Уншаарай

Лекц №2

Металын хими, физик технологийн шинж чанарууд.            

 Барилгын метал бүтээц, сортамент.

Дамнуруу, багана, үндсэн элементүүд

Металын хими шинж чанар

Металын зэврэлт: Метал хийцэд ноцтой эвдрэл учруулдаг хүчин зүйл нь зэврэлт юм. Манай дэлхий дээр металын зэврэлтээс болж жилд олон арван сая тонн метал исэл болж хувирдаг гэсэн тоо баримт байдаг байна. Металууд атмосферийн үйлчлэл агаар, ус чийгтэй нөхцөлд  байснаар хүчил, шүлт, давстай, химийн идэвхитэй орчинд харьцсанаас, мөн металуудыг халаах үед атмосферийн агаартай исэлдсэнээс болж зэвэнд идэгдэх үзэгдлийг металын зэврэлт гэнэ. Металын зэврэлтийн идэгдлийн хугацаанаас хамаарсан үзүүлэлтийг зэврэлтийн хурд гэнэ.                  

Металын зэврэлт дараах хэлбэртэй байна.

·         Тархалтын шинжээр нь: Гадаргууд нэлэнхүйд тархсан, гадаргуугийн дотуур орсон, металын талст хоорондын, металын тодорхой хэсгийг хамарсан

·         Хүрээлэх орчинтой харьцсан байдлаар нь: Цахилгаан дамжуулдаггүй орчинтой үйлчилсэн химийн зэврэлт, цахилгаан дамжуулдаг шингэн болон уусмалтай үйлчилсэн цахилгаан химийн зэврэлт

·         Зэврэлт үүсгэх орчны шинж чанараар нь: Атмосферийн ба бусад зэврүүлэх чадвартай хийн зэврэлт

·         Зэврэлт үүсгэх нэмэлт хүчин зүйлс байгаа байдлаар нь: Цахилгаан хүчдэлтэй орчны зэврэлт, үрэлт болон шүргэлцэх үед үүссэн фретинг зэврэлт гэж ангилна.

Метал зэвэнд идэгдсэнээс болж шинж чанараа алдаж, хэврэгшиж эвдэрдэг.      Металд идэгдэх, элэгдэх гэсэн хоёр өөр төрлийн хорогдол байдаг. Зэвэнд идэгдэх \коррози\, хий шингэний урсгал дотор хатуу, шингэн хэсгийн механик үйлчлэлээр элэгдэх \эррози\  гэж ангилна. Металыг зэврэлтээс хамгаалах олон аргууд байдаг. Үүнд:

·         Хийцийн металын зэврэлтэнд тэсвэртэй чанарыг сайжруулах

·         Зэврүүлэх орчноос металын гадаргууг тусгаарлах

·         Орчны зэврүүлэх нөлөөг бууруулах арга хэмжээ авах

·         Гадны гүйдлээр зэврэлтийг багасгах \цахилгаан химийн хамгаалалт хийх\

Хүрээлэх орчны нөлөөгөөр гадаргуу дээр нүдэнд харагдах өөрчлөлт гараагүй байхад гангийн механик шинж чанар огцом буурах тохиолдол байдаг. Энэ үед зэврэлт металын ширхэгийн завсар орсон байдаг тул метал улам хэврэг болно. Өндөр температурт хийн орчноос исэлдүүлэх нөлөөний эсрэг үйлчлэх гангийн үзүүлэлтийг \окалиностойкость – улайсахад исэлдэхгүй чанар буюу хаг тогтохгүй байх\ халуунд тэсвэртэй чанар гэнэ. Химийн болон цахилгаан химийн, талст хоорондын зэврэлтэнд тэсвэртэй чанарыг зэврэлтэнд тэсвэртэй чанар гэнэ. Гангийн зэврэлтэнд тэсвэртэй чанарыг нэмэгдүүлэхийн тулд үндсэн металтай нягт холбогдсон, цахилгаан химийн потенциалыг дээшлүүлсэн хамгаалах бүрхүүлээр хучсан ган хийцийг төрөл бүрийн хортой нөлөө бүхий орчинд хэрэглэдэг.

Металын физик шинж чанар

Материалд гадны физик орон үйлчлэхэд түүнийг эсэргүүцэх чадварыг физикийн шинж чанар гэх бөгөөд материалууд өөр орчинтой харьцахдаа бусад материалтай төстэй болон өөр өөр олон шинж чанарыг өөртөө агуулж байдаг. Тухайн материалд илэрдэг шинж чанарыг физикийн шинж чанар \дулаан, цахилгаан дамжуулах чадвар, нягт  г.м\  гэнэ. Өөрөөр хэлбэл, гадны бүх төрлийн механик болон бусад үйлчлэлийг эсэргүүцэх чадвар юм. Материалын физикийн шинж чанарыг туршилтаар тогтоосон тоон үзүүлэлтээр үнэлдэг. Инженерийн үйл ажиллагаанд физикийн шинж чанарын тоон үзүүлэлтүүдийг харьцуулах аргаар материалыг сонгох ба  туршилтаар үзүүлэлтүүдийг тогтоохдоо олон улсын стандартын хэм хэмжээг баримтлана. Стандарт туршилтын аргаар тогтоосон физикийн шинж чанарын үзүүлэлтүүд нь лавлагааны стандарт материал болохоос гадна олон улсын стандартаар баталгаажсан байна.  Бодисууд хатуу, шингэн, уур гэсэн гурван агергат төлөвт орших ба түүнийг илэрхийлэх физикийн хэмжигдэхүүнд дараахь үзүүлэлтүүд багтана.

·         Температур \хайлах температур, уур үүсэх температур, царцах температур, буцлах температур, задрах температур, дөл гарч шатах температур, шатах температур\

·         Бодисын нягт \эзлэхүүний нягт, харьцангуй нягт, овоолсон нягт\

·         Бодисын масс

Материалын физикийн шинж чанарыг илэрхийлэх хэмжигдэхүүнийг 

·         Бодисын агергат төлөвийг илтгэсэн физик хэмжигдэхүүнүүд

·         Цацраг, массын урсгал болон бусад бодис, материалтай харилцан үйлчлэх чадварыг илтгэх физикийн үзүүлэлтүүд гэж 2 ангилдаг.

Тасалгааны температур дахь зарим металын физикийн шинж чанарыг хавсралт 1   Хавсралт 1.

№	Материал	Нягт , кг/м3	Уян харимхайн модуль , кг/см2	Пауссоны коэф	Шугаман тэлэлтийн коэф ,   1/0 C	Дулаан нэвтрүүлэмж Вт/мк
1	Нүүрстөрөгчит ган /Ст 20, 45/	7850	2.0 – 2.2	0.3	11	46 – 70
2	Чанаржуулсан ган /38ХА, 18ХНВА/	7850	2.0 – 2.2	0.3	11 – 12	30 – 40
3	Халуунд тэсвэртэй ган /ЭЯ1Т, ЭИ437А/	8000 – 8200	2.0 – 2.2	0.3	12 – 17	10 – 20
4	Ширэм	6500 – 7500	1.0 – 1.5	0.25	11	30 – 50
5	Хөнгөн цагааны хайлш /АВ, Д1 г.м/	2600 – 2900	0.71 – 0.72	0.31	20 – 25	110 – 150
6	Магнийн хайлш /МА5 г.м/	1800	0.4 – 0.45	0.34	27	60 – 100
7	Титаны хайлшууд /ВТ1, ВТ3 г.м/	4500	1.1	0.3	8.5	7 - 14

Материалын цахилгааны шинж чанар:

Цахилгааны шинж чанар – цахилгаан орон доторх материалын цахилгаан гүйдэл дамжуулах чадварыг тодорхойлох хэмжигдэхүүн юм.  Цахилгааны шинж чанарт

·         Хувийн цахилгаан дамжуулах чадвар  \ \

·         Хувийн цахилгаан эсэргүүцэл                 \ \

·         Хувийн цахилгаан эсэргүүцлийн температурын эсэргүүцэл  \ \

Цахилгаан дамжуулах чадвар – цахилгаан орны нөлөөгөөр материал дундуур цахилгаан гүйдэл гүйх чадварыг илэрхийлсэн тоо хэмжээ буюу физикийн хэмжигдэхүүн. Цахилгаан  эсэргүүцэл – цахилгаан орны хүчдлийн утганд цахилгаан гүйдлийг эсэргүүцэх хүчийг илэрхийлсэн материалын шинж чанар.

Хувийн цахилгаан эсэргүүцэл – цахилгаан эсэргүүцлийн урвуу хэмжигдэхүүн буюу материалын цахилгаан дамжуулах тодорхойломж юм. Хувийн цахилгаан эсэргүүцлийг            \Ом м\

R – материалын цахилгаан эсэргүүцэл \ом\  

А – дамжуулагчийн хөндлөн  огтлолын талбай \м²\

L – дамжуулагчийн урт  \м\

Хувийн цахилгаан эсэргүүцлийн температурын коэффициент – дамжуулагчийн хувийн эсэргүүцлийн    өөрчлөлтийг температур   өөрчлөлтөнд харьцуулсан харьцаа. Цахилгаан эсэргүүцлийн температурын коэф   тэгшитгэлээр илэрхийлж К^-1 нэгжээр хэмжинэ.

Металын соронзон чанар: Материалын соронзон төлөвийг соронзон чанараар үнэлдэг. Магнитизм – хөдөлгөөнтэй цахилгаан цэнэгүүдийн хооронд, цэнэгүүд болон биеүдийн хоорондох соронзон моментоор харилцан үйлчлэлцэх онцгой чанар юм.  

Соронзон момент – бодисын соронзон орны үүсгүүрийг илэрхийлэх вектор хэмжигдэхүүн юм. Чөлөөтэй атомын бүх электронуудын спин болон орбиталь моментуудын геометр нийлбэртэй тэнцүү.

Бодисын соронзон чанарын үзүүлэлт нь бодисын эзлэхүүнийг соронзон  моментод харьцуулсан харьцааг соронзон чанар  гэнэ. Энэ хэмжигдэхүүн хамгийн их утгаа авч ханахыг соронзон чанарын ханалт   гэнэ.

Металын технологийн шинж чанар

Аливаа метал хийц эдлэлийг бүтээхдээ уг хийцийн технологийн шинж чанараас хамаарсан шийдлийг авч үздэг ба дараах зарчмыг баримтлана.

·         Хийцийг бага зардлаар хийх, техникийн үйлчилгээ хийхэд хялбар байх

·         Засварлахад боломжтой байх

·         Чанарын өндөр үзүүлэлттэй байх   шаардлагатай.

Хийцийн металын технологийн шинж чанарт дараах үзүүлэлтүүд багтдаг.

·         Ширээгдэх чадвар

·         Гагнагдах чадвар

·         Даралтаар боловруулагдах чадвар

·         Цутгагдах чадвар

·         Зорогдох байдал

Метал материал нь ширээгдэх үедээ металынхаа бүтэц, чанарыг хадгалахаас гадна техникийн шаардлагыг бүрэн хангадаг байх ёстой. Ширээгдэх чанар нь олон улсын стандартаар баталгааждаг.

Ширээгдэх чанар нь дараах зүйлээс хамаарна.

·         Материалын найрлага, шинж чанар өөрчлөгдөхгүй байх

·         Ширээлтийн технологийн процесс  хялбар байх

·         Хийцийн шийдлийг хөнгөвчилсөн байх

·         Хийцийн зориулалтанд  нөлөө үзүүлэхгүй байх

Ширээж хийсэн хийцийн ашиглалтын үзүүлэлт нь ширээлтийн норм ба техникийн баримт бичгээр баталгааждаг. Энэ үзүүлэлт нь тухайн хийцийн ашиглалтын нөхцөл, зориулалтаас хамаарна. Хийцийн ашиглалтын үзүүлэлтүүд нь өгөгдсөн техникийн нөхцлийг хангаж байх, материалын ширээгдэх шаардлага хангаж байвал ширээх ажиллагааг хийнэ. Хэрэв техникийн нөхцлийн хамгийн бага шаардлагыг ширээгдэх байдлаараа хангахгүй бол ширээхийг зөвшөөрөхгүй.

Барилгын метал бүтээц, сортамент

Áàðèëãûí á¿òýýöýä ìåòàëûí ¿éëäâýðýýñ íèéë¿¿ëñýí ÿíç á¿ðèéí õºíäëºí îãòëîëòîé öóâèìàë ãàíã ºðãºí õýðýãëýäýã. Ãàí á¿òýýöýä õóóäñàí áà öóâèìàë îãòëîëòîé ãàíã àøèãëàäàã. Öóâèìàë ãàíã õºíäëºí îãòëîëîîð íü ýíãèéí áà òóñãàé ìàÿãèéí ãàí ãýæ õî¸ð õóâààæ ¿çäýã.

Ýíãèéí õºíäëºí îãòëîëòîé ãàíä äóãóé, êâàäðàò, áóëàí, çóðâàñ (Õóóäñàí) ãýõ ìýò

Òóñãàé õºíäëºí îãòëîëòîé ãàíä øâåëëåð, äâóòàâð ãýõ ìýò áàãòòàã.

Õî¸ð äàõü îãòëîëûã ºðãºí õýðýãëýäýã. Ò¿¿íèéã ãàãíàìàë, á¿ñ ýñâýë õóóäñûã ãàãíàæ õèéñýí, ìàòìàë ãýõ ìýò õýëáýðýýð ºðãºí õýðýãëýäýã. Äàðààõ áàéäëààð

Ãàí á¿òýýöèéí ãàãíààñàíä:

Ãàí á¿òýýöèéí ãàãíààñàíä äàðààõ ìàòåðèàëûã õýðýãëýíý. Ãàð ãàãíóóð, ÌNS 4900-1999 ñòàíäàðòûí ýëåêòðîä ÃÎÑÒ 2246-70 ñòàíäàðòûí ãàãíóóðûí óòàñ, ÃÎÑÒ 9087-81 ñòàíäàðòûí ôëþñ õýðýãëýíý.

Õóóäñàí ãàí

Îð÷èí ¿åä çóçààí íü 4-160ìì, ºðãºí íü 600-3800ìì, óðò íü 12ì õ¿ðòýë çóçààí õóóäñàí ãàíã ¿éëäâýðëýí ãàðãàæ áàéíà.Òýäãýýðèéã õóóäñàí á¿òýýö¿¿äýä ºðãºí õýðýãëýæ áàéíà. Æèøýý íü áàãàíà äàìíóðóó ãýõ ìýò øèëáýí ýëåìýíò¿¿äýä. Ãàíã äîòîð íü 4 àíãèëäàã.

1.Íèìãýí ãàí.  Çóçààí íü 0.5-4ìì, õ¿éòýí õàëóóí àðãààð ãàðãàæ àâäàã.

Ãîñò 19904-74. ¿¿íèéã ìàòìàë, õýâýëìýë íèìãýí îãòëîëòîé, çàñìàë ãàí õó÷èëòûã õèéõýä ºðãºí õýðýãëýäýã.

2.Çóçààí ãàí   Çóçààí íü 6-60ìì. Ãîñò 8200-70.

3.Õàâòãàé ãàí 4-60ìì çóçààíòàé, 200ìì õ¿ðòýë ºðãºíòýé. Ìàòìàë îãòëîëòîé ýäëýëèéã áýëòãýõýä õýðýãëýäýã.

4.Èðæãýð ãàí  2.5-8 ìì çóçààíòàé, ýäãýýðèéã ÿìàð íýãýí òîì òàëáàéí õó÷èõ, ìåòàëë øàòíû ãèøã¿¿ð ãýõ ìýò ç¿éëä ºðãºí õýðýãëýíý.

Öóâèìàë ãàí

Àäèë áà àäèë áèø òàëò áóëàí òºìºð, ÃÎÑÒ 8509-86/ ÃÎÑÒ 8510-86

Àäèë áà àäèë áèø òàëòàé áóëàí òºìðèéã ýíãèéí, õºíãºí ÷àíàðûí ñàðààëæèí õèéöèéí øèëáýí ýëåìåíòýä õýðýãëýíý.

Èéì öóâèìàëûí õàìãèéí òîì íü àäèë òàëòàéä -250 ìì (¹25), àäèë áèø òàëòàéä 250/160 ìì (¹25/16) õýìæýýòýé áàéíà.

Äâóòàâð, ÃÎÑÒ 8239-89

Õîñ õîâèë îãòëîëòîé öóâèìàëûí ºíäºð íü ýíãèéí öóâèìàëä 60 ñì (¹60), ºðãºí á¿ñò öóâèìàëä 100 ñì (¹100) áàéíà.  Öóâèìàëûí äóãààð íü (¹) ºíäðèéã íü èëýðõèéëíý. Äâóòàâðûí ñîðòàìåíò íü ¹10 - ¹60 áàéíà.

Öóë îãòëîëòîé áàãàíà, äàì íóðóóíä õîñ õîâèë îãòëîëòîé öóâèìàëûã ºðãºí õýðýãëýíý. Áàðèëãûí õèéöèéí îíöãîé çàõèàëãààð ºðãºí á¿ñò õîñ õîâèëûã ã¿éöýòãýæ áàéíà. Èéì öóâèìàëûí á¿ñèéí ºðãºí ýíãèéí öóâèìàëûíõààñ ºðãºí áàéíà.

Øâåëëåð, ÃÎÑÒ 8240-89

Õîñ áóëàí îãòëîëòîé öóâèìàëûã ÃÎÑÒ 8240-72 ñòàíäàðòààð ¿éëäâýðëýíý. Îãòëîëûí ºíäºð íü 5 ñì- 40 cì (¹40) õ¿ðòýë áàéíà. Ýäãýýð öóâèìàëóóäûã 6, 9, 12 ì èéí óðòòàé ãàðãàæ áàéãàà.

Áàðèëãàä ìàòìàë îãòëîëòîé óðòààø ýäëýõ¿¿í¿¿äèéã õýðýãëýíý. Íèìãýí ãºëìºí òºìðèéã õ¿éòíýýð íü òóñãàé ñóóðü ìàøèíààð õýëáýðø¿¿ëñýí ìàòìàë îãòëîëòîé óðòààø (ãàí) ýäëýõ¿¿í¿¿äèéã õýðýãëýäýã. Èéì ýäëýõ¿¿íèéã òàòàíãà, õîëáîîñ, øàõàëòàíä àæèëëàõ ýëåìåíòýä õýðýãëýõýä òîõèðîìæòîé.

Áàðèëãûí äààöûí õèéö, ýëåìåíòýä øîî äºðâºëæèí, äóãóé îãòëîëòîé öóë ãàí, ìºí äºðâºëæèí ýñâýë äóãóé îãòëîëòîé õîîëîé, õîîëîé ìàÿãèéí áèò¿¿ öàãèðàã îãòëîëòîé öóâèìàë ãàíã õýðýãëýõ áîëîâ÷ ýëåìåíò¿¿äèéí õîëáîîñ, óóëçâàð, çàëãààñûã áýëòãýõýä òºâºãòýé ó÷èð íèéòëýã õýðýãëýäýãã¿é.