7.1 Жұмыстың мақсаты
7.1.1 Шойындардың микроқұрылымымен танысу
7.1.2 Құрылымы бойынша шойындардың түрін ажырата білу
7.1.3 Металдық негізі бойынша шойындарды класқа бөлу
7.1.4 Шойындарды таңбалау принциптерін игеру
7.1.5 Құрылымдарын суретпен бейнелеп үйрену
7.2 Аспаптар мен жабдықтар
7.2.1 Шойыннан дайындалған ысылмалар.
7.2.2 МИМ-7, МИМ-8 микроскоптары.
7.2.3 Металдардың микроқұрылымдары көрсетілген фотоальбом.
7.2.4 Мемлекеттік стандарттар
7.3 Теориялық мәліметтер
Шойын деп құрамында 2,14% - дан астам көміртегі бар темір мен көміртегінің қорытпасы аталады. Көміртегіден басқа шойынның құрамында тұрақты кірме ретінде марганец, кремний, күкірт, фосфор мемлекеттік стандарттармен шектелген мөлшерде болады.
Көміртегінің орналасуына байланысты шойын 2 топқа бөлінеді:
1 топ - көміртегі химиялық байланыс - цементит түрінде орналасатын қорытпа ақ шойынға жатады.
2 топ - көміртегі бос - графит түрінде орналасатын қорытпа сұр шойынға жатады. Сұр шойынның құрамында кремнийдің мөлшері көп болғандықтан, көміртек бос күйінде (графит) кездеседі. Оның сынығы сұр түсті, өзі аздап жұмсақтау. Сұр шойынды конструкциялық материал ретінде қолданады. Кейде оны құйма шойын деп те атайды.
7.3.1 Ақ шойын
Ақ шойынның құрамындағы көміртек темірмен химия қосылыс түрінде (Fe3C) кездесетіндіктен, оның сынығы ақ түсті болады. Ақ шойын болат қорыту өндірісінің негізгі шикізаты болып табылады. Қазіргі кезде ол домна пешінде қорытылатын барлық шойынның 80-85%-ына тең.
Механикалық және технологиялық қасиеттері жағынан машина жасауда қолдануға жарамайды, өйткені ол морт, қатты. Соғып, кесіп, пісіруге жарамайды, құйылу қасиеті жоғары.
Ақ шойынның құрылымындағы фазалық өзгерістерді темір-көміртегі диаграммасы арқылы оқуға болады. Сұйық қорытпаны суытқанда шойынның құрылымында екі рет фазалық өзгерістер өтеді. Олардың мәні:
ECF сызығы – 11470C,
LC,4,3% с ↔ [АЕ,2,14%С + ЦF,6,67%С] – эвтектика ледебурит түзіледі;
PSK сызығы – 7270С,
АS,0,8%С ↔ [ФP,0,02%С + Цk,6,67%С] – эвтектоид перлит түзіледі.
Ақ шойынның құрамында міндетті түрде ледебурит болады. Тек 1147 - 7270С аралығында ол аустенит пен цементиттің механикалық қоспасы да, 7270С-тан төменгі температурада перлит пен цементиттің механикалық қоспасы.
Құрамындағы көміртегінің мөлшеріне қарай ақ шойын келесі кластарға бөлінеді:
- эвтектикаға дейінгі Fe + ( 2,0 - 4,3)%C, құрылымы ледебурит, перлит, цементит;
- эвтектикалы Fe + 4,3%C, құрылымы ледебурит;
- эвтектикадан кейінгі Fe + (4,3 - 6,67)%C, құрылымы ледебурит, цементит.
7.3.2 Cұр, соғылымды, аса берік шойындар
Балқыған шойынды баяу суытқанда қорытпадағы көміртегі тілімшекті графит түрінде бөлініп шығады да, ерітіндіде бос орналасқан күйінде кристалданады. Бұл өнім сұр шойын деп аталады. Сұр шойынның құрамында кремнийдің мөлшері көп болғандықтан, көміртек бос күйінде (графит) кездеседі. Оның сынығы сұр түсті, өзі аздап жұмсақтау. Сұр шойынды конструкциялық материал ретінде қолданады. Кейде оны құйма шойын деп те атайды. Коррозияға төзімді, созылымдылығы өте төмен, соққы күштеріне шыдамсыз. Тілімшек тәрізді графит (7.1,а -суреті) түскен күштің әсерінен жарықшаның басталуына түрткі болады.
а) б)
а) – графиті тілімшекті сұр шойын; б) – графиті шар тәрізді аса берік шойын
7.1-сурет. Сұр және аса берік шойындар
Аса берік шойын сұр шойынға модификат енгізу арқылы өндіріледі. Сұр шойынның бойындағы кемшілікті жою үшін металлург-ғалымдар 20 ғасырдың ортасында балқып тұрған сұр шойынға модификатор ретінде магний енгізген. Модификатордың әсерінен қорытпа кристалдану кезінде тілімшекті графит домаланып шар тәрізді пішін құрады. Шар тәрізді графиттің аумағында сыртқы әсерлерден туындайтын кернеулер азайады да жарықшаның туындау және даму қаупі төмендейді, щойынның механикалық қасиеті жоғарылайды (7.1,б-суреті).
Соғылымды шойын ақ шойынды ұзақ уақыт (60 сағат) жасыту арқылы өндіріледі. Құрамындағы графиттің пішіні үлпек тәрізді. Металдық негізі негізінде ферриттен, кей жағдайларда перлиттен тұрады. Соғылымды шойын созылмалы және тұтқыр. Созуға және соққыға қарсылық көрсетер беріктігі жоғары. Соғылымды шойынды пішіні күрделі тетіктерді, соққы және тербеліс күштері түсетін бөлшектерді жасауда кеңінен қолданады.
Осы аталған шойындардың бір- бірінен айырмашылығы: құрамындағы графиттің пішінінде. Сұр шойындағы графит-тілімшекті; соғылымды шойындағы графит – үлпекті; аса берік шойындағы графит - шар тәрізді домалақ.
Шойындардың құрылымының металдық негізі темірдегі көміртегінің мөлшеріне қарай жіктеледі:
Феритті класта - 0,025%C, көміртегі байланысып орналасады.
Ферритті + перлитті класта - 0,02-0,8%С, көміртегі байланысты күйде.
Сұр, соғылымды, аса берік шойындардың таңбалары, металдық негізінің құрылымдары, механикалық қасиеттері 1412-85, 7293-85, 1215-79 МСТарымен бекітілген.
7.4 Тапсырма
7.4.1 Шойынның микроқұрылымын салу.
7.4.2 Шойынның түрлерін анықтау.
7.4.3 Шойынды металдық негізіне қарай класқа бөлу.
7.4.4 Таңбалап үйрену.
Достарыңызбен бөлісу: | 
