Шойындардың құрамы мен жіктелуі

Жұбатова  Гулфайруз  Убайдуллаевна

№2   Қаратау   колледжінің  «Материалтану» пәнінің      оқытушысы

Сабақтың  тақырыбы:  «Шойындардың  құрамы  мен  жіктелуі»

Мақсаты:  а)  оқушылардың теміркөміртекті  қорытпалар –шойындар, олардың  өндіріс  тәсілдері, қасиеттері, қолданылуы, жіктелуі  туралы  білімдерін  бекіту

Дамытушылық: білімгерлердің  бойында  сараптама  жасау, салыстыру, жіктеу , алынған  материалдарды  қорытындылау  қабілеттіліктерін  дамыту,  назар  аудару, қорытынды  шығару.

Тәрбиелік: білімгерлерді  таңдаған  мамандығын  сүюге , еңбекке және  еңбек  адамдарына  құрмет  жасауға, ұқыптылыққа , жинақылыққа, зеректікке, тәртіптілікке  тәрбиелеу

Сабақ  типі: алдыңғы   сабақтарда  алынған  білімдері  негізінде  жаңа  ұғымдарды   қалыптастыру

Сабақ  түрі: аралас

Оқыту  әдістері: диалогтық, көрсетілім

Оқыту  әдісі: хабарламалық, түсіндірмелі

Пәнаралық  байланыс:  химия, физика

Көрнекіліктер: проектор, шойын үлгілері

Әдебиет:

1. Н.И.Макиенко «Слеасарное дело  с  основами  материаловедения»
2. Ю.Т. Чумаченко «Материаловедение»
3. Ф.Г. Гелин «Материаловедение»
4. Ю.В.Клюжев «Материалтану»

Сабақ барысы:

І.Ұйымдастыру кезеңі

ІІ. Үй тапсырмасын  қайталау

Білімді негіздеу

Шойын өндірісі тақырыбын қайталау

1. Шойын – бұл …. . Болат – бұл …
2. Шойынды алу үшін бастапқы шикізат ….
3. Шойыынды алу үшін қандай темір рудаларын қолданады?
4. Темір рудаларының құрамы
5. Домна өндірісінде қандай отын қолданады?
6. Домна өндірісінде қандай флюстер қолданады?
7. Шойынды өндіру үшін қажетті пеш қалай аталады?
8. Домна өндірісінің өнімдері

  Негіздеу

Шойынның  шығу тарихы.

Шойын туралы алғашқы деректер б.д  6-ғасырына келеді. Қытайда жоғары фосфорлы темір рудаларының құрамында 7% фосфор бар шойын алып, әр түрлі бұйымдар құйған. Батыс Еуропада 14-ғасырда шойын өндіру домна пештері пайда болған кезде басталды. Алынған шойынды болат өндірісіне немесе қару-жарақ жасауға жұмсаған(пушка т.б.). Ресейде шойын өндірісі  16-ғасырда басталды, бұдан ол дамып І Петр кезінде барлық елдерді басып озды, бірақ жүздеген жылдардан соң, Батыс Еуропа елдерінен қалып қояды. Тек 18-ғасырдың екінші жартысында вагранкалардың пайда болуы, құю цехтарының  домна цехтарына бүлінуіне әкелді, яғни, шойын құю өндірісінің дамуынан бастады. 19-ғасырдығ басында соғылатын шойындарды өндіру қажеті туады. 20-ғасырдың екңінші жартысында шойындарды легерлеу тәсілдерін қолдана бастайды, ал бұл болса, шойынның қасиетін жоғарылатып, арнаулы қасиеттері бар шойындарды  қолдануға мүмкіндік бере бастады(тозуға төзімді, коррозияға төзімді).

18-ғасырдың аяғында шойыннан құю архитектура саласында кеңінен қолданыла бастайды. Әсіресе, шойыннан конструкциялар құю 19-ғасырда дамып, тарихта «шойын ғасыры» деген атқа ие болды.

ІІІ.Жаңа білімді қалыптастыру

Шойынның құрамы мен жіктелуі

Домна пештерінен алынған шойын:

1. Қайта өңделетін шойын (болатқа қайта өңдеу үшін)
2. Құймалы шойын (машина жасау зауыттарында) болып бөлінеді.

Шойын құю цехтарында құймаларын өндіру ұшін шойынды мына түрлерге бөледі:

Құрылысына қарай  — ақ, сұр.

Графиттің түріне байланысты – тілім, шар(беріктігі жоғары шойындарға)

Үлпек түрінде – графиттері бар шойындарға(соғылатын шойын)

Қолданылуына байланысты – құралдық және арнайы қасиеттері бар шойындарға

Химиялық құрамына байланысты – легирленген және легирленбеген шойындарға

Ақ шойын – барлық көміртегі (массалық үлесі 6.67) цементит түрінде болады. Бұл шойынның беріктік, үйкеліске беріктік, қаттылық, морттық қасиеттері жоғары болып келеді. Шойыннығ морттық қасиеті құрамындағы көміртектің мөлшерінің артуына байланысты болатқа өңдеуге арналған. Ақ шойын соқаның пышағын, диірменнің шарларын соғылатын шойын алу үшін қолданады. Ақ шойындар тез сынғыш, өте қатты және морттылығы жоғары, кескіш аспаппен жақсы өңделмейді, сондықтан ақ шойын деталь жасауға қоллданылмай қайта өғделетін шойын ретінде, яғни, болат жасауға қолданылады

Сұр  шойын ( құймалы  шойын) Шойынның  көп  қолданылатын  түрі « машина жасау, сантехникалық бұйымдар, құрылыс  конструкциялары). Сұр  шойындарда  көміртегі  бос  күінде  пластикалы  графит  шойынның  беріктігін  төмендетіп, кесумен  өңдеудің  сапасын  жақсартады). Мұндай  шойындардың  құрамында  графит  болғандықтан, сынығы  сұр  түсті  болады.Бл  шойынды  жайлап  суыту арқылы  кристаллизация   жолымен  алады. Сұр шойындарда  графит  тілім  түрінде  болады.  Көміртегі   мөлшері 2,2-3,7 %. Сұр  шойын арзан  құрылымдық  материал  болып  есептеледі. Оның   жоғары құйылғыштық  қасиетері  бар, кесумен  жақсы  өңделеді, тозуға төзімді, тербелмелі  және  ауыспалы  жүктеме  барысында  тербелістерді   жою  қабілеті  бар. Машина  жасау  өнеркәсібінде , құрылыста  детальдарды  жасау  үшін  констукциялық  материал  ретінде   қолданады.

Соғылатын  шойын-өте  тұтқырлы, оны  ақ  шойынның  қорытпасын  күйдіру  арқылы  алады, яғни 950 С температурада  ұзақ  тұрғызып, жайлап  суытады. Нәтижесінде графит  үлпек  түрінде  болады. Бұндай  түрдегі  шойын  өте  сапалы.  Соғылатын  шойынды  автомобиль, ауылшаруашылық  және  тоқыма  машиналары  құрылысында   кең  қолданады. Одан  тозу  жағдайында жұмыс  жасайтын  және  ауыспалы  жүктемелерді  қабылдауға  қабілетті  беріктігі  жоғары  бөлшектерді  жасайды. Мысалы, артқы  көпірдің  картері, тежегіш  колодкалар, алтылықтар т.б. Соғылатын  шойындар жоғары  антикоррозиялық қасиеттермен  сипатталады  және  ылғалды  ауа, газ  және  су  ортасында   жұмысқа  пайдалануға  бейім.

Беріктігі  жоғары  шойын-шойынды  магний  элементімен модификациялау. Мұндай  шойынның  құрамындағы  графит  шар  түрінде  болады. Айрықша  ерекшелігі:  механикалық  қасиеттері ( құрылымында графиттің  шар  түрінде  болуы), жоғары  беріктігі  және  иілгіштігі. Осындай  қасиеттерінің  бар  болуына  байланысты  беріктігі  жоғары шойын  көміртегілі  болатпен  бәсекеге  түседі  және  соғылатын  шойын мен  болатан  арзан. Беріктігі  жоғары  шойынның  механикалық  қасиетері  оны  ауыр  жағдайда  жұмыс  жасайтын  машина  бөлшектерін  жасауға  пайдалануға  мүмкіндік  береді.

Шойындарды  таңбалау

Белгіленген  таңбалау  бойынша  домна  шойындарын  белгілеуде  әріптер мен  сандарды  қолданады. Әріптер  шойынның  негізгі  қолданысын  көрсетеді:

СЧ-серый чугун( сұр шойын) .  Таңбалары:    СЧ-10(143-229); СЧ-15 (163-229); СЧ-20 (170-241); СЧ25 ( 180-250); СЧ30 ( 181-255); СЧ 35 ( 197-269); СЧ40(207-285) СЧ45 ( 229-289)- жақшаның  ішіндегі сандар- қаттылықтың сандық мәндері.

ВЧ- высокопрочный  чугун ( беріктігі  жоғары  шойын), КЧ- ковкий ( соғылатын  шойын).  Таңбалары:  Вч 38-17( 140-170); ВЧ42-12 (140-200); ВЧ45-5 (160-220)- бірінші  сан-созылу  барысындағы беріктік шегі, екінші сан –созылу, жақшадағы  қаттылықтың сандақ  мәні).

КЧ-ковкий  чугун(соғылатын шойын). Таңбалары: КЧ30-6(163), КЧ33-8(163), КЧ35-10 (163) КЧ37-12(163)- жақшадағы  сандар қаттылықтың сандық  мәні .

Сандар  шойындардың  механикалық  қасиеттерін  көрсетеді.

ІV.Сабақты бекіту

1. Құрамында көміртегі цементит түрінде  болатын  шойын  қалай аталады?
2. Жайлап суыту  арқылы  алынатын  шойын  қалай  аталады? Сұр шойын
3. Шар түрінде  құрылымы  бар  шойын  қалай аталады? (беріктігі  жоғары  шойын)
4. Қандай шойын болатқа қайта өңделеді? (ақ шойын)
5. Қандай шойын күйдіру нәтижесінде алынады? (соғылатын  шойын)
6. Қандай шойынның құрамында графит  тілім  түрінде  болады? (сұр шойын)
7. Модификациялау нәтижесінде  алынған  шойын  қалай  аталады? ( беріктігі  жоғары)
8. Үлпек түріндегі графиті  бар  шойын  қалай аталады? (соғылатын шойын)
9. Қандай шойын  жоғары  құйылғыштық  қасиеттерге ие? (сұр шойын)
10. Үй тапсырмасы П 3.2. 24-26 бет . тақырыптың бақылау сұрақтарын  орындау