-кестесі. Тәжірибе нәтижесі

3.6 Бақылау сұрақтары

3.6.1 Соққы тұтқырлығы деген не?

3.6.2 Соққы тұтқырлығын белгілеу, өлшем бірлігі.

3.6.3 «МК-30» тоқпағының құрылғысы.

3.6.4 Соққы тұтқырлығына әсерін тигізетін факторлар

3.6.5 Суыққа сынғыштық табалдырығы деп нені атайды?

3.6.6 Суыққа сынғыштық қандай факторлардан туындайды?

3.6.7 Соққы тұтқырлығын көтеру жолдары.

3.6.8 Металдардың тұтқыр немесе морт сынуының себептері неде?

4 Зертханалық жұмыс «Пластикалық деформация және қайта кристалдану»

4.2.2 ТК-2 типті қаттылықты өлшеу құралы

4.2.3 МИМ 7 микроскопы
4.3 Теориялық мәліметтер
Металдардың ішкі құрылысымен анықталатын ең маңызды физикалық қасиеті созылымдылығы, демек деформациялану қабілеті. Пластикалық деформация металдың пішінін, өлшемін өзгертеді. Сондықтан пластикалық деформация әртүрлі технологиялық операцияларда: соғу, штамптау, илемдеу, баспалау ж.б тәсілдермен дайындамаларды жасауда кеңінен қолданылады. Пластикалық деформация салқын және ыстық болып ажыратылады. Шалаөнімдерді, дайындамаларды жасауда деформацияның екі түрі де қолданылады. Көптеген техникалық металдар (темір, титан, алюминий, магний, мыс) үшін бөлме температурасында деформациялау салқын деформацияға жатады. Салқын деформация қайта кристалдану температурасынан төмен температурада жүреді.

Пластикалық деформацияның жүру сарыны дислокациялардың орын ауыстыруына негізделген. Пластикалық деформацияланудың мәніне кристалдардың бір бөлігі мен екінші бөлігінің арасындағы жылжу жатады.

а) б)

Жалқы кристалдарды деформациялауда кристалдың бір бөлігімен екінші бөлігінің арасындағы жылжу екі жолмен жүреді: сырғу (4.1 а,б суреттері) және сирек кездесетін түрі - қосарлану (4.1, в сурет).

Екі түрінде де пластикалық деформация кристалл торларындағы атомдардың тығыз орналасқан бағыты және жазықтықтары бойымен жүреді. Жылжу жазықтықтары мен бағыттарының жиынтығы жылжу жүйесін құрайды.

Металдағы жылжу жүйелері көп болса оның пластикалық деформациялану қабілеті де жоғары.

Жылжу кезінде кристалл атомдары бір периодтық қашықтыққа орнын ауыстырады.

Көпкристалды денеде деформацияның жүруі жалқы кристалдардың деформациялану жолымен бірдей, тек қана барлық түйіршіктерде бірыңғай немесе бір уақытта жүрмейді. Ең алдымен түскен күшке ыңғайлы, оңай жылжитын жазықтықтағы түйіршіктер деформацияланады (4.2 - суреті).

а) б) в) г)

а) – бастапқы құрылым; б,в)- деформациялау бағытына сәйкес түйіршіктердің орын ауыстыруы; г)- деформацияланған құрылым
4.2 – сурет. Көпкристалды денеде деформация процесін және құрылымының өзгеру барысын көрсететін схема.
Демек, деформация процесінің үдеуіне қарай түйіршіктердің өзгеруі түскен күштің бағытына сәйкес бұрылып өзіне ыңғайлы орын алады. Олардың арасындағы пайда болған сырғудан түйіршіктердің пішіні өзгеріп (сығылып), кристолографикалық жазықтықтың бойымен сол бағытта орын ауыстырып отырады.

Нақты металдың пластикалық деформациялану қабілеті оның маңызды және тиімді қасиетін білдіреді. Мұндай қасиеті бар металдарды тартып созу, престеу, илемдеу, штамптау сияқты технологиялық процестермен өңдеуге болады. Сонымен қатар металдардың мұндай қасиеті металл конструкцияларының, машина тетіктерінің және де басқа металл бұйымдарының конструктивті беріктігін немесе сенімділігін қамтамасыз етуге көп үлесін тигізеді. Пластикалық деформациялануға қабілеті төмен металдар сырттан түскен күштің әсерінен морт қирауға бейімді болады.

Төмендегі суретте (4.3 - суреті) дислокация тығыздығына байланысьы нақты металл кристалдарының беріктігі нығайатынын көрсететін схема берілген. Дислокация тығыздығы артқанда нақты кристалдардың беріктігінің нығаю себебі дислокациялардың бір-біріне параллель өсіп отыруы ғана емес, сонымен қатар әр бағыттар мен жазықтықтарда дислокациялар қоса пайда болып, әрі қарай орын ауыстырып дамуына бір-біріне кедергі туғызады. Соның әсерінен нақты металдың беріктігі көтеріледі.


1 - теориялық беріктігі (ρ = 0 );

2 – қылдай жіңішке кристалдардың беріктігі (ρ → 0 );

3 - тепе-теңдік күйдегі нақты беріктік (ρ = 10⁶-10⁸ );

4 - дислокация тығыздығының артуына байланысьы металл беріктіктігінің көтерілуі (салқын пластикалық деформация, легірлеу, термиялық өңдеу), ρ=10¹⁰-10¹².

4.3 – сурет. Нақты кристалдың беріктігінің өзгеру графигі.
Салқын деформация арқылы металдың беріктігінің нығаюы тойтару деп аталады. Салқын деформация деп қайта кристалдану температурасынан төмен температурада деформациялау аталады. Ыстық деформация деп қайта кристалдану температурасынан жоғары температурада деформациялау аталады.

Салқын деформацияланған материалдың өзіне тән қасиетін біртіндеп немесе толығымен бастапқы қалпына келтіру үшін, материалдың балқыту температурасына байланысты есептеп алынатын температура қажет. Қалпына келтіру процесі жеңіл балқитын металдар (Sn, Pb) үшін қолданылмайды.

Материалдың бастапқы қалпына келтіру үшін оның құрылымының созылған түйіршіктерін жаңадан тепе-тең түйіршіктерге айналдыру процесі қайта кристалдану деп аталады.

Қайта кристалдану (Тр) температурасы абсолюттік температураға қатысты А. А. Бочвар өрнегімен анықталады:

Трек = α·Тпл, (4.1)

мұндағы, α коэффициенті:

- таза металдар үшін 0,1 – 0,2

- техникалық металға 0,3 – 0,4

- қорытпалар үшін 0,6 – 0,8

Қайту температурасы (құрылымының өзгеруінсіз біртіндеп қалпына келтіру) шамамен 1/3 Трек.

4.4 Тапсырма
4.4.1 Әртүрлі дәрежеде (ε,%) деформацияланған жездің қаттылығын өлшеп, кестені толтыру.

4.4.2 Өлшеу нәтижесі бойынша «HRB- ε,%» координаталарында график тұрғызу.

4.4.3 Деформацияға дейінгі және деформациядан кейінгі жездің микроқұрылымдарын салу.

4.4.4 Жездің қайту және қайта кристалдану температураларын анықтау. Жездің балқу температурасы Тпл = 1223ºκ.

4.4.5 Қайта кристалданғаннан кейінгі 5,10,30%-ға деформацияланған жездің микроқұрылымдарын салу.

4.4.5 Атқарған жұмыс бойынша жалпы қорытындысын беру.

4.5.2 Тойтару, оның металдар мен қорытпаларға көрсетер әсері.

4.5.3 Металл мен қорытпалардың беріктігін нығайту тәсілін атаңыз.

4.5.4 Металдың пластикалық деформацияға жатық болуының себебі

4.5.5 Талшықты құрылым және деформация текстурасы ұғымдары бірдей ме?

4.5.6 Пластикалық және серпімділік деформацияларға түсініктеме беріңіз.

4.5.7 Тойтарылған металдың беріктігі не себепті нығайады?

4.5.8 Қайту, және оның металдардың құрылымына, қасиетіне тигізер әсері, тәжірибе жүзінде қолданылуы.

4.5.9 Қайта кристалдану және оның металдардың құрылымына, қасиетіне тигізер әсері, тәжірибе жүзінде қолданылуы.

5 Зертханалық жұмыс «ҚОРЫТПАЛАРДЫҢ ФАЗАЛЫҚ ӨЗГЕРУІН ТЕМІР-КӨМІРТЕГІ ДИАГРАММАСЫ БОЙЫНША ОҚУ»

5.1.2 Ұсынылған мәліметтерді зертханалық жұмыстарда қолдана білу.

Темір-цементит диаграммасының көмегімен темір-көміртегі қорытпасын суыту кезіндегі фазалық өзгерістерді қарастыралық.

5.1- сурет. Темір-цементит диаграммасы.

АHЈECF сызығы - солидус сызығы. Солидус сызығының астыңғы жағында қорытпа қатты күйде, демек солидус сызығы қорытпаның бірінші кристалдануының аяқталуын көрсетеді.

HIВ сызығы – перитектикалық өзгеру сызығына жатады. Оның мәні:

L_В + Ф_Н → А_Ј (5.1)

ЕСF сызығы – эвтектикалық өзгеру сызығына жатады. Оның мәні:

PSK сызығының бойында 727⁰С-та аустениттің ыдырауынан феррит пен цементит түзіледі. Оның мәні:

А_S → Ф_Р + Ц_К (5.3)
Мұндай өзгеріс эвтектоидты өзгеріс аталып, оның өнімі –перлит аталады. Сонымен, перлит - феррит пен цементиттің эвтектоидтық қоспасынан тұрады.

GS сызығы қорытпаның полиморфты өзгеруінің басталуын, GP сызығы полиморфты өзгеруінің аяқталуын көрсетеді. Демек, қорытпаны суыту кезінде аустениттің ферритке өзгеруінің басталуы GS сызығының бойымен, аяқталуы GP сызығының бойымен өтеді.

ES сызығы аустениттен екінші текті цементиттің бөлініп шығуын, PQ сызығы ферриттен үшінші текті цементиттің бөлініп шығуын көрсетеді.

Берілген мәліметті толық түсінуді көздеп мысалға құрамында 1,3% көміртегі бар қорытпаны суыту кездегі өзгерулерді қарастыралық.

ЕСF және PSK сызықтарының арасында қорытпаның құрылымы А + Ц₁₁ + Л (А+Ц₁₁₁) болып құралады. Температура 727⁰С-қа жеткенде аустениттің перлитке өзгеруіне байланысты одан төмен температурадағы құрылым П + Ц₁₁ + Л (П+Ц₁₁₁) болады.

5.3.2. Көлденең ЕСF, PSK сызықтарының бойында жүретін реакцияларды жазу және осы сызықтарды сипаттау.

5.3.3. Құрамында әртүрлі мөлшердегі көміртегі бар қорытпаларда жүретін өзгерулерді қарастыру.
5.4 Бақылау сұрақтары
5.4.1 Феррит, цементит, аустенит деген не?

5.4.2 Перлит, ледебурит деген не?

5.4.2 Темір-цементит диаграммасында ЕСF сызығында жүретін

өзгерісті көрсету.

5.4.3 Темір-цементит диаграммасында PSK сызығында жүретін

өзгерісті көрсету.

5.4.4 Диаграмма бойынша бірінші, екінші, үшінші текті цементиттің

бөлініп шығатын сызықтарын көрсетіп, түсініктеме беру.

5.4.5 Эвтектоидтық және эвтектикалық өзгерістердің мәні.

5.4.6 Ликвидус және солидус сызықтарын көрсету және сипаттау.

7. 
   Құрамында 0,5% және 4,5% көміртегі бар қорытпалардың суыну
   

6 Зертханалық жұмыс «КӨМІРТЕКТІ БОЛАТТЫҢ МИКРОҚҰРЫЛЫМЫН ОҚЫП, ТАЛДАУ»

6.1.2 Болатты құрылымы бойынша кластарға бөлу.

6.1.3 Болатты қолданылуы бойынша кластарға бөлу.

6.1.3 Болатты таңбалау принциптерін игеру.

6.1.4 Болат құрылымын суретпен бейнелеп үйрену.
6.2 Жабдықтар мен аспаптар
6.2.1. Дайындалған ысылмалар.

6.2.2. МИМ-7, МИМ-8 микроскоптары.

6.2.3. Микроқұрылымдардың суреттері жинақталған фотоальбом.

6.2.4 Мемлекеттік стандарттар (МСТ).

Болаттың құрылымының құрастырушыларына феррит, перлит, цементит жатады. Құрылымы таза ферриттен тұратын қорытпа техникалық темір аталады.

- эвтектоидқа дейінгі, %С < 0,8, құрылымы феррит пен перлит (Ф+П), (6.1-суреті,а);

- эвтектоидты, %С = 0,8, құрылымы перлит, (П), (6.1-суреті,б);

- эвтектоидтан кейінгі, %С > 0,8, құрылымы перлит пен цементит (П+Ц), (6.1-суреті,в);

6.4.1 Дайындалған болат үлгілерінің микроқұрылымының суретін салып, оның құраушыларын атаңыз.

6.4.2 Құрылымды құраушыларының көлемін көз мөлшерімен пайызға шағып, бағалаңыз.

6.4.3 Төмендегі өрнектерді пайдаланып болаттың құрамындағы көміртегінің мөлшерін анықтаңыз.

Эвтегтоидқа дейінгіболат үшін ,

Эвтектоидтан кейінгі болат үшін +,

Мұндағы,

S - перлиттің алып жатқан ауданы;

S- цементиттің алып жатқан ауданы.

6.4.4 1050-88 және 1435-99 МСТары бойынша болаттардың таңбасын анықтаңыз.

Микроқұрылым суреті	Тапсырма бойынша үлгіні талдау
	6.5.1. Ф+П 6.5.2. Эвтектоидқа дейінгі болат. 6.5.3. Конструкциялық 6.5.4. Таңбасы 20.