Әдiстемелiк ұсыныстар титулдік парағы



жүктеу 241.63 Kb.
Дата28.04.2016
өлшемі241.63 Kb.
: arm -> upload -> umk
umk -> Әдістемелік нұсқаудың титулдық парағы
umk -> Дәрістердің тірек конспектісі
umk -> Ф со пгу 18. 2/05 Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
umk -> Пән бойынша оқыту бағдарламасының (Syllabus) титулдық парағы
umk -> БАҒдарламасы (Syllabus) pkya 2204 «Кәсіби қазақ тілі»
umk -> Бейнелеу өнерін оқыту әдістемесі» пәні бойынша 5В107000– «Бейнелеу өнері және сызу мамандығының студенттеріне арналған пәнді зерттеу әдістемесі арналған тапсырма
umk -> Лекционный комплекс
umk -> 1 Пәннің мақсаты мен міндеттері, және оқу үрдісінде алатын орны Пәннің мақсаты
umk -> ЖҰмыс бағдарламасы қазақ журналистикасының тарихы 5В050400 «Журналистика» мамандығының студенттеріне арналған Павлодар
umk -> Әдістемелік ұсыныстар мен нұсқаулардың; әдістемелік ұсыныстардың; әдістемелік нұсқаулардың титул парағы

Әдiстемелiк ұсыныстар

титулдік парағы





Нысан

ПМУ ҰС Н 7.18.3/40


Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі


С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті
Металлургия кафедрасы

«Құю өндірісі» пәні бойынша



050709 «Металлургия» және 050724 «Технологиялық машиналар мен жабдықтар» мамандығының студенттеріне арналған

пәнді оқыту бойынша


ӘДIСТЕМЕЛIК ҰСЫНЫСТАР

Павлодар


Әдiстемелiк ұсыныстар

бекіту парағы






Нысан

ПМУ ҰС Н 7.18.1/06



БЕКІТЕМІН

ОІЖ проректор

____________Н.Э.Пфейфер

«_____»_______20__ж


Құрастырушылар: т.ғ.к., профессор М.М. Сүйіндіков __________

магистр, оқытушы Шошай Ж.Ш. __________

Металлургия кафедрасы



ӘДIСТЕМЕЛIК ҰСЫНЫСТАР
«Құю өндірісі» пәні бойынша
050709 «Металлургия» және 050724 «Технологиялық машиналар мен жабдықтар» мамандығының студенттеріне арналған
20__ж. «_____» ____________ металлургия кафедрасы отырысында ұсынылған хаттама №___
Кафедра меңгерушiсi____________ М.М. Сүйiндiков 20__ж. «___» _________

(қолы)


Металлургия, машина жасау және көлік факультетінің оқу-әдiстемелiк кеңесi қолдады, хаттама №___, «_____» ____________20__ж.
ОӘК төрағасы ______________ Ж.Е. Ахметов 20 __ж. «___» __________

(қолы)
ЖжӘҚБ құпталған

ЖжӘҚБ бастығы _______________ А.А. Варакута, 20 __ж. «___» _________

(қолы)
Университеттің оқу-әдiстемелiк кеңесiде құпталған

20__ж. «____» ____________ хаттама №___,

Кіріспе
«Құю өндірісі» профильді пәнге жатады және металлургия бакалаврын дайындаудағы міндетті компонент болып табылады.

Пәнді оқытудың мақсаты – металлургия мамандығында оқитын студенттердi металдардан бұйым жасаудың негiзгi бiр түрi құю өндiрiсi тұралы білім беру, ондағы құйма қалып жасау, металл балқымасын дайындау, қалыпқа балқыма құю және құюдың арнаулы түрлерiмен таныстыру және меңгеруге үйрету.

Пәнді оқытудың мазмұны – курстық теориялық негізін оқып білу және жоғары кәсіптік білім стандартымен орнатылған квалификациялық сипаттамаларының талабымен сәйкес құйма жасаудың дәстүрлi және арнаулы әдiстерiмен, құйма қалыбын жасауға керек материалдармен, түрлi қорытпалардан құйма жасау технологиясымен және жабдықтарымен таныстыру, есептерді шешуге тәжірбиелік менгерту қажет.

Пәнді оқып білу үшін физика, химия, кристаллография мен металлография, электротехника, химия, математика, металтану және термиялық өңдеу, металлургиялық процестердің теориясы пәндеріне негізделеді.



Пәннің мазмұны


1 дәріс. Құю өндiрiсiнiң жалпы сипаттамасы. Құйма алу технологиясының схемасы. Бiрқолданбалы құм-сазды қалыптың элементтерi.

1 дәріске қысқаша сипаттама
Бiрқолданбалы құм–балшықты қалыптарға құйып құйма жасау технологиялық үрдiсiнiң схемасы төмендегідей.




Бiрқолданбалы құм–балшықты қалыптардың элементтерi 1 суретте келтірілген. Бұл қалыптар негiзiнен екi жартыдан – үстiңгi 2 және астыңғы 1 жартықалыптардан тұрады.

Осы жартықалыптар қорамдардың iшiне қоспа салып тығыздау арқылы жасалған. Ыстық сұйық күйдегi металл құю жүйесiнiң 5, 6, 7, 9 арналарының iшiмен ағып барып қалыптың қуысына 15 құйылады. Алынатын құйманың iшкi қуысын жасау үшiн қалыптың iшiнде өзекше 14 орналасқан. Өзекше қалып қуысында өзекше белгiсi 16 деп аталатын шеткерi шығып тұрған элементтерiн қалыптың ұясына қондыру арқылы орнатылады. Жартықалыптарды бiр–бiрiмен беттестiрiп жинағанда оларды қорамның екi жағындағы қадаушаларды 18 екiншi қорамдағы төлкелерге кигiзiп дәлдеп отырғызады.
2 дәріс. Құйма балқымасын қорыту негiздерi.

Металдар мен қорытпалардың физикалық касиеттерi. Балқымалардың газдармен, отқа төзiмдi материалдармен әрекеттесуi. Балқыма қорытудың негiздерi.



2 дәріске қысқаша сипаттама

Металл қорытпаларының құрамына негiзгi компонент, қоспалаушы элементтер, модификаторлар және қосынды заттар кiредi. Қатты күйдегi қорытпалардың бойында осы айтылған компоненттер өзара қаттты ерiтiндi, механикалық қоспа, химиялық қосылыстар түзедi.

Металл қорытпаларды сұйық күйде балқымалар деп атайды. Балқымалар өте көп майда түйiршiктер iшiнде қалқып жүретiн сұйық түрiндегi күрделi жүйе болып саналады. Құрылымы микрогетерогендi болып есептеледi.

Қорытпалар қара және түстi болып екiге бөлiнедi. Қара металдар қорытпалары бiр ғана металл – темiр негiзiнде алынады. Олар шойындар мен болаттар. Түстi қорытпалар көбiне мыс негiзiнде (қола, жез), алюминий, мырыш, магний және басқа түстi металдар негiзiнде дайындалады.

Технологиялық қасиеттерiне қарай қорытпалар тағы да илемделетiн (деформацияланатын) және құйылатын болып жiктеледi. Алдыңғылары илемдеу, соғып өңдеу, таптап қалыптау арқылы өңдеуге арналса, соңғылары қалыпқа құйып құйма алуға арналады.

Құйма жасауға арналған қорытпаларды дайындау технологиясы алынатын құйманың сапасын қамтамасыз етiп, өзi қарапайым және сенiмдi, жұмсалатын материалдарды және энергия көзiн үнемдi пайдаланатын, қоршаған ортаға және жұмыскерлердiң денсаулығына зиянсыз болуы керек.

Осындай қорытпа дайындау технологиясын әзiрлеу үшiн сұйық металдар мен қорытпалардың физикалық және физика–химиялық қасиеттерiн бiлу керек.

Ең маңызды деген физика–химиялық қасиеттерi металдардың балқу температурасы, тығыздығы, динамикалық тұтқырлығы, диффузия, қайнау температурасы, электр кедергiсi, жылу сыйымдылығы, жылу өткiзгiштiгi, балқу жылулығы болып табылады.

Металдардың балқу температурасы бойынша отын немесе энергия түрiн, қыздыру тәсiлiн анықтайды. Сонымен қатар балқымаға салатын әртүрлi қоспалардың температурасын бiлген дұрыс. Оңай балқитындар қожға араласып кетсе, қиын балқитын заттар балқу үрдiсiн созып, металдардың тотығып бұзылуына әкеледi. Ең дұрысы олардың балқу температурасы балқыманың балқу температурасына жақын болғаны. Олай болмаған жағдайда бұл қоспалар лигатура түрiнде алдын–ала дайындалып қояды.

Металл балқып қаттыдан сұйыққа өткенде оның көбiнiң тығыздығы өзгерiп 3–5%–ға азаяды. Кейбiр металдар– Si, Bi, Ga, Sb, Ge сияқтылар – керiсiнше тығыздықтарын 1–5%–ға көбейтедi. Қорытпалар қалыпқа құйғаннан кейiн жылуын жоғалтып суи бастайды да тығыздығы керiсiнше өзгередi. Осының нәтижесiнде көлемi азайып шөгу құбылысына әкелiп соғады. Шөгу үрдiсiн дұрыс бағыттамаса құйма бойында шөгу қуыстары мен шөгу кеуектiлiгi деген ақаулар пайда болады.



Диффузия балқыма бойындағы компоненттердiң бiркелкi таралып орналасуы үшiн маңызды. Диффузия арқылы таралу бiрнеше миллиметр шамасында ғана болғандықтан балқыманы араластырып отыру жиi қолданылады.

Балқымалардың газдармен, отқа төзiмдi материалдармен әрекеттесуi.

Балқыту технологиясы үшiн балқыманың қоршаған орта газдарымен әрекеттесу түрi маңызды болады. Осы әрекеттесудiң үш түрi бар. Бiрiншiден, балқыма мен газдың бiр–бiрiне бейтараптығының арқасында ешқандай әрекеттесу болмауы мүмкiн. Екiншiден, газ бен металл химялық қосылыс түзiп әрекеттесуi ықтимал. Үшiншi әрекеттесу түрiнде газдар балқыма бойына ерiтiндi түзiп енуi мүмкiн.

Ең қолайлысы газ бен металдың өзара әрекеттеспеуi. Мысалға кез–келген металл түрi мен инерттi газдар аргон, гелий және басқалардың жүйесiн алуға болады. Осындай ортада жүргiзiлетiн балқу кезiнде металдың шығыны да, оның газ өнiмдерiмен ластануы да болмайды. Егер газ бен балқыма өзара химиялық қосылыс жасаса, онда балқыма оксид, нитрид сияқты қосылыстардың қатты түйiршiктерiмен ластанады. Мұндай әрекеттесудiң алдын–алу үшiн газ қысымын қосылыстың диссоциациялану (ыдырау) қысымынан төмен ұстау керек.

Қосатомды газдың металда ерiгiштiгi газ қысымы Рг мен температураға Т тәуелдi болады
[Г] =кРг· ехр–H/(RT),
мұндағы к – тұрақты коэффициент;

R – газ тұрақтысы;



H – 1 моль газдың балқымада еру жылулығы.

H>0 болғанда, газ еру үрдiсi эндотермиялық жолмен жүредi де, Т жоғарылауы балқымада ерiген газ көлемiн көбейтедi. Ал, H<0 болса, еру үрдiсi экзотермиялық сипатта жүрiп, Т көтерiлген сайын ерiтiндiге өтетiн газ азаяды. Температура тұрақты болып тұрса жоғарыдағы тәуелдiлiк Сивертс заңына ауысады

[Г] =к1Рг,

мұндағы к1 – тұрақты коэффициент.

Қалыпқа құйылып, суи бастаған металдың бойында ерiгiштiгi азая бастағандықтан артық газ мөлшерi бөлiне бастайды. Осы газ көпiршiктерi кристалдар арасында кептетiлiп қалады да құйма кеуектi, басқаша айтсақ жарамсыз болып шығады.



Балқыманы тазарту – сұйық қорытпаның бойындағы металл емес кiрiндiлер мен ерiп араласқан газдарды шығару амалы.

Металл емес кiрiндiлердi тазартудың ең қарапайым түрi –тұндыру. Мұнда жеңiл түйiршiктер балқыманың бетiне шығып, ауырлары түбiне түседi. Одан көрi тиiмдiрек тәсiл – арнайы қож немесе қождауышпен өңдеу. Осыларды балқымамен араластырғанда металл емес түйiршiктер солардың бетiне жабысып металл бетiне бiрге қалқып шығады. Бұлардан басқа балқыманы инерттi газдармен үрлеу, сүзгiлеу, вакуумдеу қолданып тазарту жүргiзедi.



Балқыманы оттексiздендiру және модифицирлеу. Оттексiздендiру деген балқымаға ерiп қосылған оттегiн сыртқа шығару. Осының ең әмбебап түрi iшкi (тұндырмалы) оттексiздендiру тәсiлiнде балқымаға арнайы қоспа зат ендiрiп, оттегiн балқымада ерiмейтiн қосылысқа айналдырады. Бұл қосылыстар металл емес кiрiндi ретiнде тұндыру арқылы металдан шығарылады.

Модифицирлеу балқытудың ең соңғы амалы. Оны сұйық металға модификатор деп аталатын арнаулы қоспа заттар ендiру арқылы жүргiзедi. Осының нәтижесiнде кристалдану үрдiсiне қажеттi бағыт берiп, ұсақ кристалды құрылым алуға қол жеткiзедi.

Балқыманы пештен тыс өңдеу. Ерекшелiгi сол бұл әдiсте балқыманы пештен шыққан соң шөмiш iшiнде, науашада, пеш–жинағыштарда, араластырғыштарда және басқа арнаулы қондырғылар iшiнде өңдейдi. Мұнда балқыманы тазарту, модифицирлеу және қоспалау амалдары атқарылады. Осыларды жүргiзу кезiнде балқымаға әртүрлi қоспалар салынуы немесе сыртқы әсер тәсiлдерi (дiрiлдету, магнит өрiсiн салу, ультрадыбыспен әсер беру, вакуумдеу, т.с.с.) қолданылуы мүмкiн. Балқыманы өңдеудiң бiр түрi қалып iшiнде модифицирлеу деп аталады. Ол металды сұйық күйдегi соңғы секундтар iшiнде өңдеп, осы тәсiлдiң тиiмдiлiгiн арттырады.

3 дәріс. Құймалардың қатаюы мен суынуы.

Құйманың қатаюы. Құйманың кристалдық құрылысының қалыптасуы. Құйма бойында отыру қуыстары мен кеуектерiнiң қалыптасуы. Ликвация. Құймадағы газ қуыстары. Құйманың бойында кернеу пайда болуы. Құйма бетiнiң қалыптасуы.



3 дәріске қысқаша сипаттама

Құйманың қатаюы. Құйма қатаюы үшін қалыпқа құйылған қорытпа кристалдану температурасынан төмен суынуы керек. Ол үшін құйма мен қалып арасында жылу алмасу үрдісі жүреді. Екі дененің арасында жүретін жылу алмасу қарқыны Био критериі бойынша анықталады
,
мұндағы α – суыну үстіндегі дененің сыртқы бетінен қоршаған

ортаға жылу берілу коэффициенті;



λ – дененің жылу өткізгіштік коэффициенті;

l – дененің қалыңдығы;

λ/l – дененің жылу өтімділігі.

Құю әдістерін талдай келе құйма мен қалып арасындағы жылу алмасу ерекшелігі бойынша көлемді құм қалыпқа құю мен жұқа металл қалыпқа құю екеуі бір–бірінен тым алшақ жатқанын көруге болады. Құм қалыпта құйма баяу суиды. Оның жылуфизикалық көрсеткіштері Віқм «1 және Віқп »1.



4 дәріс. Құйма үлгiсiн жасау.

Үлгi мен үлгi тақтасы. Өзекше жәшiгi. Қорамжәшiктер. Аспаптар мен құралдар.



4 дәріске қысқаша сипаттама

Үлгi мен үлгi тақтасы. Құю әбзелдерi – құйма қалыбын жасау үрдiсiнде қолданылатын құралдар мен саймандардың жиынтығы.

Құйма қалыбын жасаудағы атқаратын рөлiне қарай әбзелдер негiзгi және көмекшi болып бөлiнедi.

Көмекшi әбзелдерге қорам, қорамасты тақтасы немесе тақташалар, жәкет, кептiргiш тақталар, дәлдегiш қадалықтар, қапсырмалар және т.б. Жатады.

Үлгi деп құю қалыбының iшiнде пiшiнi мен өлшемдерi құймаға сәйкес болатын қуыс дайындауға арналған құралды айтады.

Үлгiнi қалыптан және өзекшенi өзекше жәшiгiнен шығаруды жеңiлдету үшiн үлгi мен өзекше жәшiгiнiң бүйiр беттерiн сәл көлбеу етiп жасайды. Оны құю (немесе қалыптау) көлбеулiгi деп атайды.

Үлгi мен өзекше жәшiктерiнiң көлбеулiгiнiң шамасы қарастырып отырған беттiң биiктiгiне h байланысты 0015' (h>2000 мм болғанда) және 30 (h<20 мм болса) арасында болып келедi.

Үлгi мен өзекше жәшiгiнiң өлшемдерiн құйма қорытпасының шөгу (отыру) шамасы мен механикалық өңдеуге арналған әдiптi есепке ала отырып анықтайды. Үлгi жасағанда тежеулi (құю) шөгуiн ескередi. Механикалық өңдеуге арналған әдiптi МЕСТ бойынша құйманың материалына, оның ең үлкен өлшемiне, өндiрiс сипатына (жаппай, сериалы, сирек), құйманың күрделiлiгiне, дәлдiк санатына байланысты тағайындалады.

Құю кезiнде металға араласқан қож, қалып қоспасының қоқыстары, газ және басқалар құйманың үстiңгi жағына барып жиналатындықтан жоғары орналасқан беттерге төменгiлерге қарағанда әдiптi сәл үлкендеу етiп қабылдайды.

Қолмен қалыптау әдiстерiнде үлгiнi қалыптан шығару кезiнде оны алдымен қаққыштап қозғап алады да, соның салдарынан құйманың өлшемдерi сызбада көрсетiлгеннен үлкен болып шығады. Осыны ескерiп, құйманың өлшемдерiн мейлiнше дәл шығару үшiн терiс әдiп тағайындалады. Терiс әдiп деп құйманың сыртқы қабырғасының қалыңдығын сыртқы өлшемiн азайта отырып шектен шығармай кiшiрейтудi айтады.



Үлгiнiң өзекше белгiсi – iшiне өзекше салуға арнап қалып қуысында «өзекше ұясын» жасауға керек болатын үлгiнiң арнаулы бiр бөлiгi. Өзекше белгiсi қалып iшiндегi өзекшенi орнықты ұстап тұруға, қалыпқа металл құю кезiнде бөлiнетiн газдарды өзекше iшiнен сыртқа шығаруға арналады. Өзекше белгiсi тiк және көлденең орналасқан болып жiктеледi. Өзекше белгiсiнiң өлшемдерiн анықтағанда, оған өзекшенiң өз массасының, сұйық металдың түсiретiн қысымының салдарынан оның майысып немесе сынып кетпейтiндей етiп есептелiнуi тиiс. Өзекшенiң белгi бөлiгi қалыптағы белгi ұясына еркiн орнығуы керек, сондықтан қалып ұясы мен өзекше белгiсiнiң арасында шамалы саңылау болуы тиiс. Саңылау шамасы қалып күйiне (кебу, дымқыл), өзекше мен оның белгiсiнiң өлшемдерiне қарай анықталады. Кебу қалыптағы саңылаудың шамасы дымқыл қалыппен салыстырғанда үлкендеу болады, себебi – кебу қалыптың көнiмдiлiгi аздау келедi.

Үлгi жинағын оны жасауға қолданылған материал түрлерiне қарай ағаш, металл және металл емес (пластмасса, гипс, цемент және т.б.) деп бөлiп қарастырады.



5 дәріс. Құйма қалып материалдары. Құмдар. Саздар. Көмекшi материалдар. Қалып және өзекше қоспалары.

5 дәріске қысқаша сипаттама

Қалыптау материалдары жөнiнде негiзгi мағлұматтар. Қалыптау материалдарына қалыптау құмдары, байластырғыш материалдар және арнаулы қосындылар жатады. Қалыптау құмдары отқатөзiмдiлiк, байластырғыш материалдар қалыпқа немесе өзекшеге жеткiлiктi дәрежеде берiктiк, ал арнаулы қосындылар – ерекше қасиеттер (көнiмдiлiк, күйiкке қарсылық және басқа қасиеттер) бередi.

Қалыптау материалдары туралы түсiнiк және олардың негiзгi түрлерi. Қалыптау құмдары. Қалыптау құмдары шөгiндi тау жыныстарына жатады. Ең көп тараған қалыптау құмдары негiзiнен кремний тотықтарынан (кремнеземнен) тұрады. Қалыптау құмдарын химиялық құрамы бойынша бағалағанда басты көрсеткiшi есебiнде оның құрамындағы кремнеземнiң SiO2 мөлшерiн алады. Оның мөлшерi көп болса, құмның сапасы жоғары болып саналады. Кремнеземнен басқа құм құрамында алюминий, темiр, сiлтi және сiлтi–жер металдарының тотықтары мен басқадай химиялық қосылыстар кездесе бередi. Соңғылардың бәрi қалыптау құмы құрамындағы зиянды қосындылар деп есептеледi. Аса зияндысы – ыдырау температурасы 325 0С шамасындағы темiр сульфидi. Оның әсерiнен қалып қоспасы құйма бетiне күйе жабысуы орын алады.

Минералогиялық құрамы тұрғысынан алғанда қалыптау құмдары негiзiнен кварц минералынан құралады. Оның тығыздығы 2,5–2,8 г/см3, қаттылығы 7 (минералдардың қаттылығы Моос шкаласымен өлшенедi) және балқу температурасы 1713 0С. Кварцтан басқа қалыптау құмдарының бойында дала шпаты, слюдалар, темiр тотығының гидраттары және сол сияқты минералдар болуы мүмкiн. Бөтен минералдардың аз болуы қалыптау құмдарының сапасын жоғарылатады. МЕСТ 2138–74 сәйкес құрамындағы балшықтың (құмдағы өлшемi 0,022 мм аспайтын майда түйiршiктерден тұратын бөлiгi), кремнеземнiң және зиянды қосындылардың мөлшерiне қарай қалыптау құмдары байытылған кварц құмы, кварц құмы және балшықты құмдар болып бөлiнедi



6 дәріс. Қалып және өзекше жасау.

Қолмен қалыптау. Машинамен қалыптау. Өзекше жасау ерекшелiктерi. Қалып пен өзекшенi кептiру, химиялық қатайту. Қалыпты жинау.



6 дәріске қысқаша сипаттама

Қолмен қалыптау. Құйылатын металдың түріне, алынатын құйманың өлшемдері мен массасына қарай қолданатын қалыптар дымқыл, құрғақ және химиялық қатаятын қалыптар болып үш топқа бөлінеді.

Бірқолданбалы құю қалыптарын жасау үрдісін қалыптау деп айтады. Қалыптау үрдісінің технологиялық амалдары:

– қалып қоспасын тығыздау (үлгінің дәл таңбасын алу және қалыпты беріктендіру үшін);

– желдеткіш тесіктер жасау (құю кезінде қалыптан ауа мен газ шығарып жіберу үшін);

– қалыптан үлгіні шығару;

– қалыпты жинау (өзекшені орнату).

ұсақсериялы және бірлеп өндіру кәсіпорындарында қолданылады. Оның негізгі әдістері:

– қос қорамжәшікте қалыптау;

– шұңқырда қалыптау;

– қимаүлгі бойынша қалыптау;

– қаңқалы үлгі бойынша қалыптау;

– ажырамалы бөліктері бар үлгі бойынша қалыптау;

– өзекшелерден құрап қалыптау;

– газданатын үлгі бойынша қалыптау.

Қалыптау жұмысын атқару үшін деңгейлегіш, елек, күрек (қалақ), тығыздағыш, шанышқы, ағаш балға, ілмек (тартқыш), бүріккіш (пульверизатор), тегістегіш сияқты құрал–саймандар пайдаланылады.

Қос қорамжәшікте қалыптау әдісі ең көп тараған әдіс болып табылады. Бұл әдістің негізгі деген бес амалының орындалу тәртібі келесідей:

а) астыңғы жартықалыпты тығыздау;

б) үстіңгі жартықалыпты тығыздау;

в) астыңғы жартықалыптан үлгі жартысын шығару;

г) үстіңгі жартықалыптан үлгінің екінші жартысын шығару;

д) қалыпты жинап бекіту

7 дәріс. Металл құю жүйесi.

Құю жүйесiнiң жiктелуi. Құю жүйесiн есептеу.



7 дәріске қысқаша сипаттама

Құю жүйесі деп шөміштен аққан сұйық металды құйма қуысына жеткізетін арналар жиынтығын атайды. Құю жүйесі құйғы, тіктүтік, қожаулағыш және қоректендіргіш деп аталатын жекелеген арналардан тұрады. Көлемі үлкен құйғыны құю тостағаны деп атайды. Құйғы немесе құю тостағаны шөміштен аққан металды қабылдауға және металл бойындағы қож қалдықтарын ұстап қалуға арналған. Қалып ішінде тігінен орналасатын тіктүтік құйғыдан келетін металды көлденең жатқан қожаулағышқа жеткізеді. Қалыптың екі жартысының беттескен жерінде жатқан қожаулағыш арнасы тіктүтіктен келетін металл ағынын бәсеңдетіп, соның арқасында қож түйіршіктерінің қалқып шығуына жағдай жасайды. Қалқып шыққан қож түйіршіктері қожаулағыштың үстіңгі бетінде жиналып, одан әрі кетпей қалуы тиіс. Құю жүйесінің соңғы арнасы болып саналатын қоректендіргіш қожаулағыштан келген металл ағынын құйма қуысына өткізіп отырады.

8 дәріс. Қалыпқа металл құю. Құйманы суыту, қағымдау және тазарту.

Құю шөмiштерi. Автоматты құю-мөлшерлеу құрылғылары. Қалыпты қағымдау. Өзекшенi қағымдау. Құйманы шабу,қырнау, тазарту, термиялық өңдеу. Құйманың ақаулары және оны түзету.



8 дәріске қысқаша сипаттама

Металды алдын ала жиналып қойған қалыпқа құяды. Құю кезінде қалып көлденең, тігінен немесе көлбеу орналасуы мүмкін. Құйма қалыбын алаңқайда, кессон шұңқырында және жинағыш рольгангтерде бір орнында қозғалмай тұрған кезінде, үздікті қозғалатын конвейердегі қалыпты аялдап тұрған мезетінде және үздіксіз жүретін конвейердің үстіндегі қалыптарды қозғалып бара жатқан кезінде құяды.

Металды қалыпқа шөміштің немесе құю–мөлшерлеу құрылғыларының көмегімен құяды.

Құю шөміштері. Металл құятын шөміш – болат сауыттан жасалып, ішін отқа төзімді материалдармен шегендеген технологиялық ыдыс. Шөміш ішінде металл балқымасын шамалы уақыт ұстауға, бір орыннан (пештен) екінші орынға (қалыпқа дейін) тасымалдауға, қалыпқа құюға және тазарту, модифицирлеу, қоспалау амалдарын орындауға болады.

Құю шөміштерін металл ағызу жылдамдығын реттеу тәсілі, пішіні және тасымалдану тәсілі бойынша жіктейді.



9 дәріс. Құйма жасау технологиясын жобалау. Үлгiлеу-құю нұсқамалары.

9 дәріске қысқаша сипаттама

Үлгiлеу–құю нұсқамалары. Құйма жасаудың технологиясын жобалау үшін негізгі құжаттама болып дайын бөлшек сызбасы алынады. Бөлшек сызбасы бойынша құйма сызбасы әзірленеді. Құйма сызбасының нобайын жасағанда бөлшек сызбасының үстіне келесі үлгілеу–құю нұсқамаларын салады:

үлгі мен қалыптың ажырау жазықтығын көрсетеді. Оны ҮАЖ (РМ) немесе ҮҚАЖ (РМФ) деп белгілеп, жебе сызықшалармен Ү (үсті) және А (асты) деп көрсетіп қояды;

– механикалық (жонып) өңдеуге арналған әдіптерін көрсетеді. Оны өңделетін беттердің (бөлшек сызбасында √ белгісімен көрсетілген) үстіне жіңішке сызықпен сызып қояды;

– құю кезінде жасалмайтын тесіктерді жіңішке айқыш сызықтармен (×) үстінен сызып тастайды;

өзекше сұлбасы мен өзекше белгісін жіңішке сызықпен сызып, шеткі жағын штрихтап қояды;

– құйманың ажырау жазықтығына тік бағытта орналасқан қабырғаларына қалыптау көлбеулігін тағайындайды.



10 дәріс. Шойыннан құйма жасау.

Шойынның құрылымы мен қасиеттерi. Сұр шойыннан құйма жасау. Созылмалы шойыннан құйма жасау. Берiктiгi жоғары шойыннан құйма жасау. Ақ және ағартылған шойыннан құйма жасау. Шойын қорыту.



10 дәріске қысқаша сипаттама

Шойын – темірдің көміртегімен және басқа элементтермен құрайтын көпкомпонентті қорытпасы.

Шойын құйма жасауға қолданатын материалдардың ең көп тарағаны болып саналады. Құймалардың 74–83% шойыннан алынады. Оның басты себебі шойынның технологиялық қасиеттерінің жоғары және басқа материалдармен салыстырғанда арзан болуында.

Шойынның кристалдану сипатына, және сол кезде түзілетін фазалардың пішініне, өлшемдері мен орналасуына көптеген факторлардың әсері тиеді. Ең алдымен қорытпаның құрамында тұрақты түрде кездесетін элементтердің (C, Si, Mn, S, P) мөлшері мен қоспалаушы элементтердің концентрациясын, сонымен қатар микроқосындылар араласуын атап айту керек. Шойынның суыну жылдамдығының әсері үлкен екені белгілі. Әсіресе, құйманың қабырғасының қалыңдығының әртүрлі болуынан суыну жылдамдығы әркелкі болып, бір құйманың бойында әртүрлі микроқұрылым пайда болып отырады.

Шойынның құрылымын өзгерту үшін сұйық балқымаға әсер ету (аса қыздыру, модифицирлеу, тазарту және т.б.), термиялық өңдеу әдістерін қолданады. Осының бәрі құйма бойындағы құрылымдардың сан алуан болып қалыптасуына әкеледі.



Шойынның құрылымы мен қасиеттерi. Шойындардың құрылымын зерттеу, бағалау және жіктеу әдістері стандарт бойынша (МЕСТ 3443–77) заңдастырылған. Осы стандартқа сәйкес шойынның металдық матрицасы феррит пен перлиттің арасалмағы және перлиттің дисперсілік дәрежесі бойынша бағаланады.

Шойын балқытуға доғалы пештерді индукциялық пештермен салыстырғанда сирек қолданып жүр. Доғалы пештердің артықшылықтарына балқыту үрдісіндегі жоғары ПӘК, тотықсыздандыру және бейтарап атмосфера жасалу мүмкіндігі (әсіресе беріктігі жоғары шойын алғанда), жоғары өнімділігі жатады. Сонымен қатар аса қыздыру кезіндегі төмен ПЭК, жағымсыз шуыл, түтін бөлінуі, элементтердің шығындалуы сияқты едәуір кемшіліктері де бар.



11 дәріс. Болаттан құйма жасау.

Болат құймалардың жiктелуi. Көмiртектi болаттан құйма жасау. Қоспалы болаттан құйма жасау.



11 дәріске қысқаша сипаттама

Құйма болаттары шойындар сияқты көпкомпонентті теміркөміртекті қорытпалар болып табылады. Көміртегінің мөлшері 2,14% –ға дейін. Алайда, өндірістегі болаттардың басым көпшілігінде көміртегі мөлшері пайыздың ондық немесе жүздік бөлігіндей ғана болады.

Болаттарда көміртегімен қатар Mn, Si, Al, S, P, N, H, O және одан басқа элементтер шикіқұраммен бірге, пеш атмосферасынан немесе технологиялық мақсатпен енгізілген түрде кездеседі. Қоспалаушы элементтер Cr, Ni, Mo, V, W, Ti, B, сонымен бірге әдеттегіден жоғары мөлшерде Mn, Si болатқа арнаулы физикалық, физика–химиялық қасиеттер беру немесе механикалық қасиеттерін көтеру үшін қосылады. Болат құрамында кездейсоқ қосындылар да кездеседі. Мысалы, қоспаланбаған көміртекті болаттарда кездейсоқ жолығатын Cr, Ni, Cu және т.б. болады.

Болат құймалардың жiктелуi. Болат құймаларды химиялық құрамы, құрылымы, қолданысы және балқыту тәсілі бойынша жіктейді.

Болаттардың жоғары құю температурасы (1550–1650 оС) қалып пен өзекшеге қолданатын қоспалардың отқа төзімділігін көтеруді талап етеді.

Ұсақ және орташа құймалардың құю жүйесі бүйірден немесе үстінен, ал ірі құймаларға астынан (сифонмен) құятын етіп келтіреді. Болаттың сұйықаққыштығы төмен болғандықтан сұр шойынды құйғандағыдан көрі қоректендіргіш қимасы 1,5–2 есе үлкен болып тағайындалады.

Көміртекті болат құймалар металлургияда, станокжасау, автотрактор өндірісінде, көліктік машинажасау және басқа салаларда қолданылады. Олардан орнақтар, илемдеу орнақтарының біліктері, цилиндрлер, тісті дөңгелектер және т.б. жасалады.

Қоспалы болаттар энергомашинажасау, химиялық және мұнайгаз өнеркәсіптерінде, металлургияда және басқа салаларда қолданыста жүр. Олардан турбина қалақтары, гидробаспақтар қақпақтары, химия және мұнайгаз өндірісіндегі арматуралар, экскаватор шөміштерінң тістері және с.с. құймалар алынады. Болат құймалардың массасы бірнеше граммнан бірнеше ондаған тонналарға дейін жетеді.

12 дәріс. Түстi металдар қорытпаларынан құйма жасау.

Алюминий қорытпаларынан құйма жасау. Магний қорытпаларынан құйма жасау. Мыс қорытпаларынан құйма жасау. Никель қорытпаларынан құйма жасау. Қиын балқитын металдар қорытпаларынан құйма жасау.



12 дәріске қысқаша сипаттама

Құйма жасауға қолданатын түсті металдардың қорытпаларын екі топқа бөлуге болады:

1) жеңіл түсті металдардың қорытпалары (темірден жеңіл). Оларға Al, Mg, Ti қорытпалары жатады;

2) ауыр түсті металдар қорытпалары (темірден ауыр). Бұлардың қатарына Cu, Zn, Ni қорытпалары кіреді.

Алюминий қорытпаларының басқаларының сұйықақыштығы төмен, шөгу шамасы жоғары, жарылуға бейім, балқыған күйде сутегін жақсы сіңіретін болады.

Алюминий қорытпаларын балқыту тұрақты немесе бұрмалы кедергілі электр пештерінде жүргізіледі.

Магний қорытпаларын тигельді кедергілі электр пештерінде және өндірістік жиіліктегі индукциялық пештерде, т.б. пештерде балқытады. Балқытуға болат тигельді қолданады.

Мыс қорытпаларын индукциялық арналы төменжиіліктегі пештерде, даңғыра түріндегі бірфазалы доғалық электрпештерде және басқаларда ашық түрде, қорғаныш газдар немесе вакуум астында балқытады.

Шикіқұрам материалдары ретінде таза мыс, өз өндірісінің қалдықтары, мырыш, қалайы, қорғасын, темір, никель және басқадай заттар қолданылады.

Никель қорытпаларының құймаларын басым көпшілігінде балқығыш үлгі бойынша құю әдісімен алады. Мұндағы қалып төрт–тоғыз қабаттан тұрады. Ішкі екі қабаты беттеуіш, ал қалғандары тіреуіш қабаттар қызметін атқарады. Беттеуіш қабатқа құйманың қатаюы кезінде кристалдану орталықтарын қөосымша туындататын қосылыстар (мысалы кобальт қосылыстарын) салады.

Титан қорытпаларын балқытуға электроды шығындалатын арнаулы вакуумды доғалық пештерді қолданады.

Титан қорытпаларынан жасалған құймаларды кеме жасау саласында (есуші бұрандалар, сораптар), турбина жасау өндірісінде (турбина қалақтары, делегейлер), авиацияда (компрессорлардың делегейлері мен қалақтары), электронды және вакуумды техникада және басқа салаларда қолданады.



13 дәріс. Құюдың арнаулы әдiстерi. Қабықша қалыпқа құю.

Балқымалы үлгi бойынша құю. Кокильге құю. Қысыммен құю. Центрден тепкiш күшпен құю. Үздiксiз және жартылай үздiксiз құю. Электрлi қож арқылы құю.



13 дәріске қысқаша сипаттама

Қабықша қалыптар ыстықтай қатаятын термореактивті қоспалардан жасалады. Қоспаның термореактивті болуы оның құрамындағы байластырғыш ретінде әдетте пульвербакелит ПК–104 шайыры болуында. Әуелде бұл шайырдың қасиеті керісінше қызғанда балқып, суығанда қатайып тұрады. Ал, оған 8% уротропин қосылғанда ол термореактивті болып шығады – ыстықтан балқып полимерленеді де одан әрі қызғанда біржола қатайып қалады. 200–250 оС температурада қатаюы жылдамдап, 400 оС шамасында шайыр ыдырап бұзылады. Артықшылығы: құйманың дәлдігі көтеріңкі және бетінің сапасы жақсы; құйма қатайып болған кезде қабықша қалып өздігінен жұмсарып металдың шөгуі жеңілдейді де жарылу ақаулары азаяды; жұқа қабықшаның газөткізгіштігі жоғары болғандықтан құймадағы газ қуыстарының түзілу мүмкіндігі төмендейді; үрдісті механизациялау және автоматтандыру мүмкіншілігі.

Кемшіліктері: термореактивті шайырдың қымбаттығы; құмды жаңғырту қиындығы; металл ыстығынан жанған шайырдан бөлінетін газдардың зиянды әсері.

Қолдану ортасы: бұл әдісті ірі сериялы және жапай өндірістерде автомобиль және тракторлардың, ауыл шаруашылығы және тігін машиналарының массасы 5–15кг шамасындағы (кейбір кезде 100–300кг дейін жетеді) бөлшектерін шойыннан, болаттан және түсті металдар қорытпаларынан жасауға қолданған тиімді.

Балқыма үлгі бойынша құюға арналған қалыптар бірқолданбалы үлгіні арнаулы сұйық жүзгінге батырып, одан кейін бетіне отқатөзімді ұнтақ материалды себелеп, одан әрі кептіріп отыру амалдарын бірнеше мәрте қайталау арқылы жасалады. Құюдың басқа әдістерімен салыстырғанда мұндағы қалыптың ажырайтын бөлігі жоқ тұтас болады. Ал, үлгі (оңай балқитын парафин, стеарин және т.б. материалдардан тұрады) сақталмайды – балқып, қалып ішінен ағып шығады.

Ерекшеліктері:

1) бірқолданбалы үлгі қолдану;

2) үлгі ажырамайтын тұтас болады;

3) қалып қоспасы сұйық жүзгін түрінде қолданылады;

4) қалып ажырау беті жоқ тұтас көпқабатты қабықша түрінде болады;

5) қалыптың ішкі беті тегіс және өлшемдері дәл жасалады;

6) металл қызып тұрған қалыпқа құйылады да, соның арқасында құйылу қасиеттері төмен қорытпаларды пайдалануға мүмкіндік береді.



Артықшылықтары: бетінің тазалығы жоғары (әдібі 0,2–0,7мм), өлшемдері өте дәл, пішіні күрделі құймалар алынады.

Кемшіліктері: үлгінің бір–ақ мәрте қолданылуы; ұсақ және жеңіл құйма ғана (өлшемдері 150–200мм аспайды) жасау мүмкіншілігі мен технологиясының күрделі және қымбат болуы (құм қалыптағы құймалардан 3–10 есе қымбат); ыстық қалыпқа құйғанда құйма бетінің тотығу, көміртегін жоғалту, ірі түйірлі құрылым түзілу сияқты келеңсіз жағдайлар кездесуі.

Қолдану ортасы: пішіні өте күрделі, қабырғалары жұқа келетін (0,5–3мм дейін) массасы бірнеше грамнан ондаған килограмға дейін құймаларды қиын балқитын, жонып өңдеуге көне бермейтін қорытпалардан жасауға бірден–бір тиімді әдіс. Бұл әдісті іштен жанғыш қозғалтқыштардың қақпақшаларының күйентесін, тігін машинасының, әскери қарудың бөлшектерін, сонымен қатар газтурбиналы қозғалтқыштардың қалақтарын, өлшеуіш және кескіш аспаптардың қиын жонылатын бөлшектерін алуға қолданады.

Кокильге құю. Кокиль деп шойыннан, болаттан және алюминий қорытпаларынан жасалған металл қалыпты айтады. Балқыма кокильдің ішін ауырлық күшінің әсерімен ағып барып толтырады. Артықшылықтары: құм қалыптармен салыстырғанда құйманың өлшемдерінің дәлдігі мен бет тазалығының жоғары болуы жонуға арналған әдіпті жұқартуға (40–50% –ға азаяды) мүмкіндік береді; құйма жылда суып ұсақ кристалды құрылым түзілуінің арқасында механикалық қасиеттерінің артық болуы; құм қалыпқа құюмен салыстырғанда техника–экономикалық көрсеткіштерінің жоғары болуы (қоспа дайындау, қалып тығыздау, күйежабысқақтан тазарту амалдары қысқарып, содан өнімділік 2–3 есе артады); кокиль қондырғылары механизациялауға және автоматтандыруға ыңғайлы, ал жұмыс жағдайы жайлы, қоршаған ортаға зиянды әсері аз болып келеді.

Кемшіліктері: кокильді жасау жұмысының қымбаттылығы; болат пен шойын құйғанда кокиль тұрақтылығының жеткіліксіздігі; кокиль ішінде жылдам суыну салдарынан қалыптың металмен толу қиындығы; шойын құймаларда ағарту ақауының шығуы; кокильдің шөгуге көнімсіздігінен құйма бойында жарылу ақауларының түзілу мүмкіндігі; пішіні күрделі құйма алу қиындығы.

Қолдану ортасы: сериялы және жаппай өндірістерде массасы оншақты грамнан бірнеше жүз килограмға дейін жететін қалыңдығы 3–100мм шамасындағы құймаларды көп мөлшерде алуға тиімді. Құю температурасы төмендеу келетін алюминий және магний қорытпаларынан құйма жасауға көп қолданылады.

Қысыммен құю. Қысыммен құю әдісінде балқыманы баспақ–қалып деп аталатын металл қалыпқа құяды. Бұл әдісте қалыпты балқымамен толтыру мен құйманың қалыптасу үрдістері ауырлық күшінен артық болатын қысым күшімен орындалады. Құйма жасау үшін суық және ыстық баспалау камерасы бар қысыммен құю машиналары қолданылады. Суық камералы машиналардағы баспалау камерасы көлденең немесе тігінен орналасады.

Артықшылықтары: құйма өлшемдерінің дәлдігі мен бет сапасы бойынша ең озық әдіс болып саналады; құйманы жонып өңдеу қажетсіз болып тұрады; өте жұқа құймаларды (1мм ден жұқа) алуға мүмкіндік береді; күшейтілген құймаларды, мысалы болат төлкесі бар алюминий құймасын, алуға мүмкіндік туғызады; өнімділігі жоғары (сағатына 200–400 құйма береді) болады; жұмыс жағдайы және қоршаған ортаға зиянсыздығы жақсы.

Кемшіліктері: баспақ–қалыпты жасау өте қымбат (кокильден 3–5 есе артық) және сөйте тұра оның тұрақтылығы шектеулі болады (мырыш қорытпаларын құйғанда 150–300 мың, магний қорытпаларын құйса 50–80 мың, ал мыс қорытпаларын құйған кезде 5–10 мың құйма алуға жарайды); алынатын құйманың өлшемдері шағын және пішіні жағынан шектеулі келеді; газ кеуектілігі мен ішкі кернеулерінің салдарынан құйманың механикалық қасиеттері төмендеу болады.


14 дәріс. Металлургия жабдықтарына арналған құймалар. Илемдеу бiлiктерiн құю. Құйма қорам құю.

14 дәріске қысқаша сипаттама

Металлургиялық кәсіпорындардың көтеру–тасымалдау машиналары мен технологиялық жабдықтары ауыр жағдайда жұмыс істеп, олардың көптеген бөлшектерін мезгіл–мезгіл ауыстырып отыру керек. Осы бөлшектердің дайындамаларын кәсіпорынның өз құрамындағы жөндеу–құю цехтарында құйып жасайды. Ауыстырмалы бөлшектердің бір бөлігінің басқа да машинажасау өндірістеріндегі құймалардан айырмашылығы шамалы болғандықтан олар жайында алдыңғы тарауларда жеткілікті дәрежеде айтылды деуге болады. Ал енді кейбір бөлшектерді, мысалы илемдеу біліктері мен құйма қорамдарды (қорамсауыттар) өндіру, оларға қойылатын айрықша талаптарға байланысты өзіндік ерекшеліктерімен сипатталады.



Илемдеу бiлiктерiн құю. Металлургиядағы илемдеу біліктерін әдетте құйып жасайды. Илемдеу біліктерін қолданысына қарай жайма табақ илемдеу және сорттыилемдеу біліктері деп, құрылымына байланысты тегіс және мөлшерленген деп, материалы бойынша шойыннан, қоспаланған және қоспаланбаған болаттардан жасалған болып, макроқұрылымына қарай жартылай қатты, ағартылған және қосқабатты деп жіктейді.

Әртүрлі болып келетін біліктердің барлығына бірдей қойылатын ортақ талап – олардың беткі жұмыс қабаты тозуға және ыстыққа тұрақты, ал ортаңғы бөлігі мен мойыны тұтқыр, берік болуы керек.

Илемдеу біліктері қоспаланған және қоспаланбаған болаттардан да жасалып жүргенімен, басым көпшілігінде шойындардан алынады.

Шойыннан жасалған біліктердің көлденең қимасын құрылымына қарай үш аймаққа бөлуге болады:



  1. сыртқы ақ шойынды аймақ перлит пен цементиттен тұрады;

  2. өтпелі жартылай шойын аймағы перлит, цементит және графиттен тұрады;

  3. ортаңғы сұр шойын аймағы – бос жатқан цементиті жоқ аймақ.

Біліктердің құрылымы мен қасиеттерін шойынның химиялық құрамы мен суыну жылдамдығын өзгерте отырып реттеуге болады.
Металлургия жабдықтарына арналған құймалар. Илемдеу бiлiктерiн құю. Құйма қорам құю.

Әдебиеттер

Негізгі әдебиеттер

1 Литейное производство. Учебник для металлургических специальностей вузов. М., 1987.-256 с.

2 Сүйіндіков М.М., Түсіпбекова М.Ж., Быков П.О. Құю өндірісі. Зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар. -Павлодар, ПМУ, 2006.-24 б.

3 Сүйіндіков М.М., Құю өндірісі. Металлургия және машина жасау мамандықтарының студенттеріне арналған оқу құралы. – Павлодар: Кереку, 2010. – 134б.
Қосымша әдебиеттер

1 Абрамов Г.Г., Панченко Б.С. Справочник молодого литейщика. М., 1991.-319 с.

2 Қазақша-орысша, орысша-қазақша терминологиялық сөздiк: Металлургия және кен iсi/жалпы ред.басқарған А.Қ.Құсайынов –Алматы, 2000 –288 бет.

3 Орысша-қазақша түсiндiрме сөздiк: Металлургия /Жалпы ред. басқарған проф. Е.Арын –Павлодар,2002 –65 бет.



Ұсынылатын мерзімді басылымдар

«Литейное производство» журналы



«Библиотечка литейщика» журналы



©netref.ru 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет