Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министірлігі

М.О. Әуезов атындағы Оңтүстік қазақстан мемлекеттік университеті

Кафедра : «Механика және машинажасау»

Реферат

Тақырыбы: Құю қорытпалары. Сұйықаққыштық. Ликвация

Дайындаған : Сердалиева Ж

Тобы : ММГ-14 -2кд

Қабылдаған : Ибрагимова З

Шымкент 2016

Жоспар:

I. Кіріспе

1.1 Құю қорытпалары

II. Негізгі бөлім

2.1 Сұйықаққыштық

2.2 Шөгу

III.Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

Құю өндірісі деп балқытылған металды арнайы пішінге құю жолымен, пішінді дайындаманы немесе тетікті жасаумен айналысатын машинажасау саласын айтады. Арнайы пішіннің қуысында дайындаманың (тетік) сыртпішіні бар. Салқындаған кезде құйылған металл қатады және қатты күйде өзі құйылған қуыстың сыртпішінін сақтайды. Сөйтіп, құю өндірісінде қара және түсті металдар мен олардың қорытпаларын арнаулы қалыптарға құйып құймалар алады. Яғни ішкі кеңістігінің түрі, жасалынатын бұйымның сыртқы түріне сәйкес келетін қалыпқа балқытылған металды құйып құйманы жасайды. Балқытылған металл кристалданған және кейінірек салқындаған кезде, құйманың механикалық және пайдалануқасиеттері қалыптасады.

Құю өндірісінің негізгі технологиялық операциялары болып мыналар саналады: үлгі жабдықтары мен құю қалыптарын жасау; металл балқыту; қалыпқа балқытылған металды құю; құйманы қалыптан ажырату; тазарту; кесу. Қазіргі кезде құю өндірісінің өнімдері еліміздің халық шаруашылығының барлық салаларында қолданылады. Өйткені құю арқылы тетіктер жасау арзан, кейдететік жасаудың бірден-бір жолы болып табылады.

Құю қорытпалары

Құю қорытпалары жақсы құйылу (жоғарғы сұйықаққыштық, шөгудің және сызат пайда болуға бейімділіктің аз болуы), тағы да керекті физикалық және пайдалануға икемділік қасиеттеріне иемдену керек. Әртүрлі тетіктерге қорытпаны таңдау күрделі мәселе болып саналады. Өйткені нақты өндірісте тетікке қойылатын барлық талапты ескеру мүмкін емес. Жұқа қабырғалы, пішіні бойынша күрделі немесе өлшемі бойынша үлкен құймаларды ақаусыз жасау мүмкіндігі, қорытпаның құю қасиетімен алдын ала анықталады.

Қорытпалардың ең маңызды құю қасиеттеріне мыналар жатады: сұйықаққыштық, шөгу (сызықтық және көлемдік), сызат пайда болуға, газдарды сіңіруге және құймада газдық қаяу мен кеуектілікті құруға бейімділік.

Сұйықаққыштық деп құю қорамағының арнасы бойынша металл мен қорытпалардың балқытылған күйде ағу, құю қорамағының қуысын толтыру және құйманың қарамын анық қалыптастыру қабілеттілігін айтады. Құю қорытпаларының сұйықаққыштық қасиеті, кристалданудың температуралық аралығынан, сұйық металдың тұтқырлығы мен беттік керілуінен, құю қорамағын толтыру температурасы мен оның қасиетінен, т. б. тәуелді болады. Қатты ерітінділер құрып қатаятын қорытпалармен салыстырғанда, тұрақты температурада қататын таза металдар мен қорытпалар (эвтектикалық қорытпалар) жақсы сұйықаққыштық қасиетке иемденген.

Тұтқырлық жоғары болған сайын сұйықаққыштық кішкентай болады. Беттік керілу үлкейген сайын сұйықаққыштық азаяды және осы азаю құю қорамағының арнасы кішкентай болған сайын төмендей береді. Құю қорамағын толтыратын балқытылған металдың және құю қорамағының өзінің температурасы жоғарылағанда сұйықаққыштық жақсарады. Құю қорамағы материалының жылу өткізгіштігі үлкейген сайын сұйықаққыштық кішірейеді. Құмды құю қорамағы, металдан жасалған құю қорамағымен салыстырғанда жылуды ақырын кетіреді. Сондықтан балқыманы қарқынды салқындататын металдан жасалған құю қорамағымен салыстырғанда, құмды құю қорамағы балқытылған металмен жеңіл толады. Құю қорытпаларының сұйықаққыштығын, арнайы технологиялық сынамаларды құю жолымен анықтайды. Балқытылған металды тесігі графитті тығынмен жабылған тостағанға құяды. Тығынды ашқаннан кейін металл алдымен зумпфқа төгіледі, ал содан кейін бір қалыпты шиыршықты толтырады. Сұйықаққыштықтың өлшемі ретінде, миллиметрмен өлшенетін шиыршықтың толтырылған бөлімінің ұзындығын қабылдайды. Ең көп сұйықаққыштық қасиетке сұр шойын, ал ең аз сұйықаққыштыққа магнийлік қорытпалар иемденген.

Ликвация деп кристалдық құрылым қалыптасуы және қатаюы кезінде түзілетін металл құймасының химиялық бір текті болмауын айтады. Ликвация түзілетін аймақтар шамасына байланысты дендриттік ликвацияны айырады: бөлек кристалдар шектерінде (микро көлемдерде) түзілетін құрамның әр тектілігі, зоналық: жалпы құйманың әр бөліктерінде (макрокөлемінде) құрамның әр текті болуы.

Дендриттік ликвация нәтижесінде дәнекшелер шекараларында беріктікті және пластиналылықты төмендететін қоспалар шоғырлануынан қорытпаның механикалық қасиеттері нашарлайды. Дендриттік ликвациядан арылу үшін құймамен гомогенизация, яғни, дәнекшелер ішінде химиялық құрамды теңестіруге әкелетін жоғары температуралық диффузиялық күйдіру жүргізеді.

Зоналық ликвация құйманың бөлек бөліктерінде қорытпа компоненттері немесе қоспалардың шоғырлануы түрінде байқалады. Зоналық ликвацияның түзілу себептеріне қатаятын құйманың сұйық бөлігіндегі конвекция, диффузиондық үрдістер, балқыманың араласуы болуы мүмкін. Зоналық ликвацияның түзілуі салдарынан ірі және қалың қабырғалы құймаларда қабырға қимасы бойынша химиялық құрам әртекті болады. Мысалы, массивті болат құймаларында бетінен ортаға қарай бағытта және төменнен жоғары қарай көміртегі концентрациясымен осы орындарда металдың механиалық қасиеттеріне теріс әсерін тигізетін зиянды қоспалар күкірт пен фосфор артады. Зоналық ликвацияның көп түрлерінің біріне тығыздық бойынша немесе гравитациялық ликвация жатады. Ол қатты және сұйық фазалар тығыздығының айырымы үлкен шамада болған кезде түзіледі, бұл көбінесе, тығыздық айырымы үлкен компоненттерден тұратын түсті қорытпалардан құймалар алу кезінде байқалады, мысалы, қалайы мен сурьма, мыс пен қорғасын және толық жазу сияқты антифрикциялық материалдар. Зоналық ликвациядан арылу үшін айтылған кристалдану үрдістерін реттеу әдістерін қолданады. Оның ішінде болат құймалар үшін көлемдік қатаюды қамтамасыз ететін микро мұздатқыштарды қолдану ең ықпалды болып саналады. Гравитациялық ликвациядан қатаю кезінде басқарылатын араластырумен, сыртқы электромагнит өрісімен, қатаюды шапшаңдату арқылы арылады.

Шөгу деп қатайған және салқындаған кезде құю қорытпаларының, өздерінің көлемдерін кішірейту қасиетін айтады. Құймаларда шөгу процестері, құю қорамағына балқытылған металды құюды бастаған мезгілден, құйманың өзі толық салқындауына дейін жүреді. Салыстырмалы бірлікте көрсетілген сызықтық және көлемдік шөгуді айырып таниды.

Сызықтық шөгу деп құйманы салқындатқан кезде, балқытылған металдың қысымына қарсы тұратын берік қабыршықты пайда болғызатын температурадан бастап, қоршаған ортаның температурасына дейін сызықтық өлшемнің кішіреюін айтады. Сызықтық шөгуге қорытпаның химиялық құрамы, құйманы құятын температура, құю қорамағында қорытпаны салқындату жылдамдығы, құйма мен құю қорамағының құрылымы әсер етеді. Сөйтіп, көміртегі мен кремнийдің мөлшері үлкейген кезде, сұр шойынның шөгуі азаяды. Алюминийлік қорытпалардың шөгуін, кремнийдің мөлшерінің жоғары болуы, ал құймалардың шөгуін құю температурасының төмендеуі азайтады. Құю қорамығына құйылған қорытпадан жылуды кетірудің жылдамдығын жоғарлату, құйманың шөгуін үлкейтуге алып келеді.

Құйманың салқындатқан кезде, шөгу механикалық және термиялық тежеледі. Механикалық тежеу құйма мен құю қорамағы арасында үйкелістің бар болу себебінен пайда болады. Термиялық тежеуге, құйманың жеке бөлімдерінің әртүрлі жылдамдықпен салқындап қатаю себепші болады. Құрылымы бойынша күрделі құймаларға, механикалық және термиялық тежеулер бірлесіп әсер етеді. Құйған кезде металдың шығынын, құйманың жарамды болып шығу коэффициентімен анықтайды. Осы коэффициент мынадай қатынаспен табылады:

Кж.ш.= Мқ.м./Мш,

мұндағы Мқ.м – құйманың массасы (таза); Мш – құйманың, құюжол жүйесі элементтерінің және біржола жоғалатын шығынның (отқабыршық, т. б.) массаларын қосатын металл шихтасының массасы.

Құйманың жарамды болып шығуын үлкейту, металдың, модельдік және қорамағалық материалдардың, электр энергиясының шығынын азайтады, еңбек өнімділігін жоғарылатады және құйманың өзіндік құнын төмендетеді.

Шойыннан жасалған күрделі құйманың жарамды болып шығуы 50…60 %, ал қарапайым құйманың жарамдылығы 75…80 % тең болады. Болатты құюма жасау үшін қолданғанда, осы құйманың жарамды болып шығуы 40…70 % жетеді. Таңдап алған құю тәсілін қолданудың нәтижелігін мынадай металды қолдану коэффициентімен (МҚК) сипаттайды:

МҚК = Мт/Мқ.м,

мұндағы Мт – өңделген тетік массасы.

Құмнан жасалған қорамаға құйған кезде МҚК 0,75…0,95, ал арнайы құю тәсілдерін қолданған кезде 0,9…0,95 мөлшерлеріне жетеді.

Құмнан жасалған қорамаға құюмен салыстырғанда, қабықшалы қорамаға құюды қолданса, Кж.ш. мөлшері жоғарылайды және механикалық өңдеуге қажетті әдіпті кішірейту есебінен (2 ретке дейін) МҚК-де азаяды. Шойынды қолданып осылай құйған кезде МҚК 0,85-тен 0,90 дейін жоғарылайды. Балқытылатын модельдер бойынша құюды (дәл құю), қиын механикалық өңделетін металдан құрама пішіні күрделі құймаларды жасау үшін қолданады. Қысыммен өңделіп алынатын соғылмалармен салыстырғанда, балқылатын модельдерді қолданып бұйымды құйып жасаған кезде металдың шығыны, механикалық өңдеудің енбексыйымдылығы және тетіктің өзіндік құны 22…80 % азаятындығы анықталған. Мысалы, беріктігі жоғары болаттардан жасалған тетіктер үшін осындай алмастыру, 0,182-ден 0,754 дейін металды қолдану коэффициенттін жоғарылатуға мүмкіндік береді. Дәл құю бір тонна құюға 1,5…2 т илемді үнемдеуге мүмкіндік жасайды. Құйылған бұйымдарға жиі тек жанасатын беттер үшін механикалық өңдеу белгіленеді. Кокильге құю құймалардың жарамды болып шығу коэффициентін 75…90 % дейін жоғарылатады. Бұл құю, құм қорамына құюмен салыстырғанда, құймаларды механикалық өңдеу үшін белгіленетін әдіпті 2…3 рет азаяды. Қысыммен құюдың артықшылықтары, механикалық өңдеу үшін әдіпті 0,3…1,0 мм көп емес етіп белгілеуге мүмкіндік береді. Жиі қысыммен құюмен дайын тетіктер алады. Осы тетіктерде кенерек пен құюжол кесілген жер ғана тазаланады. Центрден тепкіш тәсілімен құю, құюжолы жоқ болғандықтан өте аз металл шығынымен сипатталады. Осы себептен Кж.ш.= 100 %. Дәл ірі дайындамаларды жасаған кезде, құймалардың жарамды болып шығуы бойынша өте жақсы нәтижені электршлакты құю береді.