№16. Классификация чугунов по структуре и виду нахождения углерода.

Чугунами  называют  сплавы  железа  с  углеродом,  содержащие  более   2,14% углерода. Они содержат те же примеси, что и сталь, но в большем  количестве.В зависимости от состояния углерода в чугуне, различают:

Белый чугун, в котором весь углерод  находится в связанном состоянии  в  виде карбида, и чугун, в котором  углерод в  значительной  степени  или  полностью находится в  свободном состоянии в виде графита, что  определяет  прочностные  свойства сплава.

Чугуны  подразделяют на:

1) серые - пластинчатая или червеобразная форма графита;

2) высокопрочные - шаровидный графит;

3) ковкие - хлопьевидный графит. Чугуны  маркируют двумя буквами и двумя цифрами, соответствующими  минимальному  значению  временного  сопротивления при растяжении в МПа-10. Серый чугун обозначают  буквами "СЧ"  (ГОСТ  1412-85), высокопрочный - "ВЧ" (ГОСТ 7293-85), ковкий - "КЧ" (ГОСТ 1215-85). СЧ10 - серый чугун с пределомпрочности при растяжении 100 МПа; ВЧ70 - высокопрочный чугун ссигма временным при растяжении 700 МПа; КЧ35 - ковкий чугун с ?в растяжением примерно 350 МПа.

Для работы в узлах трения со смазкой применяют  отливки  из  антифрикционного чугуна АЧС-1, АЧС-6, АЧВ-2, АЧК-2  и  др.,  что  расшифровывается  следующим образом: АЧ - антифрикционный чугун: С - серый, В - высокопрочный, К -  ковкий.  А  цифры  обозначают  порядковый номер  сплава согласно ГОСТу 1585-79. 

Продуктами  доменного производства являются чугун, шлак и доменный(колошниковый)газ. Около 90% выплавляемого чугуна направляется на переработку в сталь (передельный чугун), а остальная часть используется как конструкционный материал для изготовления чугунных изделий методом литья и производства ферросплавов. По типу структуры металлической основы чугун бывает: ферритным, перлитным и ферритно-перлитным. 
 
 

№17. Основным классификационным признаком чугуна как товарной продукции является его значение. По этому признаку его делят на передельный, литейный и чугуны специального назначения.

Методы  контроля по ГОСТ 805-95 «Чугун передельный. Техн.усл.»и ГОСТ 4832-95 «Чугун литейный. Техн.усл.»:

1.Контроль качества поверхности чушек проводят визуально без увеличительных приборов; 2.Контроль количества боя чушек проводят по методике, согласованной между потребителем и изготовителем; 3.Отбор проб для определения хим-го состава чугуна определяется по ГОСТ 7565-81; 4.Химический анализ передельного чугуна проводят по ГОСТ 22536.1-88 – ГОСТ 22536.8-87, ГОСТ 22536.10-88, ГОСТ 22536.11-87, ГОСТ 27809-95,  ГОСТ 27611-88, а хим. анализ литейного чугуна по ГОСТ     22536.1-88 – ГОСТ 22536.5-87, ГОСТ 22536.7-88, ГОСТ 22536.8-87, ГОСТ 22536.10-88 – ГОСТ 22536.12-88, ГОСТ 27809-95,  ГОСТ 27611-88 или другими методами, обеспечивающими требуемую точность определения; 5.В литейных чугунах массовую долю свинца определяют по методикам, согласованным изготовителем и потребителем. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

№18. Сталеплавильное производство, производство стали из чугуна и стального лома в сталеплавильных агрегатах металлургических заводов. Сталеплавильное производство включает 2 основных технологических процесса — выплавку и разливку стали.

В современной  металлургии важнейшие способы выплавки стали — кислородно-конвертерный процесс (кислородные конвертера), мартеновский процесс (мартеновские печи) и электросталеплавильный процесс (электрические печи).

Полученную  в сталеплавильном агрегате сталь  выпускают в разливочный ковш, а затем либо разливают в металлические  формы — изложницы, либо направляют на установки непрерывной разливки стали (машины непрерывного литья); лишь около 2% всей производимой стали идёт на фасонное литьё. В результате затвердевания металла получаются стальные слитки или заготовки, которые в дальнейшем подвергают обработке давлением (прокатке, ковке). Сталеплавильное производство — повышение качества стали путём внепечного рафинирования. Наибольшее промышленное значение имеют следующие методы: продувка металла в ковше или специальном агрегате инертными газами или окислительными смесями; вакуумная обработка стали; обработка стали синтетическими шлаками. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

19.Сталь,  ее свойства и  состав. Основное количество стали производят путем удаления из чугуна избыточного количества углерода, кремния, марганца, серы и фосфора. Этот процесс осуществляется тремя основными способами: кислородно-конвертерным, мартеновским и в электропечах. Сталь – это сплав железа с углеродом, а также возможно добавление легирующих элементов. Влияние углерода: после медленного охлаждения углеродистые конструкционные стали имеют ферритно–перлитную структуру, сост из 2х фаз- феррита и цементита. Колличество цементита возрастает прямопропорционально содержанию углерода.

      Феррит  имеет низкую прочность, но сравнительно пластичен; цементит характеризуется  высокой твердостью, но хрупок, поэтому  с ростом содержания углерода увеличивается  твердость и прочность и уменьшается  вязкость и пластичность стали.

Рост  прочности происходит при содержании углерода до 0,8%. При увеличении содержания углерода более 0,8% уменьшается не только пластичность, но и прочность.

Углерод оказывает влияние на технологические  свойства. С увеличением его содер. ухудшается свариваемость, способность деформироваться в горячем и холодном состоянии.

Классификационные признаки: 1. По химическому составу: Углеродистые и Легированные. И те и те могут быть: низкоуглеродистые –С до 0,3%; среднеуглеродистые – С от0,3 – 0,7%; высокоуглеродистые свыше С-0,7%. Легированные по количеству введенных элементов могут быть низколегированные (до 5%легирующих элементов), среднелегируемые (5-10%), высоколегированные(более 10%)

2. По  степени раскисления: Спокойные (раскисляются марганцем, кремнием и алюминием), полуспокойные (марганцем и алюминием), кипящие (марганцем). 3. По способу производства: выплавленные в электропечах, мартеновских печах, кислородно-конвертерным способом.  4. По структуре: 1.Доэвтектоидная (С до 0,8%). 2. Эвтектоидная (С около 0,8%), 3. Заэвтектоидная (С 0,8-2,14%). 5. По качеству: Обыкновенного качества, качественные, высококачественные, особовысококачественные.

6. По  назначению: Конструкционные (С до 0,8%), инструментальные (С свыше 0,8%).

Товарная  классификация проводится  по следующим  признакам: химический состав, назначение стали и ее качество, так как  от их суммы зависят свойства стали, ее стоимость, методы приемочного контроля.

20.Характеристика  конструкционных углеродистых сталей. Состав, свойства, виды, область применения, маркировка. Требования к качеству согласно нормативно-технической документации.

      Конструкционной наз сталь, пригодную для изготовления различных деталей машин и конструкций. Она должна быть достаточно прочной и пластичной в условиях разнообразных внешних нагрузок. Конструкционная сталь должна хорошо отливаться, обрабатываться давлением, резанием, хорошо свариваться. Этим требованием удовлетворяет доэвтектоидная и эвтектоидная сталь. По качеству делят на сталь обыкновенного качества и качественную.

      Сталь обыкновенного качества: по ГОСТ 380-94 выпускается горяче- и холоднокатаной. В виде труб, поковок и штамповок, ленты, проволоки и метизов. Изготавливают кислородно-конвертерным и мартеновским. Данная сталь широко и применяется в строительстве и машиностроении. Это самая дешевая и массовая, при производстве которой не предъявляют особо высоких требований к составу шихты, процессу плавки и разливки.

Марки стали обозначаются буквами Ст, затем следуют цифры – условный номер марки в зависимости от химического состава механических свойств, после цифр указывается степень раскисления:кп (кипящая), сп (спокойная), пс (полуспокойная). 1-4 сталь кипящая (Ст4кп-напр.) изгот кп, пс, сп. 3Г, 5, 6 – пс, сп. 5Г – пс. Например: Ст 3кп – сталь марки 3, кипящая. Из данной стали изготавливают строительные конструкции, арматуру крепежа, деталей машин не несущих повышенных нагрузок. Продукция из стали углеродистой обыкновенного качества маркируется цветной несмываемой краской.

      Сталь углеродистая конструкционная качественная (ГОСТ 1050-88) Более высокие механические свойства, чем у стали обыкновенного  качества, ее изготавливают в мартеновских и электропечах. Выпускается горячекатаной  и кованной. Маркируют двухзначными цифрами, указывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента. Из качественной стали изготавливают  ответственные детали машин и  механизмов, поковки, штамповки, прутки, серебрянку – светлые круглые  прутки точных размеров со специальной  отделкой поверхности. Кипящие стали  имеют небольшую прочность и  высокую пластичность, их прокатывают  в тонкий лист, из которого методом  холодной штамповки получают детали глубокой вытяжки, например сталь ) 08кп применяют для штамповки деталей кузовов автомобилей. Низкоуглеродистые стали марок 08 – 25 хорошо свариваются, обрабатываются холодной штамповкой, их используют для изготовления деталей, не требующих высокой прочности.  Стали 15,20,25 применяют также для деталей, работающих с нагрузками на износ. Среднеуглеродисты стали марок 30-60 имеют повышенную прочность, но меньшую пластичность, чем низкоуглеродистые. Ветовая маркировка: белый, желтый, коричневый.

      Сталь конструкционная повышенной и высокой  обрабатываемости резанием (автоматная) – ГОСТ 1414-75. Используют для изготовления различных неответственных деталей  на металлорежущих станках и автоматах. Она отличается повышенным содержанием  серы и фосфора. Отрицательное свойство – склонность к коррозии во влажной  среде. Обозначение марок автоматной стали начинается с буквы А, затем следует цифра, характеризующая среднее содержание углерода в сотых долях процента. Выплавляют в мартеновских печах и конвертерах. Автоматная сталь с содержанием серы маркируется желтым цветом, с содержанием марганца – зеленым.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

21 вопрос

Инструментальная  сталь – сталь, которая по своим свойствам пригодна для изготовления любых инструментов. Главная её характеристика – теплостойкость, а другая – прокаливаемость. Она должна обладать высокой твёрдостью, высокой износостойкостью, а также достаточной прочностью и пластичностью.

Легированная  сталь – сплав железа с углеродом, в состав которого введена одна или несколько спец. добавок (легирующих элементов) в количестве, заметно изменяющем структуру стали, её свойства и условия термической обработки.

Быстрорежущая сталь – это высоколегированные теплостойкие (красностойкие) стали, широко применяемые для изготовления режущих инструментов, работающих в условиях значительной силовой нагрузки. Быстрорежущие стали маркируются буквой Р.

Твёрдые сплавы.  Твёрдые сплавы получают методами спекания порошков при температуре 1500 - 2000° С. Из них изготавливают  не весь инструмент полностью, а только его рабочую часть. Твёрдые сплавы делят на металлокерамические, литые и порошковые. Металлокерамические твёрдые сплавы самые твёрдые. Твёрдые сплавы изготавливают согласно ГОСТ 3882-74.

Эльбор – кристаллический нитрид бора, по твёрдости близок к алмазу, теплостойкость – выше 1200°С, химически инертный к углероду.

Требования  качества согласно ГОСТ.

Главным методом контроля сталей всех назначений и в любом состоянии поставки является её тщательный  химич. анализ и проверка соответствия их состава марочному, установленному в ГОСТе.

1. Содержание каждого из элементов, входящих в сталь обусловливает вполне определенные её св-ва.
2. Для получения готового изделия сталь во многих случаях приходится подвергать горячей обработке давлением при сварке.
3. Большинство готовых стальных изделий подвергается термической обработке, режимы проведения которой находятся в прямой и непосредственной зависимости от её химического состава.

22. Инструмента́льная углеро́дистая сталь — сталь с содержанием углерода от 0,7 % и выше. Эта сталь отличается высокой твёрдостью и прочностью (после окончательной термообработки) и применяется для изготовления инструмента. Инструментальная углеродистая сталь делится на качественную и высококачественную. Содержание серы и фосфора в качественной инструментальной cтали — 0,03 % и 0,035 %, в высококачественной — 0,02 % и 0,03 % соответственно.

Выпускается по ГОСТ 1435-99 следующих марок: У7; У8; У8Г; У9; У10; У11; У12; У13; У7А; У8А; У8ГА; У9А; У10А; У11А; У12А; У13А. Стандарт распространяется на углеродистую инструментальную горячекатаную, кованую, калиброванную сталь, серебрянку.

К группе качественных сталей относятся марки  стали без буквы А, к группе высококачественных сталей, более чистых по содержанию серы и фосфора, а также примесей других элементов — марки стали с буквой А. Буквы и цифры в обозначении этих марок стали означают: У — углеродистая, следующая за ней цифра — среднее содержание углерода в десятых долях процента, Г — повышенное содержание марганца.

Достоинство углеродистых инструментальных сталей состоит в основном в их малой  стоимости и достаточно высокой твёрдости по сравнению с другими инструментальными материалами. К недостаткам следует отнести малую износостойкость и низкую красностойкость.

Классификация инструментальных сталей

Инстурументальные стали делятся на четыре категории

• Пониженной прокаливаемости (преимущественноуглеродистые)
• Повышенной прокаливаемости (легированные)
• Штамповые стали
• Быстрорежущие

Применение  инструментальной углеродистой стали

• У7, У7А Для обработки дерева: топоров, колунов, стамесок, долот; пневматических инструментов небольших размеров: зубил, обжимок, бойков; кузнечных штампов; игольной проволоки; слесарно-монтажных инструментов: молотков, кувалд, бородок, отвёрток, комбинированных плоскогубцев, острогубцев, боковых кусачек и др.
• У8, У8А, У8Г, У8ГА, У9, У9А Для изготовления инструментов, работающих в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки; обработки дерева: фрез, зенковок, поковок, топоров, стамесок, долот, пил продольных и дисковых; накатных роликов, плит и стержней для форм литья под давлением оловянно-свинцовистых сплавов. Для слесарно-монтажных инструментов: обжимок для заклепок, кернеров, бородок, отвёрток, комбинированных плоскогубцев, острогубцев, боковых кусачек. Для калибров простой формы и пониженных классов точности; холоднокатаной термообработанной ленты толщиной от 2,5 до 0,02 мм, предназначенной для изготовления плоских и витых пружин и пружинящих деталей сложной конфигурации, клапанов, щупов, берд, ламелей двоильных ножей, конструкционных мелких деталей, в том числе для часов и т. д.
• У10А, У12А Для сердечников.
• У10, У10А Для игольной проволоки.
• У10, У10А, У11, У11А Для изготовления инструментов, работающих в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки; обработки дерева: пил ручных поперечных и столярных, пил машинных столярных, сверл спиральных; штампов холодной штамповки (вытяжных, высадочных, обрезных и вырубных) небольших размеров и без резких переходов по сечению; калибров простой формы и пониженных классов точности; накатных роликов, напильников, шаберов слесарных и др. Для напильников, шаберов холоднокатаной термообработанной ленты толщиной от 2,5 до 0,02 мм, предназначенной для изготовления плоских и витых пружин и пружинящих деталей сложной конфигурации, клапанов, щупов, берд, ламелей двоильных ножей, конструкционных мелких деталей, в том числе для часов и т. д.
• У12, У12А Для метчиков ручных, напильников, шаберов слесарных; штампов для холодной штамповки обрезных и вырубных небольших размеров и без переходов по сечению, холодновысадочных пуансонов и штемпелей мелких размеров, калибров простой формы и пониженных классов точности.
• У13, У13А Для инструментов с пониженной износостойкостью при умеренных и значительных удельных давлениях (без разогрева режущей кромки); напильников, бритвенных лезвий и ножей, острых хирургических инструментов, шаберов, гравировальных инструментов.

23. Производство алюминия

   По  общему производству металлов алюминий занимает второе место после железа. Содержание алюминия в земной коре составляет 7,5%, т.е. занимает третье место после кислорода и кремния. Вследствие высокого сродства к кислороду алюминий в природе не встречается в чистом виде, а только в виде соединений. Число минералов, содержащих алюминий, насчитывает около 250.

   К алюминиевым рудам относятся  бокситы, нефелины, алуниты, каолины, сирициты. Наибольшее промышленное значение имеют бокситы. Содержание глинозема в них достигает 70% (в нефелинах - 30%, в алунитах - 22%, в каолинах и сирицитах - до 39%).

   Производство  алюминия включает три основные операции:

1Получение  глинозема (АЬСЬ) путем переработки  бокситов, глины, каолина;

2Получение  криолита - двойной соли фтористого  натрия и фтористого алюминия (ЫазА1Р₆);

3Получение  металлического алюминия методом  электролиза глинозема, растворенного  в криолите.

   Глинозем  получают путем выщелачивания из бокситов с образованием раствора алюмината натрия. Затем раствор алюмината натрия разлагают с выделением в осадок гидроокиси алюминия, которую обезвоживают нагревом до температуры 1200 °С. Продуктом является глинозем. После охлаждения его подают на электролиз. На производство одной тонны глинозема расходуется около 2-2,5 т боксита.Сырьем для получения криолита служит плавиковый шпат (СаР₂). Его нагревают в смеси с серной кислотой до температуры 200 °С с образованием фтористого водорода, который растворяют в воде для получения плавиковой кислоты (НР). Из плавиковой кислоты получают ее соли с выпадением в осадок криолита.Затем в угольной ванне расплавляют криолит, растворяют в нем около 10% глинозема и опускают в полученный расплав (электролит), угольный анод. Оптимальная температура расплава 950-970 °С. Катодом служит сама ванна. При прохождении тока через электролит выделяется тепло и происходит разложение глинозема с выделением жидкого алюминия на катоде (на стенках и дне ванны). Он накапливается на дне ванны под слоем электролита и извлекается периодически (через 3-4 суток) при помощи вакуумного ковша или сифона. Для очистки полученного алюминия от примесей применяют продувку расплава инертными газами. Чистота алюминия достигает 99,85%. Более высокая степень очистки достигается электролитическим рафинированием (99,996% А1) и зонной плавкой (99,9999% А1).Для производства 1 т алюминия требуется около 2 т глинозема, 0,1т криолита. 0.7 т анодной массы и 15-18 МВтч электроэнергии. Расход электроэнергии составляет около 30% себестоимости алюминия, а на сырье и основные материалы приходится около 50%. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

24. Способы повышения качества стали. Контроль качества сталей. 

Металлургически способы повышения качества стали.  

      Разработан ряд  новых и  эффективных способов повышения качества стали непосредственно в металлургическом  производстве. Эти способы основаны, во-первых, на более полном удалении из сталей газов и вредных неметаллических включений и, во-вторых на изменении химического состава сталей за счет ввода в них специальных легирующих элементов, улучшающих различные свойства сталей.

       В выплавленной стали всегда содержится определенное количество газов и неметаллических включений. Содержание газов даже в сотых и тысячных долях процента существенно снижает механические и другие свойства стали.

  Неметаллическими  включениями, содержащимися в  стали, являются соединения железа, кремния, марганца и др. Основными металлургическими способами снижения содержания газов и неметаллических включений в стали являются:

  электрошлаковый  ее переплав, рафинирование синтетическим  шлаком,

  вакуумная  дегазация, вакуумно-дуговой переплав, переплав в

  электроннолучевых  печах и др.

Снижение  в стали неметаллических включений достигается также изменением сочетания и последовательности введения раскислителей.

      При электрошлаковом переплаве  из металла, подлежащего обработке,  вначале изготавливают электроды,  которые затем опускают в сой рабочего флюса, обладающего высоким сопротивлением. При прохождении электрического тока рабочий флюс плавится и образуется шлак, который выделяет тепло.

  Проходя  через жидкий шлак, капли металла  очищаются от вредных примесей  и образуют высококачественный  слиток. Этот метод целесообразно  применять при получении высококачественных  шарикоподшипниковых сталей, жаропрочных  сплавов, изготовлении деталей  турбин и др.

    Сущность обработки металла синтетическим  шлаком заключается в том, что  жидкую сталь из плавильной  печи выливают в ковш со  специальным синтетическим шлаком  с большой высоты. При бурном  перемешивании  шлак всплывает,  сталь получается чистой. Рафинирование  жидким синтетическим шлаком  в ковше улучшает макроструктуру  стали, удаляет до 70% серы. Этот способ нашел широкое применение при обработке конвертерной, мартеновской стали, а также электрометалла.

  Вакуумная дегазация - один из наиболее распространенных способов повышения качества стали- заключается в удалении из стали водорода, кислорода и азота. При вакуумировании резко повышаются  механические свойства сталей. основными способами вакуумной обработки являются вакуумирование в ковше, вакуумирование струи металла при переливе из ковша в ковш или при заливке в изложницу и др. Установлено, что при вакуумировании струи содержание водорода в металле снижается на 60-70%, а содержание азота- до 40%. В результате взаимодействия с углеродом металл очищается от кислородных оксидных включений.

      Одним из наиболее распространенных  способов вакуумирования  является вакуумно-дуговой переплав в печах с расходуемым электродом. При этом выплавленную сталь переплавляют повторно в вакуумном пространстве с помощью электрической дуги. В результате оплавления металла в вакууме происходит дегазация и сталь приобретает новые, более высокие механические свойства.

      Сущность вакуумирования в электроннолучевых печах заключается в том, что на переплавляемый металл, находящийся в вакуумной камере, направляют электронные лучи из катодов. В процессе воздействия высокой температур  металл расплавляется и рафинируется в вакууме.

      Существенное влияние на свойства  сталей оказывает легирование,  намеренное введение в состав  сплава соответствующих компонентов.  Это приводит к изменению не  только механических, химических  и технологических, но и специальных  свойств сталей. Основными легирующими элементами являются: кремний, марганец, никель, хром, вольфрам, алюминий,

  молибден, ванадий, титан, кобальт, медь  и другие металлы.

      Различные легирующие элементы, водимые в сталь, неоднозначно  влияют на ее свойства. Так,  кремний  является эффективным  раскислителем  и применяется при получении «спокойной» стали. Как легирующий элемент вводится в сталь для повышения ее прочности, стойкости к коррозии и жаростойкости.

      Марганец- важнейший компонент стали. Применение его как легирующего элемента  способствует повышению прокаливаемости стали характеризующей глубину закаленной зоны при термической обработке. При введении в сталь 10-12% марганца она размагничивается. Никель повышает прочность и ударную вязкость стали, увеличивает ее прокаливаемость и сопротивление коррозии.

  Хром  повышает твердость и прочность , сохраняет ударную вязкость сталей, способствует сопротивлению на истирание, резко увеличивает стойкость к коррозии. При введении в сталь более 10% хрома она становится нержавеющей. Вольфрам повышает твердость легированных сталей и улучшает режущие свойства  инструментальной стали. Алюминий повышает жаростойкость и коррозийную стойкость стали, а молибден- прочность, упругость, износостойкость и ряд специальных свойств стали. Ванадий повышает твердость, прочность и плотность стали.

      На свойства стали влияет углерод, входящий в состав стали. С увеличением содержания углерода до 1.2% твердость и прочность сталей повышается, но снижается пластичность и ударная вязкость; при этом  ухудшаются такие технологические свойства сталей, как ковкость свариваемость, обработка резанием и др., одновременно улучшаются литейные свойства сталей. 
 
 
 
 
 
 
 
 

25.Титан, его свойства и технология получения. Торговые сорта титана. Титановые сплавы, маркировки по нормативно-технической документации. Применение титана и его сплавов.

Титан обладает высокой коррозионной стойкостью, он устойчив к разбавленной и концентрированной  азотной кислоте. Титан интенсивно взаимодействует лишь с соляной, серной, плавиковой и ортофосфорной  кислотами. Его температура плавления 1665 ˚С. Мех. св-ва титана зависят от содержания в нем примесей – кислорода, азота, углерода, водорода, которые снижают пластичность и свариваемость титана, повышают его тв.  прочность и ухудшают сопротивление коррозии. Он обладает наиболее высокой удельной прочностью, чистый титан обладает достаточно высокой пластичностью. Титан легко прокатывается, куется, штампуется, хорошо сваривается, однако и имеются и ряд недостатков: низкая теплопроводность, низкие антифрикционные св-ва, плохая обрабатываемость резанием.

Основными промышленными рудами, из которых  получают титан, яв-ся рутил и ильменит. Руды подвергают обогащению, в результате чего получают титановые концентраты. Ильменитовый концентрат плавят в смеси с древесным углем, антрацитом в руднотермических печах. На выходе образуется железо и титановый шлак. Основной продукт этого процесса яв-ся титановый шлак.  В железо в дальнейшем добавляется углерод и получается чугун. Титановый шлак подвергают хлорированию в специальных печах при температуре 800-1250°С, в результате образуется четыреххлористый титан. Четыреххлористый титан отделяется и очищается от остальных хлоридов благодаря различной температуре их кипения, а затем восстанавливается в реакторах при темп. 950-1000°С. После взаимодействия с жидким магнием с парообразным четыреххлористым титаном происходит реакция, в результате которой происходит спекание твердых частиц титана и получается губка титана. Она содержит 35-40% магния и хлористого магния, которые удаляются при нагреве титановой губки в вакууме до 900-950°С. Полученные слитки имеют дефекты, поэтому их вторично переплавляют. После этих процедур чистоты титана составляет 99,6-99,7%. Готовые слитки используются для обработки давлением и получают все виды полуфабрикатов и готовой продукции. Весь этот процесс достаточно трудоемок, что объясняет высокую стоимость титана.

В зависимости  от хим. состава и мех свойств установлены след. марки губчатого титана: ТГ-90, ТГ-100, ТГ-110, ТГ-120, ТГ-130, ТГ-150 и ТГ-Тв.

ТГ –  титан губчатый, Тв – твердый, цифры90, 100, 110 и т.д. – твердость в единицах Бринелля НВ. Переплавленный титан поставляют марок ВТ-00 и Вт1-1-2. Буква В – высокопрочный титан.

Для повышения  прочности и жаростойкости и  улучшения коррозионной стойкости  титана его легируют алюминием, молибденом, ванадием, хромом, марганцем, цирконием, кремнием и др.

При введении алюминия (3-5%) в сплав титана удешевляет его, снижает его плотность, повышает удельную прочность. Такие титановые  сплавы назвают деформируемые титановые сплавы (α-сплавы однофазные). Маркируются ВТ1-00, ВТ1-0, АТ3 (сплав системы титан-алюминий).

(α+β)  – сплавы двухфазные. Они легированы алюминием (4-6%) и злеем., делающими β-фазу стабильной. Эти сплавы обладают наиболее благоприятным сочетание мех. и технологических св-тв., плохо обрабатываются резанием и ограниченно свариваются.(ВТ6, ВТ3-1, ВТ8, ВТ9, ВТ14, ВТ22).

β-сплавы однофазные. Достаточно сильно легированы большим кол-вом дефицитных элементов: молибденом, танталом, ниобием и др. Они удорожают сплав и понижают удельную прочность.

Литейные  титановые сплавы (ВТ5Л, ВТ14Л, ВТ6Л, ВТ9Л, ВТ3-1л). В них допускается большее содержание примесей. Мех. св-ва литейных титанов ниже, чем у деформируемых. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

№26.

Из всех цвет мет медь нашла самое широк  примен. Ее плотн 8,94. медь облад самой высок электропроводн после серебра. Cu - химич мало активен, легко обрабат давлением, но плохо резаньем. Ее примен в виде листов, прктков, труб, провол.

Технолог  получ меди: в земн коре Cu встреч преимущ-но в виде сульфидных и частично в виде оксидных руд. Все медные руды относ бедны, поэтому их обогащ-т. осн способ - флотация, основан на различной способности тонкоизмельч частиц рудных минералов и пустой породы смачив-ся реагентами.

Сначала в пламенных печах получают штейн - расплав с осдерж Cu -20-50%, железа -20-40%, серы -22-25%, кислорода -8% и различн примеси. Для получ черновой Cu расплавленный штейн через горловину заливают в конвектор горизонт типа. Расплавл штейн продув воздухом и подают кварцевый флюс. Выдел два период процесса:1.происход окисл сульфидов железа и ошлакование оксида железа, 2.происход окисл сульфидов меди. Затем в результат взаимодейст сульфида Cu с ее оксидом выделяется черновая Cu.

Рафинирование Cu производ огневым (в отражающ печах) и электролитич способ-ми (для получ высококач Cu и для выдел из нее др мет).

Следующ марки: М00- 99,99% Cu, М0 - 99,95% Cu, М1 и М2 и М3 -практич не содерж примес кислорода, М1р и М2р и М3р - отлич содерж примес кислорода, М4 - мин содер примесей.

Медные  сплавы наиб широко примен: 1.латуни, 2.бронза.

1. - это  сплав Cu и цинка. В завис-ти от числа компонентов различ: двукомпонентные (Cu и цинк), многокомпонент.

В завис от назнач и способа прои-ва латуни делян на: литейные, деформируемые.

Просте латуни состоят тока из Cu и цинка, принцип маркировки снач буква Л а затем средн содерж Cu, для вычис цинка надо отнять от 100 содерж Cu. Обычно в прост лат содерж цинка не превыш 45%. Цинк повыш прочность и пластичн CuМаксим пластичн в лат с содерж 30% цинка, максим прочность с 45%. Цинк более деш мат-л, чем Cu, поэтому введ цинка одноврем с повыш мех, технологич и антифракцион св-в привод к снижен стоим-ти. Марки: Л96, Л90, Л85, Л80, Л70, Л68, Л63, Л60.

Многокомпонент латуни содерж от 1 до 11% различн лег элементов. При маркировке спец латуней за буквой Л ставятся буквы легир Эл-ов, кр-ме цинка. Затем идут цифры содерж лег Эл-ов 1ая содерж Cu, а затем содерж лег Эл-ов (ЛАЖМц66-6-3-2 - Cu -66%, алюм -6%, желез -3%, магния -2%, цинк -100-66-6-3-2=23%).

2. - это  все медные сплавы за исклюю  латуни, это сплавы Cu - олово - алюм - кремний- беррилий - др Эл-ты.

По хим сост делят на: оловянные и безоловянные. По способу произ-ва делят на: деформируемые, литейные.

Принцип маркировки: нач с букв БР, затем буквы легир Эл-ов, затем %ое их содерж.

Оловянные бронзы обладают высок мех св-ми, лмтейными и антифрикц, хорошей корроз стойкостью и обрабат-ю резаньем. Однако имеют огранич примен из-за дефицитн и дороговизн олова. С повыш содерж олова твердость бронзы возраст, а вязкость уменьш.

Не содер дефицитн олова - безоловянные. В зависим-ти от осн лег Эл-та делят на: алюминивые, кремнистые, берриливые идр. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

28.  Лист - эксцентрики, прокатные балки, бандажи, пружинные кольца, диски сцепления.

Круг - для изготовления инструментов, работающих в условиях не вызывающих разогрева режущей кромки; обработки дерева, фрез, зенковок, топоров, стамесок, долот, пил продольных и дисковых.

Шестигранник - поршневые пальцы и кольца, зубчатые колёса, втулки, крестовины карданов, распределительные и червячные валы, копиры.

Балка двутавровая –  опоры, заклёпки, котельные связи.

Арматура  – коленчатые, распределительные и карданные валы, оси, полуоси, рычаги сцепления, вилки переключения передач, поршневые штоки, зубчатые колёса, болты и др.

Уголок - для изготовления из заготовок после нормализации с отпуском или закалки с отпуском зубчатых колес, прокатных валков, тяжелонагруженных валов, осей, бандажей, малонагруженных пружин и рессор, пальцев звеньев гусениц, муфт сцепления коробок передач, корпусов форсунок и других деталей, работающих на трение; колец цельнокатаных различного назначения.

Труба - стойки ферм, верхние обвязки вагонов, хребтовые балки, двутавры и другие детали вагоностроения, детали экскаваторов, элементы сварных металлоконструкций.

Квадрат - для производства двутавровых балок, швеллеров, угловой стали, применяемых в металлоконструкциях общепромышленного назначения; рельсов двухголовых, тавровых. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

29. Сущность обработки металлов давлением

Обработка  металлов давлением основана на их способности в определенных условиях пластически деформироваться в результате воздействия на деформируемое тело (заготовку) внешних сил.

Если  при упругих деформациях деформируемое  тело полностью восстанавливает  исходные форму и размеры после  снятия внешних сил, то при пластических деформациях изменение формы  и размеров, вызванное действием  внешних сил, сохраняется и после  прекращения действия этих сил. Упругая  деформация характеризуется смещением  атомов относительно друг друга на величину, меньшую межатомных расстояний, и после снятия внешних сил  атомы возвращаются в исходное положение. При пластических деформациях атомы  смещаются относительно друг друга  на величины, большие межатомных расстояний, и после снятия внешних сил  не возвращаются в свое исходное положение, а занимают новые положения равновесия.

Холодная  штамповка как технология известна достаточно давно. Ещё в конце  первого тысячелетия древнерусские  мастера стали применять метод  холодной штамповки для производства металлической посуды. Саму холодную штамповку отличает достаточно высокое  качество получаемых изделий, высокая  скорость их изготовления, а также  низкая цена на само изделие — разумеется, как уже было отмечено, при массовом их производстве. Холодная штамповка заключается в механическом воздействии штампа в процессе прессования листов металла, итогом которого получаются готовые изделия. Таким образом, сам штамп выступает в роли технологической насадки для прессовального механизма, его можно использовать только для одной операции. Кроме того, операции холодной штамповки легко поддаются автоматизации, в том числе могут проводиться с помощью промышленных роботов, что способно сделать производство методом холодной штамповки ещё более выгодным.

Холодная  штамповка технологически подразделяется на два основных вида. Первый — это операции разъединительные, в ходе которых над листом металла проводятся операции рубки, резки, изготовления отверстий различной формы. Второй тип операций — формование, или пластическое воздействие, в ходе которых форма самой заготовки — вытяжка, выдавливание, гибка, формовка, чеканка. Иногда операции двух типов объединяют — например, производят одновременно вытяжку и рубку или гибку и обрезку. В таком случае применяются так называемые комбинированные штампы. Для операций холодной штамповки необходимо использовать металлы и сплавы, которые обладают гибкостью, пластичностью, а также дешевизной (так как в процессе рубки образуется значительное количество отходов).

Классификация сортамента стального  проката.

Сортамент конструкционной стали:  
горячекатаной круглой - ГОСТ 2590-88  
горячекатаной квадратной - ГОСТ 2591-88  
горячекатаной шестигранной - ГОСТ 2879-88  
горячекатаной полосовой - ГОСТ 103-76  
кованой круглой и квадратной - ГОСТ 1133-71

Сортамент инструментальной стали должен соответствовать: 

круг  горячекатаный ГОСТ 2590-88, 

квадрат горячекатаный ГОСТ 2591-88, 

круг  и квадрат кованый ГОСТ 1133-88,

полоса  кованая ГОСТ 4405-75.

Сортамент коррозионно-стойкой и жаропрочной стали должен соответствовать:

горячекатаной круглой (с никелем и без никеля) ГОСТ 2590-88,

горячекатаной квадратной (с никелем и без никеля) ГОСТ 2591-88,

горячекатаной шестигранной (с никелем и без никеля) ГОСТ 2879-88.  
 
Сортамент рессорно-пружинной стали:

круг  горячекатаный ГОСТ 2590-88,

квадрат горячекатаный ГОСТ 2591-88,

круг  и квадрат кованый ГОСТ 1133-71,

шестигранник  горячекатаный ГОСТ 2879-88,

полоса  горячекатаная ГОСТ - 103-76,

полоса  кованая ГОСТ 4405-75,

круг калиброванный ГОСТ 7417-75,

квадрат калиброванный ГОСТ 8559-75,

шестигранник калиброванный ГОСТ 8560-78,

круг  со специальной отделкой поверхности  ГОСТ 14955-77, прокат по ГОСТ 7419-90 
Сортамент теплоустойчивой стали:

круг  горячекатаный ГОСТ 2590-88,

квадрат горячекатаный ГОСТ 2591-88,

круг  и квадрат кованый ГОСТ 1133-71,

полоса  горячекатаная ГОСТ 103-76,

полоса  кованая ГОСТ 4405-75,

круг калиброванный ГОСТ 7417-75,

круг  со специальной отделкой поверхности  ГОСТ 14955-77,

квадрат калиброванный ГОСТ 8559-75,

шестигранник калиброванный ГОСТ 8560-78 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

30. Сущность обработки металлов давлением

Обработка  металлов давлением основана на их способности в определенных условиях пластически деформироваться в результате воздействия на деформируемое тело (заготовку) внешних сил.

Если  при упругих деформациях деформируемое  тело полностью восстанавливает  исходные форму и размеры после  снятия внешних сил, то при пластических деформациях изменение формы  и размеров, вызванное действием  внешних сил, сохраняется и после  прекращения действия этих сил. Упругая  деформация характеризуется смещением  атомов относительно друг друга на величину, меньшую межатомных расстояний, и после снятия внешних сил  атомы возвращаются в исходное положение. При пластических деформациях атомы  смещаются относительно друг друга  на величины, большие межатомных расстояний, и после снятия внешних сил  не возвращаются в свое исходное положение, а занимают новые положения равновесия.

Холодная  штамповка как технология известна достаточно давно. Ещё в конце  первого тысячелетия древнерусские  мастера стали применять метод  холодной штамповки для производства металлической посуды. Саму холодную штамповку отличает достаточно высокое  качество получаемых изделий, высокая  скорость их изготовления, а также  низкая цена на само изделие — разумеется, как уже было отмечено, при массовом их производстве. Холодная штамповка заключается в механическом воздействии штампа в процессе прессования листов металла, итогом которого получаются готовые изделия. Таким образом, сам штамп выступает в роли технологической насадки для прессовального механизма, его можно использовать только для одной операции. Кроме того, операции холодной штамповки легко поддаются автоматизации, в том числе могут проводиться с помощью промышленных роботов, что способно сделать производство методом холодной штамповки ещё более выгодным.

Холодная  штамповка технологически подразделяется на два основных вида. Первый — это операции разъединительные, в ходе которых над листом металла проводятся операции рубки, резки, изготовления отверстий различной формы. Второй тип операций — формование, или пластическое воздействие, в ходе которых форма самой заготовки — вытяжка, выдавливание, гибка, формовка, чеканка. Иногда операции двух типов объединяют — например, производят одновременно вытяжку и рубку или гибку и обрезку. В таком случае применяются так называемые комбинированные штампы. Для операций холодной штамповки необходимо использовать металлы и сплавы, которые обладают гибкостью, пластичностью, а также дешевизной (так как в процессе рубки образуется значительное количество отходов).

Виды  обработки металлов давлением

Процессы  обработки металлов давлением по назначению подразделяют на два вида:

• для получения заготовок постоянного поперечного сечения по длине (прутков, проволоки, лент, листов), применяемых в строительных конструкциях или в качестве заготовок для последующего изготовления из них деталей — только обработкой резанием или с использованием предварительного пластического формоизменения, основными разновидностями таких процессов являются прокатка, прессование и волочение;
• для получения деталей или заготовок (полуфабрикатов), имеющих приближённо формы и размеры готовых деталей и требующих обработки резанием лишь для придания им окончательных размеров и получения поверхности заданного качества; основными разновидностями таких процессов являются ковка и штамповка.

Прокатка заключается в обжатии заготовки между вращающими валками. Силами трения заготовка втягивается между валками, уменьшаются поперечные размеры заготовки.

Прессование заключается в продавливании заготовки, находящейся в замкнутой форме, через отверстие матрицы, причём форма и размеры поперечного сечения выдавленной части заготовки соответствуют форме и размерам отверстия матрицы.

Волочение заключается в протягивании заготовки через сужающуюся полость матрицы; площадь поперечного сечения заготовки уменьшается и получает форму поперечного сечения отверстия матрицы.

Ковка. Ковкой изменяют форму и размеры заготовки путём последовательного воздействия универсальным инструментом на отдельные участки заготовки.

Штамповкой изменяют форму и размеры заготовки с помощью специализированного инструмента — штампа (для каждой детали изготовляют свой штамп). Различают объёмную и листовую штамповку. При объёмной штамповке сортового металла на заготовку, являющуюся обычно отрезком прутка, воздействуют специализированным инструментом — штампом, причём металл заполняет полость штампа, приобретая её форму и размеры.

Листовой штамповкой получают плоские и пространственные полые детали из заготовок, у которых толщина значительно меньше размеров в плане (лист, лента, полоса). Обычно заготовка деформируется с помощью пуансона и матрицы.

Комбинации. Существуют так же процессы при которых используется комбинации из нескольких методов. Например метод прокатка-волочение

Технология  ковки и штамповки. Поковки и штамповки получили большое распространение, они используются для изготовлении ответственных деталей. Свободная ковка - применяется в условиях индивидуального и мелко серийного производства. Различают ручную и машинную ковку. Основными операциями ковки являются вытяжка, осадка, высадка, прошивка, закручивание, рубка, гибка, раскатка и кузнечная сварка. Ручная ковка - для получения мелких штучных поковок, производится на наковальне с помощью кувалды и другого инструмента, применяется при ремонтных работах. Машинная ковка осуществляемая на кузнечно-прессовых машинах с помощью бойков, обжимок и др. инструментов позволяют получать поковки массой до 250 тонн. Штамповка - применяется в крупносерийном и массовом производстве. Штампы - массивные стальные формы, состоящие из двух частей, в которых имеются полости (ручьи). Штампы делят на открытые и закрытые. Основными операциями горячей штамповки являются – вытяжка, осадка, высадка, гибка; а холодной штамповки (объемной) – осадка, высадка, выдавливание, калибровка, и чеканка. Листовая штамповка — получила широкое распространение благодаря высокой производительности. Основными операциями листовой штамповки являются - разделительные, прессовочные, формоизменяющие, комбинированные (пробивки, просечки, чеканка, гибка, вытяжка, правка, отбортовка). Для изготовления поковок и штамповок используется стальные слитки, катаные и прессованные заготовки из конструкционных и легированных сталей, листовой прокат, цветные металлы. Выбор рационального способа обработки металлов давлением зависит от объема производства изделий. Размеры поковки должны быть больше размеров получаемой детали из нее. Это предусматривает по ГОСТу путем назначения припусков и допусков ее размеров. Сокращение отходов производства достигается на основе максимального приближения форм и размеров заготовок к готовым изделиям, так же применения малоотходных и безотходных технологических процессов обработки металла. Для уменьшения брака продукции совершенствуют процессы нагрева и обработки металлов применяют предварительные и предупредительные методы технического контроля качества заготовок. По показателем качества стальные поковки и штамповки в зависимости от рода материала, назначением и условий эксплуатации изделий классифицируются на 5 групп. Чем выше № группы, тем выше требования к качеству поковки и тем больше проводимых испытаний и механических характеристик (испытание на твердость и прочность по образцам и т.д.). Размеры поковок и штамповок характеризуются допусками на механическую обработку и определяются соответствующими стандартами. Соблюдение установленных допусков и припусков необходимое условие получение годных изделий. Допуск характеризует разность между наибольшими и наименьшими размерами, а припуск - превышение размеров поковки по сравнению с номинальными, обеспечивающая получение после соответствующей обработки заданных размеров деталей. Внутренне строение материала изделия и качества обработки давлением определяются макро и микро структурными анализами. Оцениваются и эксплуатационные показатели изделий. 

Классификация поковок и штамповок, их характеристика.

Холодная  листовая штамповка. Сущность способа заключается в процессе, где в качестве заготовки используют полученные прокаткой лист, полосу или ленту, свёрнутую в рулон. Листовой штамповкой изготовляют самые разнообразные плоские и пространственные детали массой от долей грамма и размерами, исчисляемыми долями миллиметра (например, секундная стрелка ручных часов), и детали массой в десятки килограммов и размерами, составляющими несколько метров (облицовка автомобиля, самолёта, ракеты).

Для деталей, получаемых листовой штамповкой, характерно то, что толщина их стенок незначительно  отличается от толщины исходной заготовки. При изготовлении листовой штамповкой пространственных деталей заготовка  обычно испытывает значительные пластические деформации. Это обстоятельство вынуждает предъявлять к материалу заготовки достаточно высокие требования по пластичности.

При листовой штамповке чаще всего используют низкоуглеродистую сталь, пластичные легированные стали, медь, латунь, содержащую более 60 % Cu, алюминий и его сплавы, магниевые сплавы, титан и др. Листовой штамповкой получают плоские и пространственные детали из листовых неметаллических материалов, таких, как кожа, целлулоид, органическое стекло, фетр, текстолит, гетинакс и др.

Листовую  штамповку широко применяют в  различных отраслях промышленности, особенно в таких, как авто-, тракторо-, самолето-, ракето- и приборостроение, электротехническая промышленность и др.

К преимуществам  листовой штамповки относятся:

• возможность получения деталей минимальной массы при заданной их прочности и жёсткости;
• достаточно высокие точность размеров и качество поверхности, позволяющие до минимума сократить отделочные операции обработки резанием;
• сравнительная простота механизации и автоматизации процессов штамповки, обеспечивающая высокую производительность (30—40 тыс. деталей в смену с одной машины);
• хорошая приспособляемость к масштабам производства, при которой листовая штамповка может быть экономически целесообразной и в массовом, и в мелкосерийном производстве.

Горячая объёмная штамповка. Горячая объёмная штамповка — это вид обработки металлов давлением, при которой формообразование поковки из нагретой заготовки осуществляют с помощью специального инструмента — штампа. Течение металла ограничивается поверхностями полостей (а также выступов), изготовленных в отдельных частях штампа, так что в конечный момент штамповки они образуют единую замкнутую полость (ручей) по конфигурации поковки. В качестве заготовок для горячей штамповки применяют прокат круглого, квадратного, прямоугольного профилей, а также периодический. При этом прутки разрезают на отдельные (мерные) заготовки, хотя иногда штампуют из прутка с последующим отделением поковки непосредственно на штамповочной машине. Мерные заготовки отрезают от прутка различными способами: на кривошипных пресс-ножницах, механическими пилами, газовой резкой и т. д. При горячей объёмной штамповке пластическое деформирование заготовки существенно облегчается её нагревом, однако возникает риск появления трещин в материале заготовки при неравномерной по объёму полости теплопередаче к материалу штампа.

Валковая  штамповка. Валковая штамповка — формоизменяющая операция обработки металлов давлением, получения осесимметричных деталей из цилиндрической заготовки путём одновременного действия на неё радиальных и осевых нагрузок. Осевая нагрузка заготовки создаётся за счёт перемещения пуансона, а радиальная — за счёт обкатки её боковой поверхности в роликах или валках. Таким образом, валковая штамповка является способом комплексного локального деформирования, в котором в одном технологическом процессе происходит совмещение одной из основных кузнечных операций — прошивки или осадки с поперечной прокаткой или обкаткой. Валковая штамповка позволяет изготавливать круглые в плане сплошные и полые детали, тонкостенные и толстостенные изделия малых размеров, применяемые в приборостроении, а также крупногабаритные детали с высокой точностью и качеством при технологических усилиях на порядок меньших, чем при традиционных методах объёмной штамповки. Комплексное нагружение очага пластической деформации локальным периодическим воздействием с одновременным воздействием через постоянно фиксируемую зону позволяет получить новый технологический эффект, недостижимый другими методами деформирования. Валковая штамповка способствует улучшению физико-механических свойств обрабатываемого металла, обеспечивает требуемое расположение его волокон, что повышает эксплуатационные свойства получаемых деталей. Относительно низкая стоимость оснастки, незначительное время подготовки производства, возможность быстрой переналадки на другой типоразмер детали, использование оборудования небольшой мощности позволяют применять валковую штамповку как в крупносерийном, так и в средне- и мелкосерийном производствах.

Виды  и классификация  брака кованых поковок.

        Дефекты нагрева. Окалина –  слой окисленного металла на  поверхности нагретой заготовки.

        Окалина, не удаленная с заготовки  или с поверхности бойков, вдавливается  в металл, образуя глубок вмятины  на поковках.

        Недогрев – появление внутренних трещин в заготовке вследствие чрезмерной скорости нагрева и влияния напряжений, вызванных различной степенью линейного расширения, неоднородностью химического состава по сечению, а также при ковке вследствие недостаточной выдержки заготовки в нагревательной печи и отсутствия по этой причине необходимой пластичности металла для обработки его давлением.

       Перегрев – чрезмерный рост  зерен в стали и понижение  механических свойств в результате  нагрева до температур, превышающих  допустимую для данной марки  стали, а также при чрезмерной  продолжительности нагрева до  требуемых ковочных температур  или окончании ковки при высоких  температурах, значительно превышающих  оптимальную.

       Перегрев характеризуется наличием  крупнозернистой структуры. Перегретые  поковки исправляют нормализацией,  отжигом или улучшением.

       Пережог – окисление или оплавление  по границам зерен стали в  результате длительного окислительного  нагрева при высоких температурах (1300–1350° С); характеризуется обильным  выделением искр из нагретой  добела заготовки, потерей ею  пластических свойств и появлением  многочисленных разрывов при  ковке с обнажением характерного, напоминающего гречневую крупу,  крупнозернистого излома. Поковки  с пережогом исправлению не подлежат и

могут быть использованы только в переплавку.

   Обезуглероженная поверхность –  дефект, вызываемый выгоранием (окислением) углерода в поверхностных слоях  поковки, по глубине нередко  превышает припуск на обработку.

       Дефекты, возникающие при ковке.  Торцовые заусенцы возникают  при небрежной рубке прибыльной  и донной частей слитка или  при горячей рубке заготовок  на части. Оставшиеся торцовые  заусенцы после рубки подлежат  удалению, так как они при дальнейшей  ковке вызывают образование зажимов  (складок).

       Зажимы возникают в случае  применения неправильных приемов  протяжки и разгонки заготовки.

       Вогнутые торцы (или голенище) возникают на концах поковки  в результате активной протяжки  заготовки с круглым поперечным  сечением, недостаточного прогрева  заготовки или малого веса  падающих частей молота, а также  недостаточной длины оттягиваемого  конца.

       Наружные трещины, или рванины,  возникают вследствие:

       а) ковки при низких температурах;

       б) быстрого охлаждения (особенно  легированной стали);

       в) недоброкачественного нагрева  заготовки. вызывающего сильный перегрев или пережог поверхности, или при использовании сернистого топлива;

       г) недоброкачественности исходного  слитка или заготовки.

       Наиболее подвержены поверхностным рванинам и трещинам при ковке инструментальная быстрорежущая сталь и легированная малопластичная сталь некоторых марок.

      Трещины, замеченные в процессе  ковки конструкционной стали,  во избежание их увеличения  в дальнейшем следует удалять  в горячем (иногда в холодном) состоянии даже с применением  специального подогрева. В ряде  случаев допускается в местах  возможного образования трещин  оставлять увеличенный припуск  на обработку.

       Внутренние разрывы (свищи расслоения) чаще всего возникают вследствие  неправильного процесса ковки.

       Свищи в центральной зоне сечения  обычно имеют форму креста  из–за разрыва по направлению диагоналей квадратного сечения при ковке с большими подачами. Свищи и внутренние разрывы не крестообразной формы могут

появляться  при обкатке круглой заготовки  в плоских бойках.

       Внутренние трещины, имеющие вид  расслоений, наблюдаются при значительной  осадке в плоских бойках, при  больших размерах контактных  поверхностей и малой высоте  осаженной поковки.

       Для выявления внутренних разрывов, свищей и расслоений наиболее  эффективен метод ультразвуковой  дефектоскопии.

       Наклеп – состояние поверхностных  слоев поковки в результате  окончания

ковки при низкой температуре. Наклеп, не устраненный термообработкой, может  приводить к повышенному короблению и даже к поломкам при последующей  обработке резанием.

       Кривизна возникает:

       а) при протяжке вследствие  неравномерного охлаждения заготовки  в процессе ковки и несоблюдения  порядка кантовки, а также под  действием собственного веса  поковки при ковке весьма длинных  валов;

       б) при осадке вследствие неравномерного  прогрева заготовки перед ковкой  и чрезмерного отношения длины  к диаметру или к меньшей  стороне сечения.

       Кривизну исправляют правкой  в нагретом состоянии.

       Смещение осевой зоны слитка  происходит от неравномерного  прогрева,

неравномерных обжатий во время кантовки вокруг продольной оси или от искривления  его оси при осадке.

       Недостаточная уковка. Основной признак этого вида брака – наличие в поковке крупной кристаллической литой структуры.

       Вмятины – следы небрежной  работы в виде ступенчатых  переходов и вмятин от бойков, следы от вдавленной в тело  поковки окалины.

      Невыдержанные размеры – отклонения  от заданных размеров и допусков;

преувеличение или преуменьшение припусков  и напусков; отклонения по длине; овальность, эксцентричность и перекос отверстий; завал радиусов отверстий, маломерность фланцев и выступов, отклонения угловых параметров.

       Невыдержанные показатели механических свойств – отклонения от заданных ГОСТом и ТУ предела прочности, предела текучести, относительного удлинения или сжатия, ударной вязкости и твердости на образцах, отрезанных от поковок после того, как последние прошли термообработку. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

№31 ТЕХНОЛОГИЯ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗ-ВА.

Литыми  издел или отливками наз-ся издел, получаем путем заливки жидк мет в лит форм. Проц получ отливок называют лит-м произ-м. Сплав должен обладать рядом св-в:1.жидкотекучесть,2.усадка,3.склонность к ликвации.

1. –  наз-ся способ-ть расплавлен мет заполнять лит фор-му. Она зависит от физико-хим св-в сплава и от температ заливки мет. 2. – наз-ся св-ва сплава уменьшать свой объем при охлаждении и затвердевании. Усадка нежелат-ое св-во, т.к. из-за него усложн проц получ отливок точного размера, а самое главное уменьш кач-во отливки и увелич-ся кол-во брака.3. – ликвация – это хим и структур неоднородность сплава в тв состоян, получаемая им в проц первичн кристаллиз.

Отливки получ след способ-ми: 1.литье в землю, или в песчано-глинястые формы, 2. литье в кокиль, литье под давлением, литье по выплавляемым моделям, центобежное литье.

В завис от способа литья кач-во отливок мож быть следующ:

-при  изготов отливок методом (1), как правило получ отливка больших размеров и низкого кач-ва;-(2) обеспеч получ отливок высокого кач-ва;- (3) наиб простым способом получ отливок.

Технолог  проц произ-ва отливок в прочных формах состоит из 3х стадий:1.подготовительный.2.основной .3.заключительный

По назначению формовочные смеси делят на: 1.облицовочные,2.наполнительные,3. единая.

Формовка  – наиб сложная и трудоемкая операция произ-ва отливок в разово песчано-глинястые формы .Осн виды дефектов: коробление, газовые, усадочные, земельные и шлаковые раковины, трещины, недолив мет и спай

-литье  в кокиль позвол снизить расход мет на прибыль и выпоры, получ отливки высок точности и чистоты поверх-ти, улучшить физ-мех св-ва.

-литье  под давлением наиб производит-ый метод получения фасонных отливок из цвет мет. Этот метод позвол получ отливки высокой точности изготов и с повыш мех св-ми.

-центобежн способы литья использ для получ полых отливок. Жидк мет за счет центробеж сил отбрас к стенкам формы и расстек вдоль них, затем затвердевает. При этом СП произ-ва высок произ-ть, очиш от газ и немеет включ, мелкозернистая структур, высок чистот поверхн. Однако эк дорогой спос и огранич наменклат отливок.

-литье  по выплавленным моделям состоит  в заливки мет в разовую  тонкостен керамич форму, изготов по моделям. Получ точные почти не требующ мех обработки отливки.

Осн классифик признаками явл: 1.мат, из кот изготов (чугунные, стальные, отливки из цвет мет, отливки из благород мет).

-чугунные  отливки:чугунные отливки делят на след группы: из серого, ковкого, высокопрочного, спец чугуна. Осн требов по Гост: требов к микроструктуре, св-ва чугуна (литого).

-чугунные  трубы- их делят по назначению: напорные (предназн для передачи жидкости под давлением), канализац. Осн требов по Гост: диаметр, толщина стенок, длина труб.

-стальные  отливки- лит св-ва ниже, чем у чугуна. Плавку стали для отливок произ-т в март и Эл печах. Стальное литье классифик по материалу отливки: 1.отливка из конструкц нелег стали, 2.из констр лег, 3.из высоколег со спец св-ми. По назначению стальнве отливки делят на: 1.отливки общего назнач, 2.отливки ответственного назнач, особоответ назнач.

На каждый вид отливки имеются Госты, они  регламентир хим состав стали, т.к. от него зависят все св-ва стали.

Контроль  кач-ва: внешний осмотр, хим состав, опр геометрич соотнош, мех св-ва, микро- и макроструктур анализ, ели нужно спец св-ва. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

№32:Общие  сведения о химической и нефтехимической  промышленности

Хим. и  нефтехим. промышленность относится к перерабатывающей и входит в химико- лесной хоз. комплекс РБ, представлена предприятиями по производству минеральных кислот и удобрений, хим. волокон, полимерных материалов и изделий, лакокрасочных материалов, синтетич. моющих средств.В данном комплексе основными являются химико-технологические процессы, лежащие в основе хим. технологии(наука о наиболее экономичных методах массовой хим. переработки природного и сельхоз. сырья).

Хим. технология делится на неорганическую и органическую. Хим. и нефтехим. промышленность имеет ряд особенностей:

1.широкий  спектр источников сырья для  производства одного и того  же вида продукции.2.применение  хим. методов переработки сырья,  использование отходов других  производств для получения разнообразной продукции.3.низкая доля живого труда и высокая степень автоматизации производства.4.высокое энергопотребление и т.д.

Главные направления научно-технологического прогресса в хим. и нефтехим. промышленности: 1.совершенствование машин и аппаратов хим. и нефтехим. производств.2.совершенствование хим. методов переработки сырья.3.рациональное использование хим. сырья.4.внедрение автоматизированных систем управления. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

35. Фосфорная кислота. Применяют фосфорную (ортофосфорную) кислоту в настоящее время довольно широко. Основным ее потребителем служит производство фосфорных и комбинированных удобрений и кормовых фосфатов. Кислые фосфаты кальция используются в хлебопекарной пром-ти в качестве разрыхлителя теста. Саму кислоту и ее соли добавляют в поваренную соль, напитки, фрукт. Соки, колбасные изделия. Н₃РО4  и натриевые соли используют для придания огнестойкости бумаге, дереву и тканям.Н₃РО4  (безводная фосф кислота) представляет собой бесцветное вещество,  плавящиеся при температуре 42.3^оС. Однако на практике имеют дело с жидкой Н₃РО₄ что объясняется склонностью  Н₃РО4  к переохлаждению при темп -121С.При небольшом переохлаждении она представляет собой густую, сиропоподобную жидкость, плотностью 1,88 г/см^3.При нагревании водные растворы ортофосф кислоты теряют воду, образуя пирафосфорная, а затем метофосф кислота.Безводная ортофосф кислота очень агрессивна. При темп 100С она разрушает стекло и почти все Ме, включая золото и платину. Н₃РО4  получают из природных фосфатов: апатитов и фосфоритов 2-мя способами:- термическим и – кислотным

Соляная кислота.

 Соляная  кис-а HCl. Основное кол-во HCl используется в хим пром-ти для произ-ва хлористых солей цинка, бария, кальция, а также органич ве-в и красителей.

 HCl применяется для получ гидролизного спирта, глюкозы и крахмала. Примен в произв-ве сахара, при дублении и окраске кожи, при крашении тканей. Используется для травления поверхности Ме.

 HCl называют рас-р хлористого H в воде. Хлористый H представ собой бесцветный газ с характерным резким запахом. t кип -85С, t плавл  -114С.Во влажном воздухе хлористый H образует густой туман, состоящий из мелких капелек HCl. Он оказывает вредное воздействие на жив организмы, вызывает раздражение и разрушение слизистых оболочек и дых путей. Предельно допустимая концентр хлористого H в рабочих зонах производственных помещений составляет 0,05 мг/м^3.Сухой хлористый H практически не действует на металлы , в то время, как HCl реагирует с большинством из них, образуя соответственно хлориды и H. Из Ме в HCl не растворимы платина, золото, тантал,  а из материалов стекло, фарфор, некоторые виды керамики.Хлористый H хорошо растворим в воде при 0С и атм давл в 1л воде можно раст-ить 506,5 л HCl, а при 20С – 442 л газообразного хлористого H.

Хлористый H для HCl получт следующ способ:

*кислотным. В основе которого лежит процесс разложения хлорида-натрия с серной кислотой:

 2NaCl + H2SO4 = Na2SO4 + 2HCl – Q – эндотермич. Хлористый H получ этим сп имеет низкую концентр и содерж знач кол-во примесей

*синтез хлористого H  из элементов по реакции:

H2 + Cl2 = 2HCl + Q– 80-90% 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

36.

По агрегатному  состоянию азотные удобрения  делят на:

*твердые  

- нитратные (азот в виде аниона  NO₃)

- аммонийные (азот в виде катиона NH₄)

- аммонитно-нитратные (азот в виде NH_4, NO₃ - NH₄NO₃)

- аммидные (азот в виде NH_2,(NH₂)_2,  СО)

- аммиачные  (в виде аммиака NH₃ )

*жидкие  N удобрения(самые концентрированные азотные удобрения, содержат N около 82%)

- жидкий  аммиак

- аммиачная  вода, водный раствор 20-25% аммиака  содерж. около 20% N

- аммиакаты  – жид. Азотные удобрения -30-45% азота, получаются растворением    NH₄NO₃  в аммиачной воде.

Основные  представители азотных удобрений

Аммиачная селитра NH₄ NO₃ – белое кристаллическое ве-во содерж. до 35% азота в аммиачной и нитратной форме по 17,5% NH₄ NO₃ хорошо раствор в воде. Т плавл=169 С. Отриц св-ва ее высокая:- гигроскопичность; - комкуемость;-способность слеживаться

Снижение  гигроскопичности и слеживаемости на практике достиг путем ее гранулирования и путем введения в селитру спец. добавок, снижающих ее гигроскопичность. Поэтому проводят обработку селитры припудривающими добавками (испол глину, известковая пыль, фосфорная муку), чем предотвращают ее гигроскопичность. Она способна к детонации (способность взрываться). Определенные условия хранения.

Произ-во аммиачной селитры основано на реакции нейтрализации азотной кислоты аммиаком. (НNO₃ + NH₃           NH₃ NO₃ +Q)

Стадии  производства:нейтрализация  NH₃ аммиаком; упаривание раствора аммиачной селитры; гранулирование сплава аммиачной селитры;охлаждение и рассеивание гранул;опудривание производства

Качество  по ГОСТ:ГОСТ 2-88 –Аммиачная селитра технические требования

По этому  ГОСТу сущ, такие показ кач-а:Произ-ся марки А и В. Внешний вид для А и В – это гранулиров продукт без постоянных мех примесей. Суммарное содерж азота в пересчете на NH₄ NO₃ не менее 98%. Содерж. влаги не более 0.3%. Рассыпчатость 100%. Гранулометрический состав- содерж. гранул от 1 до 4 мм – 93%. В том числе гранул от 2 до 3 мм не менее 50%, содерж. гранул от 1 до 3 мм не менее 10%, содерж. гранул менее 1 мм не более 5%Усл хранения: Запрещается: совместное хранение и транспортир селитры с любыми другими вещ-и или материалами.

  Карбамид (мочевина) (NH₂)₂СО – это конц. азотное удобр. с содерж. азота 46.6% белое кристаллическое ве-во хорошо растворима в воде. Гигроскопичность значит меньше чем у аммиачной селитры. Практически не слежвается. Т плавл =132 С. Получ его путем нейтрализации аммиака углекислотой воздуха. ГОСТ 2081-75  Карбамид. Технич усл. Марки А и В. Он не токсичен пожаро и взрывобезопасен. Воспламеняется при температуре выше 220 С. Хранить в помещениях с наличием вентиляции.

Сульфат аммония (NH₄)₂SО₄. содерж. азота 21-22%. Получают побочным продуктом коксохимического произ-ва. Т.е. при пропускании коксового газа через раствор серной Ки-ты. Качество по ГОСТ 9094-74. Производят первого и второго сорта.

Упаковка  мин удобрений произ-тся с целью сохранения их качества при трансп. и хран.

 Упаковывают  в бумажные, полиэтиленовые и  другие полимерные мешки, а  также контейнеры различных видов  конструкций. Удобрения в бумажных  и мешках нужно хранить и  трансп в вагонах и складах, а полимерн мешках – на открытом воздухе или под подвесов. Трансп. на открытых основах. Трансп. всеми видами транспорта. 
 
 
 
 
 
 
 

37. Характеристика важнейших видов фосфорных удобрений.

К фосфорным  соединениям относятся природные  фосфаты и продукты их переработки. Наиболее распространенным является суперфосфат  простой, двойной и комплексные  удобрения. Различают водо-растворимый (простой и двойной), усвояемый (принцинитат, термосфат) – под действием почвенных кислот переходят в водорастворимую форму и усваиваются растениями. Нерастворимые (в воде нерастворяются, но при длительном хранении часть фосфата усваивается близнаходящимися растениями). Производство двойного суперфосфата по бессомерному методу: в реактор смеситель подается аппатит и 32% фосфатной кислоты, в течении 0,5-1 часа при 95 С происходит разложение сырья. Образовавшийся продукт в виде пульпы двумя путями: большая часть поступает в сушку, меньшая – в гранулятор-смеситель, где образуется гранулы суперфосфата, затем они поступают в банную сушку. Высушенные гранулы подаются на виброход, где они рассеиваются на фракции: крупная – 5 мм (измельчается на молотновой дробилке и снова поступают на виброход; мелкая – 1 мм (ретур) возвращается в гранулятор-смеситель; средняя – 1-4 мм в барабан-нейтрализатор, где нейтрализуют известняком. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

39. Общие сведения о топливе.

Топливом  называют вещество, выделяющее при  определенных условиях большое количество тепловой энергии, которую в зависимости  от технических и экономических  показа­телей используют в различных отраслях народного хозяйства. В теплоэнергетических установках выделившаяся из топлива тепловая энергия используется для получения рабочего тела — водяного пара или горячей воды, используемых в дальнейшем в технологических и отопительных установках, а также для производства электрической энергии.

Классификация топлива. Топливо можно разделить на две основные группы: горючее и расщепляющееся. Горючее — топливо, которое выделяет необходимое количество теплоты при взаимодействии с другим веществом (окислителем); при этом химические компоненты горючего переходят в его окислы. Расщепляющееся— топливо, которое выделяет необходимое количество теплоты в результате расщепления при определенных условиях молекул его вещества с одновременным образованием молекул других химических элементов.

Горючее топливо делится на органическое и неорганическое. Органическое топливо включает углеводородные химические соединения природного и искусственного происхождения, углерод и водород, а также их смеси. Неорганическим топливом являются неорганические вещества и их композиции, которые при взаимодействии с окислителем выделяют большое количество теплоты.

Органическое  топливо делят на ископаемое природное  и искусственное, которое, в свою очередь, делится на композиционное и синтетическое. Ископаемое природное  топливо — это топливо, накопленное  в недрах Земли. Искусственное топливо  — это органическое топливо, созданное  человеком путем соответствующей  переработки, как правило, природных  соединений, (в том числе и природных  топлив) с целью получения топлив с новыми, наперед заданными свойствами. Композиционное топливо — это механическая смесь горючих (в том числе органического топлива), а в ряде случаев горючих и негорючих веществ, обладающая новыми теплотехническими свойствами по сравнению со свойствами исходных горючих. Синтетическое топливо—продукт термохимической переработки горючих веществ (в том числе и органического топлива) обладающий новыми теплотехническими свойствами по сравнению с исходным горючим веществом. К синтетическому топливу относятся все продукты переработки нефти: бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, жидкое топливо и газ, полученные из угля, и др. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

40. Добыча и подготовка нефти к переработке.

По способам современные методы добычи флюидов  или скважинной жидкости (в том  числе нефти) делятся на:

— фонтан (выход флюида осуществляется за счёт разности давлений)

— газлифт

— установка электро-центробежного насоса (УЭЦН)

— ЭВН  установка электро-винтового насоса (УЭВН)

— ШГН (штанговые насосы)

— и  другие

Очистка нефти

Первый  завод по очистке нефти был построен в России в 1745 году, в период правления Елизаветы Петровны, на Ухтинском нефтяном промысле. В Санкт-Петербурге и в Москве тогда пользовались свечами, а в малых городах — лучинами. Но уже тогда во многих церквях горели неугасаемые лампады. В них наливалось гарное масло, которое было ничем иным, как смесью очищенной нефти с растительным маслом. Купец Набатов был единственным поставщиком очищенной нефти для соборов и монастырей. В конце XVIII столетия была изобретена лампа. С появлением ламп возрос спрос на керосин. Очистка нефти — удаление из нефтепродуктов нежелательных компонентов, отрицательно влияющих на эксплуатационные свойства топлив и масел. Химическая очистка производится путём воздействия различных реагентов на удаляемые компоненты очищаемых продуктов. Наиболее простым способом является очистка 92-96 % серной кислотой или олеумом, применяемая для удаления непредельных и ароматических углеводородов. Физико-химическая очистка производится с помощью растворителей, избирательно удаляющих нежелательные компоненты из очищаемого продукта. Неполярные растворители (пропан и бутан) используются для удаления из остатков переработки нефти (гудронов) ароматических углеводородов (процесс деасфальтации). Полярные растворители (фенол и др.) применяются для удаления полициклических ароматических углеродов с короткими боковыми цепями, сернистых и азотистых соединений из масляных дистиллятов. При адсорбционной очистке из нефтепродуктов удаляются непредельные углеводороды, смолы, кислоты и др. Адсорбционную очистку осуществляют при контактировании нагретого воздуха с адсорбентами или фильтрацией продукта через зерна адсорбента. Каталитическая очистка — гидрогенизация в мягких условиях, применяемая для удаления сернистых и азотистых соединений.

Фракционная перегонка нефти

Л'оит в основном из углеводородов. Они имеют различную температуру кипения, в зависимости от которой делятся на фракции. Разделение нефти на отдельные фракции называется перегонкой. Она основана на разнице температур кипения входящих в ее состав углеводородов.Нефть, нагретая до температуры кипения (около 350°С), подается в ректификационную колонну. Давление в колонне пониженное, поэтому нефть легче разделяется на фракции. Низкокипящие фракции превращаются в пар и устремляются вверх. Самая легкая бензиновая фракция отводится при 180-200"С из верхней части колонны в конденсатор и далее в сепаратор для отделения от воды. Из средней части колонны отводятся средние фракции с температурой кипения 200- 300°С: керосин, лигроин, соляровое масло. Тяжелая фракция (мазут) стекает вниз. Выход бензина около 15%, мазута - около 55%. Фракционная перегонка дает лишь грубые фракции сравнительно невысокого качества и количества. Поэтому некоторые из них подвергают вторичной термической обработке - крекингу.

  Крекинг нефтепродуктов

  Основная  цель крекинга - получение светлых  топлив из мазута или нефтяных остатков (гудрона и полугудрона). Крекинг  заключается в расщеплении длинных  молекул тяжелых углеводородов, входящих в высококипящие фракции, на более короткие молекулы низкокипящих (легких) продуктов. Термический крекинг  обычно ведут под высоким давлением (до 7 МПа) при температуре 450-500°С в  трубчатой печи.Смесь продуктов крекинга проходит через испаритель. Здесь отделяются вещества, не поддающиеся крекингу, а легкие продукты направляют в ректификационную колонну на разделение. Получают бензина - около 30%, газовой смеси 10-15%, крекинг - остатка 50-55%.Скорость и полнота крекинга возрастают с увеличением температуры процесса, его продолжительности и давления. Применение катализаторов позволяет снизить давление или температуру процесса и увеличить выход продуктов. Крекинг с использованием порошкообразных катализаторов (алюмосиликаты, бокситы) называют каталитическим. Его ведут при давлении до 180 кПа и температуре 450-500 ' С. Выход бензина возрастает до 35-40%, газа - до 15-20%. Бензин каталитического крекинга имеет более высокие свойства, а газы отличаются высоким содержанием изобутана и бутилена, используемых в производстве синтетических каучуков 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

41. Классификация и свойства нефтепродуктов

  Нефтепродукты делятся на три большие группы:

2. Топлива: газовое, бензин, керосин (для двигателей), дизельное, котельное.
3. Масла: моторные, индустриальные, трансмиссионные, консистентные, специальные.
4. Прочие: растворители, осветительный керосин, парафин, церезин, вазелин, битумы, электродный кокс и сажа, специальные продукты (пенообразователи, крепители, мягчители и др.).

  Свойства  и основные показатели качества нефтепродуктов регламентированы стандартами.

  Для бензина наиболее важными показателями являются его антидетонационные свойства, определяемые октановым числом, его испаряемость и теплота сгорания.

  Для дизельного топлива основными показателями служат воспламеняемость, испаряемость, вязкость, температура воспламенения и застывания.

  Топлива для реактивных двигателей должны иметь  хорошую испаряемость, высокую теплоту сгорания, пламя без копоти и вязкость мало зависящую от температуры.

  Котельное топливо должно иметь высокую  теплоту сгорания и низкую вязкость (для хорошего распыления форсункой).

  Для смазочных материалов основным свойством  является их способность образовывать на поверхности трущихся деталей прочную масляную пленку, прочность которой возрастает с увеличением вязкости масла.

Карбюраторное топливо

Карбюраторные топлива предназначены для поршневых  двигателей с искровым зажиганием. 
Карбюраторные топлива имеют октановые числа от 40 до 100 единиц. 
Карбюраторные топлива должны обладать хорошей испаряемостью, высокой коррозионной стойкостью, химической стабильностью, низкими температурами застывания и помутнения. Они не должны содержать воду, механические примеси, водорастворимые кислоты и щелочи.

Карбюраторное топливо не должно вызывать коррозии деталей двигателя.

К карбюраторным  топливам относятся авиационные и автомо-бильные-бензины, а также тракторный керосин.

Карбюраторное топливо предназначается для двигателей внутреннего сгорания, имеющих прибор ( карбюратор), в котором жидкое топливо превращается в газообразную смесь, поступающую затем в цилиндр двигателя. Зажигание горючей газообразной смеси в цилиндре происходит от искры электрической свечи.

Все карбюраторные  топлива не должны содержать воды и механических примесей. 

Основные  характеристики дизельного топлива

Различают дистиллятное маловязкое — для быстроходных, и высоковязкое, остаточное, для тихоходных (тракторных, судовых, стационарных и др.) двигателей. Дистиллятное состоит из гидроочищенных керосино-газойлевых фракций прямой перегонки и до 1/5 из газойлей каткрекинга и коксования. Вязкое топливо для тихоходных двигателей является смесью мазутов с керосиново-газойлевыми фракциями. Теплота сгорания дизельного топлива в среднем составляет 42624 кДж/кг (10180 ккал/кг).

Вязкость и содержание воды. Различают так называемое зимнее и летнее дизельное топливо. Основное отличие в температуре предельной фильтруемости ASTM D 6371 и температурах помутнения и застывания ASTM D97, ASTM D2500, указанной в стандартах на это топливо. Производство зимнего топлива обходится дороже, но без предварительного подогрева невозможно использовать летнее топливо при −10 °C, например. Ещё одной проблемой является повышенное содержание воды в дизельном топливе. Вода отслаивается при хранении дизтоплива и собирается внизу, так как плотность дизтоплива меньше 1 кг/л. Водяная пробка в магистрали полностью блокирует работу двигателя. Требования межгосударственного стандарта ГОСТ 305-82 «Топливо дизельное. Технические условия» регламентируют кинематическую вязкость при 20 °C для летних сортов в пределах 3,0÷6,0 сст, для зимних сортов 1,8÷5,0 сст, для арктических 1,5÷4,0 сст. Этот стандарт требует также отсутствия воды во всех марках топлива.

Воспламеняемость. Основной показатель дизельного топлива — это цетановое число (Л-45). Цетановое число характеризует способность топлива к воспламенению в камере сгорания и равно объёмному содержанию цетана в смеси с α-метилнафталином, которое в стандартных условиях ASTM D613 имеет одинаковую воспламеняемость по сравнению с исследованным топливом. Температура вспышки, определённая по ASTM D93, для дизельного топлива должна быть не выше 70 °C. Температура перегонки, определённая по ASTM D86, для дизельного топлива не должна быть ниже 200 и выше 350 °C.

Содержание серы. В последнее время в рамках борьбы за экологию жёстко нормировано содержание серы в дизельном топливе. Под серой здесь понимается содержание сернистых соединений — меркаптанов (R-SH), сульфидов (R-S-R), дисульфидов (R-S-S-R), тиофенов, тиофанов и др., а не элементарная сера как таковая; R — углеводородный радикал. Содержание серы в нефти находится в пределах от 0,15 % (легкие нефти Сибири), 1,5 % (нефть Urals) до 5—7 % (тяжёлые битуминозные нефти); допустимое содержание в некоторых остаточных топливах — до 3 %, судовом топливе — до 1 %, а по последним нормативам Европы и штата Калифорния допустимое содержание серы в дизельном топливе не более 0,001 % (10 ppm). Понижение содержания серы в ДТ, как правило, приводит к уменьшению его смазывающих свойств, поэтому для ДТ с ультранизким содержанием серы обязательным условием является наличие присадок.

Порядковый  номер согласно принятой ООН системы: 1202, класс — 3.

Условия поставки, хранения и транспортирования  жидкого топлива.

Хранение необходимого запаса жидкого топлива осуществляется в специальных стальных или пластиковых баках (резервуарах). Резервуары могут быть наземными, полуподземными или подземными; могут размещаться в помещении или вне помещения. Количество и объем емкостей определяются требованиями СНиП II-35-76*. Доставка топлива на объекты теплоснабжения осуществляется специализированными предприятиями. Следует отдавать предпочтение фирмам, хорошо зарекомендовавшим себя на рынке предоставления данных услуг. Качество топлива должно отвечать требованиям, предъявляемым изготовителями горелок (горелочных устройств) и быть подтверждено соответствующими документами. Использование некачественного топлива, как правило, приводит к дополнительным затратам на сервисное обслуживание оборудования котельной (приходится перенастраивать горелки, осуществлять замену форсунок, топливного фильтра, чистить топливные баки от осадков).  Учитывая то, что жидкое топливо — горючий материал, к тому же экологически небезопасный, к его хранению предъявляются повышенные требования с точки зрения защиты от загрязнения окружающей природной среды и пожарной безопасности.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

42. Общие сведения о полимерных материалах, их классификация и свойства.

Классификация полимеров

По химическому  составу все полимеры подразделяются на органические, элементоорганические, неорганические.

• Органические полимеры.
• Элементоорганические полимеры. Они содержат в основной цепи органических радикалов неорганические атомы (Si, Ti, Al), сочетающиеся с органическими радикалами. В природе их нет. Искусственно полученный представитель — кремнийорганические соединения.

Следует отметить, что в технических материалах часто используют сочетания разных групп полимеров. Это композиционные материалы (например, стеклопластики). По форме макромолекул полимеры делят на линейные, разветвленные (частный случай — звездообразные), ленточные, плоские, гребнеобразные, полимерные сетки и так далее.

Полимеры  подразделяют по полярности (влияющей на растворимость в различных  жидкостях). Полярность звеньев полимера определяется наличием в их составе  диполей — молекул с разобщенным распределением положительных и отрицательных зарядов. В неполярных звеньях дипольные моменты связей атомов взаимно компенсируются. Полимеры, звенья которых обладают значительной полярностью, называют гидрофильными или полярными. Полимеры с неполярными звеньями — неполярными, гидрофобными. Полимеры, содержащие как полярные, так и неполярные звенья, называются амфифильными. Гомополимеры, каждое звено которых содержит как полярные, так и неполярные крупные группы, предложено называть амфифильными гомополимерами. По отношению к нагреву полимеры подразделяют на термопластичные и термореактивные. Термопластичные полимеры (полиэтилен, полипропилен, полистирол) при нагреве размягчаются, даже плавятся, а при охлаждении затвердевают. Этот процесс обратим. Термореактивные полимеры при нагреве подвергаются необратимому химическому разрушению без плавления. Молекулы термореактивных полимеров имеют нелинейную структуру, полученную путём сшивки (например, вулканизация) цепных полимерных молекул. Упругие свойства термореактивных полимеров выше, чем у термопластов, однако, термореактивные полимеры практически не обладают текучестью, вследствие чего имеют более низкое напряжение разрушения. Природные органические полимеры образуются в растительных и животных организмах. Важнейшими из них являются полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты, из которых в значительной степени состоят тела растений и животных и которые обеспечивают само функционирование жизни на Земле. Считается, что решающим этапом в возникновении жизни на Земле явилось образование из простых органических молекул более сложных — высокомолекулярных

Особые  механические свойства:

• эластичность 
• малая хрупкость стеклообразных и кристаллических полимеров (пластмассы, органическое стекло);
• способность макромолекул к ориентации под действием направленного механического поля (используется при изготовлении волокон и плёнок).

Особенности растворов полимеров:

• высокая вязкость раствора при малой концентрации полимера;
• растворение полимера происходит через стадию набухания.

Особые  химические свойства:

• способность резко изменять свои физико-механические свойства под действием малых количеств реагента (вулканизация каучука, дубление кож и т. п.).

Особые  свойства полимеров объясняются не только большой молекулярной массой, но и тем, что макромолекулы имеют цепное строение и обладают гибкостью.

Производство  полимерных материалов

  Полимерами  называют вещества, макромолекулы которых  состоят из многократно повторяющихся  одинаковых групп атомов (мономерных звеньев). В 'зависимости от строения различают полимеры с линейной, разветвленной и пространственной структурой. По поведению при нагреве полимеры делятся на термопластичные (могут многократно размягчаться при нагреве) и термореактивные (размягчаются однократно). По происхождению - природные и синтетические. Экономически более эффективны синтетические. Их получают полимеризацией (из многих одинаковых элементарных звеньев) и поликонденсацией (из большого числа двух и более разных типов элементарных звеньев). В качестве сырья используют продукты переработки нефти, угля и природного газа (этилен, пропилен, бутилен, ацетилен, бензол, фенол, ацетон, аммиак и др.) Полимеры широко используют для изготовления пластмасс, пленок, клеев, резины, волокон и др.

  Наибольшее  значение в мировом производстве имеют пластмассы на основе полимеризации (термопласты): полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид и др. Пластмассы, полученные на основе поликонденсации, обладают в основном термореактивными свойствами: фенопласты, аминопласты, полиамиды и полиуретаны.

Каучуки - это полимерные материалы с высокой  эластичностью. Обладают обратимой  деформацией. Сырьем для получения  синтетических каучуков служат этиловый спирт, этилен, ацетилен и др. При нагреве до 120-150°С каучук становится вязкой жидкостью. Для получения изделий, устойчивых к перепаду температур от -50 до +150°С, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

43. Пластмассы. Основные  характеристики пластмасс

Пластические  массы (пластмассы, пластики) — материалы  на основе природных или синтетических  полимеров, способные под влиянием нагревания и давления формоваться  в изделия сложной конфигурации и затем устойчиво сохранять  приданную форму. Пластмассы подразделяются на реактопласты и термопласты.

В состав пластмасс, кроме полимера, могут  входить минеральные или органические наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, красители, смазывающие вещества и  др.

Пластмассами  называют материалы на основе полимеров, способные изменять свою форму при  нагревании и сохранять новую  форму после охлаждения. Благодаря  этому свойству пластмассы легко  поддаются механической обработке  и используются для производства изделий с заданной формой.

Пластмассы  бывают двух основных типов: термопластичные  и термореактивные. Термопластичные  пластмассы могут многократно изменять свою форму при нагревании и последующем  охлаждении. К ним относятся полимеры с линейными цепями. Способность  таких полимеров размягчаться при  нагревании связана с отсутствием  прочных связей между различными цепями.

Термореактивные пластмассы при нагревании также  изменяют свою форму, но при этом теряют пластичность, становятся твердыми и  последующей обработке уже не поддаются. Это связано с тем, что различные полимерные цепи при  нагревании прочно связываются друг с другом.

Полиэтилен (-СН2-СН2-)n — один из простейших полимеров. Его молекулярная масса колеблется от 20 тыс. до 3 млн. в зависимости от способа получения. Полиэтилен с низкой молекулярной массой и разветвленной структурой получают радикальной полимеризацией этилена при высоком давлении (120-150 МПа) в присутствии кислорода или органических пероксидов. Если процесс полимеризации проходит при низком давлении в присутствии металлоорганических катализаторов, то получается полиэтилен с высокой молекулярной массой и строго линейной структурой. Этот процесс протекает по ионному механизму.

Полиэтилен  — прозрачный термопластичный материал, обладающий высокой химической стойкостью, плохо проводящий тепло и электричество. Его применяют для изоляции электрических  проводов, изготовления прозрачных пленок и бытовых предметов.

Полистирол (-СН2-СН(С6Н5)-)n — термопластичный полимер, имеющий линейную структуру и молекулярную массу от 50 тыс. до 300 тыс. По свойствам он похож на полиэтилен. Температура размягчения атактического полистирола 85 °С, а изотактического полимера — 230 °С. Полистирол используют для изготовления деталей радиоаппаратуры, облицовочных плит, посуды, игрушек и других изделий. Широко применяются сополимеры стирола с акрилонитрилом и другими мономерами. Эти сополимеры имеют более ценные механические свойства, чем полистирол.

Поливинилхлорид (-CH2-CHCl-)n — термопластичный полимер с молекулярной массой от 300 до 400 тыс. Он отличается хорошей прочностью и высокой химической стойкостью, поэтому из него изготавливают детали химической аппаратуры, работающей в агрессивных средах. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

44. РЕЗИНА (от лат. resina-смола) (вулканизат), эластичный материал, образующийся в результате вулканизации натурального и синтетических каучуков.

Получение. Резину получают гл. обр. вулканизацией композиций (резиновых смесей), основу к-рых (обычно 20-60% по массе) составляют каучуки. Выбор каучука и состава резиновой смеси определяется назначением, условиями эксплуатации и техн. требованиями к изделию, технологией произ-ва, экономич. и др. соображениями

Технология произ-ва изделий из резины включает смешение каучука с ингредиентами в смесителях или на вальцах, изготовление полуфабрикатов , резку и раскрой полуфабрикатов, сборку заготовок изделия сложной конструкции или конфигурации с применением спец. сборочного оборудования и вулканизацию изделий в аппаратах периодич. или непрерывного действия/ При этом используется высокая пластичность резиновых смесей, благодаря к-рой им придается форма будущего изделия, закрепляемая в результате вулканизации. Широко применяют формование в вулканизац. прессе и литье под давлением, при к-рых формование и вулканизацию изделий совмещают в одной операции.

Резина  сочетает в себе св-ва твердых тел (упругость, стабильность формы), жидкостей (аморфность, высокая деформируемость при малом объемном сжатии) и газов (повышение упругости вулканизац. сеток с ростом т-ры, энтропийная природа упругости).

Классификация. По назначению различают след. осн. группы резин: общего назначения, теплостойкие, морозостойкие, маслобензостойкие, стойкие к действию хим. агрессивных сред, диэлектрич., электропроводящие, магнитные, огнестойкие, радиационностойкие, вакуумные, фрикционные, пищ. и мед. назначения, для условий тропич. климата и др. (табл. 2); получают также пористые, или губчатые (см. Пористая резина), цветные и прозрачные резины.

Применение. Резины широко используют в технике, с. х-ве, быту, медицине, стр-ве, спорте. Ассортимент резиновых изделий насчитывает более 60 тыс. наименований. Среди них: шины, транспортные ленты, приводные ремни, рукава, амортизаторы, уплотнители, сальники, манжеты, кольца и др., кабельные изделия, обувь, ковры, трубки, покрытия и облицовочные материалы, прорезиненные ткани, герметики и др. Более половины объема вырабатываемой резины используется в произ-ве шин. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

45. Строительный комплекс – комбинированная система предприятий,  деят. кот. направлена на разработку возведение и реконструкцию строй. объектов производ. и непроизв. назначения и на изгот. строй материалов.

      Включает  в себя:

      - капитальное строительство

      - промышленность стройматериалов

Капитальное строительство: промышленное, сельскохозяйственное, энергетическое, жилищно-коммунальное и т.д.

Основным  направлением в перспективной ориентации капитального строительства является концентрация капитальных вложении на важнейших пусковых объектах, прежде всего в реконструкцию и техническое  перевооружение действующих предприятии. Технология и организация строительного производства при реконструкции зданий и сооружений имеют ряд особенностеи по сравнению с новым строительством.

Промышленность  строй материалов – изготовление продукции используемой в строительстве.

Строй материалы классифицируют:

- по  происхождению (природные и искусственные)

- по  хим составу (минеральные и органические)

- по  назначению (конструкционные, вяжущие, отделочные, теполоизоляционные, для полов и тд) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

№46.Потребительские  свойства керамических товаров

Керамика (др.-греч. κέραμος — глина) — изделия из неорганических, неметаллических материалов (например, глины) и их смесей с минеральными добавками, изготовляемые под воздействием высокой температуры с последующим охлаждением.

Потребительские свойства керамических товаров определяются функциональными, эргономическими , эстетическими достоинствами авторского образца, свойствами керамики и качеством изготовления изделий. Многие физико-химические свойства керамики служат показателями потребительских свойств фарфоровой и фаянсовой посуды. Важнейшими из них являются следующие.

Пористость – это содержание открытых и замкнутых пор в черепке. Открытая пористость характеризуется величиной водопоглощения и изменяется от 0,1% у фарфора до 16% у майолики. С увеличением пористости снижается прочность изделий, их термостойкость, химическая устойчивость, гигиеничность, просвечиваемость, несколько повышается белизна.

Белизна – способность диффузно отражать свет – представляет собой важный показатель эстетических свойств фарфоро-фаянсовых изделий. Зависит она главным образом от присутствия в массах и глазурях окрашивающих оксидов – ( Fe2O3, TiO2 и других), режима обжига. Белизна твердого фарфора - 60-65%, костяного – 74-78%.

Просвечиваемость, то есть способность пропускать свет, присуща только твердому и мягкому фарфору. Она зависит от количества стекловидной фазы в структуре пористости. Просвечиваемость черепка твердого фарфора толщиной 2 мм составляет 0,09-0,15%, мягкого - гораздо выше.

Блеск глазури - способность поверхности изделия зеркально отражать свет – определяется составом глазури и состоянием поверхности. Наличие в составе глазури оксидов калия, бария, свинца повышает блеск, а дефекты глазури – наколы, оспины – снижают его.

Механические  свойства керамики, как и стекла, характеризуются высокими показателями прочности при сжатии и низкими при растяжении, изгибе, ударе. Так прочность твердого фарфора при сжатии 450-550 МПа, при растяжении 40, а при ударе - всего 0,1-0,2 МПа. Глазурь фарфора отличается высокой твердостью – 7 единиц минералогической шкалы, глазурь фаянса – 6, глазурь майолики – 5 единиц. Твердые глазури хорошо противостоят истиранию, царапанью, долгое время сохраняют гладкость и блеск поверхности. Механические свойства керамики зависят от состава и структуры черепка и глазури, состояния поверхности.

Термическая устойчивость изделий во многом обуславливается свойствами глазури и ее согласованностью с черепком по термическому расширению. Термостойкость посуды из твердого фарфора не менее 165оС, фаянсовой с бесцветной глазурью – 145, с цветной глазурью – 115, майоликовой посуды – 130-150оС.

Основы  технологии керамики и изделия на ее основе

В зависимости  от строения различают тонкую керамику (черепок стекловидный или мелкозернистый) и грубую (черепок крупнозернистый). Основные виды тонкой керамики — фарфор, полуфарфор, фаянс, майолика. Основной вид грубой керамики — гончарная керамика. кроме того различают керамику карбидную, боридную, силицидную и пр.

Фарфор имеет плотный спекшийся черепок белого цвета (иногда с голубоватым оттенком) с низким водопоглощением (до 0,2 %), при постукивании издает высокий мелодичный звук, в тонких слоях может просвечивать. Глазурь не покрывает край борта или основание изделия из фарфора. Сырье для фарфора — каолин, песок, полевой шпат и другие добавки.

Фаянс имеет пористый белый черепок с желтоватым оттенком, пористость черепка 9 — 12 %. Из-за высокой пористости изделия из фаянса полностью покрываются бесцветной глазурью невысокой термостойкости. Фаянс применяется для производства столовой посуды повседневного использования. Сырье для производства фаянса — беложгущиеся глины с добавлением мела и кварцевого песка.

Полуфарфор по свойствам занимает промежуточное положение между фарфором и фаянсом, черепок белый, водопоглощение 3 — 5 %, используется в производстве посуды.

Майолика имеет пористый черепок, водопоглощение около 15 %, изделия имеют гладкую поверхность, блеск, малую толщину стенок, покрываются цветными глазурями и могут иметь декоративные рельефные украшения. Для изготовления майолики применяется литьё. Сырье — беложгущиеся глины (фаянсовая майолика) или красножгущиеся глины (гончарная майолика), плавни, мел, кварцевый песок.

Гончарная керамика имеет черепок красно-коричневого  цвета (используются красножгущиеся глины), большой пористости, водопоглощение до 18 %. Изделия могут покрываться бесцветными глазурями, расписываются цветными глиняными красками — ангобами.

Технологическая схема производства керамической плитки включает следующие  основные фазы:

1. Приготовление шликера;
2. Формовка изделия;
3. Сушка;
4. Приготовление глазури и глазуровка (эмалировка);
5. Обжиг.

Сырьё для керамических масс подразделяется на пластичное (глины и каолины) и непластичное. Добавки шамота и кварца уменьшают усадку изделий и вероятность растрескивания на стадии формования. В качестве стеклообразователей используют свинцовый сурик, буру. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

47. По конструктивному назначению различают следующие группы керамических строительных материалов и изделий:

стеновые  изделия—кирпич, керамические камни и панели из них;

фасадные  изделия—лицевой кирпич, различного рода плитки; архитектура-художественные детали, наборные панно;

изделия для внутренней облицовки стен—глазурованные плитки и фасонные детали к ним (карнизы, уголки, пояски);

плитки  для облицовки  пола;

изделия для перекрытий (балки, панели, специальные камни);

кровельные  изделия—черепица;

санитарно-строительные изделия—умывальные столы, унитазы, ванны;

дорожные изделия—клинкерный кирпич;

изделия для подземных  коммуникаций — канализационные и дренажные трубы;

теплоизоляционные изделия (керамзитокерамические панели, ячеистая керамика, диатомитовые и шамотные легковесные изделия);

заполнители бетонов (керамзит, аглопорит).

СТБ 841-2003 Изделия керамические. Общие технические условия Дата введения 01.01.2004.

Показатели  качества керамических товаров.  
Керамические изделия по качеству должны соответствовать требованиям нормативных документов.  
Функциональные требования.  
Керамические изделия должны соответствовать функциональному назначению, имеют значение такие показатели качества, как устойчивость изделий на плоскости, показатели водопоглощения и термостойкости.  
Керамические изделия должны отвечать требованиям надежности: посуда должна быть прочной, приставные детали (ручка, носик) – прочно закреплены.  
Эргономические требования.  
Керамические изделия не должны выделять вредных веществ из глазури и керамических красок, должны быть удобные в пользовании; крышки должны быть плотно посажены и не выпадать при наклоне изделий на 70°.  
Эстетические требования.  
Посуда из фарфора и фаянса должна иметь белый черепок (для фаянсовой посуды допускается желтоватый оттенок). Белизна фарфора нормируется (60 – 65%).  
В слоях фарфора толщиной 2 – 2,5 мм. изделия должны просвечиваться. Изделия должны соответствовать требованиям целостности композиции, совершенству форм и декорирования, должны отвечать требованиям новизны и оригинальности фасона, формы, соответствовать моде. В керамических изделиях не допускаются дефекты: трещины сквозные, отколы, не зашлифованные и не заглазурованные, пузыри (вздутия черепка или глазури диаметром 4 мм. и более), цек (растрескивание) глазури, отслоение краски и глазури.  
В зависимости от вида, места расположения, размера и количества дефектов фарфоровую и фаянсовую посуду делят на 1, 2 и 3-го сорта. Различают дефекты черепка, формования, декорирования.  
На дне фарфоровых, фаянсовых изделий с оборотной стороны несмываемой керамической краской наносят товарный знак предприятия – изготовителя, сорт, группу разделки. Товарный знак обозначают условным символом, буквами или пишут наименование предприятия. Клеймо красного цвета ставят на изделие 1-го сорта, синего – 2-го, зеленого – 3-го сорта.  
Стандартами предусмотрен и порядок упаковки керамических изделий.

МАРКИРОВКА, УПАКОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ.

Фарфоровую  и фаянсовую посуду и декоративные изделия маркируют утвержденным для каждого завода товарным знаком с указанием сорта, группы разделки (для внегрупповых разделок — номера рисунка) и цены. Товарный знак обозначают условно рисунком или буквами.

Товарный  знак наносят на центр дна изделия  керамической краской или декалькоманией; допускается нанесение сорта, группы декорирования и розничной цены холодным способом (без обжига, нестирающейся краской).

На изделиях 1-го сорта цвет клейма красный, 2-го — синий, 3-го — зеленый. Товарный знак должен быть четким, без помарок. На дно или оборотную сторону  аттестованных изделий холодным способом надглазурной краской ставят Знак качества.

Майоликовые и гончарные изделия маркируют  товарным знаком с указанием завода-изготовителя, сорта и цены.

Изделия художественной керамики (вазы, кувшины) могут иметь этикетку, которую наклеивают на дно.

Посуду  и художественные изделия упаковывают  сначала в пачки, затем в пакеты.

№48. Сырье для производства стекла 
Для обычного стекла не требуется такая высокая температура размягчения, поэтому в стекольную шихту вводят материалы (сода, поташ и др.), которые ускоряют процесс стеклообразования и понижают температуру варки стекла.

Сода Na2C03 — основной материал для введения в стекло окиси натрия; она должна содержать не менее 95% углекислого  натрия. Температура плавления соды 850° С. При нагреве смеси чистого  песка и соды образуется прозрачная стеклообразная масса, которая растворяется в воде и называется «растворимое стекло». 
Используя вместо соды поташ К2СО3, получают калиевое стекло, которое применяют для изготовления хрустальных изделий, а также оптических и цветных стекол. 
Известняк СаС03. Благодаря окиси кальция СаО стекло, полученное из смеси песка и соды, становится нерастворимым в воде. Для введения в стекломассу СаО используют известняк или доломит CaC03-MgC03. 
Глинозем А1203 повышает механическую прочность, а также термическую и химическую стойкость стекла. 
Борный ангидрид В203. При замене части двуокиси кремния борным ангидридом повышается скорость стекловарения, улучшается осветление и уменьшается склонность ее к кристаллизации. 
Окись свинца РЬО, введенная в стекло, повышает его показатель преломления; ее применяют, главным образом, при изготовлении оптического стекла и хрусталя. 
Окись цинка ZnO понижает температурный коэффициент линейного расширения стекла, вследствие чего   повышается его термическая стойкость. 
Вспомогательные сырьевые материалы для окраски стекла здесь не рассматриваются.

Производство  стекла 
Стекло и стеклоизделия классифицируют:

• по химическому составу: оксидные (кварцевые, силикатные, фосфатные, боратные и др.);
• бескислородные (халькогенидные, галогенидные, нитратные и др.); 
  по назначению:
• строительное и архитектурно-строительное: техническое (кварцевое, оптическое, светотехническое, закаленное, многослойное, безопасное, химико-лабораторное и термометрическое, медицинское, стекловолокно, стекло в атомной технике); тарное и сортовое;
• стеклокристаллические материалы. 
  В строительстве находит применение силикатное стекло, поэтому здесь будет рассматриваться только этот вид стекла.

Стекло  в строительстве

Стекло - твердый, аморфный, прозрачный в той или иной области оптического диапазона материал.

Получают  стекло из минеральных расплавов, содержащих стеклообразующие элементы (оксиды кремния, оксиды бора) и оксиды металлов (литий, калий, магний, свинец).

По назначению стекло различают:

• строительное (оконное, узорчатое, стеклоблоки);
• тарное;
• техническое (кварцевое, светотехническое, стекловолокно);
• сортовое.

Основным  сырьем для изготовления стекла являются: чистый кварцевый песок, известняк, даламит, натрия карбонат.

Производство  стекол включает в себя:

1. подготовка сырьевых материалов (обогащение, сушка и измельчение);
2. приготовление шихты (смешивание компонентов);
3. варка стекла в стекловаренных печах;
4. охлаждение стекломасс;
5. формование из полученного материала (расплава) изделия;
6. термическая, механическая и химическая обработка.

Стекло  характеризуется:

• высокая прочность на сжатие (600 - 1200 МПа);
• малая прочность на растяжение (30 - 90 МПа);
• плохо сопротивляется удару (хрупкое);
• высокая прозрачность и способность пропускать 84% видимого спектора;
• плотность 2.2 - 2.6 г/см³
• низкая теплопроводность;
• низкая термостойкость.

Виды  листового стекла

1. Листовое оконное
2. Витринное
3. Армированное стекло
4. Узорчатое стекло
5. Теплопоглощающее
6. Закаленное
7. Стеклолит

Изделия из стекла

• пустотелые стеклоблоки;
• стеклопакеты;
• стеклопрофилит;
• дверное полотно;
• стеклянные трубы;
• облицовочная плитка;
• стеклокристаллит.

49. Прочность – сопротивление стекла разрушению под действием механических сил, это важнейшее свойство, оно определяет эксплуатационную надежность стройматериалов и изделий из стекла. В конструкциях строительное стекло может подвергаться сжатию, растяжению, изгибу и удару, по этой причине главным показателем следует считать прочность при растяжении. Прочность стекла на растяжение понижается с увеличением размера образцов; при воздействии длительных нагрузок; при его некачественном обжиге; наличии инородных включений; неровностей на краях. Температура стекла от -50 до +70 практически не влияет на прочность. Твердость (по шкале Мооса – 5-7МПа) – зависит от хим.состава. Наиболее твердые – кварцевые и боросиликатные. Упругость(48000-83000МПа) – способность тела возвращаться к своей первоначальной форме после устранения сил, вызывающих деформацию. Хрупкость – свойство стекла разрушаться сразу после достижения определенной упругой деформации. Коэффициент термического расширения – относительное расширение при нагреве на 1градус, наименьший – у кварцевого стекла. Термостойкость – способность выдерживать резкие перепады температуры без разрушения. Теплопроводность – способность передавать тепловую энергию в направлении более низких температур. Звукоизолирующая способность, светопропускание, светоотражение, светопреломление, отражение, хим. устойчивость.

Классификация: 1. Материалы для  заполнения светопрозрачных проемов (листовое стекло(оконное, витртнное, армированное, узорчатое, увиолевое) и стеклопакеты) 2. Для возведения строительных конструкций (профильное и стеклоблоки). 3. Облицовочные и отделочные материалы ( марблит, стемалит, смальта, плитки стеклянные облицовочные и коврово-мозаичные и ковры из них). 4. Теплоизоляционные материалы (пеностекло, стекловата).

Техническое стекло – кварцевое, оптическое, медицинское……

Бытовое – посудное, стеклотара, зеркала бытовые……………

Упаковка: листовое стекло – в деревянные (или решетчатые) ящики стопками одного ряда, размера и сорта, торцы необходимо выровнять, все просветы заполняются стружкой (или гофрированным картоном) от 6 до 25 кв.м стекла, вкладывают ярлык с № упаковщика, даты упаковки, на стекло наносят стандартные написи.

Транспортировка: в контейнерах, ж/д вагонах, крытых автомашинах торцами по направлению к движению, закрепленными во избежании качания и передвижения. Штучные изделия можно без деревянной тары, в специальных контейнерах с амортизирующими прокладками.

При хранении, транспортировании, погрузке и выгрузке д.б. обеспечена сохранность стекла, защита от атм. осадков и увлажнения, хранение строго в закрытых, относительно сухих помещениях.     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

50. Вяжущие материалы  – порошковообразные вещества, при смешивании с водой (иногда раствором солей) образуют пластичную массу, которая затвердевает, становясь камневидного состояния; основа современного индустриального строительства и применяются для соединения в одну монолитную массу отдельных составных частей здания, для штукатурных и отделочных работ, для изготовления строительных конструкций и деталей; это важнейший вид промышленной продукции народного хозяйства, его производство и потребление определяет экономический потенциал страны, масштабы капитального строительства, уровень технического прогресса. Основные представители: цемент, строительная известь, гипс.

Классификация. 1. Воздушные – при смешивании с водой твердеют и сохраняют прочность лишь в воздушной среде, при систематическом увлажнении быстро теряют прочность и разрушаются (это гипсовые и магнезиальные вяжущие, воздушная известь). 2. Гидравлические – способны сохранять и наращивать прочность в воздушной и водной средах и применяются там, где есть воздействие воды (это портландцемент…). 3. Кислотоупорные – сохраняют прочность при воздействии органических и неорганических кислот (кварцевый кремнефтористый цемент). По строительным нормам и правилам выделяют отдельную группу автоклавного твердения, они эффективно твердеют при гидротермальной обработке под давлением.

Потребительские свойства. 1. Способность  затвердевать, процесс твердения делится на 3 периода, 1 – гидратация (присоединение воды) и растворение, 2 – схватывание (коллоидизация), 3 – кристаллизация (твердение). 2. Прочность после затвердения (в зав. от марки). 3. Скорость схватывания. 4. Тонкость помола, чем он тоньше, тем быстрее протекает процесс. 5. Водопотребность – количество воды, кот. необходимо ввести в вяжущее вещество для получения теста с нормальной густотой.       
 
 
 
 
 
 
 

51. Портландцемент, технология его производства. Требования к качеству согласно ГОСТ

Состав  и технология производства портландцемента

Портландцемент представляет собой гидравлический вяжущий продукт тонкого помола цементного клинкера, который получается путем обжига до спекания природного сырья или искусственной сырьевой смеси определенного состава. Сырье, пригодное для получения портландцемента должно иметь 75-78% карбоната кальция и 22-25% глины. Такое природное сырье встречается крайне редко, поэтому заводы производящие цемент отлично работают на искусственных смесях из карбонатных пород и глины. Спёкшаяся сырьевая смесь в виде зерен 40-50 мм называется клинкером.

Получение портландцемента  хорошего качества зависит от содержания главнейших оксидов в клинкере, процент которых должен быть в пределах: CaO – 60-68%. SiO2 – 19-25%, оксида алюминия 4-8%, оксида железа 2-6%.

При содержании в портландцементе серного ангидрида SO3 более 3.5% или MgO более 4.5% наблюдается неравномерность изменения объема. Гидравлический модуль портландцемента 1.7 – 2.7. С целью увеличения содержания в портландцементе того или иного оксида в сырьевую смесь вводят корректирующие добавки, т.е. вещества, содержащие значительное количество того или иного оксида. При помоле клинкера добавляют до 5% гипса для регулирования сроков схватывания.

Улучшение некоторых свойств портландцемента  и снижение его стоимости возможно путем введения до 15% активной минеральной добавки при измельчении клинкера. Портландцемент с активными минеральными добавками маркируют следующим образом: ПЦ 500Д15. Без добавок: ПЦ 500Д. 

Технология  получения цемента

Основные  технологические операции выполняющиеся для получения цемента:

Добыча  сырья и приготовление сырьевой смеси.

Обжиг сырьевой смеси и получение цементного клинкера.

Помол цементного клинкера с добавкой

Добыча  сырья

Добыча  сырья является основной в ступени  производства цемента. Сырьём для цемента  служит слой известняка зеленовато –  жёлтого цвета. Добыча ведётся открытым способом. Залегания цементного известняка располагается на глубину до 10 м. неравномерными слоями до 0,7 м. Из опыта геологоразведочных работ таких слоёв, как правило, четыре.

Первичная обработка

После добычи известняк транспортируют и  производят специальную сушку и  первичный помол с добавлением  специальных добавок. В маркировке такого цемента добавляется обозначение  Д20, например ПЦ500 Д0 обозначает 0% добавок, а ПЦ 400Д20 - 20% добавок. В конце прохождения этой стадии смеси подвергают обжигу – таким образом получается клинкер.

Конечная  обработка

Далее полученный клинкер ещё раз размалывают  и сушат с добавлением известкового камня и активными минеральными добавками. Полученный материал является готовым цементом с заданными  свойствами.

Поскольку у каждого вида исходного сырья  есть свои особенности: минеральный  состав, влажность, прочность каждое производство имеет свою уникальную технологию, позволяющую добиться необходимых  свойств цемента.

В основном при производстве цемента на второй стадии используют одну из трёх отработанных технологий:

мокрый;

сухой;

комбинированный.

Мокрый  способ

Применяется при производстве цемента из сырья  состоящий из мела, глины, железосодержащих добавок. Требование к глине по влажности не более 20%, к мелу – не более 29%. Измельчение сырья производится в воде. Полученная шихта в виде суспензии влажностью до 50% поступает в печь для обжига. Диаметр печи может составлять 7 метров и длиной более 200 метров. В результате обжига получаются небольшие шарики – клинкеры, которые после тонкого помола станут готовым цементом.

Сухой способ

Основным  отличием данного способа является то, что сырьё после или во время  измельчения не увлажняется, а наоборот сушится. Таким образом, порошкообразная  шихта поступает на обжиг уже  в сухом виде. Данный вид обработки  является наиболее экономически целесообразным, поскольку позволяет экономить  не только сырьё, но и энергию, которая  при мокром способе тратится на удаления воды из шихты.

Комбинированный способ

Данный  способ производства совмещает в  себе два способа и предполагает две разновидности технологий.

Мокрым  способом готовят сырьевую смесь  – шлам. После чего шлам пропускают через фильтры, осушая смесь до 16-18%, а затем отправляют на обжиг.

Сухим способом готовят шлам. Затем добавляют  воду до влажности смеси 10-14% и гранулируют  в шарики. После обжига они становятся клинкерами. Размер клинкеров 10-15 мм 

Применение  портландцемента

Среди строительных материалов цементу принадлежит  ведущее место. В современной  строительной практике роль цемента  в выпуске новых прогрессивных  материалов и изделий для полносборного  домостроения постоянно возрастает. Его применяют для изготовления монолитного и сборного бетона, железобетона, асбестоцементных изделий, строительных растворов, многих других искусственных  материалов, скрепления отдельных элементов (деталей) сооружений, жароизоляции и др. Крупными потребителями цемента являются нефтяная и газовая промышленность. Цемент и получаемые на его основе прогрессивные строительные материалы успешно заменяют в строительстве дефицитную древесину, кирпич, известь и другие традиционные материалы.

Сырьевые  материалы для  пр-ва портландцеменета

Основными сырьевыми материалами для производства портландцемента являются широко распространенные в природе осадочные известняковые  горные породы с высоким содержанием  углекислого кальция (СаСО ) и глинистые породы с высоким содержанием кремнезёма (SiO ), глинозема (Al O )и окиси железа (Fe O ).

Виды  портландцемента

быстротвердеющий; пластифицированный; гидрофобный; сульфатостойкий; дорожный; белый и цветной; с умеренной экзотермией; с поверхностноактивными органическими добавками. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

52.Технологии производства ЖБИ

     Как известно, любое изделие из  железобетона имеет характерную  для него систему армирования,  рецептуру бетона и технологию  изготовления. Плиты перекрытия  и перемычки, работающие на  изгиб, изготавливают из предварительно  напряжённого железобетона. Существует  четыре метода изготовления пустотных  плит, это: агрегатно-поточный,  конвейерный,  кассетный и метод вибропрессования на длинных открытых стендах. Традиционный агрегатно-поточный метод предполагает изготовление бетона в формах с последующим пропариванием. Цель тепловой обработки – ускорение твердения бетона, и через 8-12 часов пропаривания при температуре среды 80..95°C изделие набирает 65..75% своей марочной прочности, эквивалентной 28 суткам твердения в естественных условиях. После того, как изделие затвердело, напряжённые арматурные стержни освобождают от крепления на стенках формы. Стержни частично сжимаются по длине и напряжение от них передается бетону в изделии – в прилегающих к арматурным стержням областях бетона формируется напряжённое состояние.Сергей Петров, начальник отдела сбыта «СТКС–ЖБИ»: «Все заводы по производству ЖБИ в регионе БольшогоУрала работают традиционными методами: агрегатно-поточная, конвейерная, кассетная технологии. Стендовым методом в Свердловской области работают всего четыре предприятия (в Ревде, в Баженово, в Полевском и в Екатеринбурге). Технология изготовления методом вибропрессования на длинных открытых стендах отличается от традиционных способов». Стенд – это дорожка, покрытая металлом, с каждой стороны которой – рельсы. В конце - специальное устройство, для фиксирования арматурных стержней. По рельсам движется вибропрессующая формовочная машина, в которую сверху подается бетон. По мере движения машины за ней остается длинная полоса готового изделия. Адресный подогрев дорожки гарантирует созревание бетона до 70% прочности за 16 часов, после чего алмазный диск с компьютерным управлением разрезает его на плиты любой заданной длины. Панели безопалубочного формования применяются в зданиях, возводимых по действующим проектам, взамен круглопустотных плит, изготавливаемых по агрегатно-поточной или конвейерной технологии. Также они активно используются в строительстве коттеджных зданий. Возможность выбора длины плиты дает большую свободу для создания индивидуальных проектов.

     Изделия цилиндрической формы  (стойки, кольца и т.п.) изготавливают  методом центрифугирования. Предварительно  в полуформу, размещённую на стенде центрифуги, укладываются арматурные стержни (при необходимости их натягивают), на которые навивается металлическая проволока – формируется каркас изделия. С помощью ложкового бетонораздатчика по всей длине полуформы распределяется бетонная смесь, одну полуформу накрывают сверху другой и включают центрифугу. На первом этапе, бетонная смесь, за счёт центробежных сил, распределяется у внешней ограждающей поверхности цилиндрической формы. На втором этапе, за счёт изменяющейся частоты вращения центрифуги, происходит уплотнение бетонной смеси и формование изделия. Далее изделия (в полуформах или распалубленные) отправляют на тепловую обработку. 

Основы  технологии бетона

     Изготовление бетонных и железобетонных  конструкций включает в себя  следующие технологические операции: подбор состава бетона, приготовление  и транспортирование бетонной  смеси, ее укладку и уплотнение и обеспечение требуемого режима твердения бетона.

Подбор  состава бетона.

     Состав бетона должен быть  таким, чтобы бетонная смесь  и затвердевший бетон имели  заданные значения свойств (удобоукладываемости, прочности, морозостойкости и т. п.), а стоимость бетона при этом была возможно более низкой.

Требуемая прочность бетона достигается:

1) выбором  марки цемента (она, как правило,  принимается в 1,5…2,5 раза выше  марки бетона);

2) расчетом  требуемого соотношения цемента  и воды (Ц/В) по формуле основного закона прочности бетона.

Количество  цемента определяется по полученным значениям В и В/Ц: Ц = В : (В/Ц).

Транспортирование бетонной смеси.

     Обязательное требование ко всем  видам транспортирования бетонной  смеси — сохранение ее однородности  и подвижности. На большие расстояния  транспортирование осуществляется  в специальных машинах — бетоновозах,  имеющих грушевидную емкость.  При движении емкость медленно  вращается, постоянно подмешивая  бетонную смесь. Это необходимо  для того, чтобы смесь не расслаивалась  от вибрации во время перевозки,  что часто происходит, когда смесь  транспортируют в кузовах самосвалов. В зимнее время должен быть  предусмотрен подогрев перевозимой  бетонной смеси.

На строительных объектах и заводах сборного железобетона смесь транспортируют в вагонетках, перекачивают бетононасосами и подают транспортерами.

Маркировка, транспортирование  и складирование  железобетонных изделий

     Каждое железобетонное изделие,  выпускаемое заводом и удовлетворяющее  требованиям ГОСТа или ТУ, маркируется несмываемой краской согласно ГОСТ 23009—78. Марка должна содержать обозначения основных характеристик изделия. Она состоит из трех групп знаков, разделенных дефисом. В первой группе указывается тип изделия (например, ФБ — фундаментный блок, К — колонна, ПС — па нель стеновая), во второй — несущая способность изделий, класс арматуры, вид бетона (Т — тяжелый, Я — ячеистый и т. п.) и в третьей — специальные свойства, выражающие условия применения изделия. Марка ставится так, чтобы она была хорошо видна и по ее расположению можно было судить о рабочем положении изделия. В некоторых случаях пишут специальные индексы «В» — верх, «Н» — низ.

     Кроме марки на изделии ставится  паспортный номер, в котором  указывается номер партии и  дата изготовления, а также заводская  марка (штамп ОТК), указывающая  на то, что изделие соответствует  требованиям ГОСТа или ТУ.

Транспортирование железобетонных изделий с завода на строительную площадку осуществляется автомобильным транспортом. Малогабаритные изделия перевозят на обычных  грузовых машинах; крупноразмерные  и тяжелые изделия (сваи, колонны, балки) — на тягачах с прицепом, стеновые панели — на специальных панелевозах.

     Приемка изделий производится  до их разгрузки представителем  строительной организации. При  этом проверяется сохранность  изделий, наличие соответствующего  паспорта и штампа ОТК завода  на изделиях.

     Укладка железобетонных изделий  на приобъектных складах производится согласно рекомендаций стандартов и технических условий на эти изделия. Изделия укладываются в штабеля так, чтобы была видна их заводская марка, а монтажные петли были обращены вверх.

     Положение железобетонных изделий  на складе должно воспроизводить  условия их работы в здании: стеновые панели устанавливают  почти вертикально (отклонение  от вертикали 8... 12°), плиты перекрытий, лестничные марши, балки, перемычки  укладывают горизонтально. Исключение  составляют лишь колонны и  сваи, которые хранят в горизонтальном  положении.

     При хранении изделий в штабелях  нижний ряд укладывают на деревянные  бруски-подкладки сечением не  менее 100 х 100 мм. Каждый последующий ряд прокладывают брусками или досками.

ВИДЫ  И СОДЕРЖАНИЕ МАРКИРОВОЧНЫХ  НАДПИСЕЙ И ЗНАКОВ

Маркировочные надписи подразделяют на:

основные; информационные.

Основные  надписи должны содержать:

марку конструкции; товарный знак или краткое  наименование предприятия-изготовителя; штамп технического контроля.

Информационные  надписи должны содержать:

дату  изготовления конструкции; величину массы  конструкции (для конструкций, масса  которых, превышает 0,5 т).

К маркировочным знакам относят:

монтажные знаки; государственный Знак качества по „Положению о государственном  Знаке качества" № 39-8/775 (для конструкций  высшей категории качества).

Монтажными  знаками являются изображения, указывающие:

место строповки конструкции; верх конструкции; место опирания конструкции; установочные риски на конструкции.

Допускается применение маркировочных надписей и знаков, не предусмотренных настоящим  стандартом. Изображение, наименование и назначение дополнительных маркировочных  надписей и знаков устанавливаются  стандартами или техническими условиями  на конструкции конкретных видов.