CC BY
3
УДК 062
Саидмахамадов Н. преподаватель Давронова М. преподаватель Юлдашева Ф. студент
Наманганский инженерно-строительный институт
Шарипов М. студент
Ферганскый политехнический институт ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПОРОШКОВО КОНСТУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Аннотация:В данной статье представлена технология производства высококачественных частиц с использованием одного или двух методов просеивания порошковых материалов, а также термических и химических методов твердых частиц порошкового металла с целью уменьшения пористости деталей. Термическая обработка, основанная на их марках, гранулах и способах прессования, имеет свои особенности.
Ключевые слова: пресс, пресс-брикеты, углерод, структура, феррит, перлит, цементит, углерод
Saidmahamadov N. Davronova M.
Teachers of Namangan Civil Engineering Institute
Yo'ldasheva F.
Student of the Namangan Institute of Civil Engineering
Sharipov M.
Student of Fergana Polytechnic Institute Uzbekistan, Namangan GENERAL TECHNOLOGY FOR THE PRODUCTION OF POWDER
MATERIALS
Abstract: This article introduces the technology of producing high-quality particles by using one or two sieving methods of powder materials, and thermic and chemical methods of powder metal solids in order to reduce porosity in the details. Thermal treatment, based on their brands, granules and pressing methods, has their tempratures.
Keywords:press, press-brikety, carbon, structure, ferrite, perlite, cementite, carbon
Саидмахамадов Н. Давронова М.
Наманган му^андислик-курилиш институти уцитувчилари
Йулдашева Ф.
Наманган му^андислик-курилиш институти талабаси
Шарипов М.
Фаргона политехника институти талабаси КУКУН КОНСТРУКЦИОН МАТЕРИАЛЛАР ИШЛАБ ЧЩАРИШ
УМУМИЙ ТЕХНОЛОГИЯСИ
Аннотация: Ушбу мацолада кукун материалларидан бир ва икки томонлама пресслаш усуллари орцали сифатли деталлар тайёрлаш технологияси келтирилган булиб, бундан ташцари деталлардаги зовакликни камайтириш мацсадида кукун металларини термик ва кимёвий усуллари куриб чицилган. Термик ишлов беришда металларнинг маркаларига, донадорлигига ва пресслаш усулларидан келиб чициб, уларнинг темпратуралари келтириб утилган.
Калит сузлари: пресс, пресс-брикет, углерод, структура, феррит, перлит, цементит, углерод
Кукун конструкцион материалларни ишлаб чикариш технологик усулларини танлашда асосан ишлаб чикарилаётган материалнинг юклама даражасига караб танланади. Юклама даражаси ортиши билан уни ишлаб чикариш технологияси мураккаблашиб боради. Кукун конструкцион материаллар ишлаб чикаришдаги умумий технологик схемаси 1 -расмда келтирилган.
Купгина холатларда кичик юкламалар шароитида ишловчи кукун конструкцион материалларини ишлаб чикариш совук холда бир томонлама пресслаш йули билан шаклланиб, шаклланган пресс-брикетлар химоя атмосферасида киздириб, пишириш усулида тайёрланади. Оддий ва урта юкламалар таъсирида ишлайдиган кукун конструкцион материаллар икки томонлама совук ёки киздириб шакл бериш оркали ишлаб чикарилади, биринчи усулда шакл берилган пресс-брикет киздириб пишириш жараёнида утказилади. Иккала холда хам материалга термик ёки кимёвий термик ишлов берилади.
1-расм. Кукун конструкцион материалларни ишлаб чикариш технологик
схемаси.
Кичик ва оддий юкламага эга булган кукун конструкцион материаллар
ишлаб чикариш технологияси
Кичик ва оддий юкламали конструкцион кукун материаллари асосан темир ёки углеродли пулат кукунларини совук холда бир ва икки томонлама пресслаш ва прессланган шаклларни киздириб пишириш оркали ишлаб
чикарилади. Бунда пресслаш босими 300-500 МПа атрофида белгиланиб, киздириб, пишириш харорати эса кукун таркибига караб 1050-1200оС да белгиланади.
Кичик юкламали конструкцион деталлар киздириб пиширилгандан кейин ишчи юзаларига механик ишлов бериб, геометрик аникликга эришилади. Бунда уларга термик ишлов берилмайди. Таркибидаги углерод микдорига караб уларнинг структураси ферритли, феррит-перлитли ёки перлитли булиши мумкин. Бундан ташкари уларнинг структурасида колдик FOвакликлар булиб, уларнинг геометрик шакли материалнинг механик хоссаларига тубдан таъсир курсатади. Масалан: уткир бурчакга эга булган FOвакликлар материални ишлаш давомида дарзлар пайдо булишига олиб келади. Шунинг учун улардаги FOвакликлар эллипс шаклида ёки айланасимон булишлигини таъминлаш керак. 2-расмда кукун конструкцион
2-расм. Кукун конструкцион материалларнинг структураси: а - перлит; б -
ферритли;
в - перлит-ферритли; г - перлит ва цементит панжараси.
Структурасидаги колдик FOваклик шаклини узгартириш материални ишлаб чикаришда кандай шаклга эга булган кукун ишлатилганлигига боFлик. Агар хомашё сифатида майда кириндисимон темир кукунлари ишлатилган булса FOваклик уткир бурчакли кирралар хосил килади. Бундай материалнинг хоссаси мурт материал хоссасига якинрок булади. Агар хомошё сифатида кайта тикланган усулда ишлаб чикарилган темир кукунлари ишлатилган булса, пресслаб шакл берилгач, унда FOвакликларнинг барча турлари киррали хам эллипс шаклида ва хаттоки айланасимон FOвакликларга эга булади аммо киздириб пишириш жараёнида кайта тикланган темир кукунлари хосил килган кирралар утмаслашиб бир заррачадан иккинчи заррачага утиш жойларида айлана хосил булиб уткир бурчаклар йуколади. Агар материал эритиб сепилган кукунлардан ишлаб чикарилган булса унда мутлако уткир кирраларга эга булган FOвакликлар булмайди. Чунки эритиб сепилган кукун
заррачаларнинг шакли сферасимон булиб, унда киррали FOвакликлар хосил булиш имкони йук.
Факат темир кукунидан ишлаб чикарилган кичик юкланишлар шароитида ишловчи деталларнинг механик хоссаси жуда паст булиб улар 2516% FOвакликга эга буладилар. Агар темир кукунга 0,1 дан 0,9% углерод кукуни киритилса, уларнинг механик хоссалари тубдан яхшиланиб куйидаги хоссаларга эга булиб оладилар: чузилишдаги мустахкамлик чегараси 100-120 МПа, каттиклиги 500-800 МПа. Кичик юкламали конструкцион деталлар асосан СП1-1, СП30-1, СП7-1 ва СП90-1 маркали кукунлардан ишлаб чикарилади.
Оддий юкламали конструкцион кукун материаллари асосан углеродли ва кам легирланган пулат кукунларидан ишлаб чикарилади. Кукунлар 500-800 МПа босим билан пресслаб шаклланади ва киздириш харорати 1100-1200оС атрофида белгиланади. Гохида оддий юкламаларга эга булган деталларга юкори мустахкамлик ва каттикликни таъминлаш максадида улар кетма-кет прессланади ва киздириб пишириш жараёнидан утказилади.
Урта ва OFир юкламага эга булган кукун конструкцион материаллар
ишлаб чикариш технологияси
Бундай конструкцион кукун материалларни ишлаб чикариш учун хомашё сифатида асосан углеродли ва легирланган пулат кукунлари кулланилади. Урта юкламага эга булган кукун конструкцион материалларни ишлаб чикариш, кичик ва оддий юкламалилардан фарк килади. Бунда улардан фаркли равишда шаклланиш жараёни икки томонлама булади. 3-расмда бир ва икки томонлама пересслаш усули курсатилган. Бир томонлама пресслашда хаттоки юкори босимларда хам FOваклик микдори 7% да камайтириш иложи йук. Шунинг учун икки томонлама пресслаш усулидан фойдаланилади ва пресслаш босимини 600-800 МПа кийматларда танланилади. Бундан ташкари икки томонлама пресслаб яъни пресслаш жараёнида киздириш натижасида унинг FOваклиги мутлако йукотиш имкони туFилади. Шунинг учун урта ва OFир юкламали деталларни тайёрлашда айнан шу усуллардан фойдаланилади. Тайёр булган деталларнинг яна хоссаларини ошириш максадида уларга термик ёки кимёвий термик ишлов берилади.
Кукун конструкцион материалларга термик ёки кимёвий термик ишлов бериш анъанавий усулларда ишлаб чикарилган деталларга термик ёки кимёвий термик ишлов беришдан унчалик фарк килмайди, факат фарки киздириш жараёнида химоя атмосфераси булишлиги таълаб этилади.
3-расм. Бир (а) ва икки (б) томонлама пресслаш
Урта юкламаларга мулжалланган кукун конструкцион материаллар асосан совук холда икки томонлама пресслаш, киздириб пишириш ва кимёвий термик жараёнидан утказилиб ишлаб чикарилади. Бунда унинг колдик FOваклиги купи билан 2 - 5% ташкил этсада, у талаб этилган юкори физик-механик хоссаларга эга булиб олади. Бундай материалларнинг термик ишловдан кейинги структураси мартенсит ёки троостит фазаларидан ташкил топган булади. Легирланган пулат кукунларидан ишлаб чикарилган урта юкламаларга мулжалланган деталларнинг чузилишдаги мустахкамлик чегараси 200-580 МПа ташкил этиб, каттиклиги НЯС 45-52 бирлик атрофида булади. Бундай технологияда ишлаб чикарилган урта юкламага мулжалланган деталларнинг ишчи юзалари колибрлаш жараёнидан утказилади, бунда деталнинг геометрик улчам аниклиги ошади ва унинг зичлиги яна 1-3% ортади.
ОFир юкламаларга мулжалланган конструкцион кукун материалларни ишлаб чикаришда асосан юкори механик хоссаларни берувчи хомашё кукунларида фойдаланилади. Пулат кукунларидан ишлаб чикарилган кукун материалларнинг механик хоссалари факат унинг FOваклигига боFлик эканлигини аникланди. Демак темир асосли кукунлардан юкори механик хоссаларга эга конструкцион кукун материалларни ишлаб чикариш учун иложи борича материалда колдик FOваклик мутлако булмаслигини таъминлаш зарур. Бунга эришишнинг бир нечта усуллари булиб, улар куйида келтирилган:
1-усул: углеродли ва легирланган пулат кукунларидан, FOваклиги 1525% га тенг булган каркасли (узак) ишлаб чикариш ва уни эриш температураси нисбатан паст булган металлар билан туйинтириш. Бунинг натижасида унинг FOваклиги мутлако йуколиб механик хоссаси кескин ортади. Говак каркасни эриган металлга туйинтиришнинг икки усули топилган булиб уларга: эриган металлга FOвак каркасни ботириб яна уларни биргаликда киздириш ва FOвак каркасни эриган металлга ботириб яна уни пресслаш. Иккала холда хам FOвак материалнинг FOваклиги эриган металл
билан тулдирилади. Аммо бу усулнинг асосий камчилигига жараён химояланган мухитларда булиб утиши керак: буни таъминлаш эса технологик жараённинг таннархини ошишига олиб келади.
2-усул: бу усул Украинанинг олими А. Кипорисов томонидан топилган булиб, FOвак каркасни уртача FOваклик кийматига эга булган енгил эрувчан металл булаги кесиб олинади ва FOвак каркас устига жойлаштирилиб, бирга печда киздирилади. Буни натижасида эритилаётган металл хеч качон окиб тукилиб кетмасдан аста секин FOвак каркасга сингиб боради. Х,озирги пайтда айнан шу усул ишлаб чикаришда кенг таркалган. Аммо юкорида куриб чикилган усуллар конструкцион кукун материалларни ишлаб чикаришдаги асосий талабга жавоб бермайди, яъни гомоген структурага эмас, гетроген структура хосил булишига олиб келади.
3-усул: пресслаб-шакллаш жараёнида кукунларни киздириш усули булиб, хозирда бу усул кенг таркалган усуллардан бири булиб келмокда. Бу усулнинг узига яраша ютуклари булсада унинг камчилиги жуда куп. Масалан: киздириш харорати 1200-1400оС булгани учун прессланаётган кукунлар химояланган, пресс-шакл деталлари эса юкори иссикбардош материаллардан ясалган булиши керак. Агар юкоридаги курсаткичлар таъминланган булсада, унинг унумдорлиги жуда кичик булиб колмокда. Of^ юкламали конструкцион деталларни ишлаб чикаришдаги киздириб пресслаш босими 800-1000 МПа ташкил этади.
Аммо юкорида куриб чикилган чора тадбирларни куллаб кукун конструкцион материал ишлаб чикарилганда хам у анъанавий усулда ишлаб чикарилган деталларнинг таннархидан анча арзон туради.
4-усул: кукунларнинг зичланиш даражасига кукуннинг улчами катта таъсир курсатади. Шунинг учун юкоридаги муаммоларни бартараф этиш максадида кукун металлургиясида иложи борича жуда майда кукунларни ишлатиш анъанага кира бошлади. Бу анъана утган асрнинг 80-85 йилларида купрок кулланила бошлади. Масалан: олдин жуда майда "М" харфи билан белгиланган кукунлар куллана бошланди. Уларнинг энг йирик улчами 0,5-0,1 мкм ёки 10-7 метрга тенг булган. Бундай кукунларни куллаш оддий бир томонлама пресслашдаёк FOваклик 7% дан 1% камайтириш имконини туFдирган. Ундан кейин ультра майда "УД" кукунлар, улчами купи билан 0,05-0,01 мкм ёки 10-8 метр устида ишлар олиб борилди. Олинган натижа кутилаётгандан хам ошиб тушди. Оддий усулда прессланган шу кукунлар мутлако FOваксиз булиб анъанавий усулда ишлаб чикарилган материалларнинг механик хоссаларидан 2-5 баробаргача юкори натижани берди. Бу дегани анъанавий усулда ишлаб чикарилган жуда мустахкам пулатнинг чузилишдаги мустахкамлиги 1900 МПа га тенг булса, худди шу пулатнинг ультра майда кукунларидан ишлаб чикарилган детал материалнинг чузилишдаги мустахкамлиги камида 6650 МПа ташкил этади.
5-усул: кукунни майдалаш шу кадар ривожланиб кетдики: буни натижасида XX-асрга келиб, улчами 10-9 метр ёки хозирги замон тилида нано кукунлардан материаллар ишлаб чикариш вужудга келди. Бундай кукундан
олинган материалларнинг хоссалари оддий кукундан ишлаб чикарилган материаллардан кескин ва тубдан фарк кила бошлади. Бундай материалларга нано структурага эга булган материаллар деб ном берилди ва у алохида йуналиш булиб чикиб кетди. Нано структура эса алохдда урганиладиган йуналиш булиб шаклланди. К,искача шуни айтиш керакки, нано структурага эга булган материалнинг хоссалари оддий кукунлардан ишлаб чикарилган материаллар хоссаларидан деярли 5-10 баробар фарк килиши мумкин.
Использованные источники:
1. Peter Beeley, "Foundry Technology", Butter Worth Heinemann, 2nd ed., 2001
2. R. Monroe, "Porosity in Castings", American Foundry Society, Paper 05 -245(04), 2005
3. Dr. R.L. Naro, "Porosity Defects in Iron Castings from Mould -Metal Interface Reactions" Paper (99-206) March 15, 1999 http://www.cn-steelpipe.net/stainless-steel-news/IC44D.html Casting Defects in Steels", Update 2008-7-21
4. Бекмирзаев Ш., Саидмахамадов Н., Убайдуллаев М. Теория и практика современной науки №6(1), август, 2016 г. стр 112-115.
