Теоретические основы.. Порядок выполнения работы.




Теоретические основы.

Простые металлы состоят из одного основного элемента и незначительного количества примесей других элементов. Например, технически чистая медь содержит от 0,1 до 1 % примесей свинца, висмута, сурьмы, железа и других элементов.

Сплавы - это системы, состоящие из двух или нескольких металлов, а также из металлов и неметаллов, обладающие свойствами, присущими металлическому состоянию. Например, латунь - сплав меди с цинком. Здесь основу сплава составляет медь.

К черным металлам относятся железо и его сплавы (сталь и чугун), а также Mn и Cr.

Они и получили наибольшее распространение в технике. Это обусловлено большими запасами железных руд в земной коре, сравнительной простотой технологии выплавки черных металлов, их высокой прочностью.

Основными металлическими материалами современной техники являются сплавы железа с углеродом. Сплавы делятся на стали и чугуны в зависимости от содержания углерода.

Чугун – это сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода от 2,14 до 6,67%. Чугун – сплав хрупкий, но твёрдый, к тому же обладает хорошей жидкотекучестью, поэтому из него получают сложные и качественные отливки.

Исходные материалы для производства чугуна:

1. Железные руды.

Железная руда – это горная порода, содержащая железа в количестве, выгодное для переработки.

- магнитный железняк – содержит 45-70% железа;

- красный железняк – содержит 55-60% железа;

- бурый железняк – содержит 35-60% железа.

 

2. Флюсы.

Флюсы – материалы, служащие для отделения от руды пустой породы и золы топлива, с которыми они образуют легкоплавкие химические соединения, называемые шлаками.

- известняк;

- кварц;

- песчаник.

 

3. Топливо.

 

- кокс – получают путём нагрева коксующихся каменных углей в специальных печах при t = 1000 – 1100 градусов без доступа воздуха;

- древесный уголь – продукт горения древесины при t = 400 – 500 градусов без доступа воздуха.

 

Доменную печь загружают через колошник сырьем чередующимися слоями. Горение и необходимая температура поддерживается вдуванием горячего воздуха, через специальные отверстия в горне.

Пустая порода при взаимодействии с флюсом образует, шлаки и располагается на поверхности чугуна. Чугун и шлак стекают в горн и выпускаются через отверстия, расположенные на разных уровнях.

Изготавливают из чугуна: батареи, ванны, мойки, колонны, художественное литьё.

Чугун сыграл важную роль в развитии изобразительного искусства и архитектуры. В России его применение в архитектуре началось с литых столбов, которые производили заводы Демидова на Урале. Изобретение данного сплава стало причиной революции в мостостроении. Литьё из чугуна это самостоятельный вид искусства. Особое почётное место в «чугунном кружеве» принадлежит Воронихинской решётке у Казанского собора. Отлитая в 1811 году, она до сих пор является украшением города. В силу коррозионной стойкости данный сплав применяется и для изготовления кухонной утвари.

Большая часть чугуна идет на производство стали.

Сталь – это сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода менее 2,14%. Сталь является прочным и пластичным материалом, хорошо поддающимся механической обработке.

Сталь прочная, лёгкая, коррозионостойкая.

Сталь высокого качества производят в мартеновских печах. Сера и фосфор являются вредными примесями, ухудшая качество стали.

Из стали делают инструменты, детали машин и конструкций.

До 19 века сталь считалась исключительно оружейным сплавом, но в 1830 году в Англии их неё стали делать бытовые предметы: шкатулки, подносы, портсигары. В 20 веке из стали изготавливать светильники и даже барельефы. Сталь с различными видами обработки может иметь золотой, красный, оранжевый, синий, зелёный цвет.

Значительно улучшает физико-химические и химические свойства сталей введение в их состав легирующих компонентов - элементов, придающих стали специальные свойства.

Легированные стали - стали, у которых наряду с обычными компонентами имеются также легирующие элементы.

А – азот К – кобальт Т – титан Б – ниобий М – молибден Ф- ванадий

В – вольфрам Н – никель Х – хром Г – марганец П – фосфор Ц – цирконий Д – медь Р – бор Ю – алюминий Е – селен

С – кремний Ч – редкоземельные металлы

 

Латунь – сплав меди с цинком, обладает высокой пластичностью, твердостью и коррозионной стойкостью. изготавливают из латуни изготавливают детали, работающие в условиях повышенной влажности, и в электротехнике: гайки, болты, пружины, трубы.

Бронза – сплав меди с оловом, свинцом или алюминием. Имеет высокую прочность, твердость, хорошо обрабатывается резанием и обладает коррозионной стойкостью. Применяется для изготовления водопроводных кранов, зубчатых колёс, для отливки художественных изделий.

Порядок выполнения работы.

1. Ознакомление с теоретическими основами.

2. Заполнить таблицу.

3. Ответить на контрольные вопросы.

4. Сдать работу преподавателю.

Требования к отчету:

Ø Номер практического занятия

Ø Название работы

Ø Цель работы

Ø Таблица

Ø Ответы на контрольные вопросы

Ø Вывод

Заполните таблицу:

Наименование сплава Из чего состоит Применение
1. Сталь    
2. Чугун    
3. Латунь    
4. Бронза    
5. Дюралюминий    

Контрольные вопросы.

1. Назовите исходные материалы для получения чугуна.

2. Как называется печь для производства чугуна?

3. Назовите продукты доменного производства.

4.Как получают сталь более высокого качества?

5. «Вредные» примеси в сталях, это-...

6. Какова цель получения сплавов?

7. Какие вы знаете легирующие элементы?

8. Для каких целей добавляют легирующие элементы?



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-04-29 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: