Дисципліна “ Технологія матеріалів”

Модуль I Виробництво металів для застосування в судноремонті

Тема: 1 Виробництво чорних металів.

Лекція: 1 Виробництво чавунів .

План: 1.Значення знань по дисципліні в житті людини

2. Вихідні матеріали для одержания чавуну

3. Будова доменной печі

4. Продукція доменного виробництва

5. Марки чавунів

1.Знания по дисципліне необхідні студентам для :здачі заліку,державного іспиту, виконания курсових проектів, в роботі для професії і просто в житті.

2. Матеріали класифікують :чорні,кольорові, неметалічні.

До чорних металів відносять чавун і сталь. Чавун – сплав заліза з вуглецем, де вуглецю від 2-6 %. Для одержання чавуну вихідні матеріали : руди– залізні які попередньо обробляють: дроблять, промивають, від жигають, магнітно збагачують, окусковивають, роблять окатиші, які не розсипаються при перевозу:Топливо:кокс,природний газ,мазут, вугільна пиль.Флюси– известняк або доломит,які шлакують пусті породи.

3.Доменна піч має колошник, шахту, распар, заплечики і горн (Л1,с 17,мал. 1) . Через колошниковий затвор в піч загружають шахту(руда,томливо, флюс) На рівні распара і заплешків получається губчате залізо, яке науглероживается ,плавиться і стікає в горн, Шлак випускаються через летку 5, а чавун через летку 1 . Температура чавуну – 1450 °C.

4. Продукція доменного виробництва:Чавуни,ферромарганцевой печі, для нагріву коксових батарей , гріючих печей в прокатних цехах, котлів ,шлак, з якого виробляють шлакобетон,шлаковий кирпич, шлакову вату.

5. Чавун білій, дуже твердий і хрупкий ,переробляється встальСірий чавун, з якого відливають різні деталі,добре відливається Марки: С410,С415…С445,Число означає границя міцності при розтягу,наприклад С415 – сірий чавун:15 кг/мм2- границя міцності при розтягу,

Високоміцний чавун: B4 38-17; B4 42-12... B4 120-2. Розшифровка марки B4 42-12 високоміцний чавун 42 кг/мм2 – границя міцності при розтягу : 12 % - відносне подовження 6 % при розриву . Використовують для литва колінчатих валів , зубчастих колів ,муфт ,задніх мостів автомобілів ,ступиць картерів.

Ковкий чавун: K430-6; K433-8 … K437-12. Марки розшифровують также як у високоміцного чавуну.Використовують для виготовления зубчастих коліс, звеньев цепей . в автомобільній і тракторній отраслях промисловості.

Контрольні запитання

1Для чого потрібні знання по дисципліні?

2 Які вихідні матеріали для одержання чавуну?

3 Як одержують чавун?

4 Назвіть продукцію доменного виробництва і її використання?

5 Розшифруйте марки чавунів: C4-10; B4 38-17; K4 30-6

6 Для чого використовують чавуни ?

Література : ( Л1, с 3-23; с 86-89.)

Лекция 2. Виробництво сталей.

План: 1 Вихідні матеріали для одержания сталей

2 Способи одержания сталей

3 Вуглецеві сталі

4 Леговані Сталі

1 Сталь– сплав заліза з вуглецем , де вуглецю до 2 % Вихідні матеріали для одержания сталі : білий або переробний чавун лом, стружка,обрізки(скрап), окатиші, ферросплави , ці матеріали називають металошностою, флюси, известняк, известь ,боксит плавиковий шпат марганцева ,руда, кварцовий пісок ; окислювачі заліза руда, окамена, агломерат , кисень ,повітря.

2 Сталь одержують такими способами ; вконверторах (Л1,с 24,мал. 3)вмартеновських печах(Л1,с28,мал.6 ), в який розрізняють скрап рудний процес і скрап-процес;в двохванних печах (Л1,с31,мал.8,с 32,мал.9)

3 По використанню вуглецеві сталі випускають; конструкційні і інструментальні ПОякості конструкційні вуглецеві сталі і звичайної якості і якісні ,у яких менше шкідливих добавок сери и фосфора.

Марки вуглецевих сталей :Сто ; Cm 1,Cm 2… Cm 6 деCm 6- вуглецева сталь звичайної якості ,цифра – умовний номер марки.

Сталь 15,15…45- вуглецева якісна сталь , цифра –кількості вуглецю в сотих долях процента. Сталі звичайної якості використовують для виготовлення будівельних конструкцій, арматури , крепежа ,мало навантажений деталей машин . Із якісної вуглецевої сталі виготовляють відповідальні деталі машин і механізмів ,поковки ,штамповки, серебрянку (круглі прушки точних розмірів.

Інструментальна сталь :сталь У7,У8…У13 а також У7А,У8А…У13А У8 – вуглецева інструментальна сталь ,0,8 % вуглецю буква А означає що сталь містить менше сери і фосфора , виготовляють ріжущі інструменти :різці, свердла,фрези.

4 Леговані сталі містять спеціальні добавки елементів хрома , ніколя,вольфраму і інших .Для позначення легуючих елементів прийняті такі букви : Х – хром , Н – нікель ,Г –марганець , С –кремной , В –вольфрам , М – Молібден, Ф-ванацій , К-Кобальт , Т – тітан , Ю –алюміней, Д – медь ,П –фосфор, Р-бор, ; Б – ніобій , А – Азот, Е-селен, Ц-цирконій (Л1.с 111) ; Сталі леговані конструкційні (Л1,с 114-115,табл,6) Приклад розшифровки ; сталь 40ХН2 МА- легована , 0.4 % вуглецю , хрому -10 нікаля – 2 % , молібдена -1 % А- улучена ( мало сірки і фосфору, які є шкідливими добавками)

Сталі леговані конструкційні спеціально призначення :шарикопідшипникові (ШХ15) ; ресорно-пружинні (60С2); високоміцні і ізносостійкі (Н18К9М5Т) ; корозійно-стійкі ( 40X13) жаростійкі і жароміцні ( 40Х9С2) , сталі з особливими властивостями (Х20Н80 з високим опором ).

Інструментальні леговані сталі Х12ВМ – для штампів ; 9Х1 для бистрорізальна сталь Р9 (9% вольфраму ) Р18; Р6М5.

Контрольні запитання

1.Назвить вихідні матеріали для одержания сталі

2. Якими способами одержують сталь ?

3. Розшифруйте марки сталей :Cm 6; сталь 45;Сталь У10; сталь У11А

4. Розшифруйте марки сталей : 40Х13; ШХ15;Б0С2;Х12ВМ;9ХС;Р6М5

Література Л1,с23-33;с80-81;с108-124

Тема 2 Виробництво кольорових металів

Лекція 3 Виплавка міді і алюмінію.

План:

1 Властивості міді і її використання .

2 Одержання міді.

3 Властивості алюмінію і його використання.

4 Одержання алюмінію.

1. Мідь має червоний колір пластична електро і теплопровідна ,коррозійна стійка , виготовляють кабелі , привода, є основою сплавів бронзи і латуні

2. Мідні руди є сульфідні (мідь +сірка ) і окислювальні ( мідь входить в склад Оксидів) 20 % міді одержують гідрометалургійним способом шляхом вищельчивания і виділення із ростворів без нагріву . Руда обробляється рос творителем , переводящим мід в раствор, Из роствору мідь осаджають електролізом або хімічним способом . Використовується для малочислених і самородних руд, Основну масу міді одержують гірометалургічним способом , виплавляють із сульфідного мідного концентрату ( продукт збагачення руди флотацією )Флотація необхідна для відділення пустих порід. Чорнова мідь містить % 98,5-99,5 Cuі 15 % різних домішок .Вогневе рафінування проводять в отражательних печах, для видалення заліза , сірки і інших домішок Електролітичне рафінування проводять для одержання найбільше чистої міді (99,99 %Cu)для електромеханічної промисловості і для видалення золота , серебра , селена, телура

3. Алюміній має білий колір легкій метал ,має високу пластичність, електропровідність стійкій проти корозії :Алюмінієві руди ; боксити ,нефеліни , алуніти і каоліни .

4. Виробництво алюмінія складається із процесів :одержання глинозема із руди і електроліза глинозема , Мокрий гуелочний спосіб К.І.Байера для переробки високосних бокситів .боксит дроблять і розливають потім вищелачивают концентрірованим роствором гідроксида натрію в автоклавах стальних герметичних сосудах )при температурі 250 °C і тиску 2500-3000кПа Автоклави обігрівають перегрітим паром.

По сухому щелочному способу А.А Яковкина руду і ізвестняк після подрібнення змішують з содою і спікають при температурі 1200-1300 °C в барабанних обертаючих печах.

Алюміній одержують при електролізі гнинозема (Л1 с 42,мал. 19), Одержаний алюмінію рафінують .

Марки алюмінію від А(99 % Al) до 999(99,999 Al). Поставляється в гушках . Виготовляють : полоси , уголки , швелери , таври , прутки , проволоку ,труби , ленти ,листи ,плити ,фольгу ,порошок і пудру . Алюмінію є основним компонентом для багатьох сплавів.

Контрольні запитання

1. Які властивості міді ?

2. Де використовується мідь ?

3. Як одержують мідь ?

4. Властивості алюмінію?

5. Як одержують алюміній?

6. Назвіть марки алюмінію?

7. Де використовується чистий алюміній ?

Модуль II Обладнання для виготовлення деталей у судноремонті

Тема: 3 Методи виготовлення деталей

Лекція 4 Характеристика методів виготовлення деталей

План:

1. Ливарне виробництво

2. Прокатка деталей

3. Характеристика обробки деталей пресування і волочіння

4. Обробка деталей ковкою і штамповкою

1. На машинобудівних і приборобудівних заводах виготовляють корисні для модель вироби , в тому числі і кораблі . Судноремонтний завод складається із адміністративного корпусу а також виробничих цехів і дільниць. Робітнику на заводі ,потрібні знання по допускам і посадам деталей шереховатості ,по технічним вимірюванням . В ливарному цеху відливають деталі із чувану ,бронзи ,латуні , алюмінієвих сплавів , магнієві сплавів . литва : вразові форми, (Л1,с211-218); в оболочкові форми (Л1 с 219-221); в кокіль центр обіжне литво, метво під тиском ( Л1 с 223-225), Обробка металів тиском основана на пластичності металів . види обробки металів : прокатка , пресовка , волочіння ковка штамповка .

2. Прокатку проводить на металургійних і машинобудівних заводах . Прокат ділять на сортовий , листовий ,трубний ,періодичній і спеціальній . види сортового прокату загального призначення: квадратний , круглий , полосовий , вугловий , двотавровий , лівеллерний , тавровий , рельсовий , шпунтовий , полоси для башмаків гусениць тракторів , полоси для ободів колес автомобілів ( Л1 с 232 , мал. 133). Для прокатки нагріті або холодні заготовки пропускають через обертаючі вали прокатних станів .Є при основні види прокатки : повздовжня (для сортових і фасонних профілів ) , поперечна і поперечно – гвинтова (Л1 с 232 -234 )

3. При пресований метал видавлюють із замкнутої полоси через отвір , одержують вибір по формі отвору (Л1с 234-236,мал. 139)вологіння використовують для виготовлення проволоки діаметра від 0,002до 4 мм , а також для каліброваних прутків і тонких труб . Волочіння є протягування під дією сили Р(Л1,с 236,мал. 140 а) в холодному стані через отвір переріз якого менше вихідному перерізу заготовки

4. Ковка – це виробка метала в одиночному і малосерійному виробництвах , яких знаходиться в пластичному стані під дією бойків молота або пресса .Виріб називають поковкою . При ковке виконується протяжка .осадка , гибка , пробивание или просівання отворів , вигладжування і рубка (Л1, с 237 -239 ,мал. 142)

Штамповка деталей більше продуктивна ,більше точні розміри деталей і шереховатість , викорисмо вується в массовому і великосерійному виробництвах .види штамповки : гаряча, холодна , об`ємна і листова (Л1 с239-243)

Контрольни запитания

1. Назвіть види литва.

2. Які види обробки металів тиском?

3. Як використається прокатка ?

4. Як виконується прессования ?

5. Розкажіть суть процесу волочіння ?

6. В чому заклечається ковка ?

7. Назвіть види штамповки ?

Література :Л1, с 211-243