67
1 кесте- Құймаларды өндіру әдістерінің технологиялық мүмкіндіктері
Көрсеткіш
ҚҚҚ СҚҚ
ҚМҚ
ТҚҚ
ҚҚ
ОТҚ
Құймалардың материалы Болат,
шойын,
түсті
қорытпалар
Болат,
шойын,
түсті
қорытпалар
Болат,
шойын,
түсті қорытпалар,
арнайы
қорытпалар
Болат, шойын,
түсті
қорытпалар
Түсті
қорытпа
лар
Болат,
шойын,
түсті
қорытпалар
Құймалардың ең жоғарғы
салмақтығы, кг
200 000
150
150
7000 – болат,
4000 – шойын,
500 – түсті
қорытпалар
100
600
Құймалардың ең жоғарғы
көлемі, мм
Шексіз.
500
1000
2000
200
6000
Қабырғалардың
қалындығы, мм
min
3,0
2,0
0,5
3,0
5,0
4,0
max
Шексіз.
12,0
6,0
100
6,0
2,0
Құймалардың
көлемдік
дәлдік классы
6... 14
4... 11 т
3 ... 8
4 ... 11 т
3 т ... 7
6 ... 15
Беттің кедір - бұдырлығы,
мкм
320... 80
60 … 40
80 ... 200
160 … 40
40 … 10 20 ... 80
Механикалық өңдеуге ең
аз әдібі (бір жағына), мм
0,3 ... 6,0
0,4 ... 2,0
0,0 ... 0,6
0,377 ... 1,0
0,2 ... 0,5 0,3 ... 1,0
Сызықтық еңістер, град
0,5 ... 3
1 ... 2
1 ... 2
0,5 ... 1,2
0,5 ... 1
1 ... 6
Металды
пайдалану
коэффициенті, %
60 ... 70
80 ... 95
90 ... 95
75 ... 80
90 ... 95
70 ... 90
1
т
құймасының
салыстырмалы құны
1,0
1,5 ... 2,0
2,5 ... 3,0
1,2 ... 1,5
1,8 ... 2,0 0,6 ... 0,7
Экономикалық
негізделген
сериялығы,
дана/жыл
Шексіз.
200 ... 500
1000
400 ... 800
1000
100 ... 1000
Шартты белгілер: ҚҚҚ – құмды қалыптарға құю, СҚҚ – сырықты қалыптарға құю, ҚМҚ – қорытпалы
модельдер бойынша құю; ТҚҚ– темір қорапқа құю; ҚҚ – қысыммен құю; ОТҚ – ортадан тепкіш құю.
68
6.
Реттеулі
қысыммен
құю
өндірісінің
қандай
әдістері
пайдаланылады? Олардың мүмкіндіктерін көрсетіңіз.
7. Үздіксіз және электрлік құю арқылы құйма алу ерекшеліктері
қандай? Осы әдістердің мәнін қарастырайық
8. Құйылатын дайындамалардың ұтымды өндіріс әдісін таңдау кезінде
қандай критерийлерді ескеру керек?
5Түрлі қорытпалардан жасалған құймаларды өндіру
5.1 Құйма қорытпаларды дайындаудың металлургиялық
негіздері
Құйма қорытпаларын дайындау балқыту процесіне байланысты -
металдардың жылуды сіңіру кезінде пайда болатын сұйыққа дейінгі
кристалдық күйден өтуі. Тұрақты сыртқы қысым кезінде балқу, белгілі бір
балқу температурада (Т
б
) болады. Кристалды
денелерді балқыту кезінде
кристалдық торлардың термо механикалық тұрақтылығымен қатты күйге тән
тәртіп бұзылады, яғни материал пішінінің тұрақтылығы жоғалады, секірмелі
түрде көлемі жоғарылайды және металдар мен қорытпалардың басқа
физикалық қасиеттері өзгереді. Дегенмен, металдар мен қорытпалар
балқытқанда, олардың металдық байланыс түрі сақталып қалады, ол түгел
тек қайнау температурасында (Т
қайн
) жоғалады.
Көп фазалы қорытпалардың ерітіндісінде құрам мен құрылымның
біртектілігі белгілі бір деңгейде сақталады. Бұл әртектілік тұқымдық
құрылымның құрыстылығы құбылыс негізінде болады, ол қайтадан балқыту
кезінде қорытпаның сәл қызып кетуінен көрінеді.
Нақты балқымалар қатты
фазаның (оксидтер, нитриттер, сульфидтер және т.б.) дисперстік (көлемі 2-5
мм) бөліктердің бар екенін атап өткен жөн. Бұл бөліктер салқындату кезінде
кристалдану орталықтары бола алады.
Құймалық қорытпаларды құюдың негізгі ерекшелігі кезекті
металлургиялық қасиеттерді қайта балқытусыз қажетті сипаттарды алуда.
Құю өндірісінде қорытпаларды балқытуда негізінде және қышқылдық
футеровкалы бар доғалы электр пештері, индустриалды және жоғары
жиілікті индукциялық пештер, электрлік кедергі пештері, күмбез пештері
және басқа балқыту қондырғылары кеңінен пайдаланылады.
Қорыту кезінде балқытатын пешке, техникалық таза материалдардан,
машиналық сүйменнен, өз өндірісінің қалдықтарынан (құю жол сүлбері,
ақаулы құйма және т.б) және лигатуралардан (балқымалардың
химиялық
элементтеріне енгізуге арналған қосалқы қорытпалар - легирлегіш қоспасы -
қорытпаның химиялық құрамына сәйкес) тұратын шихта-қоспалар салынады.
Лигатуралар сондай-ақ кішкене (0,1% -ға дейін) мөлшерде баяу балқитын
қоспалар құймаларына енгізу үшін қолданылады. Шихтаның құрамы
дайындалатын қорытпаның химиялық құрамымен анықталады.
69
Қорытпаны балқу процесінде тотығудан қорғау үшін қатты немесе
сұйық жабын қождарын құрайтын флюс-материалдар пайдаланылады, олар
балқымамен өзара әрекеттеспейтін тез балқығыш және қорытпадан жеңілірек
болуы керек. Болат пен шойын балқыту кезінде CaO-SiO
2
негізіндегі
флюстар қолданылады; мыс қорытпалары үшін
- натрий мен кальций
хлоридтерін, бурамен қосатын SiO
2
-Na
2
O жүйесін; магний қорытпалары үшін
- карналлит (KCl•MgCl
2
); алюминий қорытпалары үшін - натрий мен
кальцийдің фторидтері мен хлоридтері қосылған карналлит.
Балқу құймаларының процесі жалғасатын кеңістік 1500 ... 1800° C
температураға төзімді қабілетті отқа төзімді футеровкамен шектеледі.
Жанармай жану процесінде, қоршаған ортамен және балқу қондырғысының
футеровкасымен және т.б. өзара әрекеттесу арқылы құрастыратын газ фазасы
барлық балқыту процестерінде қатысады.
Балқу жұмыстарының тізбегі келесідей болады: балқыту алдында пеш
жұмыс температурасына дейін қыздырады, ал шихталық материалдар 100 ...
150° С дейін қыздырады. Шихтаның негізгі бөлігін құрайтын шихталық
материалдар пешке бірінші салынады. Қажет болған жағдайда, пешке флюс
салынады. Шихтаның негізгі бөлігін балқытқаннан кейін легирленген
қоспалар енгізіледі. Қорытпадан оттегіні алу үшін балқымада ерімейтін
оттегі қосылыстарымен құралатын ашытқыш
элементтерді енгізу арқылы
қышқылсыздандыруы жүргізіледі. Мысалы, болатты балқытқанда марганец,
кремний, көміртек, кальций, алюминий ашығыш болып табылады.
Балқу процесінде қорытпа ауа, ылғал, футеровкамен және т.б. өзара
әрекеттеседі, соның нәтижесінде газдармен (сутегі, азот және т.б.), ерімейтін
оксидтермен, сынған футеровкалы бөліктермен, шлак және флюс
тамшыларымен ластанады. Оларды алу үшін қорытпалар тазартылады.
Тазартуды инертті және белсенді газдармен үрлеу арқылы жүргізеді, сондай-
ақ хлоридтермен өңделеді. Тазартқан кезде еріген газ үрленетін газбен
немесе хлоридтер ыдыраған кезде пайда болған көпіршікке диффузияланады.
Балқытпадан өтіп бара жатқан газды көпіршіктер жолда кездескен металдық
емес қосындыларды және басқа да бөліктерді алып бетіне шығарады.
Ұнтақталған бөліктерді жоюдың тиімді тәсілі
балқымды флюспен немесе
шлакпен өңдеу болып табылады. Балқыманы қоспамен өңдеу кезінде,
ерімейтін бөліктер оларды осы заттарға еріту немесе оларды ылғалдандыру
арқылы қожға немесе флюсқа ауыстырылады.
Ең толық ерімейтін қоспалар сүзу арқылы жойылады. Осы мақсатта
біз шыныматадан жасалған торлы сүзгіштер, шамоттан, магнезиттен,
алюминий оксидтерінен және т.б. жасалған түйіршіктелген және кеуекті
қақталған сүзгілерді қолданамыз.
Түрі өзгертілген құрылысты алу үшін
айтарлықтай құйманың
құрамың өзгеріссіз құрылымы, механикалық немесе технологиялық
қасиеттерін жоғарылату үшін балқутыды өзгеріске ұшырайды. Өзгертілген
кезде балқымаға арнайы қоспалар енгізіледі, олар өзгертулердің қосымша
орталықтарына айналады немесе кристалдану ұрық шекарада балқыманың
70
беттік керілуін өзгертеді. Осылайша
құйылған металдың құрылысы
уақталып, механикалық қасиеттері жақсарады. Модификатор ретінде болат
үшін лантан, церий, кальций, бор қолданылады; шойын үшін - магний,
церий; силумин үшін - натрий, фосфор; алюминий қолалары үшін - ванадий
және т.б. Қоспаларды өзгерту кезінде балқыманың салмақтығынан 0,01%
немесе одан да көп мөлшерінде қоспалар енгізіледі.
Достарыңызбен бөлісу: