Металло- хозяйственные материалы

Наиболее  распространенным упрочняемым сплавом  алюминия является дюралюмин. Для его получения алюминий сплавляют с медью, магнием, марганцем. Дюралюмин по механическим свойствам приближается к углеродистой конструкционной стали, но имеет пониженную коррозионную стойкость. Для защиты от коррозии его покрывают (плакируют) чистым алюминием. Это обеспечивает достаточную коррозионную стойкость изделий из дюралюмина, хотя их прочность при этом несколько уменьшается. В производстве товаров народного потребления дюралюмин используют в основном в качестве конструкционного материала при изготовлении мебели с металлическим каркасом и спортивного инвентаря.

Литейные  сплавы алюминия получают чаще всего  на основе системы алюминий-кремний. Их называют силуминами и используют для отливки деталей сложной  конструкции, для которых не обязательны  высокие механические свойства (художественно-декоративные изделия, дверные ручки, чайники). Для изделий с более высокими прочностными показателями (замков, мясорубок, посуды, столовых приборов, деталей инструментов) используют сплавы, содержащие упрочняющие добавки (медь, марганец, магний). Сплав, изготовленный из металлолома и отходов, называется вторичным литейным сплавом алюминия. Сплав, содержащий не более 0,15 % свинца, 0,015 % мышьяка и 0,3% цинка, называется пищевым и применяется для изготовления изделий, соприкасающихся в процессе эксплуатации с пищей (посуды, столовых приборов, мясорубок, шинковок, соковыжималок).

Медь - розовато-красный  металл, тяжелый, эластичный, с очень  высокими тепло- и электропроводностью. Медь хорошо противостоит коррозии на воздухе, но во влажной среде и в атмосфере, загрязненной промышленными выбросами, быстро тускнеет, покрывается зеленым налетом, при этом образуются очень токсичные соединения меди. Медь широко используют для изготовления электрических проводов, шнуров, контактов и т. д. На основе меди получают многочисленные сплавы, объединенные в две группы латуни и бронзы.

Латуни  представляют собой сплавы меди с  цинком; к никелевым латуням относятся  мельхиор и нейзильбер. Обычные латуни могут содержать до 50 % цинка, который  существенно влияет на механические свойства сплава. По мере увеличения до определенного предела концентрации цинка возрастает прочность сплава при сохранении достаточной пластичности.

Поэтому из латуни изготовляют обычно методом  глубокой вытяжки изделия сложной  конфигурации (чайники, кофейники, самовары, гильзы охотничьи и т. д.). Мельхиор (сплав меди с 18-20 % никеля) и нейзильбер (содержит кроме меди 13,5 % никеля и 18-22% цинка) по внешнему виду напоминают серебро, имеют высокую коррозионную стойкость  и пластичность. Используют никелевые  латуни для изготовления столовой посуды, столовых приборов, художественно-декоративных и ювелирных изделий.

Бронзы - это сплавы меди с другими элементами. Наиболее распространены оловянные  бронзы. Они обладают хорошими литейными  свойствами и малой усадкой при  затвердевании и охлаждении. Поэтому, из оловянной бронзы изготовляют литьем сложные по конфигурации изделия: подсвечники, декоративно-художественные изделия (статуэтки, барельефы, плакаты), ручки дверные, краны, вентили и др. Обычно содержание олова в бронзе не превышает 11 %. Наряду с оловом бронза может содержать 5-10 % цинка (для удешевления), 3-5% свинца (для уменьшения хрупкости) и до 1 % фосфора (для улучшения обрабатываемости резцом).

Цинк - светло-серый  с синеватым оттенком металл, легкоплавкий и хрупкий. Используют его главным  образом для нанесения защитных покрытий на стальную посуду (ведра, корыта, тазы и др.), гвозди, приборы для  окон и дверей, стиральные доски  и т. д. Цинковые покрытия обладают высокими защитными свойствами, так как  образуют плотную защитную пленку при  повышенной влажности. Следует, однако, помнить, что при воздействии  на оцинкованные изделия растворов  кислот, щелочей или горячей воды образуются токсичные вещества. При  легировании цинка алюминием  получают сплавы с хорошими литейными  свойствами, но малой прочности. Для  повышения прочностных показателей  в цинковые сплавы вводят до 3,5% меди. Эти сплавы используют преимущественно для отливки сложных по форме деталей швейных, счетных и пишущих машин, замков, ручек ножей и вилок.

Никель - серебристый с желтоватым оттенком металл, очень пластичный, тяжелый, с довольно высокими механическими  свойствами. После полирования никель сильно блестит, имеет приятный внешний  вид. Кроме того, он отлично противостоит коррозии на воздухе, в воде и растворах  кислот. Поэтому никель используют преимущественно в качестве защитно-декоративных покрытий столовых приборов, приборов для окон и дверей, инструментов, посуды, велосипедов, металлической  мебели и т. д. Как конструкционный  материал никель в производстве товаров  народного потребления не применяют. Однако на никелевой основе получают сплавы, некоторые из которых находят  применение при изготовлении электротоваров. Это в первую очередь нихром - сплавы никеля с хромом. Они отличаются высоким электросопротивлением и окалино-стойкостью. Применяются для изготовления электронагревательных элементов электроплиток, утюгов, чайников и т. п.

Хром - твердый  тугоплавкий серебристо-синеватый  металл с очень высокой коррозионной стойкостью. Применяют хром для получения  защитно-декоративных покрытий, обеспечивающих повышенную износостойкость деталей  инструментов, приборов для окон и  дверей, автомашин, велосипедов, мотоциклов, часов и т. д.

Олово - серебристый легкоплавкий металл, очень  мягкий и пластичный. Он характеризуется  высокой коррозионной стойкостью и  безвредностью, поэтому используется в качестве покрытий латунной и стальной посуды, чугунных мясорубок, консервных банок, крышек для консервирования  и т. д. Однако оловянное покрытие (полуда) легко царапается, стирается  и осыпается при минусовой  температуре, что необходимо учитывать  при организации транспортирования, хранения и эксплуатации изделий, покрытых оловом. Легкоплавкость олова обусловливает его применение для паяния в виде технически чистого металла или в составе оловянно-свинцового припоя.

Мельхиор - (МН-19) и нейзильбер (МНЦ12-20) представляют собой сплавы меди с никелем, имеющие  серебристый цвет, прекрасные технологические  и механические свойства, коррозионную стойкость. Эти сплавы широко применяют  для изготовления высококачественной посуды, столовых приборов и других изделий.

Для бытовых  ювелирных изделий используют в  основном серебро, золото, платину.

Серебро – характеризуется высокими электро- и теплопроводностью, пластичностью, отражающей способностью, плотность 10500 кг/м³. Серебро обладает устойчивостью  к действию воды, соляной и органических кислот, но растворяется в азотной  кислоте. Серебро используют для  защитно-декоративных покрытий, изготовления ювелирных изделий, припоев, светочувствительных  материалов, контактов электроприборов  и других целей.

Золото  – металл ярко-жёлтого цвета, с  сильным блеском, тяжёлый (плотность 19320 кг/м³), но при этом мягкий и пластичный. Золото характеризуется высокой  химической прочностью к действию атмосферы, воды при высоких и низких температурах, к кислотам, щелочам, однако растворяется в царской водке (смесь соляной  и азотной кислот), бромной и  хлорной воде. Ювелирные изделия  изготавливают не из чистого золота, вследствие его мягкости, а из сплавов  золота с медью, серебром, палладием (белое золото).

 

3. Потребительские свойства

 

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.

 

 

2. Экспертиза качества

2.1 Требованию к качеству

Требования, предъявляемые к качеству металлохозяйственных товаров, из-за многочисленности видов товаров разнообразны. Все изделия должны соответствовать размерам, виду покрытия, требованиям ГОСТа и другой нормативно-технической документации. Все детали изделия должны быть собраны аккуратно, плотно и без зазоров. На обработанных поверхностях не допускаются трещины, вмятины, заусеницы, острые углы, окалина, следы коррозии и другие дефекты, ухудшающие внешний вид изделий. Металлы и сплавы, покрытия, применяемы для изготовления пищевой посуды или для приготовления пищи (мясорубки), не должны содержать токсичных веществ.

Посуда хозяйственная маркируется  на этикетке с указанием товарного  знака, вместимости наименования изделия, артикула, обозначения стандарта, месяца и года изготовления, номера партии или номера смены, клейма ОТК.

Если имеется руководство по эксплуатации с отметкой клейма ОТК, времени изготовления, разрешается  товарный знак, месяц, год изготовления и клеймо ОТК выполнять не на этикетке, а на упаковке.

Знак соответствия по соответствующему нормативному документу наносится  на тару-упаковку, или на этикетку, или  на сопроводительный документ, или  на изделие.

На ножевых изделиях из нержавеющей  стали ставится знак "нерж.", из мельхиора - "мельх.", из нейзильбера - "мнц.".

Изделия упаковываются в бумагу поштучно или, вставляя одно изделие  в другое, квладывают в коробки или ящики.

Металлохозяйственные изделия с полированной поверхностью нельзя брать потными руками, в этих местах могут появиться следы коорозии.

Требования к качеству металлической  посуды регламентируются стандартами: ГОСТ 24788; ГОСТ 27002; ГОСТ 24320; ГОСТ 24303; ГОСТ 24308; ГОСТ Р 51162. Обязательными требованиями этих стандартов являются требования к химической безопасности (ограничивается возможное выделение свинца, мышьяка, меди, цинка, никеля, хрома, кобальта, бора и фтора); требования к надежности крепления арматуры; для посуды с покрытием силикатной эмалью — механической и термической стойкости покрытия.

Стандарты предъявляют требования и к внешнему виду изделий, их качеству и долговечности. Маркировка должна включать: товарный знак предприятия  изготовителя; артикул; клеймо отдела технического контроля; букву "Э" — для посуды для электроплит; для отдельных видов посуды указывают  используемый металл, вместимость.

При контроле качества особое внимание уделяется проверке внешнего вида изделий, т. е. определению степени допустимости дефектов внешнего вида.

Дефекты, встречающиеся на металлической  посуде, можно подразделить на дефекты, возникающие в процессе изготовления изделия; дефекты защитно-декоративного  покрытия и декорирования.

Металлическую посуду в основном вырабатывают двумя методами: методом литья  и методом пластической деформации, это определяется видом используемого  металла или сплава. Для каждого  метода характерны определенные дефекты, поэтому они рассмотрены отдельно.

2.2 Дефекты качества

 

При проведении экспертизы качества металлохозяйственных товаров можно выделить следующие группы дефектов.

Дефекты литья наблюдаются в  посуде, изготовляемой из чугунов  и литьевых сплавов алюминия:

Раковины — открытые или закрытые полости в теле изделия.

Трещины — сквозные или несквозные разрывы металла, возникающие в  горячем или холодном состоянии.

Коробление — искажение формы  и размеров изделия под влиянием внутренних напряжений (при неравномерном  охлаждении).

Недолив — результат неполного  заполнения формы расплавленным  металлом.

Спай — сквозное или поверхностное  углубление или щель с закругленными  краями. Возникает при перерывах  в заливке металла.

Отбел (дефект чугунной посуды) — образование в поверхностном слое свободного цементита в виде светлой корочки.

Механические повреждения —  вмятины, забоины, нарушение целостности  отливки (образуются при выбивке  формы).