Металлическая посуда

      Железо - химический элемент VIII группы периодической системы Д. И. Менделеева с порядковым номером 26 и атомной массой 55,85. Это блестящий с сероватым оттенком ковкий металл. Твердость по минералогической шкале равна 4. Температура плавления наиболее чистого железа - 1534 °С, температура кипения -3200 °С, плотность - 7,8 г/см³. Железо обладает магнитными свойствами. По распространенности среди металлов занимает второе место после алюминия. Сплавы на основе железа сочетают в себе прочность, пластичность, способность превращаться в изделия любой формы и противостоять ударным нагрузкам. Наиболее распространены сплавы с углеродом - чугун и сталь. Содержание углерода в чугунах колеблется от 2 до 6,67 %, в сталях - от 0,006 до 2 %.

      Чугун. В зависимости от назначения чугуны делятся на передельные (белые), литейные (серые), ковкие, специальные (ферросплавы) и высокопрочные. Передельный чугун применяется для передела на сталь. Литейный чугун имеет в изломе серый цвет, обладает хорошими литейными свойствами и широко применяется для изготовления металлической посуды. Ковкий чугун получают путем обжига отливок из белого чугуна специального химического состава. Чугун приобретает некоторую пластичность, ударную вязкость, меньшую хрупкость. По этим свойствам ковкие чугуны приближаются к сталям.

      Сталь. По химическому составу стали подразделяются на углеродистые и легированные. Углеродистые стали содержат до 2 % углерода; легированные стали, помимо углерода, содержат в определенном количестве легирующие компоненты: никель, вольфрам, хром, кобальт и др.

      Углеродистые  стали по назначению подразделяются на конструкционные, инструментальные и специальные. Конструкционные и инструментальные стали различаются по содержанию углерода. Конструкционные стали содержат от 0,07 до 0,8 % углерода. Применяются для производства листового, фасонного проката, крепежных изделий, валиков, пружин и бытовых изделий, не требующих очень высокой твердости. В зависимости от содержания вредных (серных, фосфорных) примесей подразделяются на стали обыкновенного качества и качественные. Инструментальные стали содержат от 0,7 до 1,3 % углерода. Применяются для изготовления инструментов для обработки древесины, металлов, монтажных работ. С увеличением содержания углерода повышаются их твердость, хрупкость. Подразделяются на качественные и высококачественные.

      Легированные  стали по назначению бывают конструкционные, инструментальные и специального назначения с особыми свойствами. По содержанию легирующих компонентов различают низколегированные стали, содержащие легирующие компоненты в количестве менее 2,5 %, среднелегированные - от 2,5 до 10 % и высоколегированные - более 10 %. Легированные стали подразделяют на коррозиестойкие, жаростойкие и жаропрочные.

      Маркировка  сталей. Конструкционные стали обыкновенного качества обозначаются марками СтО, Ст1 и т. д. (до Ст7). Цифры указывают содержание углерода в десятых долях процента.

      Инструментальные  углеродистые стали маркируются  буквой У и цифрами, указывающими содержание углерода в десятых долях  процента. Буква А в конце марки, например У8А, обозначает высококачественную сталь.

      Марка легированных сталей представляет собой  буквенно-цифровой шифр. Вначале обозначают среднее содержание углерода в сотых долях процента для конструкционных сталей, в десятых долях процента - для инструментальных и для сталей с особыми свойствами. Содержание углерода выше 1 % не обозначают. Если углерода содержится менее 0,08 %, то перед буквами ставят 0, если менее 0,04 % - 00.

      Буквами обозначают легирующий элемент: X -хром, В - вольфрам, Н - никель и др. Если легирующий элемент содержится в количестве более 1 %, то после буквы, обозначающей вид легирующего элемента, указывают его содержание в целых процентах. Высококачественные стали дополнительно маркируют буквой А. Иногда применяют условную маркировку: Ш - шарикоподшипниковая, Р - быстрорежущая. Пример: ЗЗХ2НЗ - сталь легированная конструкционная с содержанием углерода 0,33 %, хрома - 2 %, никеля - 3 %.

      Алюминий по распространенности в природе занимает первое место среди других металлов. Благодаря малому удельному весу, неизменяемости на воздухе, легкости, прочности и другим свойствам сплавы алюминия находят широкое применение.

      Чистый  алюминий представляет собой серебристо-белый, легкий (плотность 2,7 г/см³), мягкий, ковкий, тягучий металл. Температура плавления - 660 °С, электрическая проводимость - 37,6 Ом-мм²/м.

      Сплавы  алюминия по назначению подразделяют на деформируемые и литейные. Термические  упрочняемые деформируемые сплавы алюминия называют дюралюминами. Это многокомпонентные сплавы, в состав которых, кроме алюминия, входят медь, магний, марганец, железо.

      Литейные  алюминиевые сплавы характеризуются  более высоким содержанием легирующих компонентов (от 6 до 13 %), которые придают  алюминиевым сплавам жидкотекучесть.

      Наибольшее  применение в производстве товаров  народного потребления имеют сплавы системы алюминий-кремний, называемые силуминами.

      Медь - розовато-красный металл, имеющий плотность 8,92 г/см³ и температуру плавления 1083 °С. Отличается высокой пластичностью, электропроводностью и теплопроводностью. Чистая медь находит применение в электротехнике, однако основная масса этого металла используется для получения сплавов. Основные сплавы меди - латунь, бронза, мельхиор и нейзильбер.

      Латунью называют сплав меди с цинком. Важнейшими марками латуней являются томпак и полутомпак, содержащие соответственно 90 и 80 % меди. Латуни применяются во всех областях техники, служат для производства листов, труб, металлической посуды и других товаров.

      Бронзами называют сплавы меди с оловом, алюминием, бериллием и другими металлами. Оловянистая бронза (Бр05), содержащая 5 % олова, обладает пластичностью, хорошо обрабатывается штамповкой. Ее применяют для изготовления медалей, монет, отливки художественных изделий. Алюминиевая бронза (БрА6) имеет золотистый цвет, хорошо полируется, долго не тускнеет, применяется для изготовления галантерейных изделий.

      Мельхиор  (80 % меди и 20 % никеля) применяется для изготовления высококачественной посуды, столовых приборов, галантерейных изделий.

      Нейзильбер  (65 % меди, 20 % никеля, 15 % цинка) используется в производстве посуды, художественных изделий, столовых приборов, а также пружин, мембран и других деталей для приборостроения.

      Цинк - металл серовато-белого цвета, на воздухе хорошо противостоит коррозии. Имеет плотность 7,14 г/см³, температуру плавления 419,4 °С. При комнатной температуре металл весьма хрупок, а в интервале температур от 90 до 150 °С становится очень пластичным и хорошо поддается прокатыванию в листы, ковке и волочению. Применяется для защиты стальных изделий от коррозии, в производстве цинковых белил, гальванических элементов, латуней, для оцинковки стальной посуды.

      Олово - серебристо-белый, мягкий, пластичный, непрочный металл. Хорошо прокатывается в тонкие листы. Плотность его 7,29 г/см³, температура плавления 231,9 °С. Применяется для защитных покрытий посудных изделий, производства белой жести, оловянной бронзы, легкоплавких припоев, подшипниковых сплавов, фольги.

      Никель  - металл серебристо-белого цвета, блестящий, тугоплавкий (температура плавления 1455 °С), тягучий, с плотностью 8,9 г/см³ . Обладает высокой устойчивостью к коррозии. Применяется для создания защитно-декоративных покрытий, а также для изготовления сплавов.

      Хром - металл с ярко-серебристым блеском, очень твердый, тугоплавкий (температура плавления 1950 °С), с плотностью 7,14 г/см³. Отлично полируется, стоек к истиранию и атмосферной коррозии, слабо растворяется в разбавленных серной и соляной кислотах. Применяется как составная часть многих сплавов, в качестве противокоррозионного и декоративного покрытия. 

     2.2 Способы производства 

     В зависимости от вида металлического сплава производство посуды осуществляется литьем, штампованием, сшивкой. Арматуру (ручки, ушки) прикрепляют с помощью точечной электроконтактной сварки, клепки, пайки.

     Литье является важным и экономически выгодным способом производства из жидких металлических сплавов изделий больших размеров и сложной конфигурации. Наиболее распространенным способом является литье в песчано-глинистые формы.

     Штамповка металла производится в штампах в горячем и холодном виде. Холодная листовая штамповка применяется для изготовления изделий простой и сложной формы с тонкими стенками. Штампованные изделия из листового металла изготовляют за одну или несколько последовательно выполняемых операций (штамповка вытяжкой). Листовая штамповка широко применяется для изготовления металлической посуды.

     Сварка - это технологический процесс получения неразъемных соединений металлов и сплавов. Различают сварку плавлением (без давления) и сварку давлением (без оплавления). Разработаны новые способы сварки: электроннолучевая, лазерная, фотонная (световая), ультразвуковая, сварка взрывом.

     Пайка - процесс соединения металлов посредством расплавленного присадочного материала (припоя), имеющего температуру плавления ниже температуры плавления основного металла. В последнее время все более широкое распространение приобретает метод получения неразъемных соединений склеиванием деталей.

     Для придания заготовке нужной формы и размеров, необходимой чистоты обработки поверхности, защиты от коррозии и улучшения потребительских свойств изделий поверхность обрабатывают различными способами.

     Необходимая геометрическая форма, размеры, точность и чистота поверхностей достигаются обработкой изделий резанием. Процесс включает точение, строгание, фрезерование и шлифование.

     Для защиты металлических изделий от коррозии и придания им высоких потребительских свойств наносят защитно-декоративные покрытия. В качестве металлических покрытий используют цинк, олово, хром, никель, золото, серебро и другие металлы. Существует несколько способов нанесения покрытия: горячий, гальванический, металлизационный, диффузионный, плакирование и др. При горячем способе нанесения покрытия изделия погружают в расплавленный металл (цинк, олово). При гальваническом (электрохимическом) методе изделие погружают в ванну с электролитом и подсоединяют к катоду источник постоянного тока. Анодом являются пластины осаждаемого металла. При металлизации покровный металл (цинк, алюминий) наносят на изделие путем распыления.  

     Плакированием называют процесс нанесения покровного металла прокатыванием под воздействием давления и высокой температуры. Покрытие силикатными эмалями (эмалирование) является распространенным методом защиты от коррозии металлической посуды, санитарно-технического оборудования и других изделий.

     Для повышения эстетических свойств изделий из алюминия, меди часто используют такие методы обработки поверхности, как полирование, шлифование, крацование, анодное оксидирование, фосфатирование, отделку «под старое серебро», «под старую медь» и др. Полированные изделия имеют зеркальный блеск (обрабатываются до 10-14-го класса чистоты поверхности с помощью войлочных или суконных кругов, на которые наносят полировочные эмульсии или пласты). Шлифование проводят при помощи шлифовальных кругов до 1-2-го класса точности и 10-го класса чистоты.  

     Крацовка заключается в обработке поверхности изделий вращающимися металлическими щетками. Таким способом очищают чугунную и алюминиевую посуду, вырабатываемую литьем.

     Технология  анодного оксидирования (анодирования) предусматривает получение тонкой оксидной пленки (5-7 мк) при использовании сернокислого электролита. Пленка прозрачная, хорошо окрашивается органическими красителями и минеральными солями.

     Разработаны механические способы фактурирования алюминиевых изделий, позволяющие получать на их поверхности разнообразные следы обработки. К ним относят декоративное штрихование, сатинирование, виброобкатку. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      3 Классификация и  характеристика ассортимента  

      Металлическая посуда — одна из важнейших групп металлохозяйственных товаров.

      По  функциональному признаку различают  металлическую посуду пищевого и  непищевого назначения. К посуде непищевого назначения относятся изделия для  хранения, переноса непищевых продуктов, уборки, стирки, мытья, санитарно-гигиенических и других хозяйственных целей.

      Пищевую посуду по назначению классифицируют на посуду для тепловой обработки пищевых продуктов; для приготовления холодных блюд и сервировки стола; для хранения и переноса пищевых продуктов.

      В зависимости от металла и вида защитно-декоративного покрытия посуду подразделяют на чугунную черную и эмалированную; стальную эмалированную, оцинкованную, луженую, крашеную, черную; из нержавеющей стали; алюминиевую листовую и литую; из сплавов на основе меди.