3. Қолмен доғалы пісірудің металлургиялық негіздері
3.1. Пісіру жігінің қалыптасу процесі
Пісіру жігінің қалыптасу процесі күрделі металлургиялық процес болып саналады. Металлургиялық процесс есебінде доғалы пісірудің өзінше ерекшеліктері бар:
Қыздыру жоғары температурада өтеді;
Үлкен жылдамдықпен өтеді;
Қыздырылған және балқытылған металдың аз көлемімен сипатталады.
Балқытылған металл тез салқындайды;
Пісіру аумағында балқытылған металға газдар мен кождар қарқынды әсерлеседі.
Пісіру аумағында металл өзінің балқу температурасынан едәуір жоғары қыздырылады (23000 С – ға дейін). Жоғары температура негізгі және электрод металының, электрод каптамасының балқуын елеулі жылдамдатады. Балқыған металл көлемінің аздығы және үлкен жылдамдықпен салқындауы химиялық процестердің қысқа мерзімді өтуіне себепші болады, сондықтан олар кейде толық бітпейді. Балқытылған үлкен жылдамдықпен өтеді. Жоғары температурада газдардың молекуласы атомдарға бөлінеді. Атомдық жағдайда газдардың химиялық белсенділігі жоғары, балқыған металда қарқынды ериді.
Аталған металлургиялық процестердің ерекшеліктері пісіргенде жоғары сапалы жіктер алуды қиындатады. Бұл жылдам қыздыру мен салқындатуға сезімтал, тез тотығатын металдар мен қорытпаларға ерекше қатысты. Мұндай металдар мен қорытпалардан жасалатын құрылғыларды пісіру үшін арнайы технология мен ереже, арнайы электродтар, алдын-ала қыздыру және кейінгі термоөңдеуді пайдалануға тура келеді.
Пісіру аумағындағы негізгі химиялық процестер. Көбірек таралған өндірістік металл (қорытпа) ретінде болатты пісіргендегі негізгі химиялық құрамы электрод пен негізгі металдың құрамына сондай-ақ пісіру аумағында өтетін химиялық реакцияға байланысты. Бұл реакциялардың қарқынды өтуіне қоршаған атмосфера, пісіру аумағының қорғалу дәрежесі, электрод қожының құрамы, пісіру ережесі әсер етеді. Жоғары температурада болаттаға жеке элементтердің булануы мен жануы қарқынды өтеді.
Атомдық қалпында газдар балқытылған металмен белсенді түрде реакцияға түседі, онда ериді.
Нәтижесінде илемділігі азайып, жік металының морт сынғыштығы жоғарылайды.
Болатты пісіргенде негізгі мақсат оттегі, сутегі, азот, күкірт және фосфор қоспаларынан бос пісіру жігін алу.
Жік металына газдардың әсер етуі. Жік металында өттегінің болуы оның механикалық сипаттамаларын: беріктігін, илемділігін, соққы тұтқырлығын күрт төмендетеді. Будан да басқа, оттегі кеуек қалыптасуына ықпал етеді, салқындай сынғыштығын және қызылдай сынғыштығын көбейтеді, жік металының тоттануға қарсы төзімділігін азайтады.
Пісіру аумағына оттегі қоршаған атмосферадан, электрод қаптамасынан, негізгі металдың тотық беттерінен (тотық, тот қабыршақ) түседі. Оттегі жік металының құрамына кіретін элементтермен тотық құрап, қосылысқа түседі. Болатты пісіргенде, оның негізгі элементті болып табылатын, темір тотығады. Басқа элементтер оттегіне химиялық қаншалықты жақын болса, соншалықты тезірек тотығады.
Тотығу дәрежесіне пісіру процесінің доға ұзындығы елеулі әсер етеді. Доғаның ұзындығы үлкен болғанда металдың тотығуы, балқыған электрод металының қоршаған атмосферамен ұзағырақ түйісетінінен, қарқындырақ өтеді. Пісіру жігінде сутегі болса, ақау пайда болуына әкеледі: кеуектік пен сызаттар, газды көбіктер мен кішкене қуыс ашық даттар. Сутегі жік аумағына қоршаған атмосферадағы, электрод қаптамасындағы, пісіру жиектеріндегі ылғалдан, сондай-ақ электрод қаптамасының кейбір органикалық құрамдарынан түседі. Сутегі балқыған металмен қосылысқа түспейді, бірақ атомдық қалпында сұйық металда жақсы ериді.
Жік металында азоттың болуы кеуек қалыптастырады, илемділігі мен соққы тұтқырлығын күрт азайтады, сонымен қатар беріктігі мен қатаңдығын жоғарылатады (болаттың ескіру құбылысы). Азот пісіру аумағына қоршаған атмосферадан кіреді.
Атомдық азот пісіру ваннасында ериді. Темірмен химиялық қосылысқа түсіп, азот нитрид құрайды. Жік металының азотпен қанығу дәрежесіне пісіру ережесі әсер етеді, мұнда пісіру тоғын көбейткенде және доға ұзындығын азайтқанда пісіру жігінде азот көлемі азаяды.
Достарыңызбен бөлісу: |