Шойындар. Ақ шойын

Сабақтың мақсаты:

1. Білімділік: Білімгерлерді шойын түрлерімен, қасиеттерімен таныстыру.
2. Дамытушылық: Сөздік қорын молайту, ойлау, жүйелеу, байланыстыру қабілеттерін, ой белсенділігін арттыру, ойлау шеберлігін, сөйлеу мәдениетін жетілдіру; ізденімпаздыққа, шығармашылыққа баулу.
3. Тәрбиелік:  Өз мамандығы үшін мақтаныш сезімін тәрбиелеу, өз Отанына адал қызмет етіп, үлесін қосуға шақыру, еңбексүйгіштікке тәрбиелеу.

Сабақтың түрі:  Аралас сабақ

Сабақтың әдісі: Баяндау, сұрақ-жауап, іздендіру

Пән аралық байланыс:  Сызу, химия, физика, материалтану, өндірістік оқыту сабағы.

Сабақтың көрнекілігі: Сызбалар,  үлестірме материал, сөздіктер,

Сабақтың барысы

І. Ұйымдастыру кезеңі

1.1. Білімгерлердің  сабаққа қатысуы мен дайындығын тексеру.

1.2. Білімгерлерге  сабақтың тақырыбын, мақсатын хабарлау.

1.3. Сабаққа назарларын аудару. 

ІІ. Үй тапсырмасын   тексеру

Қажақтау құралының сипаттамасы

1. Табиғи қажақтау материалдары
2. Жасанды қажақтау материалдары

ІІІ. Жан-жақты білімдерін тексеру

• Металдар неше топқа бөлінеді?
• Қараметаллдың ең көп тараған түрі.
• Машина жасау өнеркәсібінде көп қолданылатын металл.
• Түстіметалдарға қандай металдар жатады?
• Дүние жүзінде қаншадан астам түсті металл балқытылады?
• Түсті металды қанша сала өндіреді?
• Металлқасиеттерін ата

ІҮ.  Жаңа сабақ

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.

         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.

Шойындар – темір негізіндегі құймалар тобының жалпы атауы, олардың құрамында 2% жоғары көміртегі, сонымен бірге кремний, марганец және зиянды қоспалар – күкірт және фосфор болады.

Шойындардың қасиеттері.        

Құрамында 2,14 — 6,7 %  көміртегі бар темір мен көміртектің қорытпасы шойын деп аталынады.

Құрамында 2,6 % дан 3,6 % дейін көміртегі, 5% дейін кремний,

2% марганец және фосфор мен күкірттің қоспалары бар шойындар жиі қолданылады. Арнайы шойындардың құрамына құрамын жақсартатын  қоспаларды : никель, хром, молибден, ванадий, титанды қосады.

Шойындардың маркалары: СЧ10 – сұр шойын, 280 МПа –мен игенде созу кезіндегі төзімділік шегі 100МПа; КЧ 30 -6 – қақтауға төзімді шойын (ковкий чугун) созу кезінде төзімділік шегі 300МПа төмен емес және салыстырмалы ұзаруы 6%-дан кем емес;          ВЧ 38- 17 – биік төзімді шойын (высокопрочный чугун) созу кезінде төзімділік шегі   380МПа-дан кем емес және салыстырмалы ұзаруы – 17 % кем емес.

Болаттарға қарағанда шойындардың төзімділігі төмен, сыңғыш болады, болаттардан арзан емес және қалыпқа жақсы құйылып шығарылады. Сондықтан шойындар құйма бұйымдарды шығаруға көп қолданылады.

Ү. Бекіту

1. Шойынның балқу температурасы қандай?

Жауабы:  1100 ⁰С – 1200 ⁰С – та балқиды.

2. Шойын қандай тәсілмен алынады?

Жауабы: Шойынды домна пештерінде балқытып, темір рудасынан алады.

3. Шойынды өндіру үшін қандай материалдарды пайдаланады?

Жауабы: Шойынды өндіру үшін: темір рудалары, кокс, флюстар материалдарын пайдаланады.

4. Домна пештерінде шойынның түзілу процесі қалай жүреді?

Жауабы: Қорытардың алдында темір рудасын уатқыш машиналарға салып ұсақтайды, содан кейін руданы темірі жоқ бос жыныстан арылту үшін жуады.

5. Шойынды балқытып, қорытқан кезде қандай отын жағылады?

Жауабы: Шойынды қорыту кезінде кокс жағылады. Кокс жағу үшін көмірді ауа жібермей қыздырады. 

          «Сен маған, мен саған» сұрақ- жауап

1. Жайлап суыту  арқылы  алынатын  шойын  қалай  аталады? Сұр шойын
2. Шар түрінде  құрылымы  бар  шойын  қалай аталады? (беріктігі  жоғары  шойын)
3. Қандай шойын болатқа қайта өңделеді? (ақ шойын)
4. Қандай шойын күйдіру нәтижесінде алынады? (соғылатын  шойын)
5. Қандай шойынның құрамында графит  тілім  түрінде  болады? (сұр шойын)
6. Модификациялау нәтижесінде  алынған  шойын  қалай  аталады? ( беріктігі  жоғары)
7. Үлпек түріндегі графиті  бар  шойын  қалай аталады? (соғылатын шойын)
8. Қандай шойын  жоғары  құйылғыштық  қасиеттерге ие? (сұр шойын)

ҮІ. Қорытынды:   Шойын болаттан көміртегі мөлшерінің жоғары болуымен және құю қасиетінің өте сапалы болуымен ерекшеленеді. Шойынды қысыммен өңдемейді, соғылмайды.

ҮІІ. Бағалау

ҮІІІ. Үйге тапсырма: «Шойындар»  тақырыбын оқып, меңгеріп келу

Арнайы пән оқытушысы: Ауесханова Шинар Ауесханқызы

№9 Меркі колледжі