Еориялық мағлұматтар. 2.1.Ұнтақты металды және металл емес қорытпаларды ұнтақты металлургия әдiсiмен алады
2.1.Ұнтақты металды және металл емес қорытпаларды ұнтақты металлургия әдiсiмен алады. Мұндай металлургияның негiзi болып, алдымен ұнтақ жасайды, содан кейiн оны белгiлi температура аралығында пiсiредi және пресстейдi.
Бұндай ұнтақты металлургияның маңыздылығы болып, өте ерекше күрделi ерiтiндiлерден, бiр-бiрiнде ерiмейтiн материалдардан қорытпалар алу. Бұл әдiсiпен сондай-ақ көп мөлшерде қосымша өңдеудi керек қылмайтын, бiр типтi дәл өлшемдi бөлшектер алуға болады.
Ұнтақтарды (металды, сол сияқты металл емес) механикалық және физика-механикалық әдiстер мен алады.
Механикалық әдiсте, қатты және мортты материалдарды және қорытпаларды дiрiлдi, күйiнтелi, балғалы диiрмендерде ұнтақтайды (ұсатады), сондай-ақ сұйық металды ауа қысымының ағысымен бүрку, оны суға немесе айналмалы дискiге құйғанда түйiршiктеудi қолдануға болады. Ұнтақтарды физика-механикалық әдiспен алғанда, олар дәстүрлi әдiстен қарағанда химиялық құрамы өзгеше болады. Ондай әдiстер бiрнеше – металдар қышқылдарын қалпына келтiру, электролиз термиялық диссоциация, кристалл аралық тотықтанудың химиялық ұсақталуы.
Алынған ұнтақтарды келесi өңдеуге дейiн өлшемдерi бойынша сұрыптайды, араластырады және алдын ала өңдейдi. Содан кейiн шихта тәрiздес ұнтақтарды пресстейдi.
Пресстеу суық және ыстық түрлi болады. Бiрiншi жағдайда ұнтақ қыздырылмайды және салқын күйде арнайы прессқалыптарда 200-1000 МПа қысыммен пресстеледi. Одан соң пресстелген бұйымдарды термиялық өңдеуге – пiсiруге ұшыратады. Ыстық пресстеуде бөлшектердi жасау процессiмен олардың термиялық өңдеулерi бiрiктiрiледi.
Қатты қорытпалы кескiш құралын жасау технологиясы болып, ұнтаққа негiзi вольфрам карбидi және вольфраммен титан карбидiне құрамды – кобальтты қосады. Болашақ бұйымның түрiне ұқсайтын шихтаны қаттылығы жоғары болаттан жасалған пресс-қалыптарда пресстейдi. Пiсiрудi, атмосферасы қоршалған пештерде жүргiзедi.
Негiзi мыс тесiктi қорытпаларды 600-8000 С-те қыздырады, негiзi темiр – 1000-13000 С-те, құралдар үшiн қатты қорытпаларды – 1500-16000 С –те сутегi сферасында.
Мұндай бұйымдар қаттылығы барлық өңдеулерден кейiн HRА92 дейiн жетедi, ал жұмсарту температурасы 10000 С-қа дейiн.
2.2. Ұнтақты металлургия өнiмдерiне: металды-керамикалық, үлпiлдек ұнтақты және құрылма материалдар жатады.
2.2.1. Металдыкерамикалық қатты қорытпалар негiзi үш түрге бөлiнедi: вольфрамды (ВК) титанды-вольфрамды (ТК) және титанды-танталды-вольфрамды (ТТК). Қатты қорытпалардың негiзгi түрлерi келесi кестеде көрсетiлген. Сурет. а) ақшыл түстi жағалайы қара цементтелген байланыстыру кобальтiмен қоршалған вольфрамды қорытпаның құрылымы көрсетiлген, ал б) суретiнде қара түстi кобальттен және сұр түстi карбидтен ТIС тұратын, титанды-вольфрамды қорытпа (ТК) микроқұрылысы көрсетiлген.
Металды керамикалық құралдардың белгiлi кемшiлiгi болып жоғары морттылығы және соққылы ауырлыққа нашар кедерлiгi.
2.2.2. Үлпiлдек ұнтақты материалдар.
Бұл топтың айырмашылықты (порис) қажеттi пайдалану қасиеттерiн алуға жол беретiн, бiр қалыпты мөлшерлi үлпiлдiк болуы. Фрикционды материалдар үлпiлдектiгi +10-13%, антифрикционды – 15-35%, сүзгiштi – 25-30%, жоғары пористiлi және көбiктiматерилдарды 95-98% құрайды.
а б
Сурет 11.1 Металды керамикалық қатты қорытпалардың құрылымы:а) вольфрамды қорытпа (ВК), б) титанды вольфрамды қорытпа (ТК).
Антифрикционды материалдар тербелiс iшпектерiн жасауда қолданылады. Олардың көбiсi май сiңiлген (пористiлi) негiзден тұрады.
Кесте 11.1
| Қорытпа таңбасы | Қорытпа құрамы, пайыз. | HRА | |||
| Карбид WC | Co | TIC | TaC | ||
| ВК 6 | - | - | - | ||
| ВК 20 | - | - | |||
| Т5К10 | - | ||||
| Т15К6 | - | ||||
| ТТ7К12 | |||||
| ТТ20К9 |
Соңғы уақытта металды пластмассты антифрикционды материалдар кеңiнен қолдануда: қыздырылған қолаграфиттер, титан, коррозияға ұшырамайтын болаттар. Коррозияға төзiмдi және үйкетiске төзiмдi бұйымдар алынады.
Фрикционды материалдар әр түрлi айырым муфтiлер және тежегiштер жұмыстарына арналған. Бұл материалдардың жұмыс iстеу шарттары өте ауыр. Қыздырылған ұнтақты материалдардан жасалған сүзгiштер өздерiне тән пайдалану мiнездемелерi мен басқа сүзгiш материалдардан асып түседi. Ұнтақты коррозияға төзiмдi сүзгiштердi – тот баспайтын болаттан, никельден, латуннен және т.б. жасайды. Мұндай сүзгiштер мың сығаттай жұмыс iстейдi және жұмыс процессiнде жаңғартылады (регенерация).
2.2.3. Олардан жасалған құрылма материалдар мен бұйымдар ең көп таралған ұнтақты материалдар түрлерi болып келедi. Бұл топтағы материалдарды жасағанда темiр-графит қоспаларымен қоса, темiр-мыс-графит, темiр-шойын қоспаларында пайдаланады. Ұнтақты жасалған бөлшектер арасындағы белгiлi орынды пiшпектi сақиналар және тегергiштер алады. Тегершiктердiң жұмыс iстеу шарттарына байланысты оларды темiр-графиттен немесе мыс графит-темiр және қоспалы элементтерден жасайды. Пiшпектi сақиналарды өндiрiсте ұнтақты технологияға өтуде металл шығынын және сақиналар құнын 30-40 пайызға (%) төмендетедi, шойынды құйма қаттылығы 1,5-2 есе, тежелуi 1,5-3 ретке, серпiмдiлiгi 1,2-1,5 рет аса түседi.