КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Цветные металлы и сплавы
Чугуны Обработки
В строительстве сталь применяют для изготовления конструкций, устройства кровель, подмостей, ограждения, для армирования железобетона. Стальные конструкции испытывают разнообразные нагрузки. Колонны работают на сжатие, балки – на растяжение, рельсы воспринимают ударные воздействия. Строительные конструкции работают в атмосферных условиях при обычных и пониженных температурах. Для их изготовления применяют хорошо свариваемые стали, не снижающие ударную вязкость вблизи свариваемого шва, имеющие высокую пластичность, хорошо обрабатывающиеся резанием.
Чугуны являются железоуглеродистыми сплавами с содержанием углерода более 2,14 %. Они подразделяются на белые, серые и ковкие. В белом чугуне весь углерод химически связан с железом в виде цементита FезС. В изломе – белого цвета с характерным блеском. Имеет повышенную твердость и хрупкость. Служит полуфабрикатом для переделки в сталь и для получения ковких чугунов. В серых чугунах углерод полностью или частично находится в свободном состоянии в виде графита. Содержание углерода не превышает 0,8 %. Из-за графитовых пластинчатых включений серый чугун более хрупкий и менее прочный материал по сравнению со сталью. Предел прочности sв составляет от 100 до 450 МПа, sи – от 280 до 650 МПа, твердость от – 120 до 289 НВ. Серый чугун модифицируют добавками SiCa, FeSi, Al, Mg. Графит приобретает шаровидную форму. Механические свойства чугуна повышаются. Его называют высокопрочным. Предел прочности при растяжении sв составляет 350–1000 МПа, твердость – 140–360 НВ.
Серые чугуны называют литейными. Из них методом литья изготавливают канализационные трубы, тюбинги метрополитена, отопительные радиаторы и др. Ковкие чугуны получают отжигом (томлением) белого чугуна при температуре 900–950 °С. Графит приобретает форму хлопьев, в результате чего пластичность чугуна повышается. Прочность чугуна sвсоставляет 330–600 МПа, твердость – 165–269 НВ. Их применяют для деталей, подвергающихся ударным и вибрационным нагрузкам (картеры, редукторы, муфты), для некоторых строительных деталей (кронштейны, фитинги).
Алюминий и его сплавы. Алюминий – легкий металл плотностью 2700 кг/м3, прочностью при растяжении sв = 80... 100 МПа, твердостью 20 НВ. Он имеет высокую электропроводность, пластичность, коррозионную стойкость. В строительстве алюминий применяют в виде: пигмента для приготовления красочных составов, которыми окрашивают металлические конструкций; газообразователя при получении ячеистых материалов; фольги. На поверхности алюминия образуется тонкая плотная оксидная пленка, стойкая к атмосферной коррозии. Это позволяет применять его для защиты алюминиевых и других сплавов от коррозии. Для повышения прочности алюминий легируют марганцем, медью, кремнием, железом и др. Алюминиевые сплавы подразделяются на литейные и деформируемые. К литейным относят сплавы алюминия с кремнием (силумины) с содержанием кремния от 6 до 13 %, алюминия с кремнием (4–8,5 %) и медью (4–8,5 %); сплав алюминия с медью (4–6,2 %); алюминия с магнием (4,5–13 %); сплав алюминия с прочими компонентами. Они маркируются буквами АЛ или АК, после которых идет номер сплава. В технике чаще всего применяются силумины. Для улучшения свойств в их состав, кроме кремния, могут вводиться магний, титан, бериллий. Прочность их sв = 128...334 МПа, твердость – 50–90 НВ. Силумины характеризуются хорошей текучестью в расплавленном состоянии и малой усадкой. Применяют их для изготовления сложных отливок.
К деформируемым сплавам, обрабатываемым давлением, относят: сплавы алюминия с марганцем (до 0,8 %); сплавы алюминия с магнием (2,8 %) –магналии; сплавы алюминия с медью (до 5,5 %) и магнием (до 0,8 %) – ду-ралюмины; сплавы алюминия с медью (до 2,6 %), магнием (до 0,8 %), кремнием (1,2 %) и марганцем (до 0,8 %) – авиаль; сплавы алюминия с цинком, магнием, медью – высокопрочные алюминиевые сплавы и др. Самыми распространенными деформируемыми сплавами являются ду-ралюмины. Медь и магний упрочняют сплавы, марганец повышает коррозионную стойкость. Прочность дуралюминов увеличивается после закалки при температуре 495–525 °С и последующим старением на воздухе в течение 4–5 суток. Для повышения коррозионной стойкости листовой алюминий плакируют, т. е. покрывают с двух сторон слоем чистого алюминия, и производят совместную горячую прокатку. Дуралюмины хорошо деформируются в горячем и холодном состоянии, свариваются точечной сваркой и не свариваются сваркой плавления. Сплавы алюминия применяются для изготовления прокатных профилей: уголков, швеллеров, двутавров, труб круглого и прямоугольного сечений. Эффективно его применение при возведении легких конструкций зданий и сооружений, особенно в большепролетных сооружениях, а также конструкций и изделий, к внешнему виду которых предъявляются повышенные эстетические требования (элементы выставочных павильонов, оконных и дверных заполнений). Медь и ее сплавы. Медь – металл красновато-розового цвета. Плотность меди составляет – 8,9 г/см3, температура плавления – 1083 °С, прочность –sв = 150...250 МПа, относительное удлинение d – более 50 %. Она обладает высокой электропроводностью, коррозионной стойкостью. На поверхности меди образуется темная пленка углекислых соединений меди, называемая патиной. Чистая медь из-за высокой стоимости и низкой прочности как конструкционный материал не применяется. Из-за высокой электропроводности медь используется в основном в электро- и радиотехнике, а из-за высокой теплопроводности применяется для различных теплообменников, нагревателей, холодильников. Из-за высокой коррозионной стойкости ее применяют в химической промышленности для изготовления трубопроводов, насосов и др.
Основное количество меди используется для изготовления сплавов -латуни и бронзы. Сплавы меди, в которых основным легирующим элементом является цинк, называют латунями. Содержание цинка составляет 4–40 %. Они маркируются: Л96, Л90,..., Л60, где цифры указывают количество меди в процентах. Прочность латуни s в = 250... 400 МПа, относительное удлинение d = 15... 35 %. Большую группу медно-цинковых сплавов составляют специальные (многокомпонентные) латуни, легированные одним или несколькими элементами: алюминием, никелем, марганцем, оловом и др. Латуни – самые распространенные сплавы на основе меди, которым присущи все основные положительные свойства меди: высокая электро- и теплопроводность, пластичность, коррозионная стойкость, но более высокая прочность и технологические свойства. Бронзы - сплавы меди с оловом, алюминием, свинцом, бериллием, кремнием, хромом и другими элементами. Это все сплавы меди, кроме латуней и медно-никелевых сплавов. Наибольшее применение имеют оловянные бронзы, где олово – основной легирующий элемент (до 10 %) и в качестве добавок вводятся цинк, свинец, фосфор, никель и др. Маркировка бронз расшифровывается следующим образом. Например, Бр ОЦС 4–4-2,5: Бр – бронза, О – олово, Ц – цинк, С – свинец, цифры 4; 4; 2,5 – содержание олова, цинка, свинца в процентах. Бронзы оловянные подразделяются на два вида – обрабатываемые давлением и литейные. Обрабатываемые давлением имеют прочность sв = 270... 800 МПа и более, относительное удлинение d = 3...40 %, твердость – 60 НВ. Бронзы обладают удовлетворительной электропроводностью, высокой коррозионной стойкостью, хорошими антифрикционными свойствами. Бронзы, обрабатываемые давлением, обладают хорошей пластичностью, упругостью, сопротивлением усталости. Применяют бронзы для изготовления водяной и паровой арматуры, подшипников, шестерней, пружин, деталей машин и пр.
Дата добавления: 2014-12-16; Просмотров: 390; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |