- •Оглавление.
- •Раздел I введение в технологию
- •Глава 1
- •Основные понятия и определения
- •§ 1.1. Предмет и содержание курса технологии отраслей промышленности
- •§ 1.2. Связь технологии с экономикой
- •§ 1.3. Понятие о технологических процессах: принципы их классификации
- •§ 1.4. Материальные и энергетические (тепловые) балансы
- •§ 1.5. Понятие о себестоимости и качестве промышленной продукции
- •§ 1.6. Общие положения по технике безопасности и охране труда на промышленных предприятиях
- •Глава 2 сырье, вода и энергия в промышленности § 2.1. Сырье в промышленности
- •Минеральное сырье
- •Растительное и животное сырье
- •Обогащение сырья
- •Комплексное использование минерально-сырьевых ресурсов
- •§ 2.2. Вода в промышленности
- •Промышленная водоподготовка
- •Промышленные сточные воды и их очистка
- •§ 2.3. Роль энергии в технологических процессах
- •Рациональное использование энергии
- •Глава 3 научно-техническая революция и научно-технический прогресс в промышленности § 3.1. Сущность, значение и основные направления научно-технического прогресса
- •§ 3.2. Нтр и технология
- •§ 3.3. Химизация народного хозяйства - важное направление нтп
- •§ 3.4. Нтп в области промышленных материалов
- •§ 3.5. Нтп в области орудий труда. Механизация, автоматизация и роботизация производства
- •§ 3.6. Применение вычислительной техники и асу в технологии
- •§ 3.7. Экологические проблемы нтп
- •Раздел II
- •§ 4.2. Основные закономерности, определения и классификация химических процессов
- •§ 4.3. Понятие о скорости и равновесии химических процессов
- •§ 4.4. Выход продукции в химико-технологических процессах
- •§ 4.5. Общие принципы интенсификации химико-технологических процессов
- •Перспективы развития и совершенствования химико-технологических процессов
- •Глава 5. Высокотемпературные процессы § 5.1. Сущность и значение высокотемпературных процессов
- •Влияние температуры на процессы, идущие в кинетической области
- •Влияние температуры на скорость процессов в диффузионной области
- •Условия, ограничивающие применение высоких температур
- •Типовое оборудование
- •§ 5.2. Тенденции совершенствования высокотемпературных процессов
- •§ 5.3. Высокотемпературные процессы в металлургии
- •Высокотемпературные процессы черных металлов в производстве
- •§ 5.4. Высокотемпературные процессы в производстве строительных материалов
- •§ 5.5. Высокотемпературная переработка топлива
- •Термические процессы переработки нефти и нефтяных фракций
- •§ 5.6. Высокотемпературные процессы в химической промышленности
- •Глава 6 электрохимические процессы § 6.1. Значение и сущность электрохимических процессов
- •Основные закономерности электрохимических процессов
- •§ 6.2. Электролиз водных растворов Электрохимическое производство хлора и едкого натра (каустической соды)
- •Электролиз воды
- •Электрохимическое производство продуктов окисления
- •§ 6.3. Гидроэлектрометаллургия
- •§ 6.4. Электролиз расплавленных сред
- •Свойства расплавленных электролитов
- •Глава 7 каталитические процессы § 7.1. Роль каталитических процессов, основные закономерности и определения
- •§ 7.2. Применение каталитических процессов в промышленности
- •§ 7.3. Производство аммиака
- •§ 7.4. Каталитические процессы нефтепереработки
- •Глава 8 процессы, идущие под повышенным или пониженным давлением § 8.1. Роль давления в технологии
- •§ 8.2. Давление как фактор интенсификации газообразных процессов
- •§ 8.3. Роль давления в жидкофазных и твердофазных процессах
- •Глава 9 биохимические процессы § 9.1. Основные понятия и определения
- •§ 9.2. Применение биотехнологических процессов в промышленности
- •Глава 10 фотохимические процессы
- •Глава 11 радиационно-химические процессы
- •Глава 12 плазмохимические процессы § 12.1. Общие понятия и определения
- •§ 12.2. Виды плазмохимических процессов
- •Глава 13 общие сведения о физических процессах химической технологии § 13.1. Значение физических процессов и их классификация
- •§ 13.2. Виды физических процессов Физико-механические процессы
- •Массообменные процессы
- •Раздел III
- •§ 14.2. Кислоты, щелочи Неорганические кислоты
- •§ 14.3. Минеральные удобрения
- •§ 14.4. Полимеры Общие сведения о полимерах, их строении, свойствах и способах получения
- •Пластмассы, их свойства, значение и применение в народном хозяйстве
- •Химические волокна и их применение в народном хозяйстве
- •Каучуки и резина
- •§ 14.5. Нефтепродукты
- •Глава 15 строительные материалы § 15.1. Общие сведения
- •§ 15.2. Основные виды строительных материалов Природные (естественные) материалы, применяемые в строительстве
- •Керамические материалы
- •Огнеупорные материалы
- •Минеральные вяжущие
- •Бетон, железобетон и строительные растворы
- •Силикатные (автоклавные) материалы
- •Асбестоцементные материалы
- •Стекло и изделия на его основе
- •Теплоизоляционные материалы
- •Глава 16 металлы и сплавы § 16.1. Общие сведения
- •§ 16.2. Методы определения качества металла (сплава)
- •§ 16.3. Термическая и химико-термическая обработка
- •§ 16.4. Черные металлы и сплавы
- •Материалы со специальными свойствами (стали, сплавы)
- •Магнитные материалы
- •Инструментальные материалы
- •§ 16.5. Цветные металлы и их сплавы
- •§ 16.6. Коррозия металлов
- •Классификация коррозионных процессов
- •Электрохимическая коррозия металлов
- •§ 16.7. Защита металлов от коррозии Защита металлов от химической коррозии
- •Экономия на 1 т листа
- •Защита металлов от электрохимической коррозии
- •Технико-экономические показатели и выбор методов защиты
- •Раздел IV
- •Типы производств
- •Типизация технологических процессов
- •Технологичность конструкций изделий
- •Качество изделий
- •Понятие о точности обработки
- •Основные методы и средства контроля качества изделий
- •Шероховатость поверхности
- •Выбор заготовок
- •§ 17.2. Экономическая оценка технологического процесса
- •Глава 18
- •Литье в песчано-глинистые формы
- •Специальные способы литья
- •§ 18.2. Основы технологии производства заготовок методами пластической деформации
- •Формообразование заготовок, изделий из пластмасс и резины методами пластической деформации
- •Формообразование деталей методами порошковой металлургии
- •§ 18.3. Изготовление неразъемных соединений Понятие о неразъемных соединениях. Виды неразъемных соединений
- •Сущность процессов сварки материалов и их классификация
- •Сварка плавлением
- •Огневая резка материалов
- •Сварка давлением
- •Контроль качества сварных соединений
- •Клеевая технология
- •§ 18.4. Обработка конструкционных материалов резанием
- •Обработка на станках-автоматах и полуавтоматах
- •Чистовая обработка наружных поверхностей тел вращения
- •Обработка внутренних поверхностей тел вращения.
- •Обработка плоских поверхностей
- •Обработка фасонных поверхностей
- •Методы изготовления деталей зубчатых зацеплений
- •Обработка резанием неметаллических материалов
- •Обработка заготовок на агрегатных станках
- •§ 18.5. Электрофизические методы обработки
- •Применение ультразвука в промышленности
- •Плазменная обработка материалов
- •Лазерная обработка
- •Глава 19 основные технологические процессы электроники и микроэлектроники § 19.1. Технология изготовления интегральных микросхем
- •Фотолитография в микроэлектронике
- •Нанесение тонких пленок в вакууме
- •Осаждение из газовой фазы
- •§ 19.2. Технология изготовления печатных плат
- •Технологические процессы изготовления пп
- •Субстрактивные методы изготовления печатных плат
- •Технология изготовления многослойных печатных плат
- •Аддитивные методы изготовления печатных плат
- •Печатные платы с многопроводным монтажом
- •Глава 20 технология сборочных процессов § 20.1. Понятие о технологическом процессе сборки и его организационных формах
- •§ 20.2. Контроль и испытание готовых изделий
- •Глава 21 основы технологии строительного производства § 21.1. Роль капитального строительства в развитии народного хозяйства ссср
- •§ 21.2. Строительные работы
- •§ 21.3. Основные направления совершенствования строительства
- •Глава 22 оптимизация технологических процессов § 22.1. Общая постановка задач оптимизации технологических процессов
- •§ 22.2. Методы оптимизации технологических процессов
- •Регрессионный и корреляционный методы анализа при оптимизации технологических процессов
- •Методы планирования эксперимента для оптимизации технологических процессов
§ 16.4. Черные металлы и сплавы
К черным металлам относят железо и его сплавы — стали и чугуны, которые имеют наибольшее применение в народном хозяйстве.
Стали, выпускаемые металлургической промышленностью СССР, классифицируют по химическому составу, структуре, методам выплавки, назначению и качеству.
Наиболее важным признаком классификации сталей, позволяющим правильно выбрать ту или иную сталь для изготовления определенных деталей машин, приборов и других изделий, является их химический состав.
По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные.
В состав сталей входит небольшое количество серы, фосфора, марганца и кремния, а также случайных примесей (например, меди, хрома). Наличие примесей зависит непосредственно от технологического процесса получения сталей. Сера и фосфор отрицательно влияют на качество стали. С повышением содержания серы увеличивается красноломкость стали, т. е. хрупкость при температуре свыше 800 °С; фосфор повышает ее хладноломкость — хрупкость при нормальных температурах. Обычно в сталях сера и фосфор содержатся по 0,03 — 0,05% и менее. Марганец и кремний при оптимальных их количествах положительно влияют на качество стали.
Углеродистые стали по количеству содержащегося в них углерода делятся на низкоуглеродистые (до 0,3%), среднеуглеродистые (0,3 — 0,6 %) и высокоуглеродистые (более 0,6%).
Стали получают кислородно-конвертерным, мартеновским и электросталеплавильным процессами.
По качеству (содержанию серы и фосфора) углеродистые конструкционные стали подразделяются на стали обыкновенного качества, качественные и высококачественные. По характеру застывания в изложнице стали подразделяются также на спокойные, полу спокойные и кипящие.
По назначению стали делятся на конструкционные (низко- и среднеуглеродистые), инструментальные и специальные.
Углеродистые конструкционные стали. Углеродистые конструкционные стали, обыкновенного качества (ГОСТ 380 — 71) выпускают в виде прутков, тонких листов, проката фасонного профиля.
В зависимости от назначения сталь подразделяют на три группы: А, Б, В. Кроме того, стали каждой группы подразделяют на категории: 1, 2, 3 и т. д.
По группам А и Б стали выпускаются семи марок, а по группе В — пяти марок. Существуют следующие марки сталей:
группа А - СтО, Ст1, Ст2, СтЗ, Cj4 Ст5, Стб;
группа Б - БСтО, БСт1, БСт2Л5Щ^БСт4, БСт5, БСтб;
группа В - ВСт1, ВСт2, ВСтЗ, ВСт4, ВСт5.
Во всех сталях групп Б и В, которые поставляются по химическому составу, регламентируется содержание углерода в пределах 0,06-0,49%, марганца-0,25-1,20%, серы и фосфора-0,04-0,07%.
В производстве часто применяют также специальные низкоуглеродистые автоматные стали, обладающие улучшенными свойствами обрабатываемости резанием.
Сталь углеродистая качественная конструкционная (ГОСТ 1050 — 74) по видам обработки делится на горячекатаную и кованую, калиброванную, а также круглую со специальной отделкой поверхности – серебрянку.
Углеродистая качественная конструкционная сталь выпускается без термической обработки, термически обработанная (обозначается Т) и нагартованная (Н) — для калиброванной стали и серебрянки.
В зависимости от назначения сталь делится на подгруппы — для горячей обработки, механической обработки и холодного волочения.
Углеродистые качественные конструкционные стали выпускаются многих марок. Например, марок 10, 20, 25, ..., 85, в которых содержание углерода (в среднем) 0,1; 0,2; 0,25; ..., 0,85% (цифры ,в маркировке указывают на содержание углерода. Для определения количества углерода нужно цифру в маркировке разделить на 100).
Легированные конструкционные стали. Легированными сталями называются те, в которые вводятся легирующие химические элементы для получения заданных свойств: вольфрам, никель, хром, молибден, ванадий и др. По преобладающему легирующему элементу в стали они получают соответствующее название: хромистые, хромони-келевые и т. д.
Различают низколегированные, среднелегированные и высоколегированные стали, в которых количество легирующих элементов соответственно: до 2,5; от 2,5 до 10; свыше 10%.
Среди легированных конструкционных сталей следует выделить шарикоподшипниковые стали ШХ15 и др., которые могут работать при больших нагрузках и трении. Они находят широкое применение в шарикоподшипниковой промышленности для изготовления колец, шариков, роликоподшипников.
Легирующие химические элементы в марках стали обозначаются следующими буквами: В — вольфрам, Н — никель, X — хром, М — молибден, К — кобальт, Г — марганец, С — кремний, Ю — алюминий и т. д. Цифры, стоящие перед буквенным обозначением, указывают среднее или максимальное (при отсутствии нижнего предела) содержание углерода в стали в сотых долях процента, а цифры, стоящие после букв, — содержание легирующего элемента в целых единицах. Например: сталь 30X13 содержит 0,3% углерода и 13% хрома.
Высоколегированные стали наилучшего качества получают методами электрошлакового и вакуумно-дугового переплава, а также вакуумной индукционной выплавкой.
В зависимости от основной структуры сталей, полученных при их охлаждении на воздухе после высокотемпературного нагрева, различают следующие классы сталей : мартенситный, мартенсито-ферритный, аустенито-мартенситный, аустенитный и др.