Металл түрлері және бөлінуі

732

Сабақтың тақырыбы: Металл түрлері және бөлінуі

Сабақтың мақсаты:  Металдар туралы түсінік беру

Сабақтың түрі:Дамыта оқыту.

Пән аралық байланыс: Физика, Химия.

Сабақтың көрнекілігі: Стендтер, механизмдер, құралдар, таблицалар ,проектор.

Сабақтың әдісі: Зерттеу, жүйелеу, түсіндіру.

Сабақ барысы:

  1. Ұйымдастыру кезеңі:Оқушылармен амандасу, сабаққа даярлығын тексеру.
  2. Үй тапсырмасын тексеру өткенді пысықтау.
  3. Жаңа сабақ: «Металл түрлері және бөлінуі»

Металл таза күйінде өте сирек кездеседі. Металдар микроскопиялық түрде теңіз суында өсімдік жасушасында, жануарлар ұлпасында кездеседі. Техникада 10 мыңнан астам металл қорытпалары қолданылады. Ондай қортпаларды алу үшін 40-тан астам химиялық элементтер пайдаланылады. Металлдар қара және түсті металдар болып екі негізгі топқа бөлінеді.

Қара металдар-механизмдер, тетіктер, машиналар әртүрлі құрылымдар жасаудағы негізгі материалдар болып табылады. Дүние жүзінде өндірілетін барлық металдың  94%-ын қара металдар құрайды. Қара металдардың қасиетін өзгертуге әсер ететін негізгі элемент көміртек болып табылады. Қара металдар қорытпаның құрамындағы көміртегі мөлшеріне қарай шойын және болат деп бөлінеді.

Шойын темірдің  көміртекпен қорытпасы (құрамы 2,14%-дан көбірек). Шойын құрамындағы көміртек цементит және графит түрінде болуы мүмкін. Графиттің пішіні мен цементиттің мөлшеріне байланысты шойынды ақ, сұр, кеуек және беріктігі жоғары деп бөледі.

Сұр шойын-бұл құрамында (Mn. P.S) тұрақты қоспасы бар. Темірдің, кремнидің және көміртектің қорытпасы.

Ақ шойын- Ақ шойында көміртек цементит түрінде болады.

Болат-темірдің көміртекпен (2%-ға дейін) және басқа элементтермен қорытпасы. Болатты, ақ шойынды мартен, конвертер және электр пештерінде еүйдіру арқылы алады. Серпімділік қасиеттері жоғары болаттар машина және аспап жасау өндірісінде кеңінен қолданылады.

Болатты химиялық құрамына қарай: көміртекті және қоспаланған деп екіге, қолданылуына қарай: құрылымдық, аспаптық және арнайы мақсаттарға арналған деп үшке бөлінеді.

Көміртекті құрылымдық болаттың құрамында көміртек 0,7%-ға дейін болады. Қарапайым көміртекті болат Ст әрпімен және 0-ден 6-ға дейінгі цифрмен  белгіленеді. Цифр өскен сайын маркада көміртектің үлесі арта түседі, беріктігі күшейеді бірақ илемділігі төмендейді. Құрылымдық болаттың ішінде Ст3 және Ст6 таңбалы болаттан біліктер , тісті доңғалақтар осі, рельстер дайындалады. Ст10……..Ст70 екі цифрмен таңбалы болаттан сым арқан жоғары қысымға арналған құбыр, көпір, көтергіш кран элементтерін жасайды.

Аспаптық болаттың құрамында көміртек 0,7%-дан артық болады. Ал жоғары сапалы аспаптық болатты А әрпін қосып таңбалайды. Құрылымдық болатқа қарағанда аспаптық болат қатты берік төзімді болады. Аспаптық болаттан өлшегіштер, кескіш және монтаждық құралдар, қашау, нүктелегіш, балғалар У7А, У8А таңбалы болаттан дайындалады. Бұрғы, бұранда ойғыш, жаймалар, қырғыш, егеу У12А, У13А таңбалы болаттан жасалады.

Қоспаланған болаттың құрамында кәдімгі қоспалардан бөлек талап ететін, физикалық немесе механикалық қасиеттерін қамтамасыз ету үшін белгілі бір мөлшерде арнайы енгізілетін элементтер болады.

Қоспалық элементтер дегеніміз-талап етілетін қасиеттер беру үшін құрылымдық болаттардың құрамына енгізілетін химиялық элементтер болып табылады. Жоғары сапалы болатты таңбаланғанда соңына А әрпі ерекше сапалы болса  Ш әрпі қойылады..

У7, У7А таңбалы аспаптық көміртектік болаттың қолданылуы.  Ағаш өңдеуде: балталар, шойбалталар, қашаулар, қысқаштар, соқпалар, ұсталық мөртабандар:: инелік сым: слесарлық монтаждау аспаптары: балғалар, зілбағалар, бұрауыштар, шапқылар, аралас атауыздар, өткір атауыздар, бүйірлік бұрауыштар, дәлдігі төмендетілген мөлшерлегіштер , жалпақ және бұралған серіппелер мен күрделі құрылымды серіппелі тетіктер, клапандар, қоларалар, бұрғылар, егеулер, слесарлық қырғыштар және басқа құрал саймандар жасауға қолданады.

Негізгі қоспаланатын элементтер және олардың болаттың қасиетіне әсері

Элемент Таңбалануы Әсері
Никель Н Жемірілуге төзімділігі, беріктігі, илемділігі артады
Хром Х Қаттылығы, жылуға төзімділігі және жемірілуге төзімділігі артады
Вольфрам В Жоғары температурада шыдамдылығы және беріктігі бірден артады
Кобальт К Беріктігі, жылуға төзімділігі артады, магниттік қасиеті жақсартады
Ванадий Ф Ұсақтүйіршікті құрылым береді, беріктігі және қаттылығы артады
Марганец Г Қаттылығы, тозуға төзімділігі және соққыға тұтқырлығы артады
Моливден М Жылуға төзімділігі, қаттылығы және беріктігі артады
Кремний С Токқа қарсылығы және тозуға төзімділігі артады, магниттік қасиеті жақсарады

 

Түсті металдар мен олардың қоспалары қара металдарға қарағанда аз мөлшерде қолданылады.

Алюминий табиғатта таралуы бойынша химиялық элементтер арасында оттек пен кремнийден кейінгі 3-орында тұр. Металдар арасында таралуы бойынша 1-орында. Алюминий-күміс түстес ақ металл, ол жеңіл, өте иілімді және оңай көнеді. Құрылымдық материал ретіндегі алюминийдің негізгі кемшілігі беріктігі төмендігі, сондықтан оны, әдетте, мыс пен магнийдің шағын мөлшерімен қорытпалайды. Қорытпа дюралюминий деп аталады.

Мыс-қызыл күлгін металл, ток өткізгіштігі жоғары, үйкеліске төзімді. Мыстың электр өткізгіш қасиеті жоғары болғандықтан қазіргі кезде электр өнеркәсібінде ерекше қолданысқа ие сондай мыс қорытпалары басқа салаларда да қолданады.сонымен қатар түсті металдардан алюминий мен мыстан басқа мырыш, қорғасын және қалайы кеңінен қолданылады.

Мыс қорытпалары: Мыс жұмсақ металл болғандықтан, өнеркәсіпте электротехникадан басқа көбіне оның әртүрлі қорытпаларын қолданады. Мыстың мырышпен қорытпасын жез қалған қорытпаларын қола деп атайды.

Томпак-құрамында 90%-97% мысы бар жез.

Жоғары иілімді, үйкеліске төзімді. Болатпен жақсы пісіріледі, оны биометалл болат жез дайындау үшін қолданады. Томпақ сары алтын түстес болғандықтан одан көркемдік бұйымдар, төсбелгілер жасалады.

Қола-қалайыланған (қалайы мен мыс қорытпасы) және қалайыланбаған (мыстың басқа элементтермен қорытпасы) деп екіге бөлінеді.

Мельхиор-ақ түсті мыстың никельмен 18-20% қорытпасы. Одан медальдар, төсбелгілер және әшекейлер жасайды.

Сабақты бекіту.

  1. Металл түрлерін атаңдар?
  2. Шойыннан қандай бұйымдар жасалады?
  3. Болаттың соққы, тұтқырлығын және беріктігін қандай қоспалаған қосымшалар күшейтеді?
  4. Дюралюминий қалай белгіленеді?
  5. Негізгі мыс қорытпаларын атаңдар?

Сабақты қорытындылау.

Бағалау.

Үйге тапсырма:

«Металл  түрлері және бөлінуі»