3 Күежентектеу
Ұнтақты пішінді күйежентектеу дегеніміз бұл қыздыру және белгілі механикалық және физика химиялық қасиеттерін қамтамасыз ету мақсатымен негізгі компоненттің балқу нұктесінен төмен температура кезінде ұстау.
Бұл ең маңызды технологиялық операцияларының бірі, оның нәтижесінде беріксіз ұнтақты дене құйылған металдың қасиеттеріне жақындатылған (кейде одан да асатын) берікті күйежентектелген бұйымға айналады. Күйежентектелген бұйымдардың тығыздығы, беріктігі және басқа физикалық және механикалық қасиеттері бастапқы ұнтақтың қасиеттеріне және дайындау шарттарына тәуелді.
Күйежентектеудің екі негізгі түрі болуы мүмкін – қатты фазалы, яғни сұйық фаза пайда болусыз және сұйық фазалы, қайсыда ұнтақты пішінді қыздыруды сұйық фаза пайда болуын қамтитын температура кезінде өткізеді.
3.1 Күйежентектеу тәжірибесі
3.1.1 Күйежентектеу атмосферасы. Ұнтақты пішінді күйежентектеу кезінде күрделі қоршаған газды ортада өте сезгіш физика химиялық үрдістері өтеді. Көп жағдайларда олардың қыздыруын құрамы мұқият бақыланатын қорғау газдардың ортасында немесе ұнтақ бөлшектерін тотығудан қорғайтын вакуумда өткізеді. Қорғау ортаны дұрыс таңдау маңызды дәрежеде жағымсыз үрдістердің өтпеуіне рұқсат етеді. Н2, диссоцияланған аммиак, конвертелген табиғи газ, вакуум, Ar, N2 ең кең тараған.
Күйежентектеу ортасын таңдау экономикалық тиімділігімен және техникалық талаптарымен анықталады (неғұрлым шығарылатын өнім арзан болса, соғұрлым қорғау ортаның құны азырақ болу керек). Металдарды күйежентектеу кезінде, олардың тотықтары термодинамикалық беріксіз болған жағдайда қалпына келтіру орталарды қолдану міндет.
3.1.2 Қорғау жабындылары. Ұнтақ пішінің күйежентектеу кезінде қоршаған атмосферадан корғау үшін жабынды қорғауларды қолдануына негізделеді, пештің ішінде де. Жие құрамында әртүрлі компоненттері бар киыстырылған жабындылар қолданылады: алюминий, хром, кремний, феррохром немесе басқа тотықтары, хром, ферросилиций қосылған магний тотығы және т.с.с. пеш кеністігінде қорғау жабындылары күйежентектелетін бұйымның бірқалыпты қыздырылуына жол береді, бұл қыздырудың белгілі режімін қамтамасыз ету үшін өте маңызды, бұйымдардың бір біріне жабысып қалмауына және көп жағдайларда күйежентектеу кезінде бұйымның шалыстыққа жол бермейді.
Дайындамаларды тұғырыққа, кораптарға салу кезінде оларды кварцты құммен , алюминий оксидімен көмеді.
Жабынды құрамын тандағанда, оның көмегімен күйежентектелген бұйымның қасында қолайы атмосферасын жасауын есептеу қажет.
3.1.3 Күйежентектеу кезіндегі ақау және оны болдырмау жолдары. Күйежентектеу – ұнтақ металл әдісімен бұйымдарды өндірудің технологиялық схемасының соңғы негізгі операциясы. Сонымен күйежентектеу кезінде қыздыру режимін бұзу нәтижесінде ақаулар пайда болу мүмкін.
Жасырылған қабаттасу – күйежентектелген бұйымда сызаттар пайда болды. Ақау түзетілмейдСоңына дейін күйежентектелген – күйежентектелгенбұйымның тығыздық және беріктік талаптарын бұзу. Берілген температура немесе төмендету белгілі уақытына дейін қайта күйежентектеумен түзету мүмкін.
Аса қыздыру – күйежентектеу белгілі температурасын жоғарлау кезінде қалыпты құралымын бұзу. Ақау түзетілмейді.
Қабықша – күйежентектелген шанақтың сыртқы құрамынан ерекше қабықша пайда болады. Ақау түзетілмейді.
Шалыстық – бұйымның керекті геометриялық өлшемдерін бұзылуына әкеліп соғатың пішінің өзгеруі. Бұл ақау тегістеу немесе қысыммен өңдеу әдістерімен түзету мүмкін.
Терлеу – қыздырылған бұйымның бетінде сұйық фазаның бөлінуі. Ақау түзетілмейді.
Дөңкею – күежентектелген бұйымның бетінде пузырь пайда болу. Себептері – сұйық фазалы күйежентектеу кезінде қарқынды газ бөлінуі. Ақау түзетілмейді.
Дуффузиялық кеуектілік – диффузия коэффициенті әртүрлі материалдардан тұратын ұнтақты пішінді күейжентектеу кезінде пайда болатын кеуектілік. Ақау түзетілмейді.
Көміртексіздендіру – пештің ыстық аумағында Н2О және СО2 жоғары боғандықтан қыздырылған дайындаманың сыртқы қабаттарында көміртек С мөлшері азаюі. Тиеу тұғырықтарың үстінгі жағында орналасқан бұйымдарда көміртексіздендіру жоғары болады. Бұны жою үшін тұғырықтарды қақпақтармен жабады, сонымен қатар құрамында көміртек бар қорғау жабындыларын қолданылады. Аз көміртексіздендірілген материалдарды (дайындамаларды) көміртекті жабындыларда күйежентектеу жолымен түзетуге болады.
Қышқылдану – күежентектелген бұйымның бетінде окалина және коррозия пайда болу. Бұл күйежентектеу кезінде газ ортаның құрамы бұзылуымен байланысқан. Кейбір жағдайларда бұл ақауды қалпына келтіру атмосферада бұйымды қайта қыздырумен түзетуге болады.
3.1.4 Күйежентектеу пештері. Күйежентектеу кезінде периодты немесе тұрақты жұмыс істейтін әртүрлі пештерде ұнтақты пішінді қыздыруға болады.
Әрекеті периодты пештер колокол түрлі, муфельді және шахталы (тигельді) болады.
Күйежентектеу үшін индукциялық қыздыруды қолдану тиімді (сурет 19).
1 – вакуум камерасы; 2 – индуктор; 3 – керамикалық оңашалау қабаты; 4 – қыздырғыш; 5 – күйежентектелетін бұйымдар; 6 – вакуум жүйесі
19 Сурет – Қатты қорытпаларды күйежентектеуге арналған вакуумды индукциялы пештің сұлбасы
2300ºС кезінде Н2 ортасында дайындамаларды күйежентектеу үшін герметикалық корпусы конструкциясы арнайы индуктормен қамтылған пештері қолданылады.
3.1.5 Күйежентектеуші міндеттері. Күйежентектеуші шығарылатын өнімнің әр түрін күйежентектеу үрдісін жүргізу міндет; бар технологиялық инструкциялары мен техника қауіпсіздігі ережелерін білу және қатан оларды орындау; қорғау жабындыларын жасау білу және дайындамаларды тұғырықтарға дұрыс орналастыру, күйежентектелген бұйымдардың техникалық шарттарына сәйкестілігін және ақау пайда болу себептерін анықтау және оны жою жолдарын қарастыру; күйежентектеу пештерінің конструкциясы мен оларды қызмет ету ережелерін білу, соның ішінде пешті тоқтату және іске қосу тәртібін. Күйежентектеуші пештің дұрыс жұмыс істегенін бақылау міндет, бақылау өлшеу аспаптардың көрсеткіштерін ұғу және олардың жалпы әрекет принциптерін білу міндет.
Ең маңыздысы күйежентектеушінің өзінің жұмыс орнында еңбекті тиімді ұйымдастыру, өнімнің жоғары сапасына күресу және электр энергия шығындарын азайту жолдарын қарастыру.