|
МАЗМҰНЫ
|
Алғы сөз
|
бет
7
|
|
Кіріспе
|
8
|
1
1.1
|
Металдардың кристалдық құрылысы
Металдың жалпы сипаттамалары және құрылымын оқу тәсілдері
|
10
10
|
1.2
|
Металдардың атомдық-кристалдық құрылысы
|
12
|
1.3
|
Кристалл торларының ақаулары
|
17
|
2
|
Кристалдану кезінде металл құрылымының қалыптасуы
|
22
|
2.1
|
Гомогендік (өздігінен) кристалдану
|
22
|
2.2
|
Кесек құйма металының құрылысы
|
25
|
2.3
|
Полиморфты өзгеру
|
27
|
3
3.1
3.2
|
Металл қорытпаларындағы фазалар мен құрылымдар
Қатты ерітінді
Химиялық қосылыс
|
29
29
30
|
3.3
4
4.1
|
Қорытпалар құрылымы
Кристалдану кезіндегі қорытпаның құрылымының қалыптасуы
Кристалдану процесі және қорытпалардың фазаларының өзгеруі
|
31
33
33
|
4.2
|
Фазалық тепе-теңдік диаграммалар. Фазалар ережесі
|
33
|
4.3
|
Қатты күйінде бір - бірінде шексіз еритін қорытпалардың диаграммасы
|
34
|
4.4
|
Қатты күйінде шектеулі еритін қорытпалардың диаграммасы
|
35
|
4.5
|
Компоненттері полиморфты өзгеретін қорытпалардың диаграммасы
|
37
|
5
|
Деформация және металдың қирауы
|
39
|
5.1
|
Кернеу түрлері
|
39
|
5.2
|
Серпімді және пластикалық деформация
|
40
|
5.3
|
Пластикалық деформацияның жүру механизмі
|
41
|
5.4
|
Көп кристалды металдың беріктігін деформация арқылы нығайту
|
45
|
5.5
|
Металдың қирауы
|
46
|
6
|
Деформацияланған металдың құрылымы мен қасиетіне қыздырудың тигізер әсері
|
49
|
6.1
|
Қайту және полигонизация
|
49
|
6.2
|
Қайта кристалдану
|
49
|
6.3
|
Салқын және ыстық деформация
|
51
|
7
|
Металдардың механикалық қасиеттері
|
52
|
7.1
|
Механикалық қасиеттердің жалпы сипаттамалары
|
52
|
7.2
|
Статикалық әдістермен сыналатын механикалық қасиеттер
|
52
|
7.3
|
Металдың қаттылығы
|
55
|
7.4
|
Динамикалық әдістермен сыналатын механикалық қасиеттер
|
57
|
7.5
|
Металдың мәңгілігі
|
58
|
8
|
Темір және темір негізді қорытпалар
|
60
|
8.1
|
Темір-көміртегі жүйесіндегі компоненттер мен фазалар
|
60
|
8.2
|
Темір-цементит диаграммасы
|
62
|
8.3
|
Темір-графит диаграммасы
|
68
|
8.4
|
Көміртегі мен тұрақты кірмелердің болаттың қасиетіне тигізер әсері
|
70
|
8.5
|
Болатты легірлеуші элементтер
|
72
|
9
|
Шойын
|
76
|
9.1
|
Сұр және ақ шойындар
|
76
|
9.2
| Антифрикциялық шойындар |
78
|
9.3
| Графиті шар тәрізді аса берік шойын |
79
|
9.4
| |
81
|
9.5
|
Арнаулы шойындар
|
82
|
10
10.1
|
Термиялық өңдеудің теориялық негіздері
Жалпы мәліметтер
|
83
83
|
10.2
|
Ферритті-карбидті құрылымның қыздыру кезінде аустенитке өзгеруі
|
84
|
10.3
|
Қыздыру кезінде аустенит түйіршіктерінің өсуі
|
87
|
10.4
|
Асыра суытылған аустениттің өзгеруіне жалпы сипаттама. Аустениттің изотермиялық өзгеру диаграммасы
|
88
|
10.5
|
Перлиттік өзгеру
|
89
|
10.6
|
Мартенситтік өзгеру
|
91
|
10.7
|
Үздіксіз суыту кезіндегі аустениттің өзгеруі
|
92
|
10.8
|
Мартенсит пен қалдық аустениттің қыздыру кезінде өзгеруі
(болатты босату)
|
94
|
11
|
Термиялық өңдеу технологиясы
|
96
|
11.1
|
Жасыту және нормальдау
|
96
|
11.2
|
Болатты шынықтыру
|
97
|
11.3
|
Болатты босату
|
101
|
11.4
11.5
|
Термомеханикалық өңдеу (ТМӨ)
Болатты термиялық өңдеу кезінде пайда болатын ақаулар
|
102
103
|
11.6
|
Беттік шынықтыру
|
103
|
12
|
Химиялық-термиялық өңдеу
|
106
|
12.1
|
Цементтендіру
|
106
|
12.2
|
Азотқа қанықтыру
|
107
|
12.3
12.4
|
Циандау (нитроцементтендіру)
Бормен қанықтыру
|
108
108
|
12.5
12.6
|
Силициалау (кремниймен қанықтыру)
Диффузия жолымен металдармен қанықтыру
|
108
109
|
13
|
Конструкциялық болаттар мен қорытпалар
|
111
|
13.1
|
Конструкциялық көміртекті болаттар
|
112
|
13.2
13.3
13.4
13.5
13.6
13.7
13.8
13.9
13.10
13.11
|
Легірленген конструкциялық болаттар
Төмен легірленген болат
Арматуралық болаттар
Цементтендірілетін конструкциялық (машина жасайтын) легірленген болаттар
Конструкциялық (машина жасау) жақсартылатын легірленген болаттар
Рессорлы - серіппелі болаттар
Төмен температурада жұмыс атқаратын криогенді болаттар
Тозуға төзімді болаттар мен қорытпалар
Коррозияға және қызуға берік болаттар мен қорытпалар
Қызуға берік болаттар мен қорытпалар
|
115
117
119
119
120
121
124
125
126
127
|
14
|
Құрал – саймандық болаттар мен қорытпалар
|
128
|
14.1
|
Құрал – саймандық болатты класқа бөлу
|
128
|
14.2
|
Құрал – саймандық болаттың негізгі қасиеттері
|
129
|
14.3
|
Құрал – саймандық болатты маркалау
|
129
|
14.4
|
Кескіш құрал жасайтын болаттар
|
130
|
14.5
|
Қалыптық (штампты) болаттар
|
135
|
14.6
|
Өлшеуіш құралдар жасайтын болаттар
|
135
|
14.7
|
Қатты қорытпалар мен алмас құралдары
|
135
|
15
|
Түсті металдар мен қорытпалар
|
137
|
15.1
|
Алюминий және оның қорытпалары
|
137
|
15.2
|
Магний және оның қорытпалары
|
142
|
15.3
|
Мыс және оның қорытпалары
|
142
|
15.4
|
Мырыш, қорғасын, қалайы және олардың қорытпалары
|
148
|
16
|
Композитті материалдар
|
150
|
17
|
Конструкциялық ұнтақты материалдар
|
152
|
18
|
Металл емес материалдар
|
154
|
18.1
|
Полимерлер
|
154
|
18.2
|
Пластикалық массалар
|
157
|
18.3
|
Резеңке материалдары
|
161
|
18.4
|
Шыны
|
162
|
|
Оқулықта кездесетін негізгі терминдер сөздігі
|
165
|
|
Пайдаланылған әдебиеттер
|
174
|
АЛҒЫ СӨЗ
«Материалтану» курсы машина жасау саласы бойынша мамандарды дайындаудағы оқылатын негізгі пәндердің бірі болып есптеледі. Ол машина жасау өндірісінің қарқынды дамуына, осы өндірісте қолданылатын материалдардың қорын үнемдеу және мейлінше тиімді пайдаланумен қатар қазіргі заман талабына сай жаңа материалдар өндіруде, оларды алуға, өңдеу технологияларын жетілдіруге өз үлесін тигізеді.
Материалтану пәнінде материалдардың құрылысы мен қасиетінің оның құрамына және өңдеу жолдарына қарай заңды өзгерулерін анықтау қаралады.
Болашақ мамандар материалдарды дұрыс таңдай білу үшін олардың беріктігін арттыруды, салмағын жеңілдетумен бірге техникалық-экономикалық, эргономикалық тиімділігін жоғарылату жолдарын жеткілікті және терең игеретін білім иесі болу керек.
Бұл мәселені іске асыру материалтану пәнінің үлесіне тиеді.
Материалтану курсында металдар және металл емес материалдар қаралады. Соңғы жылдары металл емес материалдарды қолданудың қарқынды дамуына қарамастан, негізгі конструкциялық материал болып металл сақталған. Сол себепті оқу құралында металдарды оқуға көп көңіл бөлінген.
Ұсынылып отырған оқу құралы автомобиль шаруашылығы, машина жасау, құрылыс-жол машиналары және қоршаған ортаны инженерлік қорғау салаларында мемлекеттік тілде «Материалтану», «Материалтану негіздері», «Конструкциялық материалдар және термиялық өңдеу» пәндерінің оқу жоспарына сәйкес автордың Шығыс Қазақстан мемлекеттік техникалық университетінің машина жасау және көлік, тау-кен факультеттерінің студенттеріне оқыған лекциялары негізінде жазылған. Көптеген тақырыптар авторлар Ю.М.Лахтин, В.П.Леонтьеваның «Материалтану» оқулығынан қазақ тіліне аударылып, кеңейтілген.
Оқу құралында көрсетілген қорытпалардың құрылысы мен фазалық диаграммалар, графиктер осы аталған оқулықтан және басқа да арнаулы әдебиеттерден алынған.
Қорытпаларды маркалау мемлекеттік стандарттар бойынша соңғы бекітілуге сәйкес келтірілді.
КIPICПЕ
Қоғам игiлiгiне пайдаланатын барлық байлықты рухани және материалдық деп екi топқа бөлуге болады. Материалдық байлық қорына: тас көмiр, мұнай, газ, минералды және минералсыз сулар, органикалық заттармен қатар жер қойнауынан өндiрiлетiн металдар жатады. Осыншама мол өнiмдердiң арасында металдың алатын орны ерекше. Әлемдегi элементтер түгелдей тiзiлген Менделеев кестесiндегi 107 орынның 83 қатарында металл орналасқан.
Көне дәуiрде пайдаланатын металдар санаулы ғана болғаны мәлiм. Арада мыңдаған жылдар өткен соң игерiлген металл саны отызға жеткен. XVII-XIX ғасырларда бұрын белгiсiз болып келген ондаған металл түрлері ашылды.
Элементтердiң физикалық қасиеттерi негізінен олардың Д.И. Менделеев кестесiнде алатын орнына, атомдық массасына, сыртқы қабаттағы электрон санына және кристалл құрылымына тәуелдi.
Металдың және оның қорытпаларының құрылымы мен құрамының физикалық, химиялық, технологиялық және басқа қасиеттермен байланысын зерттейтiн ғылым металтану деп аталады. Металтану саласының негiзiн қалаушылардың бipi - орыс инженерi Аносов Павел Петрович (1799-1851). Ол металдың құpылысы мен қасиетiнiң бip-бipiне байланыстылығын анықтады. Чернов Дмитрий Константинович (1839-1921) - орыс металлургi, металтанудың ғылыми негiзiн қалаушы, әдебиеттерде «металлография атасы» аталған, металды термиялық өңдеу арқылы ондағы өтетiн фазалық өзгеру температураларын анықтаған ғалым. Д.И.Менделеев ашқан периодтық заң, Н.С.Курнаков, А.М.Бочвар, А.А.Байков, C.C.Штейнберг, Юм-Розери, Аустен, Котрелл, Ле-Шателье және де көптеген ғалымдар металтану ғылымының дамуына үлкен үлес қосты.
Соңғы жылдарда жаңа ғылыми-техникалық даму дәуiрi - атом энергиясы, электроника, ғарышты игеру, радио, автоматтандыру жүйесi және т.б. салалардың талабына сай жаңа металдарға мұқтаждық өсуде. Қазiргi металтанудың теориялық негiзгi бағыты таза және аса таза металдар өндiру тәсiлдерiн iздестiру болып табылады. Металға қоршаған ортаның тигізетін әсерiн зерттеуге де көп көңiл бөлiнуде.
Бүгiнгi күнге дейiн машина жасауда қолданылып келген металдың негiзi - қара металлургия, демек, темiр негiздi металдар. Конструкциялық және құрал - саймандық материалдың 90-95%- ы темiр негiздi болып келеді. Темiрдiң физикалық және технологиялық қасиеттерi үйлесiмдi, жер қойнауындағы қоры мол, арзан. Темiр мен оның қорытпаларының құны түстi металдар құнынан бiрнеше есе төмен.
Металдар қара және түстi болып үлкен екi топқа бөлiнедi. Қара металдар тобына қасиеттерiнiң темiрге ұқсастығына қарай кобальт, никель, марганец элементтерi кiредi.Түстi металдар тобындағы элементтер қатарына тығыздығы төмен, жеңiл Ве, Мg, Аl, Ti; балқу температурасы төмен Zn, Cd, Sn,Pb, Sb; балқу температурасы жоғары Ti,Cr,Nb,W,V,Mо т.б; оқшау жататын асыл металдар Аu,Ph,Pd, Pt, Аg, Оs; атомдық техникада қолданылатын уранды металдар U, Th,Pа және тағы басқа элементтер кiредi.
Техниканың дамуымен қатар металға қойылатын талаптар да өзгеруде. Олар: металдың конструкциялық берiктiгiн арттыру, жоғары температураға төзiмдiлігі, аса төмен температурада тұтқырлығынан айрылмауы, агрессиялы орталарға төзiмдiлігі және басқа да физикалық, химиялық қасиеттерi жоғары болуы керек. Осы қойылған талаптарды қанағаттандыру мақсатымен кейiнгi жылдарда машина жасауда металл қорытпаларын, арнаулы қорытпаларды, композиттi материалдарды қолдану кеңiнен жолға қойылған.
1 МЕТАЛДАРДЫҢ КРИСТАЛДЫҚ ҚҰРЫЛЫСЫ
Достарыңызбен бөлісу: |
