в.в.овчинников

ДƏНЕКЕРЛЕУ АҚАУЛАРЫН ЖІКТЕУ ЖƏНЕ ДƏНЕКЕРЛЕУ ҚОСЫЛЫСТАРЫНЫҢ САПАСЫН БАҚЫЛАУ

ə

йкес орта к ə сіптік білім берудің оқу үдерісінде пайдалануға арналған оқулық ретінде ұсынған.

ə

скеу

ƏОЖ 621.791.05(075.32) ББК 34.441-7я722

Пікір беруші –

ə

скеу қ.

Овчинников В.В.

ə

некерлеу ақауларын жіктеу ж ə

не д ə

некерлеу қосылыстарының сапасын бақылау :

орта к ə

ғ ы

, 2017. – 224 б.

Оқулық ПМ 04 «Д ə

некерлеу ақауларын жіктеу ж ə

не д ə

некерлеу қосылыстарының сапасын бақылау» «Д ə

некерлеуші» к ə

сібі бойынша Орта к ə сіптік білім беруге арналған Федералдық мемлекеттік білім беру стандартына с ə

йкес жасалынған.

ə

некерлеу қосылыстарының типтік ақаулары қарастырылған. Олардың д ə

некерлеу қосылыстарындағы орындарына ж ə не түрлеріне байланысты ақаулардың халықаралық кодталуы сипатталған. Ақаулардың        д ə некерлеу        конструкцияларының        жұмысқа қабілеттіліктеріне ықпалы қарастырылған.

Өнерк ə

сіпте кеңінен қолданылатын ақауларды табу мен с ə

йкестендірудің бұзу ж ə

не бұзбау ə

дістері баяндалған (ішкі ж ə

не сыртқы). Д ə

некерлеу ақауларын балқытумен, электронды-с ə

улелі ж ə

не контактілік д ə

некерлеумен жоюдың неғұрлым тиімді т ə

ə

сіптік білім беру мекемелері студенттеріне арналған.

7я722

Аталмыш басылымны ң т ү пн ұ с қ

а-макеті «Академия» баспа орталы ғ ыны ң

меншігі болып табылады ж ə

не оны құқ ы қ

иегеріні ң

келісімінсіз кез-келген т ə

сілмен к ө

шіріп басу ғ

а тыйым салынады.

ə

Құрметті оқырман!

Аталмыш о қ улы қ

ə

некерлеуші» маманды ғ

ы бойынша о қ уə

дістемелік жиынты ғ ыны ң б ө

ə

некерлеу ақауларын жіктеу ж ə

не д ə

некерлеу қосылыстарының сапасын бақылау» к ə

ə

дістемелік жиынтықтары д ə

стүрлі ж ə

не жалпы білім беру ж ə

не жалпы к ə

сіптік п ə

ндер мен к ə сіптік модульдерді оқуды қамтамасыз етуге мүмкіндік беретін инновациялық оқу материалдарынан тұрады. Əрбір жиынтық жалпы ж ə

не к ə сіптік құзыреттерді, оның ішінде жұмыс берушінің талаптарын ескере  отырып,  меңгеру үшін қажетті оқулықтардан ж ə

не оқу құралдарынан, оқу ж ə

не бақылау құралдарынан тұрады.

Оқу басылымдары электронды білім беру ресурстарымен толықтырылады. Электронды ресурстар интерактивті жаттығулары ж ə

не тренажерлары, мультимедиялық нысандары бар теориялық ж ə

не т ə

жірибелік модульдардан, қосымша материалдарға ж ə не интернеттегі ре сурстарға сілтемелерден тұрады. Оларға терминологиялық сөздік ж ə

не жұмыс уақыты, бақылау  ж ə

не т ə

жірибелік тапсырмаларды орындау н ə

тижелері т ə різді оқу үдерісінің негізгі параметрлері тіркелетін электронды журнал қосылған.

ə

некерлеудің ə

ртүрлі т ə

сілдерін пайдалану арқылы жүргізіледі. Д ə

ə

ə

ə

ралуан түрлерінің пайда болуы мүмкін.        Тиісінше,        дайындалатын        конструкциялардың        сапасын

арттыруүшінбұзбайбақылау ə

дістерімаңыздым ə

ə

сіптің  бірқатарында  д ə

д ə

ə

ə

некерлеу жұмыста- рын механикаландыру        мен        автоматтандыру        деңгейінің        жеткілікті д ə

азіргі   уа қ

ытта   д ə

некерлеу қ

осылыстарыны ң

ə

ə

ə

ə

не  т.б.  т ə

різді бұзбай бақылау ə

ə

зірленген        ж ə

ə не капиллярлық        дефектоскопия,        сонымен        қатар        өнімдерді

герметикалық   сынау   т ə

різді   бұзбай   бақылаудың   д ə

стүрлі ə

дістері де одан ə

ə

ə

ə

ə

ə

ə

не – балқымауды, сызаттарды ж ə

Ультрадыбыстық ə

діс керісінше, жазықтық ақауларға неғұрлым сезімтал ж ə

не 1 мм ж ə не одан да кішкене диаметрдегі ұсақ тесіктер түріндегі ақауларды табуда тиімділігі төмен.

ə жірибе        көрсеткендей        бақылау        үдерістерін        дұрыс ұйымдастыру ж ə

не қандай да бір бақылау ə

дісін немесе ə

дістер үйлесімін дұрыс        т аңдау д ə некерлеу  қо сылыст  арының  с апаларын жоғары сенімділікпенбағалауғамүмкіндікбереді. Шығарылатын                өнім        сапасына                қойылатын        талаптарды арттыру   д ə

некерлеу   технологиясы,   бақылау   аппаратурасы жұмысы  ж ə не  бақылау  қызметтерін  ұйымдастыру  бойынша, білімдер        жиынтығына        ие                мамандарды        дайындаудың

қажеттіліктерін тудырды.

Аталмыш оқулық студенттерге қажетті білім алуға, бақылау операцияларын орындау т ə

сілдерін меңгеруге, құрылғымен ж ə

не бақылау аппаратурасы жұмысымен танысуға көмектесуі қажет. Өнерк ə

сіпте басқа ə

дістерге қарағанда айтарлықтай жиі қолданыла- тын радиациялық ж ə

не ультрадыбыстық бақылау ə

дістеріне айрықша назараударылады.

1-ші бөлім

1.1.

Балқыту арқылы д ə

некерлеу барысында жалғанатын элементтер

ə некерлеу барысында тек жалғанатын элементтер жиектері ғана балқытылады. Балқыту д ə некерлеу аймағында – балқыту кеңістігінде орын алады. Балқытылған металдар, бір-бірлерімен араласа отырып, үздіксіз қозғалыс ж ə

не араласу қалпындағы болатын, ортақ д ə

некерлеу ваннасын түзеді. Мұндай ваннаның шекаралары негізгі металдың ж ə

не бұған дейін қалыптасқан д ə

некерлеу жігінің балқытылған аумақтары болып табылады.

ə некерлеу үдерісінде жылу көзі жалғанатын жиектердің бойымен жылжиды, ал онымен бірге балқушы кеңістік ж ə

не д ə

некерлеу ваннасы да жылжып отырады. Флюспен д ə

некерлегенде д ə

некерлеу ваннасы, д ə некерлеу доғасының ореолын, көзге көрінбейтіндей етіп толықтай жабатын, балқытылған флюс- шлактан тұратын қабыршақпен (көпіршіктен) қоршалады. Газдық қорғаныспен д ə

некерлеу барысында д ə некерлеу ваннасы газдан түзілген түссіз қабыршақпен қоршалған, ал жабылған электродтарды пайдаланғанда д ə

некерлеу ваннасы шлакпен ж ə

не газбен қорғалған. Екі жағдайда да д ə

некерлеу доғасы ореолы жақсы көрініп тұрады. Электршлакты д ə

некерлеуде ж ə

не тік жіктерді флюспен доғалық д ə

некерлеуде, д ə некерлеу ваннасы, қоршаған ортадан оның бетінде орналасқан,   шлакпеноқшауланған. До ғ алы қ д ə

некерлеуде бал қ

ыту ке ң

істігін шартты т ү

рде екі учаскеге б ө

луге болады (1.1-ші сурет): негізгі – негізгі ж ə не қ

осымша металды ң бал қ

уы орын алады ж ə

не со ңғ

ы, б ұ

л жерде д ə

некерлеу ваннасы орналас қ

ан ж ə

не оны ң

кристалдануы басталады. До ғ алы қ д ə

некерлеу барысында д ə

некерлеу ваннасыны ң

пішіні, оны ң ұ

зынды ғ

ымен, енімен ж ə не қ алы ң ды ғ

ымен, сонымен қ

атар негізгі металды ң бал қ

уы тере ң

дігімен аны қ

талады (1.2, а суреті).

-ші сурет. Балқу кеңістігі құрылымы:

ə некерлеу ваннасы негізгі металдың балқу температурасына ие, изотермиялықбетпеншектеледі.

ə

некерлеу ваннасының көлемі д ə

некерлеу т ə

сілі мен т ə ртібіне байланысты 0,1 ден 10 см3 – ке дейін болып өзгеріп тұрады. Жоспарда д ə

некерлеу ваннасы д ə

некерлеу бағыты бойымен созылған эллипстік сипатқа ие (1.2, б -

суреті ).

ə

некерлеу ваннасының көлденең қимасы д ə

некерлеу т ə

сілі мен т ə

ртібіне байланысты кең ауқымдарды өзгеріп отырады. Доғалық д ə некерлеу үшін үшін, жартылай шеңберге жақын болатын пісіру пішіні неғұрлым т ə

н болып табылады. Д ə

некерлеудің с ə

улелік т ə

сілдерінде д ə

ə

некерлеу ваннасында, оның ə

ртүрлі учаскелерінде сұйық қалыпта болуы біркелкі емес. Д ə некерлеу ваннасының болуыныңорташаұзақтығы   с,   келесіформулабойыншаанықталады t св ≈

g б ұ

л жерде

ң ұ

зынды ғ

ы, мм; v

қ

ызу к ө

зіні ң

жылжу жылдамды ғ

ы, мм/с.

e

h p

h

ə

некерленетін металдың қалыңдығы; е

q

р

пл

ə

некерлеуваннасының ұзындығы бойынша бөлінуі

Доғалық д ə

некерлеу барысында, температура д ə некерлеу ваннасының ұзындығы бойынша біркелкі таралмайды (1.3-ші сурет). Ваннаның бас жағында, жылу көзінің ықпалымен металдың балқуы орын алады ж ə

не оның шлакпен ж ə

не газдармен өзара ə рекеті неғұрлым қарқынды жүреді, метал оның қызу температурасынан айтарлықтай жоғары температурада қызған Тпл. Ваннаның артқы бөлігіндегі температура, негізгі  металдың балқу температурасына жақындайды.

Конструкциялық төмен көміртекті болаттардың д ə

некерлеу ваннасының флюспен д ə некерлеу барысындағы орташа температурасы шамамен 1 800 °С құрайды, ал максималды температурасы 2 300 °С дейін жетеді.

ə

некерлеу ваннасының басқы бөлігінде орналасқан д ə некерлеу доғасының бағаны, негізгі металдың балқыған бетіне механикалық ықпал – қысым көрсетеді. Бұл қысым қуатталған бөлшектердің металдың бетіне икемді соғылуының; доғалық аралықтағы газдардың қысымының, ж ə не шартталған электрдинамикалық күштермен шартталған доғаның ісінуінің бірлескен ықпалы н ə

тижесінде пайда болады. Мұндай бағытталған қысым тек симметриялық емес д ə

некерлеу доғасында, яғни кіші ж ə не үлкен қималы элект родт ар арасында жанатын доғада: біздің жағдайымызда электрод немесе д ə

некерлеу сымы ж ə

ə

некерлеу доғасы астынан шығарылуына ж ə не оның бағанының негізгі металдың ішіне батуына алып келеді, бұл балқу тереңдігінің ұлғаюына алып келеді. Д ə некерлеу доғасы металдың бетіне көрсететін қысымы, оның бойымен жүріп тұрған тоқтың шаршысына пропорционалды. Бұл қысымды жылудың қызу көзінен шоғырлануын ұлғайту арқылы арттыруға болады, мысалы электродтағы тоқтың тығыздығын арттыру, электродтың ұшында төлкені түзетін флюсті немесе балқуы қиын жабындыны қолдану арқылы (терең пісіруге арналған электродтарменд ə

некерлеубарысында).

ə некерлеу доғасы балқыған металдың бетіне көрсететін қысым неғұрлым үлкен болған сайын, оның бағанының металдың ішіне батуы да ұлғая беретіні көрініп тұр. Д ə

некерлеу доғасы қысымын төмендету үшін алдыңғы бұрышқа еңкіш электродты д ə

некерлеуді, бірнеше доғалармен д ə

некерлеуді немесе басқа да т ə

сілдерді пайдаланады.

ə

некерлеу доғасынан бетке ықпал ететін д ə некерлеу ваннасы күштерімен ығыстырылып шығарылған сұйық метал, доғаның жылжуымен балқушы кеңістіктің артқы жағына  алып тасталынады. 15 А/мм2дейінгі электродтағы тоқтың тығыздығы жағдайында, бұл жылжу үлкен емес ж ə не металмен толтырылмаған ойыс – кратердің пайда болуымен көрініс береді. Электродтағы тоқтың жоғары тығыздықтары жағдайында, д ə некерлеу ваннасы металының басты учаскеден сұйық металдың толық жойылғанына дейін айтарлықтай жеткілікті д ə

режеде жылжуы байқалады. Мұнымен балқу кеңістігінің басты ж ə не артқы бөліктеріндегі сұйық металдың деңгейлерінің айырмашылығы шартталатын болады (1.4-ші сурет). Деңгейлердің мұндай айырмашылықтарын қолдау үшін рд доға қысымы ж ə

не сұйық металдың гидростатикалық қысымы ж ə не рг шлакқысымы арасында теңдік болуы қажет. Егер, Рд< Ргболса, онда метал мен шлак орын алған ойысты толтырады, бұл д ə некерлеу үдерісінің соңында орын алады. Егер, рд> рг болса, онда жіктің қалыпты қалыптасуы бұзылады. Балқытылған метал балқу кеңістігінің бас жағына қарай жылжығаннан кейін, беті беттік тартылу күштерімен ұсталынып тұрған, сұйық металдың жұқа пленкасымен жабылған бет - жырашық ойық қалады. Д ə некерлеу доғасының жылжуына байланысты, одан кейінгі учаскеден жылжушы сұйық метал жырашықты толтыратын болады. Бұл ретте келіп түскен талдың сұйық пленкамен қосылуы ж ə

не қыздырылған д ə

Бал қ

у ке ң

істігіні ң арт қ ы б ө

лігіндегі қ

ызу к ө

зіні ң

жойылу жа ғ

дайында, жылуды ң суы қ

метал массасына кетуі жылуды ң а ғ

ынынан артады ж ə

не металды ң қ

атуы – д ə

некерлеу ваннасыны ң

кристалдануы басталады.

p г

-ші сурет. Сұйық металдың д ə

некерлеу ваннасы бас ж ə

не артқы бөліктерінде орналасуы.

Металдың қатуы үдерісінде балқу шекараларында, қосылыстың монолиттілігін қамтамасыз етуші ортақ кристаллиттер түзілетін болады.

Электршлакты үдерісте жоспардағы д ə некерлеу ваннасы тұрақты кенді басымдықты тік бұрышты немесе тік бұрыштыға жақын кескінге ие болады. Д ə некерлеу ваннасының мұндай пішіні электро- дтың (электродтардың) кері-алға қарай жылжуымен ж ə не оның бетінде сұйық артық қыздырылған шлактың айтарлық мөлшерінің болуымен анықталады. Д ə

ж ə

ə некерлеу ваннасы металының сұйық қалыптан қатты қалыпқа өтуі алғашқы кристалдану деп аталады. Алғашқы кристалдану бағаналы кристаллиттердің пайда болуымен аяқталады. Алғашқы кристалдану н ə

ə ртүрлі учаскелерінің құрамын теңестіруге ұмтылатын диффузиялық үдерістер дамиды. Бірақ, металдың суық қалуының айтарлықтай жылдамдығына ж ə не диффузия үдерістерінің баяу орын алуларынан қатты ерітінділерде метал жігі құрамының толық теңесуі орын алмайды. Бұл аймақтық жоюды, яғни жекелеген кристаллиттер шегіндегі химиялық элементтердің біркелкі емес бөлінулерінде болатын, дендрит ішілік біркелкі еместікті ж ə не метал жігі қимасы бойынша химиялық элементтердің біркелкі емес бөлінуін анықтай- ды. Микроскопиялық біркелкі еместіктің сипаты мен деңгейі, метал жігінің сызаттардың пайда болуына төзімділігіне ж ə

ə

некерлеу жіктерінде дендрит ішілік химиялық ə ртектілік өрістейді. Аймақтық жою айтарлықтай аз көрініс береді: пісірменің ауқымды пішінінде – күкіртпен ж ə не жік бетінің бірқатар басқа да элементтерімен, пісірменің енсіз пішінінде – жік өзегі бойынша металменшамалы қанығуды. Дендрит ішілік ə ртектілік пен аймақтық жою деңгейлері айтарлықтай көлемде, метал жігінің суып қалуы шарттарынан ж ə

не оның химиялық құрамына т ə

ə

ртектілік деңгейі күрделі т ə

у- елділіктегі д ə

д ə

некерлеу ваннасының шынайы д ə

некерлеу жіктерінің кристалдануларына т ə н металының суып қалу жылдамдығының өзгеруі, аймақтық жою деңгейіне ықпал етпейді.

ə некерлеу қосылысының сапасына, балқу аймағында орын алатын диффузиялық үдерістер айтарлықтай ықпал етеді. Мұнда, химиялық элементтердің сұйық ж ə

не қатты фазалардағы ə ртүрлі ерігіштіктері салдарынан, негізгі металдың шекаралық учаскесі мен оған шекаралас жатқан метал жігі учаскесінің химиялық құрамдары айтарлықтай ерекшеленеді.

Бірқатар жағдайларда, жіктің ұзындығы бойынша ж ə не оның жекелеген учаскелеріндегі химиялық құрамының айтарлықтай ерекшеліктер, яғни жіктің микроскоптық ə

ртектілігі байқалады. Бұл айырмашылық ə

детте д ə

некерлеу т ə

ртібінің ауытқуларымен, д ə

некерлеу материалдары құрамдарының өзгеруімен ж ə

не басқа да технологиялықсебептерменшартталған.

ə

некерлеу жіктері металдарындағы байқалатын ə ркелкілік, металдың кристалдық  торларының   жетілмеу  орындары  шо ғ ы р л а н ғ а н , у ч а с ке л е р б о й ы н ш а ө т е т і н қ а й т а л а м а (полигондандырылған) шекаралардың пайда болуымен байланысты. Физикалық ə

ртектілік д ə

некерлеу жігінің сынғыш қалыпқа, кристаллиттер аралық коррозияға ж ə

не басқа да қасиеттергеөтуінеайтарлықтайықпалкөрсетеді.

ə

н е ке рл еу ва н н а с ы н ы ң а л ғ а ш қ ы ж ə

н е қ а й т а л а ма кристалдануын бөліп көрсетеді. Д ə

деп аталады. Бұл үдеріс негізгі немесе бұған дейін балқытылған металдың ішінара балқытылған түйіршіктерінен басталады ж ə

не балқусызығынормалынақарайжалғасатынболады(1.5-ші      сурет).

ə

некерлеу ваннасының доғарық д ə некерлеудің барлық түрлеріндегі алғашқы кристалдануы, кристалданудың дайын орталары болып табылатын, алдыңғы қабаттың бағандық кристаллиттерінен (көп өтпелі д ə некерлеуде) немесе негізгі металдың ішінара балқытылған түйіршіктерінен басталады. Сонымен бірге, металдардың арасындағы көзге көрінетін шекара жоғалып кетеді. Негізгі метал мен жіктер кристаллиттері түйіршіктерінің бөлінуінің шартты беті, жік шекарасы немесе А балқуы шекарасы деп аталады (1.6-шы

сурет).

1.5

-ші сурет. Жік металының кристалдану сызбасы:

1        2        3

1.6

-ші сурет.

балқу шекарасы

Аустениттік болаттарды д ə некерлеу барысында көптеген жағдайларда бағандық кристаллиттердің көлемдері, негізгі металдың түйіршіктері көлемдерімен с ə

йкес келеді. Басқа металдарды ж ə

не қоспаларды д ə

ə некерлеу барысындағы жік металының алғашқы кристалдануы үдерісінің, қабаттарды орындау арасындағы шамалы үзілістермен доғалық д ə некерлеумен алынған, көп қабатты жіктердің алғашқы кристалдануы үдерісінен ешқандай айырмашылығы жоқ. Тек метал ванналары учаскелерінедегі жылжымаларға жанасатын кристаллиттер, жіктің ішіне 10...20 мм ене отырып суып қалудың бетіне перпендикулярлы өсетін болады. Қалыңдықтары 30 мм  дейінгі металдарды д ə некерлеу барысында қосымша суытылатын беттердің болуы, кристаллиттердің өсуінің радиалды-өзектік бағытыылықтарын шарттайтын болады (1.7-ші сурет). Д ə некерленетін металдардың 50 мм артық қалыңдығы жағдайында, жіктің негізгі бөлігінің кристалдануы ə

деттегі сипатқа ие болады, ж ə

не тек жылжымаларда ғана кристаллиттердің өсуіне т ə

нбағыттылықбайқалатынболады.

ə некерлеу ваннасы металының алғашқы кристалдануы, құймалар мен кесектердің кристалданулары т ə

1.7

-шісурет. 30 ммдейінгіметал қалыңдығындағыэлектршлактық д ə

некерлеу барысындағы кристаллиттердің өсу бағыттары.

Əдетте доғалық д ə некерлеу барысындағы кристалдандыру қабатының қалыңдығы миллиметрдің оннан бір бөліктерін құрайды. Электршлактық д ə

некерлеуде кристалдандыру қабаты үлкен қалыңдыққа ие ж ə

ə

рекеттерімен шартталған: д ə

некерлеу ваннасының металын кристалдандыруының жасырын жылу бөлуі, д ə

некерлеудің шынайы тербелесітері жағдайларындағы ж ə

не т.б. байқалатын балқу кеңістігінің артқы бөлігіндегі металдың толқын т ə

різді түсуі.

ə некерлеу        ваннасының        алғашқы        кристалдануы        сипатының үзіктілігі, жік металындағы жоюдың тағы да бір түрін анықтайды – қабатты ə ртектілік.   Крист   а  лдандырушы   қабат                төменгісі қанықтырылған,  жоғарғысы  –   ортаңғы  учаскемен  салыстырғанда жоюшы қоспалармен аздырылған үш сипатты учаскелерден тұрады.

ə

не жік металының құрылымының ж ə не кристалдық тордың өзгеруімен сипатталады. Бұл жерде құбылыстардың сипатына суыту жылдамдығы шешуші ықпал көрсетеді: д ə

некерлеу жылдамдығы неғұрлым жоғары ж ə не қоршаған орта температурасы төмен болған сайын, суып қалу жылдамдығы да ж ə

не ішкі кернеулердің ж ə

не сызаттардың пайда болулары мүмкіндіктері де соғұрлым жоғары.

ə не

кристаллитер аралық бұзылымдарға алып келетін микро ж ə

не макроскопиялық сызаттар аталады.

Ыстық сызаттардың пайда  болуларының алдын-алу үшін марганецтің жоғарғы құрамы ж ə

не күкірт пен көміртектің минималды құрамы бар д ə некерлеу материалдарын пайдалану қажет; жік металына қоспалану элементтерін (титан, алюминий, мыс) енгізу; д ə

некерлеуді а лдын-а ла қыздырумен ж ə

ə некерлеу қосылыстарында айтарлықтай ішкі кернеулердің пайда болуының салдарынан пайда болатын

суық сызаттар д ə

некерлеу аяқталғаннан кейін байқалады.

Суық сызаттардың пайда болуының алдын-алу үшін, фосфордың минималды құрамы бар д ə

некерлеу материалдарын қолдану, д ə

некерлеуді оңтайлы т ə

ртіптерде жүргізу; жікті д ə

некерлегеннен кейін соғу қажет.

Балқыту арқылы д ə некерлеумен орындалған жіктер қабатты құрылымға ие. Өздерінің ірі көлемдерімен ерекшеленетін бағандық кристаллиттер, олардың макроқұрылымдарын зерттеу барысында жеңіл байқалады. Д ə

некерлеудің т ə

сілі мен т ə ртібіне  байланысты, бағандық кристаллиттердің көлемдері жеткілікті кең ауқымдарда құбылып отырады. Осылай, доғалық д ə

некерлеу  барысында олардың көлденең көлемдері ə

детте 0,3...3,0 мм құрайды. Электршлакты д ə

некерлеу үшін д ə

некерлеу ваннасының айтарлықтай көлемдері ж ə не балқытылған металдың жоғары температураларда ұзақ уақыт бойына болулары т ə н болғандықтан, бағандық кристаллиттердің көлденең көлемдері бұл жағдайда 3.7 мм құрайды.

Кристаллиттердің өсуі ə

детте негізгі металға ж ə

не д ə некерлеу ваннасы металы бөлімінің қисық сызықты бетіне қалыпты болса, ал көп өтпелі д ə некерлеуде – кристалдаушы қабат металы мен бұған дейін кристалдандырылған қабат металы арасындағы шекарасына жақын болады.

Доғалық бір қабатты д ə некерлеу барысында бағандық кристаллиттер, өздерінің бағыттарын өзгертпестен, кристаллдау қабаттары арқылы өседі. Көп өтпелі д ə

некерлеу барысында ə рбір келесі қабаттың кристаллиттерінің өсуі, алдыңғы қабаттың ішінара балқытылған кристаллиттерінен басталады, ж ə

не де жекелеген қабаттардың кристаллиттерінің өсімі бағыты с ə

йкес келмейді, өйткені бұлқаббатардыңконфигурациясы ə

ртүрлі.

Бағанды кристаллит толық емес қырлы дендриттер тобы болып табылады. Дендриттер балқу шекараларында, ə

детте д ə некерлеу ваннасының кристалдануының бастапқы кезеңінің аз жетілген салалары мен діңіне ие болады. Дендриттер балқу шекарасынан қашықтауына байланысты, кристалданудың екінші ж ə

ə

некерлеу оның т ə

ртібіне, химиялық құрамына ж ə

не д ə некерленетін металдардың қалыңдықтарына байланысты, жік металының макроқұрылымының төрт типі байқалады.

Жік металының макроқұрылымының бірінші типі үшін үш учаскенің болуы т ə н. Балқу шекарасы мен жылжымаларда қалың бағандық кристаллиттер учаскелері орналасады. Əрбір мұндай кристаллит, д ə

некерлеу ваннасының кристалдануының бастапқы кезеңінің діңдері ж ə не ə лсіз көрсетілген өзектері бар дендриттер колониясы болып табылады. Балқу шекарасынан бірқатар қашықтықта қалың бағандық кристаллиттер, криталдандырудың екінші ж ə не үшінші кезеңдері өзегі бар, жетілген дендриттер колониясы болып табылатын неғұрлым жұқа кристаллиттергеөтеді. Жұқа кристаллиттер жіктің ішіне қарай ене отырып, ені жік өзегі бойынша 0,5...10. мм болатын жолақты алып жатқан, тең өзекті кристаллиттер учаскесіне жетеді.

aіf.Tapm.n<;raіl: caJіaJіaHFa.H K.¥Pl> JlhІMFa

e. )l{іK MeTaJlhІHhІB;, HeF¥P.ІThlM        6aіb\aJіaTbІH MaKpOK.¥J)hlJlh1MblHl>ІH; e:KіHІІІі THІІ , TeK K,am.rn; )!(;:)He )l(\[l\a 6aІ'aH)l.hll\ KpHCTaJІJІHTTep ytіacKenepіHіe;6orryFJMeHcHІІarrana,n;1>І.

rn eKa

pac1.rnaH xaK

eHeTllі,6araH,ll.hl )l(\[l\a KpHCTaJІJІHTTep yqacKecіH 6oJІYLІ Fa.Ha TІ>H (,!!;OFaJlhlK, ,ll.;:)HeKepney 6ap1> ChlH,ll.aFbl )l(іKTep        CaJіhІHYDІHa

TeK

І\aJіb!H; 6aFaH,!l;DІ KpHCTaJІJІHrrepyqacKerrepіHіe;   6onyDІMeHraHa cm1arrana,ll.l>І. CoH1>1MeH 6 pre,Ke3-KeJіreH )1(3F.lJ.aH.D.a K,aJіh E\ KpHCTaJІHrrep yqacKecі MeTaJіhl, 6acR;a yqacKeH H; MeTaJІ)l.apbІHa І<;aparaH)l.a HeF¥PJіhІM

)l{іK MeTaJlhlHl> H; aJІFamK,1>1 6arnH,ll.l> K, J\¥PhllіhlMhІH 6amneKTey )K;:)He

yrn 6ona,ll.l> : apHaym,1 MO,!!;H<pm<aTop-3rreMeHrrep.D.і K,OJІJJ.aHy, yJіnpa,ll,1>161.1cThl HeMece MexaHHKaJіb J\ Tep6eJііcTepJJ.іH. JJ.HeKepney

BaHHac1>ІH1> H; cyhlll K,any1>1)l(hlJІ,ll,aM)J;hІFhІHhІB; ¥JІFaІOhІ.BіpaK,, 6¥JІ .D.іcTep,ztі )l(y3ere acJ>1py eTe K,HhІH,)KHe COH,ll.hll\l'aH,OJіap KeH;ІHeH]\OJІ,lJ;aHb CK,aHe eMec.

>KіKTep,D;e,      COHDІMeHK,aTapK,¥HhІJІMaJіblK.¥PhІJіhІMFaHe6orra,ll.l>І.

, K0MіpreKTі TeMіp K,ocnanaphl),aJІJІOTpomn<aіlhll\ 03repynepre ,a;eіlі.H  CaK,TaJіhlHaThІH 6ona,ZJ;hl. TeMіp Herі3іH.D.erі1<,ocnanap,ll.a aJІJІOTpOІІHJ(aJіhlK, a3repіcrep , y­

}\aTThl K,aJіhlІІTaFbl 6іp 3JІJ10TpOІІHKaJіbІІ\ K,aJіbІІІTaH 6acK,achrna myі K,aHTaJіaMa KpHcTaJІ,ZJ;aHY ,ll.err aTana,ZJ;LІ. І\aіl:TanaMa KpHCTaJІ,ZJ;aHy HІTTІ' DKecіH)l.e

n aTaJіa)l.hl. І\aіі:TanaMa        MHKpOK,¥PDІJіh MHhlH, curraThl)l(іK MeTaJTh HblB; XHMІDІJlh K, K,¥paMh MeH ,

e

)KaHacaTDІH Herі3rі MeTaJІ,

C TeMІІeparyparn ,n;eіfіHrі K,1>13,n;1>іpyra ryce)J;і.

TeMrrepaTypanap1>1)l.Hana3om.nma K,1>І3,D;h p1>ІJІFaH Herі3rі MeTaJІ aYMaFhІH, TepMІDІJThІІ<,

1 600

1 500

1 400

1 300

1 200

1 100

1 000

ə

некерлеудің термиялық циклі (д ə

некерлеу қосылыстарының А...Г аймақтары ж ə

не д ə

некерлеу қосылысының ж ə

А – балқытылған метал аймағы; Б – балқу аймағы; В – термиялық ықпал ету аймағы; Г – негізгі метал аймағы;

В термиялық ықпал ету аймағытолық емес балқу 1, артық қызу 2, қалыптандырылу 3, толық емес қайтадан кристалдану 4, қайта кристалдану

ж ə

Артық    қызу    учаскесі

ə не төмендетілген    механикалық    сипаттамаларға    ие    негізгі    метал 1100...1500°С

температурасында.

алыптандырылу ( қ

айтадан кристалдану) учаскесі

ұ са қ т ү

йіршікті құ

рылым ғ а ж ə

не е ң жо ғ

ары механикалы қ қ

ə

не оның пластикалығының төмендеуіне ж ə не беріктігінің артуына алып келетін, болаттың кристалдық торлары маңында нитридтер мен карбидтердің бөлінуінде болатын ескіру үдерісінен феррит түйіршіктерінің артуы (қайтакристалдану) орын алады.

Көгере сынғыштық учаскесі

ə некерлеу барысындағы жік маңы аймағының жалпы ұзындығы, болаттың қалыңдығы мен маркасына байланысты 2...30 мм құрайды. Негізгі метал мен газбен д ə некерлеу арқылы орындалған жік металының термиялық ықпалы аймағынің құрылымын ж ə

ə

некерлеу барысында д ə некерлеу конструкциясының біркелкі емес қызуынан кернеулер мен деформацияланулар орын алады.

Механикалық кернеу төмендегі ұсынылған күш салынған, дененің көлденең қимасы аумағына жатқызылған күш болып табылады: σ =

деп дененің көлемдері мен пішінінің оған салынған күштің ықпалынан өзгеруі аталады.

ə некерлеу барысында газ жалынымен жоғары температураға дейін қыздырылған метал кеңейе бастайды, бірақ бөлшектің қыздырылған учаскесінің сыртында орналасқан суық учаскелер оның кеңеюіне кедергі келтіреді. Бөлшекті бұл үдерістің ықпалымен ішкі кернеулер пайда болады(1.9-шы сурет).

σ т + -

а

в

+ + σ т

ə

не суытқан жағдайдағы деформациялар: б, г

тиісінше қыздырған ж ə не суытқан жағдайдағы үлгінің өзектік сызығы арқылы өткізілген қималардағы ішкі кернеулерді бөлу;

т

ə некерлеу барысында кернеулер мен деформацияланудың пайда болуының тағы бір себебі, жік металының, оның сұйық қалыптан қаттыға өту барысындағы отыруы.

ə

не көлденең деформациялануына алып келеді.

Бөлшектің деформациялануы деңгейі қыздыру температурасы мен металдың сызықтық кеңеюі коэффициентіне т ə уелді. Металдың сызықтық кеңеюі коэффициенті мен қыздыру температурасы неғұрлым жоғары болған сайын, деформациялану соншалықты үлкен болады. Алюминийден жасалынған қоспалардың деформациялануға неғұрлым үлкен сезімталдыққа ие екендігі белгілі. Газ жалынының ж о ғ а р ы ж ы л у қ у а т т ы л ы ғ ы н д а , к о н с т р у к ц и я н ы ң деформациялануының пайда болу мүмкіндігі одан да жоғары екендігі сөзсіз.

Бөлшектің пішіні, оның көлемдері мен д ə

некерлеу жіктерінің қалыптары да д ə некерлеу барысындағы оның дефомациялануына ықпал етеді. Бөлшектің күрделі пішіні, симметриялық емес жіктердің көп мөлшері ж ə

не конструкцияның жоғары қаттылығы д ə некерлеу барысындағы жоғары деформациялану мен кернеулерді айқындайды (1.10-шы сурет).

Пайда болу себептері, д ə некерлеу қосылыстарының белгілі бір учаскелері құрылымдарының салыстырмалы көлемдерінің айырмашылықтары болып табылатын қалдық кернеулер

Көптеген жағдайларда, олар температуралық кернеулермен бірлесе отырып пайда болады. Мысалы, қоспаланған болаттар суыған жағдайда, мартенситтің пайда болуы, олардың көлемдерінің артуымен байланысты. Бұл жағдайда көлемдік деформациялар төменгі температураларда орын алады, яғни метал иілгіш қалыпта болғанда, құрылымдық құбылулар қалдық  кернеулердің пайда болуына алып келеді. Конструкцияларда немесе конструкциялар  элементінде болатын кернеулер, оларға түсетін беттік немесе  көлемдік күштер болмаған жағдайда,

а

12        3

3        1

б        г

f в

д

а, б

г

д

ə

різді;

ə

некерлеу жігі; 2,

ə

некерлегенге дейінгі ж ə

f

Мысалы, температураның өзгеруі, құрылымдық құбылулар өзг- ерістері н ə тижесінде немесе сыртқы күштердің ықпалымен пайда болатын , металдың деформацияланудың ə

ртүрлі түрлерінің салдары- нанменшіккернеулерпайдаболады.

Дененің өзара теңестірілген бөлшектерінің көлеміне байланысты, меншік кернеулердің І-ші түрдегі – макрокөлемдердегі теңестірілетін (д ə

некерлеу қосылыстары, д ə некерлеу жігі), ІІ-ші түрдегі – метал түйіршіктері шегіндегі теңестірілетін ж ə не ІІІ-ші – кристалдық торлар шектеріндегі  теңестірілетін  түрлеріерекшеленеді.

Олардың ұзақтықтары бойынша меншік кернеулерді уақытша, яғни тек д ə

некерлеу үдерісінде ғана болатын, ж ə

не қалдық – д ə

ə

некерлеу қосылыстарындағы бөлінулері ə

ралуан ж ə

не регламенттеуге ж ə не нақты жіктелуі қиынға түседі. Меншік қалдық кернеулер азды-көпті тұрақты сипатқа жіктері бойында ғана ие болады ж ə не бірінші кезекте айқаспа жиектерінің бойында (1.12-ші сурет). Көптеген қоспалардың д ə некерлеу жікте- рінде неғұрлым қауіпті созғыш қалдық кернеулер, олардың ағымды- лықтары шектері м ə

ндеріне жетеді, ал кейде бұл м ə

ндерден де асып түседі.

ə

некерлеу н ə

тижесіндегі конструкциялардың деформациялану- ын, ортақ – жалпы д ə

некерлеу конструкциялары үшін т ə

н, ж ə не жергілікті – бір, бірнеше бөлшектер шектерінде немесе конструкция- ныңбөлшектерініңбіреуініңбөліктеріндетүзілетінболыпбөлінеді.

ə

некерлеу конструкцияларындағы байқалатын ортақ ж ə

не жергілікті деформациялар,  д ə

некерлеу доғасының жылу ықпалына ілеспелі, сонымен қатар д ə

некерлеу кернеулерімен пайда болатын қайтарымсыз отырғызу құбылыстарына ж ə

не пластикалық деформа- циялануына алыпкеледі.

Деформация д ə

некерлеу т ə

сіліне, қиманың геометриялық сипаттамаларына, конструкциялардағы д ə

некерлеу қосылыстарының орналасуынаж ə

неоныорындаутехникасынат ə

ə не көлденең, иілу, бұралу, тұрақтылықты жоғалту деформациялану болып бөлінеді.

ə

некерлеу т ə

сілдері, жіктер көлемдері ж ə

не басқа да факторлар, д ə некерленетін элементтердің ені мен қалыңдығы көлемдерімен анықталатын жіктер мен қосылыстардың барлық типтері барысындағы пайда болатын б

ойлық ж ə не

ə

некерленетін элементтердің ені мен қалыңдығына, д ə

некерлеу т ə

сілдері, жіктер көлемдері ж ə

не басқа да факторларға т ə уелді. Соңғы көлемдердегі қалдық көлденең деформацияларжіктердіңұзындықтарынат ə

уелді.

Саңылауы бар айқаспа қосылыстарды орындау барысында (1.13- ші сурет), ені бойынша біркелкі емес қызу н ə

тижесінде, д ə

некерлеуші пластиналар саңылаулары ашыла отырып иіледі. Д ə некерленген жік аймағындағы металдың суып қалуы, саңылауды жабуға ұмтылушы пластиналардың   жақындауына   ж ə

небұрылуынаалыпкеледі.

σ x

σ x σ

σ т σ т

Табақтарды, өзектерді ж ə

не қабықшаларды д ə

жіктердің қиманың ауырлық орталығына қатысты симметриялық емес орналасуы, симметриялық орналасқан жіктердің бір мезетте емес орындалуларының немесе жиектердің бөлікшелерінің д ə некерлеу жіктері білікшелерінің бір мезете емес толтырылуларының салдары болып табылады.

σ x

ə некерлеу қосылыстарының көлденең қималарындағы жіктері бойындағы меншік қалдық кернеулерін бөлу: а

б

в

σ т

𝐴 д ə

некерленетін материалдың ағымдылығы шегі; σ

σ

𝑇

ағымдылығы шегі

-ші сурет. Оларды саңылауменайқастырып д ə

некерлеу барысында пайда болатын пластиналардың орындарынан жылжуы

алы ң ды қ

тары бойынша ə

ртекті к ө

лдене ң

пластикалы қ

деформациялар        д ə

некерленетін        элементтерді ң б ұ

рышты қ

жылжуларына алып келеді (1.14-ші сурет).

Дүмпию деп ат а латын т аврлық қо сылу сөрелерінің деформациялану неғұрлым үлкен болса, сөренің қалыңдығы ж ə

не д ə

некерлеу жігі катеті де соғұрлым үлкен болады (1.15-ші сурет). Мысалы,       таврдың        бойлық        жікті        орындау барысындағы, арқалықтар конструкцияларды д ə

некерлеу б а р ы с ы н д а деформациялану т ə

н болып табылады (1.16-шы сурет). Бұл жағдайда д ə

некерлеу аяқталғаннан кейін арқалықтың қысқаруы ж ə

д ə

некерлеу жіктерінің өзектердің

иілу ортасына қ

атысты симметриялы қ

емес орналасуы немесе оларды бір мезеттесалмаусалдарынанпайдаболады.

1.15.-ші сурет. Таврлық қосылуды орындаубарысында пайда болатын дүмпию

Тұрақтылықтың жоғалуы деформацияларына д ə некерлеу қосылыстарын орындау үдерісінде немесе конструкция суығаннан кейін пайда болатын сығымдаушы кернеулер алып келеді. Əсіресе, жұқа табақты конструкцияларды д ə

некерлеу барысындағы деформациялар айтарлықтай маңызды.

ə некерлеу конструкцияларында тек ортақ ғана емес, сонымен қатар дөңестер мен толқындар түрлеріндегі жергілікті деформациялар да пайда болулары мүмкін. Түйістіріліп д ə

некерленген ұзын ж ə не жіңішке табақтар, бұрыштық деформациялар мен өзінің массасының ықпалымен, көлемдері β бұрышымен ж ə

не олардың массаларын сипаттайтын д ə некерленетін табақтар қалыңдығымен анықталатын толқындылыққа ие болады (1.17-ші сурет). Қабырғаларды белдік табақтарға пісіргенде жергілікті деформациялар – дүмпию пайда болады. Бұл ретте, жергілікті бұрыштық деформациялардан бөлек, табақтың бетінде дөңестер мен толқындылықтың пайда болуы да мүмкін.

ə

некерлеуден кейінгі ішкі қалдық кернеулерді  бөлу н ə

ə

некерлеу конструкциясын бірінші рет жүктегенде, сонымен қатар д ə некерлеу бұйымдарын механикалық, термиялық немесе газ-жалынды өңдеу барысында орын алулары мүмкін. Қалдық д ə

некерлеу кернеулері, жылжулар ж ə не деформациялар конструкцияның беріктігін айтарлықтай төмендетуі, оның пішіні мен көлемдерін бұзуы, сыртқы түрін нашарлатуы, н ə

тижесінде ыстық немесе суық сызаттардың пайда болуына алып келетін д ə

некерлеу қосылыстарының технологиялық беріктігін төмендетуі мүмкін.

б

Белгілі бір жағдайларда д ə некерлеу конструкциясының статикалық беріктігінің төмендеуі немесе тұрақтылығының жоғалуы мүмкін, бұл өз кезегінде соныменбіргеоныңбұзылуына да алып келуі мүмкін.

β а

β б

Агрессивті ортада жұмыс істейтін конструкциялар үшін, созғыш қалдық кернеулер болған жағдайда, коррозиялық шытынаулардың пайда болулары немесе коррозиялық үдерістердің күшеюлері мүмкіндіктері пайда болады.

ə

некерлеу конструкцияларының жобалау, дайындау ж ə

не монтаждау кезеңдерінде, д ə некерлеу кернеулері мен деформациялардың ықпалдарын азайту бойынша шараларды қабылдау қажет. Д ə некерлеу жігіне келетін балқытылған метал мен жылудың көлемін төмендету қажет. Д ə

некерлеу жіктерінбір-бірлеріне симметриялық етіп орналастырып ж ə

не мүмкіндігінше олардың қиылысуынажолбермеуқажет.

ə

некерлеу конструкцияларындағы деформациялануды келесі технологиялық т ə

сілдермен шектеуге болады: д ə некерлеуді бұйымдарды стендтерге немесе арнаулы құрал-жабдықтарға бекіте отырып, д ə

некерлеу (кері сатылы жікпен д ə

некерлеу ж ə

не т.б.) ж ə

не жинақтамалы-д ə некерлеу операцияларының (деформацияларды бөлшек элементтерін жүктеу арқылы теңестіру) жүйеліктерін тиімді пайдалану.

ə некерлеу деформацияларына белгісі бойынша кері иілгіш немесе пластикалық деформацияларды жасау (кері иілу, элементтерді д ə

некерлеу алдында алдын-ала созу ж ə

не т.б.). Д ə

некерлеу үдерісінде (сомдау, роликті прокат, контактілік д ə

некерлеу барысындағы нүктелерді қысу ж ə

не т.б.) жік аймағы металының пластикалық деформациялануын ж ə

не д ə

некерлеу қосылысын (мыстан жасалған төсемдерді, сумен суытуды ж ə

ə

некерлеу т ə

сілін пайдалану, сонымен қатар екі жақты д ə

некерлеуді ж ə

не жиектерді Х-т ə

різді бөлуді қолдану, жіктердің көлденең қималарының погондық энергиясын  ж ə не аумағын төмендету, жіктерді бұйымның ауырлық ортасына қатысты симметриялы етіп орналастыруға ұмтылу қажет.

Кернеулерді конструкцияны д ə некерлеуден кейінгі термиялық өңдеумен алуға болады. Қалдық деформацияларды суық қалыптағы конструкцияның механикалық түзетілімімен (иілу, жаншып қақтау,

созу, роликтер прокатымен, сомдаумен ж ə

не т.б.) ж ə

не жергілікті қыздыру арқылы термиялық түзетумен жоюға болады.

Деформацияларды төмендету үшін д ə

некерлеу т ə

ртібін дұрыс таңдау қажет. Конструкцияны д ə некерлеу үшін жинақтағанда, жиек- тердің ұзына бойына тұрақты саңылауды ұстану, ұстатулардың минималды санын салу, д ə

некерлеудің д ə не жіктерді орындау техника- сының қабылданған технологиясын сақтау, жіктерді салудың белгілі бір кезектіліктеріне негізделген деформациялануды өтеу т ə

сілдерін пайдалану, сонымен қатар бөлшекке д ə некерлеу алдында болжалды деформациялануға қарама-қарсы бағыттағы иілуді беругенегізделген кері деформациялар т ə

сілін пайдалану қажет.Деформациялардың кемуі д ə некерленетін бөлшектердің арнаулы құрал-жабдықтары – кондукторлардағықаттыбекітілуінқамтамасызетеді.

ə некерлеу барысында біркелкі емес саңылауды бере отырып көлденең отырғызудың ықпалын төмендетуге болады, яғни д ə некер- леу жігінің басында саңылау тар болады, ал жіктің соңына қарай кеңірек болады. Саңылаудың қажетті кеңеюі көптеген факторлармен анықталады: д ə

некерленетін  түйіспенің ұзындығымен, д ə

некерле- нетін бөлшектердің қалыңдықтарымен, д ə

некерлеу жылдамдығымен ж ə

не т.б. Кейіннен д ə

некерлеушіде талап етілетін кеңеюді дұрыс қоятын т ə

ə некерлеу барысында, бөлшектердің бекітілмеген бүйіржақ шеттерінің көтерілуі, яғни бұрыштық деформация орын алады, өйткені пластиналардың беткі бөлігіндегі бөлшектенуі, түбіріне қарағанда үлкен кеңдікке ие, тиісінше беткі бөлікте үлкен отыруды беретін балқытылған метал көп болады.

Бұрыштық деформациялар келесі факторлармен анықталады:

Бұрыштық деформациялардың алдын-алу үшін жиектердің қиғаштығы бар түйіспелі қосылыстарды жинақтау барысында, оларды болжалды деформациялануға с ə

йкес келетін, алдын-ала алшақтықпен о р н ат а д ы . Н ə

т и же с і н д е д ə

н е ке рл еуд е н ж ə

н е б ұ р ы ш т ы қ деформацияланудан кейін, д ə

некерленетін бөлшектердің жиектері бір жазықтықта болады. Бірақ, д ə

некерленетін қосылыстардың деформациялануының алдын-алудың мұндай т ə

сілі ə

рқашан қолданыла бермейді, сондықтан көбіне ə

ə

не таврлық қосылыстарды орындау барысында, д ə

некерленетін бөлшектің д ə некерлеу жүргізіліп отырған жаққа ауытқуы жиі орын алады. Бұған дейінгі қарастырылған жағдайлардағыдай, д ə

некерлеу жігі металының отыруынан келетін н ə

тиже, оның көлемінің қаншалықты үлкен болса ж ə

не бұл қосылысты орындау барысында қаншықты көп өтпелердің жасалғандығына с ə

йкес соншалықты үлкен болады. Мұндай деформациялануды не д ə некерленетін бөлшектің алдын-ала еңкеюімен, немесе жіктің тізбектік үзікті немесе шахматтық үзікті түрлерін қолдана отырып жояды. Егер, жүргізілетін жұмыстардың сипаты үздіксіз жікті орындауды талап етсе, онда д ə

некерленбеген учаскелерді осыған ұқсас жүйелікті д ə

ə

некерлеу н ə тижесінде пайда болатын отыру мен деформациялануды, келесі ұсынылған техникалық ж ə

не технологиялық т ə

ə

ə некерленетін учаскесінің деформациялардың балқуына қарама  – қарсы бағытқа иілуі (д ə

некерлегеннен  кейін деформацияланған учаске берілгенге с ə

ə некерлеу деформацияларының айтарлықтай төмендеулеріне күшті ұстатуларды, қарқынды электродты пайдалануды, сонымен қатар секция-секциялап жүйелі д ə

некерлеудің орнына барлық түйіспелерде бір уақытта д ə

ə некерлеуден кейінгі жұмсартудан тұратын термо өңдеуді пайдалану тиімді. Бірқатар жағдайларда жікті сомдау ұсынылады.

Термомеханикалық түзетуде бөлшекті, оны одан кейінгі сыртқы күшпен түзету арқылы бүкіл деформацияланған қима бойынша біркелкі қыздыру жүргізіледі. Бөлшек газ жанғыштарымен суытып қатайту температурасына дейін қыздырылады (750...800 °С). Бірқатар жағдайларда панельді түзетуді (тегістеу) орындау барысында, өңделген учаскеге жергілікті жылу ықпалы ə дісін пайдалану есебінен жұмыстар көлемін айтарлықтай төмендеті мүмкіндігі болады. Əдетте, панельдің бөлшегінің деформациялануы аймағында метал созылады. Сонымен бірге, д ə некерлеу иілгіш немесе пластикалық болуы мүмкін. Белгілі бір жүктемеге дейін метал өзінің бастапқы қалпын «ұмытпайды» ж ə не жүктемені алыптастағаннан кейін бастапқықалпынакеріоралады(иілгішдеформация). Иілгіштік шегінен асқаннан кейін металдың деформациялануы қайтарымсыз болады. Деформациялар аумағындағы металдың жалпы көлемі өзгермейді, тиісінше табақтың қалыңдығы кемиді, ал оның аумағы–  ұлғайды.  Пайдаболған«артық»  металдыжоюқажет. Созылған учаскені бастапқы қалпына кері қайтару, яғни оны минималды күш жұмсай отырып сығымдауды қыздыру мен суытудың дұрыс үйлесімімен орындауға болады. Бұл ретте жылу тегістеуі т ə

сілініңкелесіұсынылғаннегізгіерекшеліктерінескеруқажет:

Жергілікті қыздырумен термиялық түзету барысында, д ə некерлеуден кейін пайда болған қажет емес жылжуларды жою үшін, конст рукцияның де формацияланған учаскелерінің отырғызылуына ұмтылады. Мысалы, иілген д ə некерлеу таврлық арқалықтарын (1.18, а суреті) дөңес созылған бетінен қыздырады, ал тұрақтылықтарын жоғалтқан жұқа табақтарды (1.18, б суреті) ұшар шегіндеқыздырады. Қыздырудың немесе суытудың қосымша салаларын жасау қалдық кернеулерді бөлу үшін пайдаланылады. Металды созылғыш кернеулері бар аймақтың маңында қыздыру (1.19, а суреті), қыздырылған металдың кеңеюіне алып келеді. Өйткені, қыздыру аймақтарының арасында орналасқан созғыш д ə некерлеу кернеулері бар аймақ, суық қалпында қалады жне көршілес қыздырылған учаскелердің кеңеюіне кедергі келтіретін болады, ол жерде қалдық кернеулермен сомаланатын ж ə не металдың пластикалық деформациялануына алып келетін қосымша созушы кернеулер пайдаы.

салқындату аймағы x

s x

а        б        в

Егер, қалдық созғыш кернеулер аймағын суытса (1.19, б суреті), онда ол қысқара отырып ж ə не сонымен бірге көршілес суытылмаған учаскелер тарапынан кедергіні кездестіре отырып қосымша созғыш кернеуді басынан ж ə

не н ə тижесінде, - созылудың пластикалық деформацияларды өткеретін болады (1.19, в суреті).

ə некерлеу жігінің немесе қосылысының параметрлері мен сипаттамаларының нормативтік техникалық құжаттамаларға с ə

йкессіздігі аталады.

ə

некерлеу қосылыстарының ақауларын ə

МемСТ 7512 – 75 с ə

йкес, сырт қ ы ж ə

не ішкі а қ

аулар ғ а б ө

лінеді. Сырт қ ы а қ

аулар ғ а қ

уыстарды ң

, тесіктерді ң

, сызаттарды ң ж ə

не тіліктерді ң

жіктеріні ң

бетіне шы ғ

ып т ұ р ғ

ан ж ə

не д ə

некерлеу жігі пішіні а қ

ауларына жататын, ал ішкілерге – қ

уыстар, шлакты ң

немесе б ө

где металды ң қ

атты қ

осылыстары, шала пісірілімдер ж ə не ə рт ү

рлі ішкі сызаттар жатады. Біра қ , а қ

ауларды ң м ұ

ндай б ө

лінулері тек шартты ғ

ана, ө

йткені к ө

птеген сырт қ ы а қ

аулар к ө

біне ішкі а қ

ауларды ң

сырт қ ык ө

ріністері ғ

ə

йкес ақауларды екі топқа бөледі. Бірінші топқа пайда болуы д ə

некерлеу қосылысы суып қалуы ж ə

не д ə

некерлеу ваннасының қалыптасуы ж ə не кристалдануы барысында орын алатын, физикалық-химиялық үдерістермен байланысты ақаулар, яғни негізінен тиісінше жік металында ж ə

не жік маңы аймағында, қуыста, металдық  емес қосылыстарды ж ə

не балқымау орындарында пайда болатын кристалдану ж ə не суық сызаттар. Бұл топқа сонымен қатар жік металының қолайсыз құрылымын ж ə не жіктегі қоспалардың бөлектенулерін де жатқызуға болады. Екінші топқа пайда болулары д ə некерлеу технологиясының бұзылуына байланысты орын алған ақауларжатады,яғнишалапісірілімдер,тіліктер,күйіп қалулар, жіктің берілген көлемдерін сақтамау ж ə не т.б. жатады. Бірақ, бұл жіктелім де шартты, өйткені екінші топқа жататын ақаулардың пайда болуы, көбіне д ə

некерлеу барысындағы орын алатын физикалық-химиялық үдерістерменбайланысты. Ақаулар жасалынатын кернеулі қалыптағы алаңдары түрлеріне байланысты екі сыныпқа бөлінеді. Бірінші сыныпқа концентраторлар (минималды қимада дөңгелектелген ж ə

не бұзу жүктемесінде перпендикулярлы) ж ə не ə

ртүрлі үшкірліктегі (сфералық ж ə

не созылған қуыстар, металдық емес қосылыстар ж ə не дөңгелек пішіндегі сызаттар) эллипсоидалдық жолақтар жатады. Екінші сыныпта концентраторлар, сызаттар, тіліктер, негізгі металдан  балқытылған металға өту орындары ж ə

не конструктивті сипаттағы бірқатар концентраторларбіріктіріледі. МемСт 30242 – 97 белгіленген заманауи жіктелім жалпыланған түрде 1.1-ші кестеде ұсынылған. Айта кететін бір жайт, 1.1-ші кестеде ұсынылғанақауларбалқуменд ə

некерлеудіңбарлықт ə

сілдерінет ə н.

ə некерлеу қосылыстарында тек 1.1-ші кестеде ұсынылған жекелеген ақаулардың ғана болулары мүмкін емес, сонымен қатар олардың бір қосылу учаскесіндегі үйлесімдерінің болулары да мүмкін. Неғұрлым жиі кездесетіндері, ə

сіресе алюминий ж ə

не титан қоспалары, сонымен қатар күрделі қоспаланған болаттар т ə

різді түсті металдарда д ə

некерлеудекездесетінақауларүйлесімі.

1.1-ші кесте. МемСт 30242—97 с ə

йкес д ə

ə

Сызат

Микросызат

Бойлық сызат

ə

некерлеу жігі металындағы бойлық сызат

Балқу шекарасындағы бойлық сызат

Термиялық ықпал аймағындағы бойлық сызат

Негізгі металдағы бойлық сызат

Көлденең сызат

ə

некерлеу жігі металындағы көлденең сызат

Термиялық ықпал аймағындағы көлденең сызат

Негізгі металдағы көлденең сызат

Радиалды сызаттар

ə

некерлеу жігі металындағы радиалды сызаттар

Термиялық ықпал аймағындағы радиалды сызаттар

Негізгі металдағы радиалды сызаттар

Кратердегі сызат

Кратердегі бойлық сызат

Кратердегі көлденең сызат

Кратердегі жұлдыз т ə

різді сызат

Радиалды сызаттар

ə

некерлеу жігі металындағы радиалды сызаттар

Термиялық ықпал аймағындағы радиалды сызаттар

Негізгі металдағы радиалды сызаттар

Салаланған сызаттар

Ақаудың белгіленуі ж ə

ə

некерлеу жігі металындағы салаланған сызаттар

Термиялық ықпал аймағындағы салаланған сызаттар

қ тар

Жолақ

Қуыстар

Біркелкі бөлінген кеуектілік

Қуыстардың жиналуы

Қуыстар тізбегі

Ұзынша жолақ

Тесік

Беткі қуыс

Отырғызу шұңғылшасы

атты қ

осылыстар

Қатты қосылыс

Шлактық қосылыс

Сызықтық шлактық қосылыс

Бытыраңқы шлактық қосылыстар

Басқа да шлактық қосылыстар

Флюстік қосылыс

Сызықтықфлюстік қосылыстар

Бытыраңқы флюстік қосылыстар

Басқа да флюстік қосылыстар

Оксидтік қосылыс

1.1-ші кестені ң жал ғ асы

Ақаудың белгіленуі ж ə

Металдық қосылыс

Вольфрамнан жасалынған металдық қосылыс

Мыстан жасалынған металдық қосылыс

қ

ымау ж ə

не шала пісірімдер

Балқымау

Қаптал жағы бойынша балқымау

Білікшлер арасындағы балқымау

ə

некерлеу жігі түбіндегі балқымау

ң б ұ

зылуы

Жік пішінінің бұзылуы

Үздіксіз тілік

Отырғызу жырашығы

Түйіспе жігінің артық дөңестігі

Бұрыш жігінің артық дөңестігі

Балқыманың артық дөңестігі

Балқыманың жергілікті артық дөңестігі

ə

некерлеу жігінің бұры профилі

Тасқын

Жиектердің сызықтық орындарынан жылжулары

Бұрыштық орындарынан жылжулары

Қатпар

ə

некерлеудің көлденең қалпындағы қатпар

ə

некерлеудің төменгі немесе төбелік қалпындағы қатпар

1.1-ші кестені ң со ң ы

Балқытумен д ə

некерлеу ə

дісімен орындалған д ə

ал 1.20, в

суретінде конструкцияларды пайдалану барысындағы д ə

ə некерлеу қосылыстарындағы неғұрлым қауіпті рұқсат етілмейтін ақаулар сызаттар болып табылады. Сызаттардың өткір шеттерінде, тиісті жағдайларда олардың конструкциялардың толық бұзылуына алып келуі мүмкін, өрістеуіне ықпал ететін, кернеулердің шұғыл ұлғаюы орын алуы мүмкін.

Сызат

ə

некерлеу жігіндегі ж ə

ə

некерлеу қосылыстарының ең маңызды ақауларына жатады ж ə не ə

детте жойылуларықажетболады.

l І

12  13        l4

cWJ

a

,1

yn ap : a -

xіK l(HMaCLlH)J;an,1 ;

erі ;

l(YbІCTap ;

UІІlaKTLll( l(OCbІJlblCTap ;

MuKpocboam -

ece,ZJ,eH KeM

6arrK.hTY meKapachrn,ZJ,a, repMІDlJіblІ<, І..   arr eTY

6ruіy 6pLDJYhlHLm; (

a

-mі c y peT .

3fl>.І ( a , 6) )l(;!HC TCPMHJІІlbll( bll(Іlan cry

aіі:MaFLІHAaFhl (B , r )

6oH;n,ІІ(Chl3arrap:

cry

aHMat'bl

ə не қатты қалып үдерісінде (болаттарда олар 1000°С асатын температураларда пайда болады) қатты-сұйық қалыпта пайда болатын жік металы мен жік маңы аймағының сынғыштық кристаллит аралықбұзылуларыболыптабылады. Ыстық сызаттар ирек, олардың бұрылыстары күңгірт түсті, қатты қышқылдандырылған жіне түйіршіктері шекаралары бойынша таралады.

Заманауи көріністерге с ə

йкес ыстық сызаттардың пайда болуы, сығымдау деформациясының ықпалымен ж ə не кристалдану үдерісінде түйіршіктер арасында сұйық қабаттың болуымен анықталады.

Металдың балқу ж ə не толық қату температуралары арасындағы аралықта, қоспалар мен ластанулардың түйіршік аралық кеңістікке өтулері орын алады. Түйіршіктер арасында сұйық фазаның, қоспалардың ж ə

не ластанулардың болуы, жіктің ж ə

не жік маңы аймағының деформациялануға қабілеттілігін төмендетеді. Жіктің ж ə

не негізгі металдың суып қалу барысындағы сызықтық ж ə

не көлемдік отыруының ə

ркелкілігі, жіктің бойымен ж ə

не де көлденеңінен болатын микро ж ə не макроскопиялық сызаттарының себебі болатын, ішкі кернеулердің пайда болуына алып келеді.

ə

некерлеу барысында ыстық сызаттардың пайда болуларының себептері: Жік металының химиялық қаттылығыкристалданған сызаттардың түзілуінде маңызды рөл ойнайды.  Жік металы құрамына кіретін элементтер, оның кристалданған сызаттардың түзілуіне төзімділігіне ə

рқалай ықпал етеді.

Зиянды қоспа күкірт болып табылады. Оның жік металындағы жоғары құрамы, оның кристалданған сызаттардың түзілуіне төзімділігін шұғыл төмендетеді. Күкірт жік металына негізгі метал ж ə

не д ə некерлеу материалдарынан өтеді. Флюстар мен электродты жабындыларды пайдаланғанда, күкірт д ə

некерлеу ваннасынан шлакқа өтеді.

Фосфор да негізінен зиянды қоспа болып табылады. Фосфор таза аустениттік құрылымды жіктер үшін неғұрлым қауіпті. Фосфор сонымен қатар бірқатар орташа қоспаланған болаттардың д ə некерлеу жіктеріндегі кристалдану сызаттарының пайда болуының себебі болып табылады.

Фосфордың зиянды ықпалын көміртек күшейтеді. Жік металына фосфор негізгі ж ə

не д ə

некерлеу материалдарынан келіп түседі.

Сызаттардың пайда болуына көміртегі үлкен ықпал етеді. көміртектің құрамы төмен д ə некерлеу сымы мен электродтық өзектерді қолдану, сонымен қатар жік металы құрамында негізгі металдың үлесін кеміту, ондағы негізгі ж ə

не д ə некерлеу материалдарынан келіп түсетін көміртектердің көлемін төмендетуге мүмкіндік береді. Көміртектің құрамы түйіспенің конструкциясымен, алдын-ала қыздыру деңгейімен, жік металындағы басқа элементтердің ( ə

сіресе,  күкірттің)  болуымен,  жіктіңпішініменанықталады.

Кремний        аустениттік        хром        никельді        металдан        жасалынған д ə некерлеу   жіктерінде   ерекше   қауіпті,   сонымен   қатар   көміртекті металдан жасалған жіктерде сызаттардың пайда болуына көмектеседі. Кремний  жікке  негізгі,  д ə

некерлеу  материалдарынан  ж ə

не  флюстен ж ə

неэлектродтыжабындыданқалпынакелун ə

тижесінде       келіптүседі. Көміртекті    ж ə

не    төмен    қоспаланған    болаттарды    д ə

некерлеу барысында  никель  теріс  ықпал  көрсетпейді,  өйткені  ол  д ə

некерлеу жігіне        негізгі   ж ə

не   д ə

некерлеу   металдарынан   келеді.   Басқа  бол ат т а рд ы  д ə н е ке рл еу  б а р ы с ы н д а  н и ке л ь  к р и с т а л д а н у сызаттардының  түзілуіне  көмектеседі,  өйткені  ол  1  ...2  %  жоғары

ə

не төмен қоспаланған конструкциялық болаттарды д ə

некерлеу барысында жіктің соққы тұтқырлығын ж ə не аустениттік жіктердің икемділіктерін төмендетеді. Бірақ, ол жік металының күкірттің арқасында пайда болатын кристалдану сызаттардының түзілуіне төзімділігін арттырады. Марганец кристалдану сызаттардының түзілуіне қосарланған ықпал жасайды: шамалы құрам жағдайында, ол металдың сызаттың пайда болуына төзімділігін арттырады, ал айтарлықтай құрамда (4% жоғары) оның пайда  болуына алып келеді. Көміртекті, төмен қоспаланған ж ə

не аустениттік хромникельді болаттарды д ə некерлеу барысында марганец күкірттің зиянды ықпалын азайта отырып, кристалдану сызаттарының түзілуінің алдын-алуға көмектеседі. Осылайша, жік металының кристалдану сызаттарының түзілуіне төзімділіктерін арттыру мақсатында, ондағы зиянды элементтердің құрамын азайту ж ə

ə

некерленетін бұйымдарды алдын-ала қыздыру,  д ə

некерлеу жіктерін салудың рационалды жүйелелігі, д ə

некерлеу т ə

сілдері мен т ə ртіптері жататын технологиялық шаралар, кернеулердің төмендеуіне көмектесетін келесі   конструктивті  шаралар    пайдаланылады:   д ə некерлеу кон с т ру к ц и я с ы н ы ң эл е м е н т т е р і м е н то р ап т а р ы н т и і м д і конструкциялау, д ə

некерлеу жіктерінің санын ж ə не бытырап орналасуларын азайту, тораптардың аса қаттылықтарын жою, жиектердібөлудіңоңтайлыпішінін    таңдау.

Жік металының ұсақ түйіршікті алғашқы құрылымының түзілуіне көмектесе ж ə не алғашқы кристалданудың сипатын өзгерте отырып, оның кристалданған сызаттардың пайда болуына төзімділігін арттыруға болады. Д ə

некерлеу жылдамдығының  артуы, д ə некерлеу тоғының төмендеуі, жіктегі қабаттар санының ұлғаюы кристалдану жылдамдығының ұлғаюына ж ə

не металдың ұсақ түйіршікті құрылымының түзілуіне алып келеді. Д ə

некерлеу ваннасы металының ж ə

не электродының тербелісі, д ə некерлеу ваннасы металын кристалдандыру үдерісінде ультрадыбысты қолдану жік металында ұсақтүйіршіктіалғашқы        құрылымыныңтүзілуінеалыпкеледі.

Жік металыны ң

кристалдану сызаттарыны ң т ү

зілуіне т ө

зімділігіні ң

артуын ба ғ

ыттал ғ

ан ке ң

інен қ

олданылатын технологиялы қ т ə

сілдерді ң

бірі, пісірмені ң

пішінін ө

згерту болып табылады (жік еніні ң оны ң бал қ

уы тере ң

дігіне қ

атынасы). Жабынды электродтармен қ

олмен д ə

некерлеу барысында ж ə

не электршлакты д ə

некерлеу барысында жіктерді ң

ə

ə некерлеу барысында жік маңы аймағында ыстық сызаттардың түзілуінің алдын-алу үшін, жылудың минималды бөлінуін қамтамасыз етуші, оның орындалу т ə

сілдері мен т ə

ə

детте, 200 °С төмен) дейін суып қалғанда түзілетін, д ə некерлеу қосылыстарының жергілікті кристал аралық немесе транскристалдық бұзылымдары болып табылады. Жіктегі ж ə не аралық аймақтағы суық сызаттар, жікке кез-келген бұрыш бойынша орналасуы мүмкін. Бұрылыста олар жарқын немесе түссізтүстеріндеболады.

Суық    сызаттар    негізінен    перлиттік     ж ə

ə

не жоғары қоспаланған болаттардың д ə

некерлеу қосылыстарына т ə

н; төмен қоспаланған ферриттік-перлиттік болаттар ж ə не аустениттік сыныптағы жоғары қоспаланған болаттар қосылыстарында олар сирек кездеседі. Суық сызаттар кристалдықтармен салыстырғанда шамалы енге ие. Олар жік металында ж ə не жік маңы аймағында орналасады, ал кейде жік маңы аймағынан жік металына ж ə не кері қарай өтеді. Негізгілері жік маңы суық сызаттары болып табылады. Жіктегі суықсызаттардың пайда болуына, оның металындағы көміртек пен сутектің жоғары құрамы ықпалетеді.

Суық сызаттар д ə некерлегеннен кейін бірнеше минуттан кейін, сонымен қатар бірнеше сағаттан ж ə

не т ə уліктен кейін пайда болулары мүмкін. Суық сызаттардың пайда болуы шыңдау құбылыстарымен, д ə

некерлеу кернеулерімен ж ə

ə

не дұрыс емес д ə некерлеу техникасы салдарынан, үлкен қалыңдықтағы төмен қоспаланған болатты (көбіне өтпелі аймақта) доғалық д ə

ə

некерлеу қосылыстарының жіктеріндегі ыстық ж ə не суық сызаттардың пайда болуларының ортақ себептері келесілер болып табылады:

ə некерлеу қосылыстары жіктерінде сызаттардың пайда болуларының алдын-алу үшін келесілер қажет:

• .n:HeKeprreneTіH 6emneKTep.n;іu; )l{HeKTepі Hіtt: ,rі;aHMH,a;arrnH 6eJІІUeKTeeyіn, )l{іK TY6 H .n;aHeKepney rull\І'aJІFaHHaH KeHіH TOJІT1>1py І<a)l(eT,eіfTKeHі a.n;erre

KepHeynep,a;іu; 6ony1>1 c3.lІ,ll;ap1>rnaH TY3іnerіH ,JJ;HeKepney )KіrіMeH

6eTKe ІІІhll\ІlaHTLІH 60.llhln Ta6Lіna,n:l>І  (1.22-rnі cyper).  )l(acLіpblH Chl3aTTap

ymіH:

MYMKffі,n;іrіHІІІe Ken emenі.n;aHeKepney,n;і )l{y3ere achlpy,6aJІІ\b FaH MeTaJІ,ll;bltt: p6 p r<a6aT.&m coM.n;aY.lJPІ

TKіcTі TeXHonorІDl.lThJІ< racіJІ.n:ep.ztі І<;OJІ.D;aHy , ,n;aHeKepney y,n;epіcіH,n;e 6ap.JІ.bJІ< ,a;meKepneHeTіH 6eJІІlіeKTepre І<;03FaJіy,n;.& B,

, )l(OFaphl HіnrііmіKTerі apaJІ.bll\ І<;a6arrhl 6a.JІІ<hlry r<a)l(eT.

eKі

-ші сурет. Бұрыштық (а) ж ə

не таврлық (б) қосылыстардың негізгі металдарының сығымдалуынан пайда болған жасырын сызаттар

Сонымен бірге, жиектерінің бөлінуі болмайтын екі жақты жік үшін, жиектері бөлінбелі ж ə не түбір толықтай балқитын осыған ұқсас жікке қарағанда жік маңы аймағындағы төмен кернеулердің болуы т ə

н. Үлкен кажетті бір жақты д ə некерлеу жігін, одан төмен катетті екі жақты жікпен алмастыру қажет. Бұрыштық қосылыстыңжиектерін бөлу пішінін дұрыс таңдау, жасырын сызаттардың алдын-алудың неғұрлым тиімдішарасыболыптабылады.

Қалыңдығы 5... 10 мм ж ə

не ені д ə некерлеу жігінен 15...25 мм үлкен болатын жоғары иілгіштіктегі жұмсақ қабатты балқыма қаптау немесе жиектердің бірінің бетіне жоғары иілгіштіктегі білікшелерді салужік маңы аймағындағы  кернеуді айтарлықтай төмендетуге мүмкіндік береді.

ə

ə

не негізгі металда пайда болуы мүмкін. Сызаттардың көлденең бағдарлануы д ə некерлеу кернеулерінің құрамдастарының бойлық ықпалымен байланысты. Көлденең сызаттардың пайда болу себептері, бойлықтардікі т ə

різді болады. Көлденең сызаттар да ыстық ж ə

д ə

ə не негізгі металда пайда болуы мүмкін. Радиалдық сызаттардың конфигурациясы д ə

некерлеу қосылысы аймағының макроқұрылымына ж ə не ондағы ішкі кернеулер сипаттарына байланысты. Радиалдық сызаттардың пайда болу себептері де, бойлықтардікі т ə

різді.

-ші сурет. Д ə

некерлеу жігіндегі көлденең сызаттар

Кратердегі сызат д ə

некерлеу доғасын үзу орнындағы д ə некерлеу жігінің бетіндегі ойық болып табылады. Мұндай сызаттар бойлық, көлденең ж ə

не жұлдыз т ə

різді болулары мүмкін олардың конфигура- циясы д ə некерлеу қосылыстары аймақтарының микроқұрылымымен, сонымен қатар термиялық, фазалық ж ə

не механикалық кернеулер сипатыменанықталады.

ə

ə

некерлеу жігі металында, термиялық ықпал ету аймағында ж ə

не негізгі металды пайда болулары мүмкін. Олардың конфигурация- сы д ə

некерлеу қосылысы аймақтарының микроқұрлымына ж ə

не термиялық, фазалық, жою ж ə

не механикалық кернеулер сипаттарына т ə

уелді. Бөлшек сызаттардың түзілу себептері, бойлық сызаттікі т ə

різді.

ə

деп ə

ə

некерлеу жігі металында, термиялық ықпал ету аймағында ж ə

не негізгі металда болуы мүмкін. Олардың конфигурациясыд ə

некерлеу қосылысы аймақтарының микроқұрлымына ж ə

не термиялық, фаза- лық, жою ж ə

не механикалық кернеулер сипаттарына т ə

уелді. Бөлшек сызаттардың түзілу себептері, бойлық сызаттікі т ə

уыс

ə

ə некерлеу жіктері металдарында жиі кезедеседі. Қуыстар пайда болу механизмі ж ə

не д ə

некерлеу ваннасындағы өтетін химиялық реакциялардың н ə тижесі бола оты- рып, қосылыстарға ұқсас, бірақ соңғыдан айырмашылығы қатты заттан емес газдан тұрады. Қуыстардың пайда болу себебі, олардың ерігіштіктерінің кемуі салдарынан суып қалған металдан бөлініп шығып үлгермеген газдар- дың ж ə

не балқыған металдағы химиялық реакциялар н ə

ə некерлеу барысындағы, сутегі мен азоттыңбөлінуі салдарынан қуыстардың түзілуі, бұл газдардың д ə некерлеу ваннасы металының қатуы барысындағы ерігіштіктерінің шұғыл төмендеуінен орын алады. Қуыстар көміртегі оксидінің болуы салдарынан, д ə некер- леу ваннасы металының жеткіліксіз қышқылдануы барысында пайда болады.

Электршлакты д ə

некерлеу барысында жік металы, электр доғалық д ə некерлеуге қарағанда қуыс түзуге неғұрлым төзімді болып табыла- ды. Қуыстар бұл жағдайда бетке шықпайды, оның орнына нақты т ə ртіпсіз жіктің қимасы бойынша орналасады немесе жекелеген топтарғажинақталады.

Thіe 6oJІMaca,OH,Zl;a orr e.n;eTre, .n:•meKeprrey l\OCh Jl.blCTapblHhU:І, 6epіKTіK l\aCHeTTepіHe alіTapJіb f\Talі .blf\ІlaJІ KapceTnetі:.n;і .

І\aJіblІІTaCyhІ alіMaFh H,JJ,aFh        )<OFapbІ TCMІІcparypa, 6a.rn<.1>TFaH MC1'8JІ)J,8f'hІ cpіrcH ras.n:ap.n:1.nі: MeJІWcpіH u;

aJіh m

:>K OFaphl  KymіH

JJ: aJіa

y,  3JіeKT po .n;

e

. mmeKeprrey BaІІBaCL H.n;aFhІ І<hlІІІKLІJІJJ:8H.n;L pFLІІlІTap,n;LІІ{ :>KeTKіrrіKcfa KerreMіHe arrhlrr Kene.n;і )KeHe  OHLІІ{  caJІ)J,ap1.rna1-1  :>KіK  MeTaJіhlH,n:a K,Yh CTap,D;І.ІІ{ J\8JlhІTІTacyhІH8 aJіhІTІKene.n;і. .ІJ:;;іHeKepney )f<іKTepіH.n:erі eyhlcTap MeH KeyeKTіnіKTep.n.іH. 6ony.blH

, 6іpl\aTap :>KaF.n;atі:nap)J,a TіnTі orrapFa )KOJІ 6epMeyre  TexHorrormmLІІ<CHІІaTTaFLІ

eH    l)yb1cmap (1.24-mі   cypeT)    .n::rneKepneHeTіH 6eJІWeKTep.n;іe: )KHeKTepіH.n;e TaTTh H; )KaHe

ez і

іp-6іp.nepіH cH

KeJіeMіHymeceJіeHreHKeJіeMіHeH KeMІ<anІL K,T.h  І<Taopttarrac1<aH ,

apaJІ.T.ІeJіі.JJ: і

Chl3І.ІK, 6o b:.rnma opHarracK,aH ,

Herі3іHeH ayaHІ.ІH. .n:eHeKepneHeTіH 6eJІWeKTep )l(HeKTepі apacі.rn.n;aFLІ

ə

некерлеу шегіндегі біркелкі бөлінген қуыстар (а) ж ə

не мұндай жіктің рентгенограммасы (б)

Ұзынша қуыс д ə некерлеу жігі өзегі бойында орналасқан тұтассыздық болып табылады (1.25-ші сурет). Мұндай қуыстың ұзындығы, оның  биіктігінен кем дегенде екі есе артық болады. Д ə

некерлеу жігінің аталмыш ақауы, ə детте бір-бірлеріне балқу ызықтарынан қарама-қарсы өсетін, бағандық кристаллиттер аймағының ə

ə

тижесінде   пайда   болатын, д ə

некерлеу жігіндегі шұңғыма т ə

різді ойық болып табылады. Тесіктің пішіні мен қалпы д ə

некерлеу ваннасының кристалдануы т ə

ртібіне байланысты. Əдетте тесіктер топталады ж ə

не «шырша» т ə

-ші сурет. Д ə некерлеу жігі металындағы ұзынша қуыс (үзік сызықтармен термиялық ықпал ету аймақтарының        шекаралары көрсетілген)

-ші сурет. Д ə

некерлеу жігі металындағы отырғызу қалқаны

д ə

ə некерлеу ваннасына отырғызу жағдайында пайда болған қуыс немесе ойық болып табылады. Ең ірі д ə

некерлеу ақауларына жатқызылатын отырғызу қабыршақтары, ə

детте д ə

д ə

некерлеу жігі металын көлемдік отырғызу салдарынан білікшенің ұшында пайда болатын шұңқыр болып табылады. Кратердің көлемдері д ə

некерлеу т ə

ртібіне с ə

йкес болады. Кратерлер д ə

ə

некерлеу жігіндегі бөгде заттың (металдың немесе бейметалдың) бөлшегі болып табылады. Кем дегенде бір бұрышы бар қатты қосылыстар үшкір бұрышты деп аталады.

ə

ə

некерлеуді жүргізудің нақты шарттарына с ə

йкес, шлактық қосылыстар сызықтық, бытыраңқы ж ə

ə

не одан ə

рі д ə некерлеу ваннасын кристалдандыру үдерісінде, метал, атмосфералық газдар, электрод жабындылары заттары ж ə не флюс арасында химиялық реакциялар орын алады. Бұл ретте пайда болатын реакциялар өнімдері, балқытылған металдан төмен тығыздыққа ие бола отырып, шлактүзе отырып оның бетіне жүзіп шығады, егер, бұған балқыманың жоғары қоймалжыңдығы, жылдам суып қалу немесе д ə некерлеу жігінің қалыптасу аймағындағы аса төмен температура кедергі келтірмеген жағдайда.

Жабындылы электродтармен д ə некерлеу барысында шлактың бірқатар бөлігі, балқыған металдың бетінде түзілуі мүмкін.

Шлак та доға қысымының ықпалымен д ə некерлеу ваннасының тереңіне тартылуы мүмкін, ал бұдан бөлек, ол доғаның алдынан ағып шығуы      ж ə

ə

не бір-бірлеріне жақын орналасқан шлак қо сылыстары, д ə некерлеу қо сылыстарының беріктіктерін айтарлықтай төмендетеді. Мұндай қосылыстарды одан ə

рі ақаулы учаскеге д ə

некерлеу асты жігін сала отырып механикадлық жолмен жою қажет. Д ə

некерлеу қосылыстарының  беріктіктеріне ықпал етпейтін ж ə

не шағын көлемдердегі шлак қосылыстарын жою ə

ə

різді жіктің қимасын ə

лсіретеді, оның беріктігін төмендетеді ж ə не кернеулер концентраторлары болып табылады. Шлак қосылыстары балқытылған металдың жекелеген қабаттарының арасында немесе ішінде орналасады ж ə

не шлакпен толтырылған тұтассыздық болып табылады. Олар көр қабатты д ə некерлеу барысында шлакты толық емес жою, сапасыз электродтарды пайдалану (жабындының бөліктерінің д ə

некерлеу ваннасына түсулері), д ə

некерленетін жиектерде ластанудың, қақтың ж ə

нетаттыңболуысалдарынантүзіледі.

ə

некерлеу жігі металына д ə

некерлеу доғасының қысымының ықпалымен түскен немесе химиялық реакциялар н ə

тижесінде пайда болған шлак қосылыстары, ə

детте ұсақ ж ə

не дөңгелек пішінге ие болады. Мұндай қосылыстар төбедегі қалыпта д ə

некерлеу барысында жиікездеседі.

Ш л а к қ о с ы л ы с т а р ы н ы ң п а й д а б ол у ы н ы ң а л д ы н - а л у ғ а д ə

некерленетін бөлшектердің ж ə

не бұған дейінгі орындалған жиектерді тиісті дайындау арқылы ( ə

рбір жікті д ə некерлеу алдында) болады. Бұл ретте толық балқуы қиындатылған, тұтассыздықтардың пайдаболуыныңалдын-алуғаайрықша      назараударуқажет.

ə некерлеу ваннасының балқыған металынан шлактың бөлінуі, оның қоймалжыңдығының төмендеуімен немесе кристалданудың баяулауымен жеңілдетіледі, мысалы алдын-ала қыздыру ж ə

д ə

ə

некерлеу шарттарына байланысты флюстік қосылыстар сызықтық, бытыраңқы ж ə не т.б. болулары мүмкін. Флюстік қосылыстардың пайда болуының алдын-алу себептері мен т ə

Металдық қосылыс д ə

некерлеу жігі металынағы бөгде метал (вольфрам, мыс ж ə

не т.б.) бөлшегі болып табылады.

Балқымаулар ж ə

ə некерлеу жігі металы мен негізгі металдың немесе бір-бірлеріне жалғасып жатқан д ə некерлеу жігі білікшелері арасындағы жалғанымның жоқтығы. Балқымауларды жиек ж ə

не д ə некерлеу жігі түбіріндегі қиғаштық бойынша айырады. Балқымаулардың пайда болу себептері келесілер:

Балқымаудың алдын-алу үшін негізгі металдың д ə

некерленетін жиектерін үлкен тереңдікте балқыту талап етілмейді. Д ə

некерлеу ваннасында негізгі, электродты ж ə

ə

некерлеу жігінің бұған дейінгі орындалған  білікшелері  беттерінің  немесе  жиектерінің  толық  емес балқуы салдарынан балқымау түріндегі д ə

некерлеу қосылысы ақауы. Шала                пісірілім        д ə некерлеу        қосылысының        механикалық көрсеткіштерін шұғыл төмендетеді. Негізгі металдың қалыңдығының 25%        тереңдігіндегі        шала        пісірілім,        температура        -45°С        дейін төмендегенде д ə

-ші сурет. Д ə

некерлеу жіктерінің бұрыштық ж ə

не түйіспе бір жақты (а) ж ə

не түйіспе екі жақты (б)

түбірлерінің шала пісірілімдері:

Шала пісірілімнің қосылыстардың иілгіштіктеріне теріс ықпалдары одан да артық көрініп тұр. Ол кернеулердің концентраторы бола отырып сызаттардың пайда болуына алып келуі мүмкін. Шала пісірілім жіктің түбірінде, бұрыштың жоғарысында (бұрыштық жіктерде), сонымен қатар жиектерде түзілуі мүмкін.

«Шала  пісірілім»  термині  келесі  себептер  бойынша  д ə

ə

некерлеу барысында д ə

некерлеу доғасы, электрод пен д ə некерленетін   бөлшектің   беті   арасында   өздігінен   орнатылатын болады. Негізгі металдың басқа учаскелері негізінен жылу өткізгіштік есебінен        қыздырылады.        Д ə некерленетін        бөлшектердің        үлкен қалыңдықтарында жылу өткізгіштік, қосылыстың түбірлік бөлігіне қол жеткізу үшін қажетті жылу мөлшерін беруді қамтамасыз етпеуі мүмкін. Шала пісірілім, оған созғыш немесе иілгіш кернеулер ықпал еткен кезде    д ə некерлеу    жігінің    бұзылуына    алып    келеді.    Тіпті,    егер конструкциядағы пайдаланушылық кернеулер д ə некерлеу жігінің шала пісірілімі        орнында        созуға                немесе        иілуге        алып        келмесе        де, д ə

некерленетін бөлшектердің д ə некерлеу үдерісіндегі ішкі отырғызу кернеулері мен одан кейінгі деформациялану, шала пісірілім орын алған қимада  сызаттардың пайда  болуының  себебі  болады.  Бұл  сызаттар д ə

некерлеу жігінің одан кейінгі қабаттарын салғанда таралулары ж ə

Сонымен бірге, тіліктердің түзілулерінің алдын-алу үшін, бірінші жағдайда арнайы т ə

сілдерді пайдалану қажет, яғни электродтың д ə

некерленетін жиектер бойымен жылжулары жылдамдықтарын төмендету ж ə не олармен көлденең тербелістер жасау, ал екінші жағдайда тіпті жоғары біліктілікті д ə

некерлеушілердің өздері олардың пайдаболуларыныңалдын-алаалмайды. Тілік өте қауіпті ақаулардың қатарына жатады, сондықтан ол пайда болғанда, аталмыш қосылысты д ə некерлеуді, мұндай ақаулардың пайда болуын жоққа шығаратын, шараларды қабылдап ғана жалғастыруға болады. Д ə некерлеу қосылыстарының бетінде пайда болатын тіліктер, олардың беріктіктерін айтарлықтай төмендетеді, ж ə

ə некерлеу жігі түбірі тарапынан болған тілік болып табылады. Отыру балқыған метал көлемі ұлғайғанда, д ə

ə

не бұрыштық жіктердің аса артық дөңестігі д ə

некерлеу т ə

ртібінің бұзылуы – д ə некерлеу тоғы күшінің төмендеуі салдарынан, жікке келіп түскен қалдық металдың аса артық мөлшері жағдайында пайда болатын ақау болып табылады.

Жік т ү

біріні ң

аса  арты қ д өң

ү

йіспе қ

осылысты ң арт қ

ы бетінде металды ң ө

те к ө п м ө

лшері т ү

ріндегі а қ

ау болып табылады.

детте б ө

лшекті ң д ұ

рыс емес пішіні немесе д ə

некерлеу технологиясыны ң б ұ

зылуы салдарынан пайда болатын аталмыш а қ

ау жергілікті немесе ұ

зынша болуы м ү

мкін.

ə

ə

некерлеу жігі бетіне қ

атысты жазы қ ты қ

беті арасында ғ

ы, белгіленген м ə

ннен кем θ б ұ

рышында т ү

зіледі. Жіктен негізгі метал ғ а ш ұғ ыл ө

ту ретіндегі пайда болатын аталмыш а қ

ау, д ə

некерлеу т ə

ртібі б ұ зыл ғ

анда немесе д ə

ұ

мысы салдарынан пайдаболады.

-ші сурет. Бұрыштық (а) ж ə

не түйіспелі бір жақты (б) ж ə

не екіжақты (в) д ə

некерлеу жіктеріндегі балқу аймақтары тіліктері:

Сонымен бірге, тіліктердің түзілулерінің алдын-алу үшін, бірінші жағдайда арнайы т ə

сілдерді пайдалану қажет, яғни электродтың д ə

некерленетін жиектер бойымен жылжулары жылдамдықтарын төмендету ж ə не олармен көлденең тербелістер жасау, ал екінші жағдайда тіпті жоғары біліктілікті д ə

некерлеушілердің өздері олардың пайдаболуларыныңалдын-алаалмайды. Тілік өте қауіпті ақаулардың қатарына жатады, сондықтан ол пайда болғанда, аталмыш қосылысты д ə некерлеуді, мұндай ақаулардың пайда болуын жоққа шығаратын, шараларды қабылдап ғана жалғастыруға болады. Д ə некерлеу қосылыстарының бетінде пайда болатын тіліктер, олардың беріктіктерін айтарлықтай төмендетеді, ж ə

ə некерлеу жігі түбірі тарапынан болған тілік болып табылады. Отыру балқыған метал көлемі ұлғайғанда, д ə

ə

не бұрыштық жіктердің аса артық дөңестігі д ə

некерлеу т ə

ртібінің бұзылуы – д ə некерлеу тоғы күшінің төмендеуі салдарынан, жікке келіп түскен қалдық металдың аса артық мөлшері жағдайында пайда болатын ақау болып табылады.

қосылыстың артқы бетінде металдың өте көп мөлшері түріндегі ақау болып табылады. Əдетте бөлшектің дұрыс емес пішіні немесе д ə некерлеу технологиясының бұзылуы салдарынан пайда болатын аталмыш ақау жергілікті немесе ұзынша болуы мүмкін.

ə

ə

некерлеу жігі бетіне қатысты жазықтық беті арасындағы, белгіленген м ə ннен кем θ бұрышында түзіледі. Жіктен негізгі металға шұғыл өту ретіндегі пайда болатын аталмыш ақау, д ə

некерлеу т ə

ртібі бұзылғанда немесе д ə

некерлеушінің ұқыпсыз жұмысы салдарынан пайдаболады.

-шы сурет. Д ə

некерлеу жіктерінің дұрыс

(а) ж ə

не дұрыс емес (б)

профильдері

Қатпар д ə некерлеу жігі металының негізгі металдың бетіне немесе олармен қосусыз бұған дейін орындалған білікшенің ағуы түріндегі ақау болып табылады. Қатпар жекелеген қатып қалған тамшылар түріндегі жергілікті болуы мүмкін, бірақ жік бойымен айтарлықтай ұзақтыққа да ие болуы мүмкін.