МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО(судноперевізники)

Інтенсивність (швидкість) корозії залежить від хімічного складу та структури металу, стану його поверхні, наявності внутрішніх та зовнішніх дефектів, оточуючого середовища (його складу, температури, швидкості руху) тощо. Метал з дефектами має більш високий електродний потенціал, ніж чистий. Дефекти сприяють утворенню гальванічних мікроелементів і, отже, руйнуванню основного металу. Чим менше метал має дефектів, тим вища його корозійна стійкість, і навпаки.

Хімічний склад металу значно впливає на його корозійну стійкість. При збільшенні вмісту вуглецю опірність металу корозії зменшується, і навпаки, вміст в металах таких елементів, як хром, нікель, титан, мідь підвищує їх корозійну стійкість. Ніобій та титан підвищують стійкість металів проти міжкристалічної корозії. Корозія сталі посилюється в кислих розчинах та зменшується в лужних середовищах.

Часто одночасно з корозією металів відбувається ерозія. Ерозією називається механічне руйнування поверхні металу ударами часточок твердих тіл. води, газу, пари, повітря тощо. Спільні корозія та ерозія значно швидше руйнують метал. Цей процес називають корозійною ерозією.

Біля 10 % усіх виплавлених металів, втілених у різні вироби, конструкції та машини, щорічно руйнуються від корозії, тому боротьба з корозією – найважливіше народногосподарське завдання. Знання хімічних властивостей металів дозволяє правильно вибрати метал, потрібний для виготовлення виробів або конструкцій, які працюють в корозійних середовищах.

6.2 Корозія суднових конструкцій

Суднові конструкції працюють в дуже несприятливих умовах. Деталі двигунів внутрішнього згоряння та газових турбін, топки та димоходи парових котлів, суднобудівні заготовки, які нагріваються при обробці, зазнають газової корозії; суднові конструкції, які стикаються з нафтою, бензином, гасом, мастилами – хімічної корозії; суднові конструкції, які знаходяться у воді та вологій атмосфері – електрохімічної корозії. Багато суднових конструкцій (корпус судна, гребні гвинти, кермо, обертові деталі турбін та насосів, труби більшості суднових систем тощо) зазнають також ерозії. В результаті втрати металу від корозії в суднобудуванні досить високі.

Основним корозійним середовищем суднових конструкцій є морська вода, в якій містяться розчини різних солей. Солоність води виміряється у промілях. Солоність океанів складає приблизно 35 ‰, морів – не більше 25 ‰ , річок та озер – не більше 0,3 ‰. Чим вище концентрація солей у воді, тим вище електропровідність її та корозійна активність. Розчинені у морській воді кисень, йод, бром також сприяють її корозійній активності. Найбільш схильні до корозії в морській воді вуглецева сталь і чавун. Чим більше домішок (сірки та фосфору) містить метал, тим нижча його корозійна стійкість. Нержавіючі сталі і особливо сплави на основі титану, цирконію та танталу стійкі проти корозії.

Корозійна стійкість кольорових металів коливається в широких межах. Високу корозійну стійкість має мідь та її сплави (латунь та бронза). Однак

прості латуні зазнають у морській воді знецинкування. Знецинкування – вид вибірної корозії, коли цинк розчиняється, а мідь виділяється на поверхні у вигляді пухких утворень.

Алюміній та його сплави стійкі проти корозії в прісній воді, а сплави алюмінію з магнієм стійкі і в морській воді, якщо вони мають додатковий захист. Магній та його сплави мало стійкі проти корозії в морській воді, а титан та його сплави – практично абсолютно стійкі проти корозії, тому вони є цінним матеріалом для виготовлення суднових конструкцій.

Збільшення швидкості руху води підвищує електрохімічну корозію, а за певних умов викликає корозійну ерозію насамперед суднових конструкцій в кормовій частині корпусу судна: гребних гвинтів, внутрішніх поверхонь суднових трубопроводів тощо.

Корозійна стійкість суднових конструкцій залежить в значній мірі від чистоти їх обробки. Бугорчаста поверхня зварних швів, виступаючі головки заклепок та інших кріпильних деталей можуть бути причинами інтенсивної місцевої корозії. Прискорює корозію наявність окалини на поверхні суднових конструкцій, навіть якщо вона знаходиться під шаром фарби. Особливо інтенсивно відбувається електрохімічна корозія конструкцій, в яких поєднуються різні матеріали, наприклад, сталь з алюмінієвими або мідними сплавами. Однак, при будуванні суден без таких матеріалів неможливо обійтись.

Підводна частина суден (до вантажної ватерлінії) під час плавання і особливо стоянки обростає різними тваринними або рослинними організмами, які пошкоджують покриття корпуса судна, що сприяє виникненню місцевої корозії. В процесі життєдіяльності ці організми виділяють шкідливі хімічні сполуки: сірчистий водень, вуглекислий-газ, різні кислоти та кисень, що також сприяє підвищенню швидкості корозії. При очищенні підводної частини великотоннажних суден в доках знімають де 200 т продуктів обростання, які не тільки сприяють виникненню корозії, але й зниженню швидкості руху суден, збільшенню витрат палива, скороченню строків докування.

6.3 Способи захисту металів від корозії

Існує багато способів захисту металів від корозії, які застосовують з залежності від умов експлуатації виробів або конструкцій, від виду корозійних середовищ та інших факторів. Основними способами запобігання корозійних процесів є такі" вибір матеріалів, стійких проти корозії в даному середовищі; ретельна обробка поверхонь, які стикуються з корозійним середовищем; нанесення металевих покриттів; нанесення неметалевих покриттів; обробка корозійного середовища; електрохімічний захист.

При виборі матеріалів для виготовлення виробів і конструкцій необхідно намагатися, щоб ці матеріали за інших рівних умов, мали найбільшу корозійну стійкість в даному середовищі. Так, матеріали електродів та присадного дроту, які використовують при зварюванні, не повинні відрізнятися за складом від матеріалів зварюваних виробів або конструкцій. В противному випадку,

наприклад, при зварюванні нержавіючої сталі електродами з вуглецевої сталі, зварний шов буде кородувати аналогічно звичайній вуглецевій сталі.

Ретельна обробка поверхонь підвищує опірність виробів і конструкцій корозії, особливо якщо вони працюють в активних корозійних середовищах. З суднобудуванні такими конструкціями є: обшивка корпуса судна, гребні гвинти, труби суднових систем, крилові пристрої суден на підводних крилах тощо.

Нанесення покриттів (металевих та неметалевих) являє собою пасивний захист, мета якого не допускати зіткнення корозійного середовища з основним металом. Металеві покриття ділять на дві групи: анодні та катодні.

У анодних покриттів електродний потенціал буде нижче електродного потенціалу основного металу, а у катодних покриттів електродний потенціал буде вище електродного потенціалу основного металу. Як анодні покриття для заліза будуть, наприклад, цинк та кадмій, а катодні – олово, мідь, нікель. Катодні покриття захищають основний метал механічно до тих пір, поки зберігається їх суцільність. При порушенні покриття (дряпини, тріщини тощо) утворюється гальванічна пара і відбувається корозія основного металу як більш активного. Анодні покриття захищають основний метал механічним або електромеханічним шляхом. При порушенні покриття також утворюється гальванічна пара і відбувається корозія металу покриття як більш активного.

Металеві покриття можуть бути нанесені слідуючими способами: гальванічним, плакуванням, металізацією, дифузійним, гарячим.

Гальванічний спосіб – нанесення на поверхню виробу покриття електролізом. Виріб занурюють у ванну з електролітом, який містить солі захисного металу, приєднують до катода, а пластину покриваючого металу до анода джерела струму. При пропусканні електричного струму через електроліт метал з пластини осаджується на виробі у вигляді щільного суцільного шару однакової товщини.

Плакування – покриття одного металу іншим при механічному поєднанні їх у нагрітому стані. Для захисту від корозії покриваючий шар металу повинен бути антикорозійним. Наприклад, сталь частіше всього плакують міддю, алюмінієм, нікелем та латунню. Для економії металу і одночасного підвищення його антикорозійних властивостей один метал плакують металом того ж роду, але з більш високим ступенем опірності корозії. Наприклад, вуглецеву сталь плакують нержавіючою сталлю, дюралюмін – чистим алюмінієм.

Металізація полягає в нанесенні на поверхню виробів або конструкцій шару розплавленого металу, який має більш високу антикорозійну стійкість, ніж основний.

Дифузійний спосіб – насичення поверхневих шарів виробів елементами, стійкими проти корозії. Він здійснюється при високих температурах і забезпечує одержання стійких проти корозії поверхонь виробів не лише при звичайній температурі, але й при нагріванні до 900 °С. Широко застосовуються такі види дифузійного захисту: алітування, азотування, хромування тощо.

Гарячий спосіб – нанесення покриттів при зануренні виробів у ванну з розплавленим металом або нанесення його на нагріту поверхню виробів. Подібним способом можуть бути нанесені покриття лише з низькоплавких металів: олова, цинку, свинцю та їх сплавів. Покриття виробів оловом та його сплавами називається лудінням, цинком – цинкуванням, свинцем – свинцюванням.

Мета нанесення неметалевих покриттів на поверхню виробів, як і металевих, – не допускати стикування корозійного середовища з основним металом. До неметалевих покриттів відносяться: лаки, фарби, емалі, мастила, цементні покриття, гума, ебоніт, оксидні захисні плівки. Нанесення лакофарбових покриттів – основний метод захисту виробів від корозії, особливо в суднобудуванні.

Мастила застосовують для захисту від атмосферної корозії різних виробів при їх зберіганні на складах або транспортуванні. Мастила являють собою суміші нетвердіючих та неокислених речовин (вазелін, парафін, масло) з добавками загусників. Термін дії залежить від їх складу. Покриття виробів антикорозійними мастилами називається консервацією.

Цементні покриття застосовують в суднобудуванні для захисту від корозії, наприклад, внутрішніх поверхонь цистерн питної води.

Покриття виробів гумою або ебонітом – гумування – виконують так:

спершу їх знежирюють, обробляють металевими щітками для надання їм шорсткості, потім покривають гумовим клеєм, приклеюють листи гуми та виконують вулканізацію. Гумування призначене для захисту виробів від дії кислот, лугів, розчинів солей.

Захист оксидними плівками полягає у створенні на поверхні виробів антикорозійних плівок при окисленні їх поверхневих шарів. Захисні плівки одержують оксидуванням та фосфатуванням.

Оксидування – створення оксидних плівок в сильних окислювачах. Для цього вироби із сталі занурюють у розчини азотнокислих солей та витримують протягом 1 – 2 год при температурі приблизно 430 °С. Оксидування виробів з алюмінієвих та магнієвих сплавів виконують хімічним та електрохімічним способами. Оксидування сталі називають воронуванням.

Фосфатування – створення на поверхні виробу захисної плівки фосфорнокислих сполук заліза та марганцю. Для фосфатування вироб занурюють в розчини фосфорнокислих сполук заліза та марганцю і витримують протягом 1 – 1,5 год при температурі близько 100 °С. Після фосфатування на поверхні виробу утворюється плівка світлота темносірого кольору. Фосфатування є одним з найекономічніших та надійних способів захисту сталевих виробів від корозії.

Захист виробів від корозії шляхом обробки корозійного середовища

полягає у вилученні з нього речовин, які викликають корозію, або у введенні до нього особливих речовин, які знижують корозійну активність середовища. Наприклад, з води, яка живить суднові парові котли, вилучають кисень за допомогою спеціальних пристроїв, так званих деаераторів. Відсутність кисню різко знижує корозійну активність води. Для зниження активності корозійного

середовища вводять речовини, які називаються уповільнювачами корозії або інгібіторами.

Електрохімічний спосіб – ефективний засіб захисту виробів від корозії. За допомогою цього способу можна значно знизити, а в деяких випадках і повністю виключити корозію суднових конструкцій. Існують два методи електрохімічного захисту катодний та протекторний.

Катодний метод заснований на запобіганні корозії за допомогою постійного струму. Конструкція підключається до джерела струму і є катодом. Анод – спеціально установлені на конструкції електроди, які виготовляють з м'якої сталі, кременистого чавуну, графіту або магнієвого сплаву. В результаті при проходженні електричного струму корозійного руйнування зазнають спеціальні електроди, а не поверхня конструкції.

Схема берегового катодного захисту показана на рис. 25. В берегових системах застосовують підвісні аноди, які вивішують з борта судна, або донні аноди, які установлюють на дно акваторії в районі стоянки суден, донні аноди виготовляють з малорозчинних при анодній поляризації матеріалів (феросиліту, графіту). В ряді випадків можна використовувати і матеріали, розчинні при анодній поляризації в морській воді: сталь, залізо, алюміній. Підвісний графітовий анод складається з графітового електрода, контактного стержня з титанового сплаву, текстолітового рима (підвіски анода), струмопровідного кабелю, деталей ізоляції та кріплення.

Системи катодного захисту виконуються автоматичними. В останні роки широко застосовуються автономні системи катодного захисту.

Протекторний метод захисту полягає в тому, що до конструкції, яку захищають, приєднують пластину металу з більш низьким електродним потенціалом, ніж у метала конструкції. При цьому протектор – метал з більш низьким потенціалом – руйнується і таким чином захищає метал конструкції.

Рисунок 25 – Схема берегового	Рисунок 26 – Схема розташування
катодного захисту суден:	протекторів на кормі корпуса судна
1 – джерело постійного струму; 2 –
дріт до судна; 3 – підвісні аноди

Протектори з основним металом утворюють гальванічну пару, в якій протектор є анодом, а основний метал – катодом. Так, для захисту сталевого корпуса

суден застосовують протектори з цинку, магнію, алюмінію та їх сплавів (рис. 26). Їх виготовляють у вигляді циліндрів, дисків, планок, куль, листів тощо. Протектори приєднують до конструкції за допомогою зварювання або на шпильках. Після руйнування їх замінюють новими. Протектор може захищати поверхню конструкції, яка приблизно у 200 разів більша його власної. Протекторний захист є надійним, але збільшує масу конструкції, а в рухомій воді – силу опору.

Глава 7 ПРОДУКЦІЯ ЛИВАРНОГО ВИРОБНИЦТВА ТА ОБРОБКИ МЕТАЛІВ ТИСКОМ

Процес одержання заготовок деталей машин та інших виробів методом лиття називають ливарним виробництвом. Заготовки відливають масою від кількох грамів до сотень тонн, практично будь-якої форми, яку іноді просто неможливо одержати іншими методами. Відливанням одержують заготовки блоків циліндрів, гільз, поршнів, поршневих кілець, корпусів коробок передач, чавунних зубчастих коліс та багатьох інших деталей машин та механізмів. Історія ливарного виробництва іде у глибоку стародавність. Відомі відливки з бронзи, одержані в третьому тисячолітті до н.е. Пізніше навчилися виготовляти відливки з чавуну, а з сталі – лише в ХIХ ст. Відливки з алюмінієвих сплавів почали виготовляти з XX ст. Російський майстер-ливарник А. Чохов у 1586 р. відлив з чавуну «цар-пушку» масою близько 40 т, І.Ф. та М.І. Маторіни у 1735 р. відлили з бронзи відомий «Цар-колокол» масою більше 200 т.

Після виплавлення метал перероблюють у напівфабрикати, які за способом одержання ділять на відливки, поковки та прокат. Відливки виконують литтям, а поковки та прокат – тиском. Спосіб одержання того чи іншого виду напівфабрикатів вибирають в залежності від їх призначення та властивостей металів. Малопластичні та крихкі метали, наприклад чавун, ідуть в основному на виготовлення відливок.

Відливки – напівфабрикати складної форми, які мають внутрішні порожнини. Способом лиття можна одержати напівфабрикати будь-яких розмірів та форм майже з усіх, металів. В промисловості близько 50 % маси усіх напівфабрикатів складають відливки.

Обробці тиском піддають лише пластичні метали. Тиском не можна обробляти крихкі метали (наприклад, чавун) і одержувати великі складної форми з внутрішніми порожнинами напівфабрикати. Існують різні види обробки металів тиском: прокатування, пресування, волочіння, кування тощо.

7.1Виливки чавуну

Всучасному машинобудуванні та ремонтних роботах найбільше застосування одержали такі ливарні сплави сірі (ливарні), білі (переробні) та високоміцні чавуни, сталі, бронзи, ливарні алюмінієві сплави. Технологічні

властивості ливарних сплавів характеризується температурою плавлення, рідко текучістю, здатністю поглинати та виділяти гази, усадкою та схильністю до ліквації. Чим нижча температура плавлення сплаву, тим кращі його ливарні властивості

Сталь має гірші ливарні властивості у порівнянні з чавуном. Сталь має більш високу температуру плавлення, меншу рідкотекучість та більшу усадку, яка сприяє утворенню тріщин.

Рідкотекучість ливарних сплавів – здатність їх в розплавленому стані заповнювати ливарні форми. Вуглець, марганець, кремній, фосфор покращують рідкотекучість чавунів і сталей, а сірка та хром погіршують. Чим менше ливарні сплави поглинають гази у процесі ї х плавлення та заливання форм, чим легше вони ї х виділяють в процесі вистигання тим кращі ї х ливарні властивості

Плавлення металів і сплавів для заливання ливарних форм може здійснюватися в різних плавильних печах: полум'яних та електричних. В невеликих кількостях чавун, в основному високоякісний, виплавляють в дугових та індукційних електропечах. Чим вища температура чавуну. який заливають в ливарну форму, тим краще його рідкотекучість і менше брак литва

Недостатньо нагрітий метал заливати не можна, тому що він не заповнює повністю ливарну форму. В процес: заливання форми рідким металом не можна переривати струмінь. В противному разі у виливку утворюється спай, який розшаровується при роботі виробу Форму потрібно заливати до тих пір, поки метал не заповнить усі випори та прирости. Після тверднення виливків ї х вибивають з форм та виймають стержні Пригорілу та прилиплу формувальну суміш очищають після вистигання виливка.

Найбільшу кількість виливків виготовляють з чавуну Чавун має високі ливарні, антикорозійні та антифрикційні властивості та досить високу міцність.

Виливки з сірого чавуну (ДСТУ 3925-99). Із усіх ливарних сплавів найкращі ливарні властивості має сірий звичайний чавун, який широко застосовується в ливарному виробництві

Основним фактором який впливає на структуру чавуну є хімічний склад. Вуглець забезпечує його добру рідкотекучість. Кремній підвищує рідкотекучість, сприяє процесу графітизації, зменшує тим самим усадку чавуну і, отже, є одним з головних елементів в чавуні, які покращують його ливарні властивості. Марганець вибілює чавун, збільшує усадку, не впливаючи на рідкотекучість Однак, марганець нейтралізує шкідливий вплив сірки та трохи підвищує механічні властивості виливків Фосфор при його вмісті більше 0,3 – 0,4 % утворює фосфідну легкоплавку евтектику, що підвищує рідкотекучість чавуну, добре заповнює всі звивини форми Тому чавуни для художього литва містять фосфору до 1 – 1,5 %. Завдяки крихкості та твердості фосфідної евтектики вміст фосфору у виливках, що піддаються ударним навантаженням, допускається не більше 0,2 – 0,3 %. Сірка дуже погіршує ливарні властивості чавуну знижує рідкотекучість, збільшує усадку, сприяє утворенню газових раковин та тріщин у виливках. Допустимий вміст сірки у чавуні – не більше

0,10 – 0,12 %.

Виливки з ковкого чавуну (ДСТУ 3925-99). Виготовлення виливків з ковкого чавуну потребує застосування вихідного чавуну слідуючого хімічного складу: 2,5 – 3,2 % С; 0,9 – 1,2 % Si; 0,3 – 0,7 % Mn; до 0,2 % P та до 0,12 % S.

Такий чавун забезпечить одержання виливків із структурою білого чавуну, які піддаються тривалому відпалу, за якого твердий поганообробний білий чавун перетворюється в досить міцний, легко оброблюваний різанням ковкий чавун. За механічними властивостями він займає середнє положення між сірим звичайним чавуном та вуглецевою сталлю, існують два види ковкого чавуну: феритний (чорносердечний) та перлітний (білосердечний). Феритний ковкий чавун одержують відпалом білого чавуну в нейтральному середовищі, він має чорний бархатистий злам. Виливки з феритного ковкого чавуну застосовують в автомобілета тракторобудуванні для деталей, що зазнають динамічних навантажень Перлітний ковкий чавун одержують відпалом білого чавуну в окислювальному середовищі, він відрізняється сріблястим зламом Виливки з перлітного ковкого чавуну, які мають добрі антифрикційні властивості, використовують для заміни дорогих сплавів кольорових металів.

Білий чавун у порівнянні з сірим має погану рідкотекучість, в 1,5 рази більшу усадку та підвищену схильність до утворення гарячих та холодних тріщин. Оскільки він є вихідним матеріалом для одержання виливків з ковкого чавуну, для підвищення його рідкотекучості необхідно перед заливанням форми перегріти метал до 1400 – 1450 °С. Перегрів чавуну вимагає застосування формувальних та стержневих сумішей з підвищеною вогнетривкістю. Значна об'ємна усадка білого чавуну ( 5 % і примушує установлювати прирости або холодильники біля місцевих потовщень виливка, а збільшена ливарна усадка – застосовувати піддатливі суміші. Щоб запобігти утворення усадочних раковин при одержанні виливків з білого чавуну, метал підводять до масивного його перерізу.

Виливки з високоміцного чавуну (ДСТУ 3926-99). Технологія виготовлення виливків з сталі та ковкого чавуну більш складна та менше економічна, ніж одержання виливків з сірого чавуну Однак механічні властивості сірого чавуну не завжди задовольняють вимогам машинобудування, яке швидко розвивається.

Якщо в перегрітий до 1500 °С рідкий сірий чавун перед заливанням в ливарну форму додати менше 1 % (від ваги розплаву) суміші магнію з феросиліцієм або церієм, то після кристалізації утворюється структура високоміцного чавуну з включеннями графіту кулястої форми. Високоміцний чавун має більш високі механічні властивості, ніж звичайний сірий, модифікований та ковкий чавун, а також середньовуглецева сталь. Високоміцним чавуном в багатьох випадках замінюють вуглецеву сталь, ковкий чавун та кольорові сплави. Виливки з високоміцного чавуну на 25 – 30 % дешевше сталевих та в 3 – 4 рази дешевше виливків з кольорових, сплавів. Відповідальні деталі, наприклад, колінчасті вали у дизеле-, автота тракторобудуванні виготовляють литтям з високоміцного чавуну. Технологія виготовлення форм для виливків з високоміцного чавуну нічим не відрізняється від технології формування для одержання виливків з сірого чавуну.

7.2 Сталеві виливки

Складної форми деталі корпуса, суднових пристроїв, систем та устаткування важко або економічно невигідно виготовляти за допомогою зварювання, штампування чи кування. До цих деталей відносяться: форта ахтерштевні крупних суден, кронштейни та мортири гребних валів, дейдвудні труби, якірні клюзи, гребні гвинти, рами та сектори керма, якірні ланцюги, кнехти, різного роду арматура, деталі тощо. Для виготовлення цих та багатьох інших деталей застосовують сталеве литво.

Основними перевагами застосування сталевого литва у порівнянні з поковками та штамповками є: одержання виробів будь-якої складності з мінімальними припусками на обробку; можливість високої механізації технологічного процесу, особливо у масовому виробництві виливків невеликої маси; раціональний розподіл металу у різних частинах виливка, що дозволяє одержувати конструкції мінімальної маси, які задовольняють вимогам максимальної міцності та технологічності.

Труднощі одержання високоякісних виливків пов'язані головним чином з великою усадкою сталі при її вистиганні, яка досягає в середньому 2 %. Усадка є причиною появи раковин, газових пухирів та інших дефектів. Найбільш небезпечні дефекти, які не можна виявити візуально. Тому при конструюванні виробів, які виготовляються методами фасонного лиття, рекомендується: по можливості додержувати рівномірну товщину стінок та плавні переходи при різній товщині тіла виливка; уникати при переходах скупчення великих мас металу, гострих та вихідних кутів; укріпляти місця концентрації місцевих напружень, кути підкріплюючими ребрами жорсткості тощо.

Виливки виготовляють: з вуглецевої сталі марок 20Л, 25Л, 55Л; з легованої сталі марок 20ГСЛ, 30ГСЛ, 8ГДНФЛ (СЛ-2), 08ГДНЛ (СЛ-30), 20ХМЛ; з високолегованої сталі марок Х18Н9ТЛ, Х18Н12МЗТЛ, ОХ17НЗГ4, Д2ТЛ, 1Х14НДЛ за ДСТУ 977-88.

Виливки, які є елементами зварних конструкцій, переважно виготовляють з вуглецевої сталі із вмістом вуглецю 0,17 – 0,20 % та легованої сталі, яка добре зварюється, що дозволяє застосовувати дугове зварювання при будуванні та наступному ремонті зварних суднових конструкцій. Для монолітних виливків, які є елементами клепаних конструкцій, доцільно використовувати сталь із вмістом вуглецю більше 0,3 %. В цьому випадку можна одержати фасонні виливки меншої маси за рахунок підвищення механічних властивостей (границі текучості). Сталь із вмістом вуглецю 0,3 % і більше погано зварюється

ідля зварних конструкцій непридатна.

Взалежності від призначення, ступеня відповідальності деталей та умов праці сталеві фасонні виливки згідно галузевому стандарту діляться на чотири групи.

Група перша включає виливки, розміри яких визначаються конструктивними та технологічними умовами, а також виливки, які працюють

під тиском не більше 1 МПа (різні деталі суднових пристроїв, дільні речі, арматура суднових систем).

До другої групи входять виливки, які працюють при статичних на вантаженнях або під тиском не більше 6,4 МПа (арматура напірних магістралей високо тиску, кінгстони, ланцюгові клюзи тощо).

До третьої групи відносяться, виливки, які зазнають удари та знакозмінні навантаження, або працюють під тиском вище 6,4 МПа (цільнолиті штевні та деталі листозварних штевнів, кронштейни гребних валів, кермові рами, якірні клюзи).

До четвертої групи входять виливки із зміцнюваної сталі (08ГДНФЛ, 08ГДНЛ), які входять до складу зварних конструкцій, або приварюються до корпусу судна і зазнають ударів та знакозмінних навантажень.

Щоб забезпечити задані механічні властивості, виливки з легованої сталі піддають гартуванню та подвійному відпуску. Виливки відповідального призначення, які працюють у морській воді без протекторного захисту, до яких ставляться підвищені вимоги щодо корозійної стійкості, виготовляють з високолегованої сталі марок Х18Н9ТЛ, Х18Н12МЗТЛ, ОХ17Н3Г4Д2ТЛ, 1Х14НДЛ. Сталь марки 20МХЛ (теплостійка) використовується для виливків, які працюють при температурі 400 – 500°С; сталь марки 55Л – для виливків, які працюють на знос.

7.3 Види прокату, який застосовується у суднобудуванні та судноремонті, його маркірування

Прокатування – основний спосіб одержання напівфабрикатів тиском, який полягає в обтискуванні матеріалу між валками прокатного стану, які обертаються. Під дією сил тертя між металом та валками відбувається не лише обтискування заготовки але й її пересування (рис. 27). Остаточні розміри та профіль прокат, визначається профілем та розмірами отвору між валками.

Прокатні стани, призначені для попереднього збиткування великих зливків (до 20 т) у квадратні заготовки (блюми) називаються блюмінгами. Із блюмів одержують сортовий та фасонний прокат. Прокатні стани, призначені для попереднього обтискування зливків у прямокутні заготовки (сляби) називаються слябінгами. Із слябів одержують листовий прокат.

Існує такий порядок одержання напівфабрикатів прокатуванням. Гарячі зливки із сталеплавильного цеху надходять у прокатний, де їх підігрівають у печах до потрібної температури, потім підігріті зливки на блюмінгах або слябінгах прокатують у блюми чи сляби певних розмірів (блюми до 500x500 мм, сляби – товщиною до 250 мм, довжиною до 5 м). Далі блюми чи сляби надходять на заготівельний стан для квадратних або плоских заготовок менших перерізів. Заготовки перерізають механічними ножицями на куски потрібної довжини, підігрівають у печах та прокатують на станах з відповідними валками для одержання необхідного профілю.

Сталь здебільше прокатують в гарячому стані, але для остаточної обробки профілю з метою одержання точної та чистої поверхні, а також