Шойындар

Жоспары:

1.Шойындар

2.Шойынның алынуы

Құрамында 2,14%-дан 6,67%-ға дейін көміртегі бар көміртекті темір қорытпалар шойын деп аталады. Құрылысына байланысты шойындар ақ және сұр шойын болып екіге бөлінеді.

1.Ақ шойынның құрамында көміртегі темірмен химиялық қосылыс (цементит) түрінде кездеседі. Бұл шойынның кристалдану процесі темір-цементит диаграммасы бойынша жүреді, оның қаттылық, беріктік, үйкеліске беріктік, морттық қасиеттері жоғары болып келеді. Шойынның морттық қасиеті құрамындағы көміртегі мөлшерінің артуына байланысты. Өндірісте құрылысы перлит-ледебуритті эвтектикаға дейінгі шойындар қолданылады. Ақ шойын өңдеуге келмейтіндіктен олардан механикалық өңдеуді керек етпейтін қорытпалар алынады. Мұндай қорытпалардың сыртқы беті ақ шойын, ішкі жағы (өзегі) сұр шойын түрінде кристалдануы үшін сыртқы бетін тез, ал ал ішкі жағын баяу жылдамдықпен суытады. Ақ шойынды соқаның пышағын, прокат валдарын, диірменнің шарларын жасау және соғылғыш шойын (ковкий чугун) алу үшін пайдаланады.

2. Сұр шойында көміртегі бос күйінде пластикалы графит формасында (қалпында) болады. Мұндай шойындар құрамында графит болғандықтан сынығы сұр түсті болады. Cұр шойынның құрамындағы графиттің түзілу табиғаты осы күнге дейін толық анықталмаған. Графиттің балқыған көміртекті темір қорытпаларынан немесе аустениттен түзілу процесі тек оларды баяу жылдамдықпен суытқанда жүреді. Бүйір беті ақ, ортасы сұр болып келетін шойын қорытпалары ағартылған шойын деп аталады. Шойынның құрамындағы әдеттегі элементтер немесе белгілі мақсатпен енгізілген элементтер графит түзгіш және карбид түзгіш элементтер болып екіге бөлінеді. Сұр шойындардың құрамында тұрақты қоспалар болады: 2,4-3,8% - G, 1,2-3,5% - Sі, 0,5%_о - Мn, 0,12% - S және 0,5% - Р. Кремний, никель, алюминий және т.б. элементтер шойынның құрамындағы темір мен көміртегінің өзара тартылыс күшін әлсіретіп, графиттің түзілуіне жағдай туғызады. Марганец, хром, вольфрам элементтері карбид түзеді.

Шойын ферритті, феррит-перлитті немесе перлитті (4.1-сурет) негізінде болып, ондағы графит тілім (пластинчатый), үлпек (хлопьевидный) немесе шар түрінде бөлініп тұрады.

4.1 -сурет. Феритті, ферит-перлитті және перлитті негізіндегі шойындардың құрылысы.

Сұр шойындар былайша белгіленеді: СЧ-12-23, СЧ15-32,СЧ32-52 т.б. (мұндағы СЧ - серый чугун, 12 шойынның үзілуге беріктік шегі, 23 иілуге беріктік шегі).

Сұр шойындардың механикалық қасиетін арттыру мақсатымен оларды балқытып, оларға модификатор деп аталатын, ұнтақталған (ферросилиций, феррокальций, магний) қоспаларды модификациялайтын шойынға қосады, қоспаның мөлшері 0,5-1% шамасында болуы тиіс. Әдетте құрамында көміртегі мен кремний элементтерінің мөлшері аз шойындар модификацияланады. Мысалы, 2,9-3,2% - G, 1-1,5% - Sі, 0,8-1,2%, - Мn, 0,12% - 3, 0,3% - Р.

Шойынды магний элементімен модификациялау шойынның жаңа түрін - беріктігі жоғары шойындар - алуға мүмкіндік береді. Мұндай шойынның құрамындағы графит шар түрінде болады. Бұл шойындар былайша белгіленеді: ВЧ40-10, ВЧ-60-2 (ВЧ-беріктігі жоғары шойын; бірінші цифр созуға беріктік шегін, екінші цифр - салыстырмалы ұзару коэффициентін көрсетеді).

Созылғыш шойынның тұтқырлығы жоғары. Соғылғыш шойын құйма күйінде ақ шойындар қатарына жатады. Құрамындағы темір карбидін бөліп, бос графит алу үшін термиялық өңдеуден өткізеді. Мұндай шойынның құрамындағы графит үлпек түрінде болады. Соғылғыш шойынның мынандай түрлері бар: КЧ-38-12, КЧ-40-6, КЧ-35-4, КЧ-30-3 (мұндағы КЧ соғылғыш шойын, бірінші цифр соғуға беріктік шегін, екінші цифр - салыстырмалы ұзару коэффициентін көрсетеді).

Структурасына қарай олар перлитті және ферритті болып екіге бөлінеді.