«Антифрикциялық қорытпалар».

№7 Кәсіптік лицей

Келісілді                                                                                                Бекітемін

Арнайы пәндер                                                                              Директордың өндірістік ісі

ӘБ төрайымы                                                                                 жөніндегі орынбасары

Байжаркенова Б. У. ________                                                      Турганова К. А. ______

«___» ________2012 жыл                                                             «___» ________2012 жыл

Тақырыбы: «Антифрикциялық қорытпалар».

Өткізген:  материалтану пәні

мұғалімі   Хасенов Т. С.

Ақтөбе 2012 жыл

Пән:   Материалтану.

№18  группа.

Күні «___»_____2012 ж.

Сабақтың тақырыбы: Антифрикциялық қорытпалар.

Сабақтың мақсаты:

Білімділік: Тақырыптың мазмұнына байланысты антифрикциялық қорытпалар жөнінде түсінік беріп, олардың қасиеттерін оқушыларға түсіндіру.

 Дамытушылық: Сабаққа қызығушылықтарын ояту, ойларын жан жақты жетілдіріп, әр металдың қасиеттерін жетік ойлай білуді ұғындыру.

Тәрбиелік: Оқушыларға теміржолда материалтану пәнінің қажет екенін түсіндіріп, практикада ұқыптылыққа тәрбиелеу.

Сабқтың типі: өткен тарауға қортынды жасау, мысалдар келтіре отырып сабақты қайталау.

Сабақтың түрі:  Аралас сабақ;

Сабақтың әдістері: Топтық қатысу, оқушыларды екі топқа бөліп білімдерін салыстыра отырып, жаңа технология бойынша ауызша сұрақ-жауап, тест жұмысы,  карточкалар қолдану.

Көрнекілігі: Схема, металл түрлері, слайд.

Сабақтың  барысы:

І.  Ұйымдастыру кезеңі.

ІІ. Үй тапсырмасын тексеру.

Жоспар:

А) Өтілген тақырыптарды қайталау.

Ә) Оқушылар тобымен жұмыс.

Б) Жеке оқушылармен жұмыс.

В) «Кім жүйрік» интелектуалды сайыс.

Г) Ауызша жазба жұмысын толықтыру.

ІІІ. Сабақты бекіту.

ІV. Бағалау.

1. Үй тапсырмасы.

І.  Ұйымдастыру кезеңі. (3-минут)

1. Сәлемдесу;
2. Оқушының сабаққа дайындығын тексеру;
3. Аудиторияның дайындылығын тексеру;
4. Оқу құралдарын тексеріп,күн мен тақырыпты жазу.

ІІ. Үй тапсырмасын тексеру. (30-минут)

     А) Өткенілген тақырыптарды қайталау, шолу жасау.

Ә) Оқушылар тобымен жұмыс, ауызша сұрақ жауап.

Түсті металдар және олардың қорытпалары.

Түсті металдардың басты ерекшеліктері.

Алюминий жөнінде қысқаша түсінік.

Мыс металың қасиеттері.

Мыс қорытпалары.

Титан қандай металл, оның ерекшелігі.

Магний және мырыш қандай қасиеттерге ие металдар.

Қалайы мен қорғасын жөнінде не білеміз.

Антифрикциялық қорытпалар дегеніміз не.

№1. Алюминий – жеңіл, ақ-күміс түсті металл. Тығыздығы – 2,7 г/см³, балқу температурасы – 660⁰С. Электр және жылу өткізгіштігі бойынша күміс пен мыстан кейін үшінші орында. Ауа коррозиясына қарсы және суға жоғары төзімділік көрсетеді. Жоғары механикалық қасиеттері мен жеңілдігінің арқасында көлікте, ұшақ жасауда, химия және тамақ өнеркәсібінде  кеңінен қолданылады. Табиғаттағы алюминийдің негізгі қорлары боксит, алунит, нефелин, каолин (балшық) деп аталатын жыныстарда болады. Негізгі алюминий рудасы бокситте 30…57⁰/₀  болады.

Алюминий өндіру екі негізгі процестен тұрады: бакситтен саз балшықты алу және саз балшықты электролиздеу. Саз-топырақ үш: сілтілі, қышқылды және электротермиялық тәсілмен алынады.

Алюминийдің барлық қорытпаларын деформацияланатын және құйма деп атайды. Қорытпаларды түрлі бөлшектер алу үшін пайдаланады.

№2. Түсті металдарды оқу кезінде танысқан қасиеттердің бірі антифрикциялық қасиет. Біз бұған дейін алдынғы тарауда бес қасиетпен танысқан болатынбыз: механикалық, физикалық, химиялық, технологиялық және пайдалану. Тусті металды оқу кезінде антифрикциялық қасиетпен таныстық. Антифрикциялық қасиеттер тетіктердің үйкелетін беттерінің ұзақ уақыт жұмыс істеуін арттыруға арналған. Үйкелу жылжу подшипниктерінде жүреді. Сол себептен оған жапсырманы тозудан сақтайтын материалдан таңдау қажет. Осы себепті қолданамыз.

№3. Мыс – қызғылт түсті металл, тығыздығы 8,93 г/см³, балқу температурасы – 1083⁰С. Мыс өзінің жоғары пластикалық, жылу және электр өткізгіштік қасиеттерінің арқасында өндірісте кеңінен қолданылады.

Мыс рудалары сульфидті және тотықты деп екі топқа бөлінеді: сульфидтік рудаларда мыс күкіртпен байланыста болады, ал тотықты рудаларда мыс оксидтер түрінде болады. Мыс рудаларының құрамында мыстың шамасы 1-2% құрайды.

Өндірілетін мыстың 20%-ға жуығы рудалардан гидрометаллургиялық тәсілмен алынады. Бұл тәсілде руда еріткіштермен өңделіп, еріген мысты электролиз арқылы немесе химиялық тәсілмен бөліп алады.

Таза мысты электртехникалық мақсаттар үшін қолданады және жартылай фабрикаттар – сымдар, таспалар, құбырлар түрінде жеткізіледі. Аз механикалық беріктігіне қарай таза мысты құрылыстық материал ретінде қолданбайды, ал олардың мырышпен, қалайымен, алюминиймен, кремниймен, марганецпен, қорғасынмен қорытпаларын қолданады. Мыс қорытпаларының 3 тобын ажыратады: жездер, қолалар, мыстың никельмен қорытпалары.

№4. Түсті металдардың басты ерекшеліктері қара металдарға қарағанда түсті металдар жер қойнауында аздау кездеседі. Түсті металдар коррозияға төзімді, әр түрлі түске ие және өндірілуі күрделі болғандықтан олардың қорытпалары қолданылады. Түсті металдар сондықтан да қара металдардан бағалы тұрады.

№5. Антифрикциялық қорытпалар тетіктердің үйкелетін беттерінің ұзақ уақыт жұмыс істеуін арттыруға арналған. Үйкелу жылжу подшипниктерінде жүреді. Сол себептен оған жапсырманы тозудан сақтайтын материалдан таңдау қажет.

Антифрикциялық қорытпалар болып қалайы, қорғасын, мыс және алюминий негізіндегі арнайы антифрикциялық қасиеттерге ие қорытпалар қызмет етеді. Антифрикциялық қасиеттер жылжу подшипниктерінде үйкелу барысында пайда болады. Бұл үйкелудің төменгі коэффициенті, бөлшектердің жақсы жұмыс істеуі, жоғары жылу өткізгіштік, майлауды жақсы ұстап тұру қабілеттілігі.      Антифрикциялық материалдардан кең қолданылатындары: баббит, қола, алюминийлі қорытпалар, шойын және керамикалық материалдар.

№6. Жез деп мыс негізіндегі екі немесе көп компонентті қорытпаларды айтамыз, мұндағы негізгі қоспа мырыш болып табылады. Мыспен салыстырғанда жездер жоғары беріктікке, коррозиялық төзімділікке ие. Жез құрамында 10-45% мырыш бар. Құрамында мырыш көбейген сайын жездің беріктігі төмендеп, нәзіктігі артады. Мысалы: ЛАЖМц66-6-3-2 алюминийлі темір-марганецті жез; құрамында 66% мыс, 6% алюминий, 3% темір, 2% марганец, қалғаны мырыш. Жездер жартылай фабрикаттар – сымдар, таспалар, табақтар және басқа прокатталатын және престелетін бұйым түрінде шығарылады. Жездерді жалпы және химиялық машина жасауда кеңінен қолданады.

Қола деп мыстың қалайымен, алюминиймен, кремниймен, марганецпен, қорғасынмен, бериллиймен қорытпасын айтамыз. Қола коррозияға жоғары төзімділікке, жақсы құю және жоғары антифрикциялық қасиеттерге ие. Механикалық сипаттамаларын арттыру және ерекше қасиеттер алу үшін қоланы темірмен, никельмен, титанмен, фосформен қоспалайды.

Мыстың никельмен қорытпасы мыс негізіндегі қорытпалар, мұнда негізгі қоспа никель болып табылады. Оларды құрылыстық және электртехникалық қорытпалар деп бөледі.

№7. Қалайы – жылтыр ақ металл, балқу температурасы – 231^оС. Ол жоғары иілгіштікке ие. Дәнекерлер құрамында, мыс қорытпаларында (қола) және антифрикциялық қорытпаларда (баббит) қолданылады.

Қорғасын – қөқшіл-сұр түсті металл, төмен балқу температурасына (327 ^оС) және жоғары иілгіштікке ие. Мыс қорытпаларының (жез, қола), антифрикциялық қорытпалардың (баббит) және дәнекерлер құрамына кіреді.

№8. Магний – күміс түсті ақ металл. Ол мыстан бес есе, алюминийден 1,5 есе жеңіл, тығыздығы – 1,74кг/м³ , балқу температурасы – 651^оС. Магний өте жұмсақ металл болғандықтан таза күйінде материал ретінде қолданылмайды. Ал қорытпалары кеңінен қолданылады. Олардан ұшақ моторларының бөлшектерін, бензин және май бактарын, дөңгелектер, май насостарын жасайды. Металургияда шойынға қосып, созылғыш шойын алуда қолданады.

Магний екі жүзге жуық минералдың құрамында кездеседі. Бірақ негізінен оны үш шикізаттан алады: кариалит (8,8%), магнезит (28,8%), доломит (13,2%). Магний екі негізгі тәсілмен өндіріледі: электролитикалық және термиялық.

Магний қорытпалары құйма және деформациаланатын деп бөлінеді. Құйма қорытпалар әуе өндірісіндегі жоғары жүктемелі бөлшектерді – картерлер, аспаптар корпусы және т.б. жасау үшін қолданады. Деформацияланатын  қорытпалар жартылай фабрикаттарды жасауға арналған.

Мырыш – сұр-ақ түсті металл, жоғары қорытпа және антикоррозиялық қасиеттері бар, балқу температурасы — 419 ^оС. Мыс қорытпаларының (жез) және қатты дәнекер құрамына кіреді.

№9. Титан – жоғары механикалық беріктігі, жоғары коррозиялық және химиялық төзімділігі бар ақ-күмісті металл. Табиғатта таралуы бойынша ол алюминий, темір, мыстан кейінгі төртінші орында. Тығыздығы темірден төмен болғанымен қаттылығы темірден жоғары.

Табиғатта титан 70 жоғары минерал құрамында кездеседі. Титан өндіруде негізгі руда рупиелді, ильменитті және басқа қазбаларды пайдаланады. Олардың құрамында шамамен 10-60% титан болады. Титанды магниттермиялық тәсілмен алады. Өндіру барысында тазартудың күрделі процестері жолымен таза титанды алады. Титанның беріктігі болаттың беріктігіне сәйкес, ал коррозиялық төзімділігі бойынша жоғары қоспалы болаттан да асып түседі.

Титан қорытпаларын алу үшін оны алюминиймен, молибденмен, хроммен және басқа элементтермен қоспалайды. Титанның және қорытпаларының артықшылығы жоғары механикалық қасиеті мен коррозияға төзімділігі. Титан қорытпаларын беріктігі бойынша үш топқа: төмен, орташа және жоғары деп бөледі. Титан қорытпаларын тақташа және қалыптар түрінде шығарады. Оларды әуе және химиялық өндірісте көптеп қолданады.

Б) Жеке оқушылармен жұмыс (карточкамен жұмыс).

№1карточка

Алюминийдің барлық қорытпаларын деформацияланатын және құйма деп атайды. Қорытпалардың кең тарағандары: дюралюминий, беріктігі жоғары қоспалар және силуминдер.

Дюралюминий алюминидің мыспен, магниймен, марганецпен қорытпасы. Олар қажетті коррозиялық төзімділікке ие емес. Оларды табақ түрінде, престелген және айдалған профильдер түрінде, құбыр түрінде шығарады. Әсіресе дюралюминдерді әуе өндірісінде және құрылыста жиі қолданады. Беріктігі жоғары қоспалар алюминидің мыспен, магниймен, марганецпен, мырышпен қорытпалары, олар беріктікке, жоғары коррозиялық төзімділікке ие және жақсы балқытылады, иіледі. Силуминдер алюминий және кремний негізіндегі қорытпалар. Силуминдер төмендегідей қасиеттерге ие: жоғары сұйықаққыштығы, кішігірім шөгуі, жоғары беріктігі мен иілгіштігі.

№2 карточка

Антифрикциялық қасиеттер үйкелудің төменгі коэффициенті, бөлшектердің жақсы жұмыс істеуі, жоғары жылу өткізгіштік, майлауды жақсы ұстап тұру қабілеттілігі, үйкелетін беттерінің ұзақ уақыт жұмыс істеуін арттыруы.

Антифрикциялық қорытпалар болып қалайы, қорғасын, мыс және алюминий негізіндегі арнайы антифрикциялық қасиеттерге ие қорытпалар. Олардың ішіндегі кеңінен қолданылатындары: баббиттер, алюминийлі қорытпалар, шойын және керамикалық материалдар.

№3 карточка

Дәнекерлер – бөлшектерді дәнекерлеу кезінде біріктіруші металл ретінде қолданылатын металдар немесе қорытпалар. Балқыту температурасы бойынша дәнекерлер былайша бөлінеді: Оңай балқитын (145-450^оС) – мысалы, қалайы- қорғасынды, қалайы және т.б.; Орташа балқитын (450-1100 ^оС) – мысалы, мыс- мырышты жез; Жоғары балқитын (1100-1850 ^оС) – мысалы, темір негізінде көп компоненттілер.

Қалайы-қорғасынды дәнекерлер – өндірістің барлық саласында кең қолданылады. Бұлардың коррозиялық төзімділігі ылғалды ортада төмен болады, сол себептен дәнекерленген қосылыстарды  лакты бояулармен жағып қорғау қажет. Қалайы дәнекерлер – жоғары беріктігі, иілгіштігі және коррозиялық төзімділігі болады. Оларды радиотехникалық және электронды аппараттарды дәнекерлеу барысында қолданады. Оңай балқитын дәнекерлер – тік қабырғада жіктері бар күрделі бұйымдарды дәнекерлеу барысында қолданады. Олар үш бөліктен тұрады: ұнтақ тәрізді дәнекерден, флюстен және қоюландырғыштан. Темірді және одан жасалған бұйымды, мысты және никельді бұйымдарды дәнекерлеу үшін қолданады.

№4 карточка

Жез деп мыс негізіндегі екі немесе көп компонентті қорытпаларды айтамыз, мұндағы негізгі қоспа мырыш болып табылады. Мыспен салыстырғанда жездер жоғары беріктікке, коррозиялық төзімділікке ие. Жез құрамында 10-45% мырыш бар. Құрамында мырыш көбейген сайын жездің беріктігі төмендеп, нәзіктігі артады. Жездер жартылай фабрикаттар – сымдар, таспалар, табақтар және басқа прокатталатын және престелетін бұйым түрінде шығарылады. Жездерді жалпы және химиялық машина жасауда кеңінен қолданады.

Қола деп мыстың қалайымен, алюминиймен, кремниймен, марганецпен, қорғасынмен, бериллиймен қорытпасын айтамыз. Қола коррозияға жоғары төзімділікке, жақсы құю және жоғары антифрикциялық қасиеттерге ие. Оларды негізінен бағалы металдар қатарына жатқызамыз.  Механикалық сипаттамаларын арттыру және ерекше қасиеттер алу үшін қоланы темірмен, никельмен, титанмен, фосформен қоспалайды.

№5 карточка

Титан өндіруде негізгі руда рупиелді, ильменитті және басқа қазбаларды пайдаланады. Олардың құрамында шамамен 10-60% титан болады. Титанды магниттермиялық тәсілмен алады. Өндіру барысында тазартудың күрделі процестері жолымен алады. Титанның беріктігі болаттың беріктігіне сәйкес, ал коррозиялық төзімділігі бойынша жоғары қоспалы болаттан да асып түседі. Титан қорытпаларын алу үшін оны алюминиймен, молибденмен, хроммен және басқа элементтермен қоспалайды. Оларды әуе және химиялық өндірісте көптеп қолданады. Титан қорытпаларын тақташа және қалыптар түрінде шығарады.

Магний – күміс түсті ақ металл. Ол мыстан бес есе, алюминийден 1,5 есе жеңіл, тығыздығы – 1,74кг/м³ , балқу температурасы – 651^оС. Магний өте жұмсақ металл болғандықтан таза күйінде материал ретінде қолданылмайды. Ал қорытпалары кеңінен қолданылады. Олардан ұшақ моторларының бөлшектерін, бензин және май бактарын, дөңгелектер, май насостарын жасайды. Металургияда шойынға қосып, созылғыш шойын алуда қолданады.

№6 карточка

Мыс – қызғылт түсті металл, тығыздығы 8,93 г/см³, балқу температурасы – 1083⁰С. Мыс өзінің жоғары иілгіштік, жылу және электр өткізгіштік қасиеттерінің арқасында өндірісте кеңінен қолданылады. Мыс рудалары сульфидті және тотықты деп екі топқа бөлінеді: сульфидтік рудаларда мыс күкіртпен байланыста болады, ал тотықты рудаларда мыс оксидтер түрінде болады. Мыстың негізгі гидрометаллургиялық және пирометаллургиялық тәсілдермен өндіреді.

Мысты өндіру процесі келесі кезеңдерден тұрады:

• Мыс рудаларын ұсақтау;
• Ұсақталған руданы флотациялық байыту;
• Байытылған руданы күйдіру;
• Одан штейн алу;
• Алынған штейнді конвертерлеу;
• Шыққан мысты отпен тазарту;
• Тазартылған мысты қайта электролиттік тазарту. Бұл процестерден кейін тазартылған мыстың құрамы 99,5-99,9%-ға дейін артады.

В) «Кім жүйрік» интелектуалды сайыс.

Интерактивті тақтада тест жұмысы (Екі топтан үш оқушыдан шығып, берілген тесттің жауаптарын дұрыс әрі жылдам шешуден жарысады).

Г) Ауызша жазба жұмысын толықтыру.

Фемида.

1. Механикалық беріктігі бойынша болаттың беріктігіне сәйкес, коррозиялық төзімділігі бойынша жоғары сапалы болаттан да асып түсетін мелалл ол – ___.
2. Баббиттер қалайы мен қорғасын негізіндегі ___ қасиетке ие материал.
3. Мыстың ___ қорытпасы мельхиорлар, куниали, константан.
4. Таза металдардың өндірілуі күрделі және қорлары аз болғандықтан көбіне олардың ___ қолданылады.
5. Металдардың беріктігі, иілгіштігі, серпімділігі олардың ___ қасиетіне жатады.
6. Силюминдер мен дюралюминдер ___ металының қорытпаларына жатады.
7. Құрылымы мен құрамына байланысты металдардың механикалық, физикалық, химиялық, технологиялық ___ болады.

      Керекті сөздер: қасиеттер,қорытпалар, никель, титан, алюминий, антифрикциялық, механикалық.

ІІІ. Сабақты бекіту. (7-минут)

1. Түсті металдардың басты қандай ерекшеліктерін білдік?
2. Мыстың, алюминийдің және күмістің қандай ұқсас қасиеттерін білдік?
3. Антифрикциялық қорытпа дегенді қалай түсіндік?
4. Төменгі температурада балқитын қандай металдар бар екен?
5. Болашақ жонғыш маман ретінде әр металдың қасиеттерін жетік меңгере білдік пе?
6. Жонғыш аспаптарын түсті металдардан жасауымызға болады ма?

1. Қара металдарға қарағанда түсті металдар жер қойнауында аздау кездеседі, әрі өндірілуі күрделі.
2. Жылу және электр өткізгіштік қасиеттері бойынша бірдей, үлкен үштікті күміс, мыс және алюминий иеленеді.
3. Антифрикциялық қорытпа деген үйкелетін беттерінің ұзақ уақыт жұмыс істеуін, майлауды жақсы ұстап тұру қабілеттілігі және тозудан сақтайтын материалдардың түрі.
4. Төменгі температурада балқитын металдар қалайы – 231 ^оС, қорғасын – 327 ^оС,

мырыш – 419 ^оС,  және сонымен бірге сынап сұйық металға жатқызылады.

ІV. Бағалау. (3-минут)

Оқушылардың сұраққа жауаптарын балмен бағалау.

1. Үй тапсырмасы. (2-минут)

Өтілген тақырыптарды қайталау.

Қосымша материалдардан іздену.

      Оқытуш: Хасенов Талғат Сембайұлы                         Қолы: