісіруді негізгі иындыы – пісіру рдісінде жез рамындаы мырыш елеулі бланады жне жанады, бл жік металында мырышты рамын азайтады жне оны сапасын нашарлатады (кеуек пайда болады, беріктігі тмендейді). сіресе электрод металындаы мырыш арынды жанады. Мнда оршаан кеістік, адам денсаулыына зиянды мырышты буы жне оны тотытарымен, ластанады.

алыдыы лкен емес жездерді графит электродымен кері полярлы траты топен; ыса доамен, осынды металсыз, электрод шын балыан метала енгізіп пісіреді. Мнда доа, электрод айналасында мырыш буынан пайда болан кбік ішінде жанады . Пісіруді бл тсілі мырыш жануын азайтады. алыдыы 10 мм –ден жоары жездерді пісіргенде 300-350⁰С температурасына дейін алдын ала ыздыру ажет. Кйдірмелерді болдырмау шін тсемелер пайдаланады.

Жезді графит электродымен пісіргенде флюстерді олданады. Ке тарааны келесі рамды флюс: 35 % криолит, 12% хлорлы натрий, 50% хлорлы калий, 2,5 ааш кмірі. Флюсті диаметрі 6-8 мм ЛК80-3 табалы осынды металдан жасалан сырыа жаады. Осындай осындымен орындалан пісіру жаластары жоары механикалы асиеттерімен ерекшеленеді.

аптамалы электродтармен пісіру негізінен, ймаларды аауларын жндеу шін пайдаланады. Бндай пісіруде баса тсілдермен салыстыранда, мырышты булануы мен жануы арындыратыы байалады. амтамалы электродтармен пісіруді, баса тсілдерді – кмір электродымен, флюс астында, ораушы газ ортасында, пайдалану ммкін болмаан жадайда, олдану ажет. Жезді пісір шін 3Т амтамасымен электродтар олданады. Металды алыдыы 4 мм-ге дейін боланда жиектерін демей пісіреді. Металды алыдыы 4-10 мм боланда У –тріздес, ал 10 мм-ден жоары боланда Х-тріздес, ашылу брышы 60-70⁰ –пен жиектерін дайындайды. Жезді автоматты пісіру шін Бр.ОЦ 4-3 оласынан жасалан пісіру сымын жне АН-20 флюсті пайдаланады. Жезді пісіруді ораушы газ ортасында вольфрам жне балитын электродтарымен орындауа болады. осынды материал есебінде Бр.ОЦ4-3 жне Бр.КМц3-1 оласынын жасалан шыбытарды, сондай-а ЛК62-0,5 (38 % Zn, 0,5%Si) жез сымын пайдаланады. Алдын ала ыздыру, тек ана алыдыы 10 мм-ден астам жезді пісіргенде жне жиектеріні алыдыыны крт айырмашылыы бар блшектерді пісіргенде ана ажет. Бл жадайда алыдыы лкен блшекті ыздырады. олаларды илемденетін жне ймалы деп бледі. Біріншіге рамында 6-7 % Zn (алайлы илемденетін ола) немесе 6-8 % Al (алайысыз илемденетін ола) бар орытпалар жатады. Екіншіге, рамында кп легірлеуші элементтері бар орытпалар жатады.

олаларды пісіру икемділігі оларды рамына байланысты.

алыдыы 4мм-ге дейін илемденетін оладан жасалан бйымдарды доалы пісіру тсілдеріні брімен, алдын ала ыздырмай-а, пісіреді.

ймалы олаларды ыздырумен пісіреді. те атты ыздыр, сіресе алайылы олаларды пісіргенде, зиянды. Ол дндерді шекараларында орналасан арты алайыны балытады, соны нтижесінде пісірілетін бйымны ирауы ммкін. Кпшілік жадайда оланы комір немесе амтамалы электродтармен пісіреді. осынды металл немесе электрод сырыы есебінде, пісірілетін металл рамындай оланы пайдаланады. алайылы оланы пісіруге арналан флюс пен аптаманы борлы негізде дайындайды.

алайысыз олаларды пісіру шін, алюминий тотыын кетіретін немесе оны алыптасуына кедергі жасайтын, рамында хлорлы жне фторлы сілті мен сілті –жер металдарымен криолит тздары бар, флюстер пайдаланады.

дебиеттер: 1 негізгі [665-672], 2 негізгі [339-348].

Баылау сратары:

1. Барлы тсті металдар андай шартты топтара блінген?

2. Мысты пісіргенде андай иындытар пайда болады?

3. Мыс жне оны орытпаларын пісіру тсілдерін атаыз?

4. олаларды топтара блінуі.

5. олаларды пісіру тсілдері?