Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Января 2013 в 16:50, лекция
Дәріске белсенді қатысуларыңыз үшін көрсетілген әдебиеттер көмегімен өтетін дәріс тақырыптарын өзбеттеріңізбен дайындалып келулеріңізге толық мүмкіндік бар, қосымша әдебиеттерден жетіспеген материалдар болса алып, конспекті жазуларыңызға болады, сосын оқытушыға өздеріңіздің көзқарастарыңызды толығымен жеткізуге мүмкіндіктеріңіз жетеді. Қарастырылатын дәрістер сұрақтары бойынша түсінбеген мәліметтерді оқытушыдан сұрап, жауап алуға болады.
Дәріс тақырыбының тезисы:
Ол салыстырмалы түрде қымбат емес және көптеп өндіріледі. Болат механикалық, физика-химиялық және технологиялық қасиеттердің құнды кешендеріне ие. Болатты химиялық құрамы, белгіленуі, сапасы, қышқылдану дәрежесі және құрылымы бойынша жіктейді.
Химиялық құрамы бойынша болаттарды көміртекті және қоспалы деп бөледі. Құрамындағы көміртекке байланысты қасиеті бар болатты көміртекті деп атайды.
Қоспалы деп талап етілген қасиеттерді беру үшін құрамына арнайы элементтер енгізілген болатты айтамыз.
Белгіленуі бойынша болаттарды құрылымдық, құралдық және арнайы қасиеттері бар арнайы белгіленудегі болаттар деп бөледі.
Құрылымдық болаттар машина бөлшектерін, аспаптарды және құрылыс элементтерін жасауда кең қолданыс тапқан.
Құралдық болаттарды кесу және өлшеуіш аспаптарын, суық және ыстық деформациялау штамптарын жасау үшін қолданады.
Арнайы белгіленудегі болаттар – бұл тот баспайтын (корризияға төзімділер), ыстыққа төзімді, ыстыққа берік, тозуға төзімді және т.б. болаттар.
3. Сапасы бойыша жіктелуі
Сапасы бойынша болаттарды қарапайым сапалы, сапалы, жоғары сапалы, аса сапалы деп жіктейді.
Сапа деп металлургиялық процесте анықталатын болат қасиеттерінің жиынтығын түсіндіреді.
Жартылай тынық болаттар –олар қышқылдану дәрежесі бойынша тынық және қайнаушы болаттар арасындағы аралық орынды алады.
4. Қышқылдану дәрежесі бойынша жіктелуі
Қышқылдану дәрежесі бойынша болаттарды жайлы, жартылай жайлы және қайнаушы деп жіктейді. Сұйық болаттан оттегіні жою процесін қышқылдану деп атайды.
Тынық болаттар – марганецпен, алюминиймен және кремниймен пеште және ожауда жақсы қышқылданған.
Қайнаушы болаттар – тек марганецпен қышқылданады. Олар жеткіліксіз қышқылданған.
Қарапайым сапалы болаттар күкірттің 0,06%-ын және фосфордың 0,07%-ын құрайды, сапалы болаттар күкірттің 0,035%-ға дейін және фосфордың 0,035%-қосындысын, жоғары сапалы-0,025% күкірт және 0,025% фосфор, ал аса жоғары сапалылар-0,015% күкірт және 0,025% фосфорды құрайды.
Өзін-өзі тексеру сұрақтары:
Әдебиеттер: 1,2,3,5,6,7,8,11,13
№6 тақырып. Болаттың химико-термиялық өңдеуі
Дәрістің мақсаты: Химико-термикалық өңдеудің әр түрлі түрін оқу
Тақырыпқа сұрақтар:
Дәріс тақырыбының тезисы:
Болаттың физикалық, химиялық, және технологялық қасиеттерін арттыру үшін олардың құрамына түрлі элементтерді енгізіп қоспалайды (хром, марганец, никель және т.б.).
Қоспалы болатгарды таңбалау (маркалау)
Қоспалы сапалы болаттың маркасы, оның химиялық құрамын білдіретін әріптер мен сандардан тұрады. Коспа элементтердің ГОСТ 4547-71-ка сәйкес келесі белгіленулері болады:
1.Хром - "Х"
2. Никель - "Н"
3. Марганец - "Г"
4. Кремний - "С"
5. Молибден - "М"
6. Вольфрам - "В"
7. Алюминий - "Ю"
8. Титан - "Т"
9. Ванадий - "Ф"
10. Мыс - "Д"
11. Бор - "Б"
12. Кобальт - "К"
13. Ниобий - "Б"
14. Дирконий - "Ц".
Цементтелетін қоспалы болаттар (ГОСТ 454-71)
Цементтелетін болаттар – бұлар төмен көміртекті (құрамында 0,25%-ға дейі көміртегі бар), төмен (2,5%-ға дейін) және оташа қоспалы (2,5-10% қоспалы элементерді құрайды) болаттар.
Жақсартылатын қоспалы болаттар (ГОСТ 4553-71)
Бұлар орташа көміртекті (0,25-0,6% көміртек) және төмен қоспалы болаттар. Қажетті қасиеттерді қамтамасыз ету үшін (беріктік, иілгіштік, тұтқырлық) бұл болаттарды, шыңдауға және жоғары жасытуға (500-600°С) итермелеп, жылумен өңдеуді арттырады.
Беріктігі жоғары қоспалы болаттар
1. Кешенді-қоспалы болаттар – бұлар орташа көміртекті (0,25 -0,6% көміртек) қоспалы болаттар. Төмен жасыту барысында немесе жылумен механнкалық өңдеу барысында беріктенеді. Мысалы: ЗОХГСН2А; 40ХГСНЗВА.
2. Мартенситті-ескіретін болаттар – бұл темірдің никельмен, кобальтпен, молибденмен, титанмен, хроммен және басқа элементтермен көміртексіз (0,03% көміртек) қорытпалар негізінде алынған беріктігі жоғары қоспалы болаттардың жаңа класы. Мартенситті-ескіретін болаттарды ауада 800°С-860°С-қа дейін температурада шыңдап, сосын 450-500°С жағдайында ескіртеді. Мысалы: Н12К15МЮ; Н 18К9М5Т.
Өзін-өзі тексеру сұрақтары:
Әдебиеттер: 1,2,3,5,6,7,8,11,13
№7 тақырып. Конструкциялық болаттар мен қорытпалар
Дәрістің мақсаты: Конструкциялық болаттар мен қорытпалардың құрылымдық қасиеттері
Тақырыпқа сұрақтар:
Дәріс тақырыбының тезисы:
Термиялық өңдеуден кейін уақыт бойынша кедергімен анықталатын беріктік мөлшері 1500 МПа-дан асқанда болат төзімсіз келеді.
Техниканың дамуына байланысты салмағы жеңіл машиналар жасау ісінде аса берік болаттар қолдану жолға қойылған.
Өндіру барысында осындай болаттан жасалған бөлшектерде терең шұңқырлар, сызат болмай, беті тегіс болуы шарт.
Бұл кластың болаттарын даярлауда тұтқырлықты арттыру үшін никельмен қоспалайды (1,5-3% Ni). Никельдің мөлшері көп болған сайын оның сыну мүмкіндігі төмен және беріктігі жоғары болады. Оған қоса біраз мөлшерде кремний, молибден, вольфрам, ванадий қосады.
Кең тараған аса берік болаттар қатарына 30ХГСНА, 40ХГСН3ВА, 40ХН2СМА, 30Х2ГСН2ВМ, 30Х5МСФА жатады.
Ұшақ жасауда 30ХГСНА болат қолданады. Ол құрамында 1,6% Ni қоспасы бар хромансиль деп аталады. Оны тіреуіш құрылғы, фюзеляждің бөлшектеріне және шасси жасауда қолданады.
Термомеханикалық өңдеу
берік етудің екі механизмін –
аустениттің пластикалық
Осы тектес аралас үрдіс орташа қоспаланған болаттарға (30ХГСА, 40ХН, 40ХНМА, 38ХН3МА және т.б.) қолданаылады.
Аустениттің деформациялану жағдайына байланысты қайтадан кристалдану температурасына қарай а) жоғары температуралы және б) төмен температуралы өңдеу деп екіге бөледі.
Жоғары температуралы өңдеуде болатты Аз температурадан жоғары температурада деформациялайды (сурет 1а) да бірден уақыт озғызбай аустениттің қайтадан кристалдануы жүрмеу үшін шынықтырады.
а)
1 сурет. Болатты термомеханикалық өңдеудің сұлбасы:
а) жоғары температуралы өңдеу; б) төмен температуралы өңдеу (штрихталған аймақ – қайтадан кристалдану температурасының аралығы)
Төмен температурада (1б-сурет) деформация аустениттің аса тұрақты облысында жүргізіледі (400-600 0С). Бұл температураларда қайтадан кристалдану жүрмейді, дегенмен бейниттік құрылымдар түзілуінен сақ болу керек.
Орташа көміртекті болаттардың қасиеттерін мартенсит арқылы суық пластикалық деформациялау арқылы жақсартады. 5-20%-дық деформация уақыт бойынша болаттың кедергісін және де аққыштық шегін (25%) арттырады.
Мартенситті-ескірген болаттар. Бұлар беріктігі өте жоғары болаттардың класына жатады. Олардың құрамында көміртексіз темірдің 8-25% никель араласқан қоспасы (≤0,03% C), оған қоса Co, Mo, Ti, Al, Cr қоспалары бар.
Осы кластың болаттарының өте беріктік қасиеті төмендегі екі беріктендіру механизмнің жиынтығынан тұрады:
Никель γ-қатты қоспаны тұрақтандырады, яғни γ→α-алмасудың температурасын төмендетеді.
Мартенситті-ескірген болаттарды 800-860 0С температурада ауада шынықтырады. Бұл болаттардың қасиеттері 3 кестеде көрсетілген. Қыздыру кезінде қоспалаушы элементтер Ti, Be, Al, Cu, Mo γ-қоспаға өтеді де суыту кезінде бөлініп шықпайды.
Өзін-өзі тексеру сұрақтары:
Әдебиеттер: 1,2,3,5,6,7,8,11,13
№8 тақырып. Инструменталды болаттар мен қорытпалар
Дәрістің мақсаты: Қорытпалардың қасиеті мен құрылымын оқу
Тақырыпқа сұрақтар:
Дәріс тақырыбының тезисы:
Инструменталды болаттар өлшеуіш және кескіш аспаптарын, штамптарды жасауда пайдаланылады. Аспаптың жұмыс жағдайы бойынша мұндай болаттарға келесі талаптар қойылады:
1. Кесу аспаптары үшін болаттар (кескіштер. үскілер, белгі қоюшылар, фраздар, жәнет.б.) жоғары қаттылыққа, тозуға төзімділікке және жылуға төзімділікке ие болуы
2. Өлшеуіш аспаптар үшін болаттар қатты, тозуға төзімді болуы керек және ұзақ уақыт аспаптың өлшемдерін пішіндерін сақтау қажет.
3. Штамптарға арналған болаттар жоғары температура жағдайында да сақталатын (суық және ыстық деформациялауға) механикалық қасиеттерге (қаттылық, тозуға төзімділік, тұтқырлық), сонымен қатар, қыздыру және салқындату барысында пайда болатын жарықшақтардың түзілуіне қарсы төзімділікке ие болуы керек.
Ол салыстырмалы түрде қымбат емес және көптеп өндіріледі. Болат механикалық, физика-химиялық және технологиялық қасиеттердің құнды кешендеріне ие. Болатты химиялық құрамы, белгіленуі, сапасы, қышқылдану дәрежесі және құрылымы бойынша жіктейді.
Химиялық құрамы бойынша жіктелуі
Химиялық құрамы бойынша болаттарды көміртекті және қоспалы деп бөледі. Құрамындағы көміртекке байланысты қасиеті бар болатты көміртекті деп атайды.
Қоспалы деп талап етілген қасиеттерді беру үшін құрамына арнайы элементтер енгізілген болатты айтамыз.
Белгіленуі бойынша жіктелуі
Белгіленуі бойынша болаттарды құрылымдық, құралдық және арнайы қасиеттері бар арнайы белгіленудегі болаттар деп бөледі.
Құрылымдық болаттар машина бөлшектерін, аспаптарды және құрылыс элементтерін жасауда кең қолданыс тапқан.
Құралдық болаттарды кесу және өлшеуіш аспаптарын, суық және ыстық деформациялау штамптарын жасау үшін қолданады.
Арнайы белгіленудегі болаттар – бұл тот баспайтын (корризияға төзімділер), ыстыққа төзімді, ыстыққа берік, тозуға төзімді және т.б. болаттар.
Сапасы бойыша жіктелуі
Сапасы бойынша болаттарды қарапайым сапалы, сапалы, жоғары сапалы, аса сапалы деп жіктейді.
Сапа деп металлургиялық процесте анықталатын болат қасиеттерінің жиынтығын түсіндіреді.
Жартылай тынық болаттар –олар қышқылдану дәрежесі бойынша тынық және қайнаушы болаттар арасындағы аралық орынды алады.
Қышқылдану дәрежесі бойынша жіктелуі
Қышқылдану дәрежесі бойынша болаттарды жайлы, жартылай жайлы және қайнаушы деп жіктейді. Сұйық болаттан оттегіні жою процесін қышқылдану деп атайды.
Тынық болаттар – марганецпен, алюминиймен және кремниймен пеште және ожауда жақсы қышқылданған.
Қайнаушы болаттар – тек марганецпен қышқылданады. Олар жеткіліксіз қышқылданған.
Қарапайым сапалы болаттар күкірттің 0,06%-ын және фосфордың 0,07%-ын құрайды, сапалы болаттар күкірттің 0,035%-ға дейін және фосфордың 0,035%-қосындысын, жоғары сапалы-0,025% күкірт және 0,025% фосфор, ал аса жоғары сапалылар-0,015% күкірт және 0,025% фосфорды құрайды.
Өзін-өзі тексеру сұрақтары:
Әдебиеттер: 1,2,3,5,6,7,8,11,13
№9 тақырып. Болат пен қорытпалардың ерекше физикалық қасиеттері