Основным продуктом доменного производства является чугун. В чугуне углерод может содержаться в виде механической примеси (свободного графита) и химического соединения — карбида железа (Fе3С), называемого цементитом. Чугуны, содержащие свободный графит, имеют в изломе серый цвет и крупнозернистое строение. Эти чугуны применяются для получения отливок, так как хорошо заполняют литейные формы и достаточно легко поддаются обработке режущим инструментом. Такой чугун называют серым или литейным чугуном. Характерным для него является повышенное содержание кремния и пониженное — серы. Чугуны, содержащие углерод в виде химического соединения с железом (Fе3С), имеют белый излом. Для отливок они малопригодны и трудно обрабатываются режущим инструментом. Эти чугуны преимущественно перерабатываются на сталь, они имеют пониженное содержание кремния и называются белыми или предельными чугунами. Кроме литейных и предельных чугунов в доменных печах получают специальные чугуны, или ферросплавы. Ферросплавы имеют повышенное (более 10%) содержание некоторых элементов, например кремния, марганца. Применяются ферросплавы в качестве специальных присадок при выплавке стали. Кроме чугуна в доменном производстве получают доменный газ и шлак. Доменный газ и шлак представляют собой побочные продукты плавки. Доменный газ используется в качестве топлива. Он улавливается в области колошника и подвергается очистке. Около 25% доменного газа используется непосредственно в доменном процессе, остальные 75% идут для сжигания на ТЭЦ. Шлак идет для производства строительных материалов. Чугунами называют сплавы железа с углеродом, содержащие более 2,14% углерода. Они содержат те же примеси, что и сталь, но в большем количестве.В зависимости от состояния углерода в чугуне, различают: Белый чугун, в котором весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида, и чугун, в котором углерод в значительной степени или полностью находится в свободном состоянии в виде графита, что определяет прочностные свойства сплава. Чугуны подразделяют на:1) серые - пластинчатая или червеобразная форма графита; 2) высокопрочные - шаровидный графит;3) ковкие - хлопьевидный графит. Чугуны маркируют двумя буквами и двумя цифрами, соответствующими минимальному значению временного сопротивления при растяжении в МПа-10. Серый чугун обозначают буквами "СЧ" (ГОСТ 1412-85), высокопрочный - "ВЧ" (ГОСТ 7293-85), ковкий - "КЧ" (ГОСТ 1215-85). СЧ10 - серый чугун с пределомпрочности при растяжении 100 МПа; ВЧ70 - высокопрочный чугун ссигма временным при растяжении 700 МПа; КЧ35 - ковкий чугун с?в растяжением примерно 350 МПа.Для работы в узлах трения со смазкой применяют отливки из антифрикционного чугуна АЧС-1, АЧС-6, АЧВ-2, АЧК-2 и др., что расшифровывается следующим образом: АЧ - антифрикционный чугун: С - серый, В - высокопрочный, К - ковкий. А цифры обозначают порядковый номер сплава согласно ГОСТу 1585-79.Продуктами доменного производства являются чугун, шлак и доменный(колошниковый)газ. Около 90% выплавляемого чугуна направляется на переработку в сталь (передельный чугун), а остальная часть используется как конструкционный материал для изготовления чугунных изделий методом литья и производства ферросплавов. По типу структуры металлической основы чугун бывает: ферритным, перлитным и ферритно-перлитным.
№17. Товарная классификация чугуна. Литейный и передельный чугун. Требования к качеству согласно ГОСТ
Основным классификационным признаком чугуна как товарной продукции является его значение. По этому признаку его делят на передельный, литейный и чугуны специального назначения.Методы контроля по ГОСТ 805-95 «Чугун передельный. Техн.усл.»и ГОСТ 4832-95 «Чугун литейный. Техн.усл.»:
1.Контроль качества поверхности чушек проводят визуально без увеличительных приборов; 2.Контроль количества боя чушек проводят по методике, согласованной между потребителем и изготовителем; 3.Отбор проб для определения хим-го состава чугуна определяется по ГОСТ 7565-81; 4.Химический анализ передельного чугуна проводят по ГОСТ 22536.1-88 – ГОСТ 22536.8-87, ГОСТ 22536.10-88, ГОСТ 22536.11-87, ГОСТ 27809-95, ГОСТ 27611-88, а хим. анализ литейного чугуна по ГОСТ 22536.1-88 – ГОСТ 22536.5-87, ГОСТ 22536.7-88, ГОСТ 22536.8-87, ГОСТ 22536.10-88 – ГОСТ 22536.12-88, ГОСТ 27809-95, ГОСТ 27611-88 или другими методами, обеспечивающими требуемую точность определения;
.В литейных чугунах массовую долю свинца определяют по методикам, согласованным изготовителем и потребителем.
Чугун передельный - П1, П2; передельный чугун для отливок - ПЛ1, ПЛ2, передельный фосфористый чугун - ПФ1, ПФ2, ПФ3, передельный высококачественный чугун ПВК1, ПВК2, ПВК3 чугун с пластинчатым графитом СЧ; цифры стоящие после букв "СЧ", обозначают величину временного сопротивлению разрыву в кгс/мм; антифрикционный чугун АЧС - антифрикционный серый, АЧВ - антифрикционный высокопрочный, АЧК - антифрикционный ковкий; чугун с шаровидным графитом для отливок ВЧ; цифры после букв "ВЧ" означают временное сопротивление разрыву в кгс/мм; чугун легированный со специальными свойствами Ч; буквы после буквы "Ч" означают легирующие элементы: Х - хром, С - кремний, Г - марганец, Н - никель, Д - медь, М - молибден, Т - титан, П - фосфор, Ю - алюминий. Цифры после букв означают среднее содержание основных легирующих элементов в процентах. Буква "Ш" в конце марки чугуна указывает, что чугун имеет графит шаровидной формы.ковкий чугун КЧ; цифры, стоящие после букв "КЧ", означают временное сопротивление разрыву в кгс/мм и относительное удлинение в процентах.
Чугун передельный предназначен для дальнейшего передела в сталь или переплавки в чугунолитейных цехах при производстве отливок.
В зависимости от массовой доли кремния и назначения изготовляется: передельный чугун для сталеплавильного производства (П1 и П2); передельный чугун для литейного производства (ПЛ1 и ПЛ2); передельный фосфористый чугун (ПФ1, ПФ2, ПФ3); передельный высококачественный чугун (ПВК1, ПВК2, ПВК3). Чугун передельныйизготовляетсяв чушках без пережимов, с одним или двумя пережимами. Толщина чушки в месте пережима должна быть не более 50 мм. Масса чушки должна быть не более 18, 30, 45, 55 кг. Количество боя чушек чугуна должно быть не более 2% массы партии. К бою относятся куски не более 2 кг.
18. Технология сталеплавильного производства. Характеристика способов получения стали. Влияние способа производства стали на ее качество.
Сталеплавильное производство, производство стали из чугуна и стального лома в сталеплавильных агрегатах металлургических заводов.Сталеплавильное производство включает 2 основных технологических процесса — выплавку и разливку стали.
В современной металлургии важнейшие способы выплавки стали — кислородно-конвертерный процесс (кислородные конвертера), мартеновский процесс (мартеновские печи) и электросталеплавильный процесс (электрические печи).
Полученную в сталеплавильном агрегате сталь выпускают в разливочный ковш, а затем либо разливают в металлические формы — изложницы, либо направляют на установки непрерывной разливки стали (машины непрерывного литья); лишь около 2% всей производимой стали идёт на фасонное литьё. В результате затвердевания металла получаются стальные слитки или заготовки, которые в дальнейшем подвергают обработке давлением (прокатке, ковке). Сталеплавильное производство — повышение качества стали путём внепечного рафинирования. Наибольшее промышленное значение имеют следующие методы: продувка металла в ковше или специальном агрегате инертными газами или окислительными смесями; вакуумная обработка стали; обработка стали синтетическими шлаками.
19. Сталь, ее состав и свойства. Классификационные признаки стали. Влияние углерода и постоянных примесей на качество углеродистых сталей.
Основное количество стали производят путем удаления из чугуна избыточного количества углерода, кремния, марганца, серы и фосфора. Этот процесс осуществляется тремя основными способами: кислородно-конвертерным, мартеновским и в электропечах. Сталь – это сплав железа с углеродом, а также возможно добавление легирующих элементов. Влияние углерода: после медленного охлаждения углеродистые конструкционные стали имеют ферритно–перлитную структуру, сост из 2х фаз- феррита и цементита. Колличество цементита возрастает прямопропорционально содержанию углерода.Феррит имеет низкую прочность, но сравнительно пластичен; цементит характеризуется высокой твердостью, но хрупок, поэтому с ростом содержания углерода увеличивается твердость и прочность и уменьшается вязкость и пластичность стали.Рост прочности происходит при содержании углерода до 0,8%. При увеличении содержания углерода более 0,8% уменьшается не только пластичность, но и прочность.Углерод оказывает влияние на технологические свойства. С увеличением его содер. ухудшается свариваемость, способность деформироваться в горячем и холодном состоянии.
Классификационные признаки: 1. По химическому составу: Углеродистые и Легированные. И те и те могут быть: низкоуглеродистые –С до 0,3%; среднеуглеродистые – С от0,3 – 0,7%; высокоуглеродистые свыше С-0,7%. Легированные по количеству введенных элементов могут быть низколегированные (до 5%легирующих элементов), среднелегируемые (5-10%), высоколегированные(более 10%) 2. По степени раскисления: Спокойные (раскисляются марганцем, кремнием и алюминием), полуспокойные (марганцем и алюминием), кипящие (марганцем). 3. По способу производства: выплавленные в электропечах, мартеновских печах, кислородно-конвертерным способом. 4. По структуре: 1.Доэвтектоидная (С до 0,8%). 2. Эвтектоидная (С около 0,8%), 3. Заэвтектоидная (С 0,8-2,14%). 5. По качеству: Обыкновенного качества, качественные, высококачественные, особовысококачественные. 6. По назначению: Конструкционные (С до 0,8%), инструментальные (С свыше 0,8%).Товарная классификация проводится по следующим признакам: химический состав, назначение стали и ее качество, так как от их суммы зависят свойства стали, ее стоимость, методы приемочного
20. Характеристика конструкционныхуглеродистых сталей. Сост, св, виды, область применения, маркировка. Треб к качеству согласно нормативно-технической документации.
Конструкционной наз сталь, пригодную для изготовления различных деталей машин и конструкций. Она д.б. достаточно прочной и пластичной в условиях разнообразных внешних нагрузок. Конструкционная сталь д. хорошо отливаться, обрабатываться давлением, резанием, хорошо свариваться. Этим требованием удовлетворяет доэвтектоидная и эвтектоидная сталь. По качеству делят на сталь обыкновенного качества и качественную. Сталь обыкновенного качества: по ГОСТ 380-94 выпускается горяче- и холоднокатаной. В виде труб, поковок и штамповок, ленты, проволоки и метизов. Изготавливают кислородно-конвертерным и мартеновским. Данная сталь широко и применяется в строительстве и машиностроении. Это самая дешевая и массовая, при производстве которой не предъявляют особо высоких требований к составу шихты, процессу плавки и разливки. Марки стали обозначаются буквами Ст, затем следуют цифры – условный номер марки в зависимости от хим. состава механических свойств, после цифр указывается степень раскисления:кп (кипящая), сп (спокойная), пс (полуспокойная). 1-4 сталь кипящая (Ст4кп-напр.) изготкп, пс, сп. 3Г, 5, 6 – пс, сп. 5Г – пс. Например: Ст 3кп – сталь марки 3, кипящая. Из данной стали изготавливают строительные конструкции, арматуру крепежа, деталей машин не несущих повышенных нагрузок. Продукция из стали углеродистой обыкновенного качества маркируется цветной несмываемой краской. Сталь углеродистая конструкционная качественная (ГОСТ 1050-88) Более высокие механические свойства, чем у стали обыкновенного качества, ее изготавливают в мартеновских и электропечах. Выпускается горячекатаной и кованной. Маркируют двухзначными цифрами, указывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента. Из качественной стали изготавливают ответственные детали машин и механизмов, поковки, штамповки, прутки, серебрянку – светлые круглые прутки точных размеров со специальной отделкой поверхности. Кипящие стали имеют небольшую прочность и высокую пластичность, их прокатывают в тонкий лист, из которого методом холодной штамповки получают детали глубокой вытяжки, например сталь) 08кп применяют для штамповки деталей кузовов автомобилей. Низкоуглеродистые стали марок 08 – 25 хорошо свариваются, обрабатываются холодной штамповкой, их используют для изготовления деталей, не требующих высокой прочности.
21. Легированные, инструментальные стали. Быстрорежущая сталь. Твердые сплавы. Эльбор. Требования качества согласно ГОСТ
Инструментальная сталь – сталь, которая по своим свойствам пригодна для изготовления любых инструментов. Главная её характеристика – теплостойкость, а другая – прокаливаемость. Она должна обладать высокой твёрдостью, высокой износостойкостью, а также достаточной прочностью и пластичностью. Легированная сталь – сплав железа с углеродом, в состав которого введена одна или несколько спец. добавок (легирующих элементов) в количестве, заметно изменяющем структуру стали, её свойства и условия термической обработки. Быстрорежущая сталь – это высоколегированные теплостойкие (красностойкие) стали, широко применяемые для изготовления режущих инструментов, работающих в условиях значительной силовой нагрузки. Быстрорежущие стали маркируются буквой Р. Твёрдые сплавы. Твёрдые сплавы получают методами спекания порошков при температуре 1500 - 2000° С. Из них изготавливают не весь инструмент полностью, а только его рабочую часть. Твёрдые сплавы делят на металлокерамические, литые и порошковые. Металлокерамические твёрдые сплавы самые твёрдые. Твёрдые сплавы изготавливают согласно ГОСТ 3882-74.
Эльбор – кристаллический нитрид бора, по твёрдости близок к алмазу, теплостойкость – выше 1200°С, химически инертный к углероду. Требования качества согласно ГОСТ. Главным методом контроля сталей всех назначений и в любом состоянии поставки является её тщательный химич. анализ и проверка соответствия их состава марочному, установленному в ГОСТе.
1. Содержание каждого из элементов, входящих в сталь обусловливает вполне определенные её св-ва.
2. Для получения готового изделия сталь во многих случаях приходится подвергать горячей обработке давлением при сварке.
3. Большинство готовых стальных изделий подвергается термической обработке, режимы проведения которой находятся в прямой и непосредственной зависимости от её химического состава.
Характеристика инструментальных углеродистых сталей. Состав, свойства, виды, области применения, маркировка. Требования к качеству согласно нормативно-технической документации.
Инструмента́льнаяуглеро́дистая сталь — сталь с содержанием углерода от 0,7 % и выше. Эта сталь отличается высокой твёрдостью и прочностью (после окончательной термообработки) и применяется для изготовления инструмента. Инструментальная углеродистая сталь делится на качественную и высококачественную. Содержание серы и фосфора в качественной инструментальной cтали — 0,03 % и 0,035 %, в высококачественной — 0,02 % и 0,03 % соответственно.Выпускается по ГОСТ 1435-99 следующих марок: У7; У8; У8Г; У9; У10; У11; У12; У13; У7А; У8А; У8ГА; У9А; У10А; У11А; У12А; У13А. Стандарт распространяется на углеродистую инструментальную горячекатаную, кованую, калиброванную сталь, серебрянку.К группе качественных сталей относятся марки стали без буквы А, к группе высококачественных сталей, более чистых по содержанию серы и фосфора, а также примесей других элементов — марки стали с буквой А. Буквы и цифры в обозначении этих марок стали означают: У — углеродистая, следующая за ней цифра — среднее содержание углерода в десятых долях процента, Г — повышенное содержание марганца.Достоинство углеродистых инструментальных сталей состоит в основном в их малой стоимости и достаточно высокой твёрдости по сравнению с другими инструментальными материалами. К недостаткам следует отнести малую износостойкость и низкую красностойкость.Применение инструментальной углеродистой сталиУ7, У7А Для обработки дерева: топоров, колунов, стамесок, долот; пневматических инструментов ебольших размеров: зубил и др.У8, У8А, У8Г, У8ГА, У9, У9А Для изготовления инструментов, работающих в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки; обработки дерева: фрез, зенковок, поковок, топоров, стамесок.У10А, У12А Для сердечников.У10, У10А Для игольной проволоки.У10, У10А, У11, У11А Для изготовления инструментов, работающих в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки; обработки дерева: пил ручных поперечных и столярных, пил машинных столярных, сверл спиральных; накатных роликов, напильников, шаберов слесарных и др. конструкционных мелких деталей, в том числе для часов и т. д.У12, У12А Для метчиков ручных, напильников, шаберов слесарных; штампов для холодной штамповки обрезных и вырубных небольших размеров и без переходов по сечению, У13, У13А Для инструментов с пониженной износостойкостью при умеренных и значительных удельных давлениях (без разогрева режущей кромки); напильников, бритвенных лезвий и ножей, острых хирургических инструментов, шаберов, гравировальных инструментов.
23. Алюминий, его свойства, технология получения. Торговые сорта алюминия. Алюминиевые сплавы, их виды, маркировка согласно нормативно-технической документации, применение.
По общему производству металлов алюминий занимает второе место после железа. Содержание алюминия в земной коре составляет 7,5%, т.е. занимает третье место после кислорода и кремния. Вследствие высокого сродства к кислороду алюминий в природе не встречается в чистом виде, а только в виде соединений. Число минералов, содержащих алюминий, насчитывает около 250. К алюминиевым рудам относятся бокситы, нефелины, алуниты, каолины, сирициты. Наибольшее промышленное значение имеют бокситы. Содержание глинозема в них достигает 70% (в нефелинах - 30%, в алунитах - 22%, в каолинах и сирицитах - до 39%). Производство алюминия включает три основные операции: 1Получение глинозема (АЬСЬ) путем переработки бокситов, глины, каолина; 2Получение криолита - двойной соли фтористого натрия и фтористого алюминия (ЫазА1Р6); 3Получение металлического алюминия методом электролиза глинозема, растворенного в криолите. Глинозем получают путем выщелачивания из бокситов с образованием раствора алюмината натрия. Затем раствор алюмината натрия разлагают с выделением в осадок гидроокиси алюминия, которую обезвоживают нагревом до температуры 1200 °С. Продуктом является глинозем. После охлаждения его подают на электролиз. На производство одной тонны глинозема расходуется около 2-2,5 т боксита.Сырьем для получения криолита служит плавиковый шпат (СаР2). Его нагревают в смеси с серной кислотой до температуры 200 °Сс образованием фтористого водорода, который растворяют в воде для получения плавиковой кислоты (НР). Из плавиковой кислоты получают ее соли с выпадением в осадок криолита.Затем в угольной ванне расплавляют криолит, растворяют в нем около 10% глинозема и опускают в полученный расплав (электролит), угольный анод. Оптимальная температура расплава 950-970 °С. Катодом служит сама ванна. При прохождении тока через электролит выделяется тепло и происходит разложение глинозема с выделением жидкого алюминия на катоде (на стенках и дне ванны). Он накапливается на дне ванны под слоем электролита и извлекается периодически (через 3-4 суток) при помощи вакуумного ковша или сифона. Для очистки полученного алюминия от примесей применяют продувку расплава инертными газами. Чистота алюминия достигает 99,85%. Более высокая степень очистки достигается электролитическим рафинированием (99,996% А1) и зонной плавкой (99,9999% А1).Для производства 1 т алюминия требуется около 2 т глинозема, 0,1т криолита. 0.7 т анодной массы и 15-18 МВтч электроэнергии. Расход электроэнергии составляет около 30% себестоимости алюминия, а на сырье и основные материалы приходится около 50%
24. Способы повышения качества стали. Контроль качества сталей. Металлургически способы повышения качества стали. Разработан ряд новых и эффективных способов повышения качества стали непосредственно в металлургическом производстве. Эти способы основаны, во-первых, на более полном удалении из сталей газов и вредных неметаллических включений и, во-вторых на изменении химического состава сталей за счет ввода в них специальных легирующих элементов, улучшающих различные свойства сталей. В выплавленной стали всегда содержится определенное количество газов и неметаллических включений. Содержание газов даже в сотых и тысячных долях процента существенно снижает механические и другие свойства стали. Неметаллическими включениями, содержащимися в стали, являются соединения железа, кремния, марганца и др. Основными металлургическими способами снижения содержания газов и неметаллических включений в стали являются: электрошлаковый ее переплав, рафинирование синтетическим шлаком, вакуумная дегазация, вакуумно-дуговой переплав, переплав в электроннолучевых печах и др. Снижение в стали неметаллических включений достигается также изменением сочетания и последовательности введения раскислителей. При электрошлаковом переплаве из металла, подлежащего обработке, вначале изготавливают электроды, которые затем опускают всой рабочего флюса, обладающего высоким сопротивлением. При прохождении электрического тока рабочий флюс плавится и образуется шлак, который выделяет тепло. Проходя через жидкий шлак, капли металла очищаются от вредных примесей и образуют высококачественный слиток. Этот метод целесообразно применять при получении высококачественных арикоподшипниковых сталей, жаропрочных сплавов, изготовлении деталей турбин и др. Сущность обработки металла синтетическим шлаком заключается в том, что жидкую сталь из плавильной печи выливают в ковш со специальным синтетическим шлаком с большой высоты. При бурном перемешивании шлак всплывает, сталь получается чистой. Рафинирование жидким синтетическим шлаком в ковше улучшает макроструктуру стали, удаляет до 70% серы. Этот способ нашел широкое применение при обработке конвертерной, мартеновской сталиа также электрометалла.Вакуумная дегазация - один из наиболее распространенных способов повышения качества стали- заключается в удалении из стали водорода, кислорода и азота. При вакуумировании резко повышаются механические свойства сталей. основными способами вакуумной обработки являются вакуумирование в ковше, вакуумирование струи металла при переливе из ковша в ковш или при заливке в изложницу и др. Установлено, что при вакуумировании струи содержание водорода в металле снижается на 60-70%, а содержание азота- до 40%. В результате взаимодействия с углеродом металл очищается от кислородных оксидных включений. На свойства стали влияет углерод, входящий в состав стали. С увеличением содержания углерода до 1.2% твердость и прочность сталей повышается, но снижается пластичность и ударная вязкость; при этом ухудшаются такие технологические свойства сталей, как ковкость свариваемость, обработка резанием и др., одновременно улучшаются литейные свойства сталей.
25. Титан, его св-ва и технология получения. Торговые сорта титана. Титан. сплавы, маркировки по норм-о-технич-й документации. П рименение титана и его сплавов. Титан обладает выс. коррозионной стойкостью, он устойчив к разбавленной и концентрированной азотной кислоте. Титан интенсивно взаимодействует лишь с соляной, серной, плавиковой и ортофосфорной кислотами. Его темп-ра плавления 1665 ˚С. Мех.св-ва титана зависят от содержания в нем примесей – кислорода, азота, углерода, водорода, которые снижают пластичность и свариваемость титана, повышают его тв. прочность и ухудшают сопротивление коррозии. Он обладает наиболее высокой удельной прочностью, чистый титан обладает достаточно высокой пластичностью. Титан легко прокатывается, куется, штампуется, хорошо сваривается, однако и имеются и ряд недостатков: низкая теплопроводность, низкие антифрикционные св-ва, плохая обрабатываемость резанием. Основ-и промышленными рудами, из которых получают титан, яв-ся рутил и ильменит. Руды подвергают обогащению, в результате чего получают титановые концентраты. Ильменитовый концентрат плавят в смеси с древесным углем, антрацитом в руднотермических печах. На выходе образуется железо и титановый шлак. Осн-й продукт этого проц-са яв-ся титановый шлак. В железо в дальнейшем добавляется углерод и получается чугун. Титан. шлак подвергают хлорированию в специальных печах при температуре 800-1250°С, в результате образуется четыреххлористый титан. Четыреххлористый титан отделяется и очищается от остальных хлоридов благодаря различной темп-е их кипения, а затем восстанавливается в реакторах притемп. 950-1000°С. После взаимодействия с жидким магнием с парообразным четыреххлористым титаном происходит реакция, в результате которой происходит спекание твердых частиц титана и получается губка титана. Она содержит 35-40% магния и хлористого магния, которые удаляются при нагреве титановой губки в вакууме до 900-950°С. Полученные слитки имеют дефекты, поэтому их вторично переплавляют. После этих процедур чистоты титана составляет 99,6-99,7%. Готовые слитки используются для обработки давлением и получают все виды полуфабрикатов и готовой продукции. Весь этот процесс достаточно трудоемок, что объясняет высокую стоимость титана. В зависимости от хим. состава и мех свойств установлены след.марки губчатого титана: ТГ-90, ТГ-100, ТГ-110, ТГ-120, ТГ-130, ТГ-150 и ТГ-Тв.ТГ – титан губчатый, Тв – твердый, цифры90, 100, 110 и т.д. – твердость в единицах Бринелля НВ. Переплавленный титан поставляют марок ВТ-00 и Вт1-1-2. Буква В – высокопроч-й титан.Для повышения прочности и жаростойкости и улучшения коррозионной стойкости титана его легируют алюминием, молибденом, ванадием, хромом, марганцем, цирконием, кремнием и др.При введении алюминия (3-5%) в сплав титана удешевляет его, снижает его плотность, повышает удельную прочность. Такие титан. сплавы назваютдеформируемые титан. сплавы (α-сплавы однофазные). Маркируются ВТ1-00, ВТ1-0, АТ3 (сплав системы титан-алюминий).(α+β) – сплавы двухфазные. Они легированы алюминием (4-6%) и злеем., делающими β-фазу стабильной. Эти сплавы обладают наиболее благоприятным сочетание мех. и технологических св-тв., плохо обрабатываются резанием и ограниченно свариваются.(ВТ6, ВТ3-1, ВТ8, ВТ9, ВТ14, ВТ22).β-сплавы однофазные. Достаточно сильно легированы большим кол-вом дефицитных элементов: молибденом, танталом, ниобием и др. Они удорожают сплав и понижают удельную прочность.Литейные титановые сплавы (ВТ5Л, ВТ14Л, ВТ6Л, ВТ9Л, ВТ3-1л). В них допускается большее содержание примесей. Мех.св-ва литейных титанов ниже, чем у деформируемых.
26 .Медь, ее св-ва и технология получения. Медн. сплавы, их виды. Маркировка, требования к качеству согласно нормативно-технической документации.
Из всех цвет мет медь нашла самое широк примен. Ее плотн 8,94. медь облад самой высокэлектропроводн после серебра. Cu - химич мало активен, легко обрабат давлением, но плохо резаньем. Ее примен в виде листов, прктков, труб, провол. Технолог получ меди: в земн коре Cu встреч преимущ-но в виде сульфидных и частично в виде оксидных руд. Все медные руды относ бедны, поэтому их обогащ-т. осн способ - флотация, основан на различной способности тонкоизмельч частиц рудных минералов и пустой породы смачив-ся реагентами. Сначала в пламенных печах получают штейн - расплав с осдержCu -20-50%, железа -20-40%, серы -22-25%, кислорода -8% и различн примеси. Для получ черновой Cu расплавленный штейн через горловину заливают в конвектор горизонт типа. Расплавл штейн продув воздухом и подают кварцевый флюс. Выдел два период процесса:1.происход окисл сульфидов железа и ошлакование оксида железа, 2.происход окисл сульфидов меди. Затем в результат взаимодейст сульфида Cu с ее оксидом выделяется черновая Cu.РафинированиеCuпроизвод огневым (в отражающ печах) и электролитич способ-ми (для получвысококачCu и для выдел из нее др мет).Следующ марки: М00- 99,99% Cu, М0 - 99,95% Cu, М1 и М2 и М3 -практич не содержпримес кислорода, М1р и М2р и М3р - отличсодержпримес кислорода, М4 - мин содер примесей.
Медные сплавы наиб широко примен: 1.латуни, 2.бронза. 1. - это сплав Cu и цинка. В завис-ти от числа компонентов различ: двукомпонентные (Cu и цинк), многокомпонент.
В завис от назнач и способа прои-ва латуни делян на: литейные, деформируемые.Просте латуни состоят тока из Cu и цинка, принцип маркировки снач буква Л а затем среднсодержCu, для вычис цинка надо отнять от 100 содержCu. Обычно в прост лат содерж цинка не превыш 45%. Цинк повыш прочность и пластичнCuМаксимпластичн в лат с содерж 30% цинка, максим прочность с 45%. Цинк более деш мат-л, чем Cu, поэтому введ цинка одноврем с повыш мех, технологич и антифракционсв-в привод к снижен стоим-ти. Марки: Л96, Л90, Л85, Л80, Л70, Л68, Л63, Л60.Многокомпонент латуни содерж от 1 до 11% различн лег элементов. При маркировке спец латуней за буквой Л ставятся буквы легир Эл-ов, кр-ме цинка. Затем идут цифры содерж лег Эл-ов 1ая содержCu, а затем содерж лег Эл-ов (ЛАЖМц66-6-3-2 - Cu -66%, алюм -6%, желез -3%, магния -2%, цинк -100-66-6-3-2=23%). 2. - это все медные сплавы за исклюю латуни, это сплавы Cu - олово - алюм - кремний-беррилий - др Эл-ты. По химсост делят на: оловянные и безоловянные. По способу произ-ва делят на: деформируемые, литейные. Принцип маркировки: нач с букв БР, затем буквы легир Эл-ов, затем %ое их содерж.Оловянные бронзы обладают высок мех св-ми, лмтейными и антифрикц, хорошей корроз стойкостью и обрабат-ю резаньем. Однако имеют ограничпримен из-за дефицитн и дороговизн олова. С повышсодерж олова твердость бронзы возраст, а вязкость уменьш. Не содердефицитн олова - безоловянные. В зависим-ти от осн лег Эл-та делят на: алюминивые, кремнистые, берриливыеидр
27. Технологическая структура и технологические особенности машино-строительного комплекса.
Машиностроительный комплекс - это совокупность отраслей промышленности, производящих разнообразные машины. Он ведущий среди межотраслевых комплексов. Машиностроительный комплекс составляют машиностроение и металлообработка, объединяющие несколько десятков отраслей и подотраслей. На долю машиностроительного комплекса в 1995 г. приходилось 18,2% стоимости произведенной промышленной продукции в стране, 38,6% промышленно-производственного персонала и 25% стоимости основных промышленно-производственных фондов. Уровень рентабельности продукции машиностроения в 1995 г. составил около 21%, что в 2 раза ниже уровня 1990 г. В составе комплекса на машиностроение приходится 4/5 выпускаемой продукции.
В структуре машиностроения насчитывается 19 крупных комплексных отраслей и более 100 специализированных подотраслей и производств. К комплексным отраслям, сходным по технологическим процессам и используемому сырью, относятся: тяжелое, энергетическое и транспортное машиностроение; электротехническая промышленность; химическое и нефтяное машиностроение; станкостроительная и инструментальная промышленность; приборостроение; тракторное и сельскохозяйственное машиностроение; машиностроение для легкой и пищевой промышленности и др.
Технологическую основу машиностроительного производства составляют различные виды обработки металлов и других инструкционных материалов - литье, ковка, обработка давлением и резанием, сварка и т.д. и сборочные процессы. Широкое применение в современных технологиях находит числовое программное управление (ЧПУ).
Основные технологические процессы, применяемые при металлообработке: Обработка металлов давлением, Литейное производство, Обработка металлов резанием, Сварка, резка и пайка металлов, Сборочное производство
28. Классификация металлоизделий производственно-технического назначения
Лист - эксцентрики, прокатные балки, бандажи, пружинные кольца, диски сцепления.
Круг - для изготовления инструментов, работающих в условиях не вызывающих разогрева режущей кромки; обработки дерева, фрез, зенковок, топоров, стамесок, долот, пил продольных и дисковых.
Шестигранник - поршневые пальцы и кольца, зубчатые колёса, втулки, крестовины карданов, распределительные и червячные валы, копиры. Балка двутавровая – опоры, заклёпки, котельные связи.Арматура – коленчатые, распределительные и карданные валы, оси, полуоси, рычаги сцепления, вилки переключения передач, поршневые штоки, зубчатые колёса, болты и др. Уголок - для изготовления из заготовок после нормализации с отпуском или закалки с отпуском зубчатых колес, прокатных валков, тяжелонагруженных валов, осей, бандажей, малонагруженных пружин и рессор, пальцев звеньев гусениц, муфт сцепления коробок передач, корпусов форсунок и других деталей, работающих на трение; колец цельнокатаных различного назначения. Труба - стойки ферм, верхние обвязки вагонов, хребтовые балки, двутавры и другие детали вагоностроения, детали экскаваторов, элементы сварных металлоконструкций. Квадрат - для производства двутавровых балок, швеллеров, угловой стали, применяемых в металлоконструкциях общепромышленного назначения; рельсов двухголовых, тавровых.
29. Сущн. обработки металлов давлением. Технология прокатного произв-ва. Классиф-я сортамента стального проката. Требования к качеству изделий согласно нормативно-техническим документам. Контроль качества изделий, получаемых обработкой давлением.
Обработка металлов давлением основана на их способности в определенных условиях пластически деформироваться в результате воздействия на деформируемое тело (заготовку) внешних сил. Если при упругих деформациях деформируемое тело полностью восстанавливает исходные форму и размеры после снятия внешних сил, то при пластических деформациях изменение формы и размеров, вызванное действием внешних сил, сохраняется и после прекращения действия этих сил. Упругая деформация характеризуется смещением атомов относительно друг друга на величину, меньшую межатомных расстояний, и после снятия внешних сил атомы возвращаются в исходное положение. При пластических деформациях атомы смещаются относительно друг друга на величины, большие межатомных расстояний, и после снятия внешних сил не возвращаются в свое исходное положение, а занимают новые положения равновесия. Холод. штамповка как технология известна достаточно давно. Ещё в конце первого тысячелетия древнерусские мастера стали применять метод холодной штамповки для производства металлической посуды. Саму холодную штамповку отличает достаточно высокое качество получаемых изделий, высокая скорость их изготовления, а также низкая цена на само изделие — разумеется, как уже было отмечено, при массовом их производстве. Холодная штамповка заключается в механическом воздействии штампа в процессе прессования листов металла, итогом которого получаются готовые изделия. Таким образом, сам штамп выступает в роли технологической насадки для прессовального механизма, его можно использовать только для одной операции. Кроме того, операции холодной штамповки легко поддаются автоматизации, в том числе могут проводиться с помощью промышленных роботов, что способно сделать производство методом холодной штамповки ещё более выгодным. Холодная штамповка технологически подразделяется на два основных вида. Первый-это операции разъединительные, в ходе которых над листом металла проводятся операции рубки, резки, изготовления отверстий различной формы. Второй тип операций-формование, или пластическое воздействие, в ходе которых форма самой заготовки-вытяжка, выдавливание, гибка, формовка, чеканка. Иногда операции двух типов объединяют — например, производят одновременно вытяжку и рубку или гибку и обрезку. В таком случае применяются так называемые комбинированные штампы. Для операций холодной штамповки необходимо использовать металлы и сплавы, которые обладают гибкостью, пластичностью, а также дешевизной (так как в процессе рубки образуется значительное количество отходов).
Классификация сортамента стального проката. Сортам