0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Основные сплавы для изготовления металлических форм

Металлическое литье металлов

Металлическое литье металлов – процесс получения изделий из металла при помощи метода заливания жидкого металла в специальную форму. Как известно, расплавить можно любой металл, а соответственно, и подвергнуть его литью.

Однако все металлы разные, они обладают разными химическими и физическими свойствами. Химический состав и структура металла играют здесь очень важную роль.

С особенностями технологии, ее разновидностями можно подробнее ознакомиться на выставочных семинарах и представленных стендах мероприятия «Металлообработка» .

Все металлы можно поделить на черные (марганец, хром, железо и его сплавы) и цветные (все остальные).

Сталь является самым применяемым сплавом в мире ввиду ее высокого содержания в земной коре, пластичности и тугоплавкости.

Виды стали при металлическом литье металлов

Существует 5 видов стали:

  • низкоуглеродистая;
  • среднеуглеродистая;
  • высокоуглеродистая;
  • низколегированная;
  • высоколегированная.

В промышленности в основном используется среднеуглеродистая сталь. Легированные элементы применяются для увеличения стойкости стали к коррозии, прочности, пластичности и других физических характеристик.

Чугун может быть использован в видах промышленности, считается хрупким сплавом. Распространен ввиду низкой себестоимости производства.

Существует 3 основных вида чугуна:

  • литейный, обладает высокой жесткостью, лучше всего подходит для станкостроения;
  • ковкий, содержание углерода от 2 до 4%, используется повсеместно, легко обрабатывается;
  • с шаровидным графитом, наиболее пластичный вид чугуна, главный недостаток – низкая ударная прочность.

Использование сплавов из цветных металлов после литья

Сплавы из цветных металлов обладают высокой стойкостью к коррозии. Каждый металл или сплав пригоден для разных целей:

  • Использование меди увеличивает теплопроводность и электропроводность.
  • Латунь применяется для создания товаров ширпотреба из-за своей дешевизны.
  • Бронза очень прочная и коррозостойкая, также используется повсеместно.
  • Никель устойчив к коррозии, для него характерно высокое тепловое сопротивление. Его сплавы не подвержены или подвержены в малой степени окисляющим кислотам.
  • Алюминиевые сплавы очень распространены, и их применение в промышленности становится все шире и мире. Они весьма прочны, при этом легки. Для сплавов с алюминием характерны теплопроводность, стойкость к коррозии и электропроводность.
  • Магний лучше всего подходит для выплавки легких сплавов.
  • Титан сочетает в себе прочность и легкость, из-за чего отлично подходит к авиастроению. Ввиду сильного загрязнения его поверхности увеличивается его твердость и уменьшается пластичность.
  • Драгоценные металлы применяются в электронике и стоматологии. Известны и популярны в основном тем, что редко встречаются в природе.

Виды литья металлов

Существуют 4 основных вида литья металлов:

  • статическая заливка (заливка в неподвижную форму). Самый распространенный вид литья, процедура проста: заливание до полного наполнения и ожидание до полного затвердевания;
  • литье под давлением. Как понятно из названия, во время процедуры литья металл находится под давлением. Это позволяет добиться высокой точности в производстве, высокого качества поверхности и высокой производительности;
  • центробежное литье. Процесс этого вида литья заключается в заливании металла в песочную или металлическую форму, находящуюся во вращении. Эффективно для создания труб и других круглых полых объектов;
  • вакуумная заливка. Плавка происходит в вакууме, это позволяет уменьшить содержание газов в составе сплава.

Особенности разных видов литейных форм

Что касается литейных форм, то они делятся на 2 вида: многократные и песочные (разовые).

Многократные формы в свою очередь делятся на изложницы и кокили (2 металлических вида), а также графитовые и керамические огнеупорные.

Изложницы используются для литья кованых и катаных сталей. Создаются зачастую из чугуна. Заполняются сверху.

Кокили – это форма закрытого составного вида. Собирается из нескольких комплектующих и имеет лишь небольшое отверстие для заливки.

Графитовая форма. Процесс создания – это механическая обработка графита.

Керамическая форма создается из огнеупорной керамической глины. Вместе с графитовыми формами применяются для повторного литья при неудовлетворительной попытке с кокилями.

Разовые формы изготовляют из кремнистого песка. Пригодны для литья металлов любого размера, конфигурации или сплава.

Современные технологии литья металлов рассматриваются на тематической выставке «Металлообработка» в ЦВК Экспоцентр.

На выставке Вы сможете увидеть все виды литья, узнать о новых технологиях, их преимуществах и недостатках.

Литье цветных сплавов в металлические формы — Технологические смазки

  • Металлургия сплавов
  • Литье цветных сплавов в металлические формы
    • Кокильные краски
    • Смазки для литья под давлением
    • Фильтры и фильтрационные устройства
    • Смазки для горячих ящиков
  • Литье в разовые формы
  • Обработка металлов давлением и резанием
  • Оборудование
  • Услуги
  • Сварка

Литье цветных сплавов в металлические формы и технологическая смазка

Особенность технологии литья в металлические формы заключается в многократном использовании пресс-форм, выполненных из металла. Металлическая форма (кокиль) определяет конфигурацию и свойства отлива. В отличие от разовой формы она имеет лучшую теплопроводность и минимальной газопроницаемость.

Эффективность литья в многоразовые пресс-формы.

Этот показатель следует рассматривать в сравнении с литьем в разовые формы. Преимуществами литья цветных сплавов в кокиль являются:

— Улучшение качества отлива. Повышается точность параметров отливок, улучшаются механические и физические свойства сплава.

— Повышается автоматизация производства. Благодаря многократному использованию кокиля устраняется трудоемкий процесс изготовления разовой литейной формы.

— Увеличение производительности труда. Приготовление смесей, формовка и другие процедуры, обязательные при литье в разовые формы, исключаются из производственного процесса. В результате производительность труда увеличивается вдвое, а также снижаются капитальные затраты.

Помимо этого, уменьшаются выбросы вредных для здоровья работников веществ. Эффективность литья в металлические формы зависит от грамотного использования всех преимуществ этого процесса в условиях конкретного производства.

Материалы и оборудование для организации производственного процесса.

Представленная на сайте нашей компании продукция представляет собой передовые разработки отечественных и зарубежных производителей. В частности, технологическую смазку под маркой СТАВРОЛ мы изготавливаем на производственной базе нашего предприятия.

В данном разделе каталога находятся следующие категории товаров:

— КОКИЛЬНЫЕ КРАСКИ. Предотвращают задиры и налипание металла.

— СМАЗКИ ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ. Обладают высокими разделяющими свойствами, улучшают качество поверхности отливок, предохраняют металл пресс-формы от коррозии.

— ФИЛЬТРЫ И ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА. Оборудование обеспечивает улучшение эксплуатационных свойств отливок и эффективно удаляет посторонние включения.

— СМАЗКИ ДЛЯ ГОРЯЩИХ ЯЩИКОВ. Изготовленная на основе минеральных масел смазка исключает или уменьшает прилипание сплава к поверхности. При этом материал санитарно и гигиенически безвреден для здоровья человека.

На представленные выше технологические смазки цена установлена существенно ниже, чем у конкурентной продукции. При этом качество смазочных материалов СТАВРОЛ не только не уступает, но зачастую превосходит аналогичные товары отечественных и зарубежных производителей.

Ознакомиться более детально с материалами и оборудованием для литья в металлические формы можно оформив заявку на нашем сайте.

Литейное оборудование

В 2020 году выставка металлообработки в рамках ИННОПРОМ, которая проходит в Екатеринбурге с 7 по 10 июля, вновь соберет производителей и покупателей оборудования, представителей государственных ведомств и экспертов отрасли из 96 стран мира. Самое масштабное промышленное мероприятие РФ традиционно привлекает внимание профессионального сообщества, СМИ и широкой общественности. В 2019 году выставку посетило более 43 000 человек, а среди статусных гостей были президент РФ Владимир Путин, министры торговли и промышленности, главы регионов и послы .

Читать еще:  Как заклепать металлическую заклепку?

Одним из ключевых разделов выставки станет блок «Материалы и оборудование для литья» во павильоне МВЦ . Производители и дистрибьюторы высокотехнологичного литейного оборудования из России и других стран представят свои последние разработки участникам рынка, заинтересованным в модернизации, повышении качества и эффективности литейного производства.

Литье является одним из древнейших способов металлообработки и изготовления металлических изделий. Постоянное совершенствование технологий позволяет открывать новые возможности для применения этого метода производства в промышленности. Поэтому данный раздел выставки металлообработки вызывает большой интерес у представителей концернов, заводов и производственных компаний из различных отраслей.

Изделия, полученные при помощи литья, широко применяются в следующих сферах:

  • Легкое и тяжелое машиностроение;
  • Станкостроение;
  • ВПК и оружейное производство;
  • Производство электроники и бытовой техники;
  • Серийное производство металлических изделий;
  • Медицина и протезирование;
  • ортопедия и ортодонтия;
  • Искусство, скульптура и ювелирное дело.

Технология литейного производства

Литье металла — это технологический процесс штучного или серийного производства изделий из металла с помощью заливки расплавленного до жидкого состояния металлического материала в литейную форму. Заполнив все полости формы, металл охлаждается и переходит из жидкого агрегатного состояния в твердое. После окончания процесса заготовка (отливка) приобретает цельность, прочность, конфигурацию и вид готового изделия.

Промышленные технологии литья металла:

  • Статическая заливка;
  • Литье под давлением;
  • Непрерывное горизонтальное литье;
  • Центробежное литье;
  • Вакуумная заливка;
  • Электрошлаковое литье и др.

Также технологии литья классифицируются по типу форм и способу получения готовых изделий. Применяются способы литья по песчаным, оболочковым или многократным формам, по формам из холоднотвердеющих смесей, литье в землю или в кокиль, а также литье по ртутным замораживаемым или газифицируемым моделям.

Литейное оборудование

В зависимости от способа получения отливок, необходимого размера и используемого материала для литья в технологическом процессе задействованы разные типы оборудования и вспомогательных материалов. В экспозиции выставки ИННОПРОМ будут представлены станки, механизмы и агрегаты, обеспечивающие как полный цикл производства в автоматизированном режиме, так и отдельные этапы производственных задач. Производители представят новые разработки и уже зарекомендовавшие себя модели — вы сможете сравнить технические характеристики и получить консультации по выбору оборудования для вашей продукции, масштаба производства и сопутствующих факторов.

Виды оборудования для литья:

  • Литейные автоматы и комплексы;
  • Линии горизонтального непрерывного литья;
  • Литейные печи (вакуумные, индукционные, плавильные, прокалочные);
  • Печи для спекания и выжигания (вакуумные, высоковакуумные, сверхтемпературные, , , искрового плазменного спекания;
  • Печи лабораторные для вакуумной пайки;
  • Вакуумные печи для термообработки (отжига, азотирования, закалки в газовой или масляной среде, кристаллизации);
  • Тигельные печи сопротивления (непрерывного или циклического типа);
  • Стержневые машины различного типа и размера;
  • Вибростолы;
  • Формовочные смесители;
  • Вспомогательные механизмы и устройства (кантователи, транспортирующие установки, оборудование для очищения отливок, химического анализа литья и др.)

Ассортимент продукции для литейного производства включает:

  • Готовые формы;
  • Металлы и сплавы;
  • Фильтры для фильтрации расплавов;
  • Трубки для отвода из литейных стержней газа;
  • Литейные ковши.

Формы для литья

В производстве используются литейные формы однократного и многократного применения. К последним относятся формы из огнеупорной керамики, металла или графита. Самые распространенные типы многоразовых форм: кокили (закрытые литейные формы) и изложницы (открытые формы).

Металлические формы обычно выполнены из чугуна либо жароустойчивой стали, а для создания отливок из цветных металлов используются медные, латунные, гипсовые оболочковые формы или формы из диоксида кремния в порошковой субстанции.

Также распространены из легкоплавкого металла, которые применяются для литья стали, некоторых видов сплавов и драгоценных металлов. Для заполнения таких используется пластмасса, парафин или ртуть.

Металлы и сплавы для промышленного литья:

  • Черные металлы (литейный чугун, чугун с шаровидным графитом, сталь);
  • Цветные металлы (бронза, латунь, медь, титан, магниевые, алюминиевые и никелевые сплавы);
  • Драгоценные металлы (золото, платина, серебро).

Также в процессе литья задействованы разнообразные расходные материалы:

  • Исходные стержневые смеси;
  • Огнеупорные основы для смесей;
  • Формовочные составы (гипс, асбест, кварцевый песок);
  • Добавочные компоненты, придающие смесям нужные свойства;
  • Смолы и отвердители;
  • Связующие композиции;
  • Изолирующие пасты;
  • Облицовочные материалы.

Не упустите шанс увидеть одну из самых масштабных экспозиций литейного оборудования на ИННОПРОМ в рамках выставки металлообработки в Екатеринбурге. Вход на мероприятие производится по единому электронному билету, который действителен в любой из дней мероприятия. Зарегистрируйтесь на сайте и получите бесплатный электронный билет для посетителей, заполнив анкету в Личном кабинете.

Если вы хотите стать участником выставки и презентовать свой ассортимент литейного оборудования и материалов, отправьте организаторам заявку на участие в выставке.

CASTLE.PRI.EE

Металлы и их сплавы

Металлы и их сплавы

Свойства металлов и их сплавов

Металлы и их сплавы, древесина, пластмассы, резина, картон, бумага, стекло относятся к машиностроительным материалам.

Наибольшее применение при изготовлении машин получили металлы и их сплавы.

Металлы и их сплавы обладают высокой теплопроводностью и электропроводностью, ковкостью, блеском.

Все металлы и их сплавы делятся на чёрные и цветные.

К чёрным металлам относятся железо и сплавы на его основе.

К цветным – все остальные металлы и сплавы.

В чистом виде металлы применяются очень редко.

Больше всего они применяются в виде сплавов.

Сплавами металлов называют сложные вещества, полученные путём сплавления одного металла с другими или металла с неметаллическими элементами.

Основные свойства металлов: прочность, твёрдость, ударная вязкость, ковкость, жидкотекучесть, свариваемость, обрабатываемость резанием.

Прочность – свойство металла или сплава, не разрушаясь, воспринимать воздействия внешних сил.

Твёрдость – свойство материала сопротивляться внедрению в него другого, более твёрдого тела.

Ударная вязкость – сопротивление металла разрушению при ударной нагрузке.

Ковкость – способность металла подвергаться ковке и другим видам обработки давлением.

Жидкотекучесть – свойство расплавленного металла заполнять литейную форму во всех её частях и давать плотные отливки точной формы.

Свариваемость – свойство металла давать прочные сварные соединения.

Обрабатываемость резанием – свойство металла подвергаться обработке режущими инструментами для придания деталям правильной формы, размеров и шероховатости поверхности.

Железо и его сплавы.

Железо – металл серебристо-белого цвета. Оно пластично, хорошо обрабатывается, широко распространено в природе, но в чистом виде почти не встречается.

Железо находится в земной коре в составе соединения с кислородом и другими элементами.

Эти соединения называют железными рудами.

Из них получают железо, которое применяют в виде различных сплавов с углеродом – чугунов и сталей.

Чугун – сплав железа с углеродом, содержащий более 2% углерода (обычно 3 — 4,5%), а также примеси других элементов.

Чугун является одним из самых дешевых и распространённых конструкционных материалов.

Он широко применяется в машиностроении.

Кроме того, из чугуна получают сталь.

По химическому составу и назначению чугуны подразделяются на серый (СЧ), легированный, специальный (ферросплав ), ковкий ( КЧ ), высокопрочный (ВЧ ).

Читать еще:  Шпаклевка металлических дверей

Сталь – сплав железа с углеродом, содержащий до 2,1% углерода.

Основное отличие стали от чугуна – это то, что сталь содержит меньшее количество углерода и примесей.

В зависимости от химического состава стали делятся на углеродистые и легированные.

Свойства углеродистой стали зависят от содержания углерода в ней.

С увеличением содержания углерода повышается твёрдость, упругость, прочность, хрупкость, но уменьшается пластичность.

Углеродистая сталь разделяется на конструкционную и инструментальную.

Цветные металлы и их сплавы.

Наиболее широкое применение получили медь, алюминий и сплавы на их основе, а также олово, цинк, свинец магний и др.

Медь – металл розовато-красного цвета, обладающий хорошей электропроводностью, теплопроводностью и пластичностью, но не высокой прочностью, хорошо обрабатывается.

Сплавы меди делятся на две группы – латуни и бронзы.

Латунь – сплав меди с цинком (цинка от 10 до 42 %). Латунь имеет большую прочность и электропроводность.

Бронза – сплав меди с оловом или другими элементами, кроме цинка. Бронзы имеют высокую прочность, хорошо обрабатываются резанием, имеют высокие литейные свойства и низкий коэффициент трения.

Алюминий – металл серебристо-белого цвета, лёгкий, мягкий и вязкий, хорошо отливается и прокатывается в листы и проволоку.

Алюминиевые сплавы подразделяются на литейные, которые предназначены для получения литых заготовок, и деформируемые, которые хорошо обрабатываются ковкой, штамповкой и прокаткой.

Наиболее распространённый из литейных сплавов – силумин (сплав алюминия с кремнием), а из деформируемых – дуралюминий ( сплав алюминия с медью и другими элементами ).

П.1. Материалы для пресс-форм

П.1. Материалы для пресс-форм

Гипс. Гипс достаточно часто используется для изготовления пресс-форм, так как при этом возможно изготовление эталона практически из любого материала, например из пластилина, воскообразных материалов, дерева и пр. Недостатком гипсовых пресс-форм является низкая прочность и недолговечность. Количество съемов не превышает нескольких десятков. Однако гипсовые пресс-формы в художественном литье обладают неоспоримым преимуществом в сравнении с другими материалами. Во-первых, пресс-формы, изготовленные из гипса, выполняются из множества больших и малых кусков, которые удерживаются на моделях с помощью толстого слоя гипса – раковины, дающей возможность точной сборки кусков при вынутой модели. Во-вторых, гипсовые куски можно подгонять друг к другу срезанием выступающих наружных частей при изготовлении и установке раковины. В-третьих, гипсовые формы обходятся относительно недорого.

Эпоксидные смолы . Для индивидуального производства удобно и экологически целесообразно изготовлять пресс-формы и из холоднотвердеющих эпоксидных смол методом свободной заливки на эталон. Пресс-форма, полученная таким способом, имеет высокую механическую прочность, не подвержена короблению, разбуханию, коррозии и обеспечивает хорошее качество моделей.

Эпоксидно-диановые неотвержденные смолы, или эпоксидные смолы, являются растворимыми реакционноспособными продуктами на основе этилхлоргидрина и дифенилолпропана. Они могут переводиться в твердое неплавкое состояние под действием отверждающих агентов различного типа (полиамины, полиамиды, фенолформальдегидные смолы и др.) при нормальной температуре. Чаще всего применяют полиэтиленполиамид по СТУ 49-2529-62.

Для улучшения свойств отвержденной смолы применяют пластификатор дибутил-фталат (ГОСТ 3863-79). Эпоксидные смолы, применяемые для пресс-форм, малотеплопроводны, что удлиняет время изготовления моделей. Для ускорения процесса отверждения и повышения теплопроводности в жидкую смолу вводят инертные наполнители-порошки: железный, алюминиевый и медный.

Формопласт . Применение эластичных материалов – формопластов, виксинта, резины и других синтетических каучуков – значительно упрощает изготовление пресс-форм. Большая упругость эластичных материалов и их способность сохранять первоначальную форму позволяют при извлечении модели как угодно деформировать пресс-форму, удаляя модели с поднутрениями и обратными углами и конусами. При отсутствии готового термопласта его можно изготовить самим. Для этого используются следующие материалы (по массе): полихлорвиниловая смола – 20 %, дибутилфталат – 76 %, стеарат кальция – 2 %, касторовое масло – 2 %. Материалы нагревают в эмалированной посуде на масляной бане под вытяжкой до 100 °C при энергичном перемешивании деревянной или алюминиевой мешалкой. При получении однородной массы температуру доводят до 120–130 °C и поддерживают при этой температуре до полного расплавления массы и удаления пузырьков воздуха. Жидкий формопласт разливают в емкости, в которых он затвердевает.

Виксинт – смола холодного отверждения. К этим смолам относят силиконовые герметики У-1-18, У-4-21, У-2-28 и др. Существуют и герметики специального назначения.

Например, У-ЗОМ; УТ-32; У Т-3 4 и пр., но из них наиболее распространены виксинты. Виксинтовые формы в металлическом и гипсовом кожухах могут широко использоваться как для запрессовки воска в пастообразном состоянии, так и для заливки жидкого модельного состава. Для получения эластичных форм применяют различные резиновые герметики. Лучшие показатели достигнуты при использовании силоксановых герметиков типа «Виксинт У-1-18», основные свойства которого приведены ниже:

• жизнеспособность – 0,5–6 ч;

• условная прочность при разрыве – 2,5 МПа;

• относительное удлинение при разрыве – не менее 170 %;

• твердость по Шору – 50–60;

• соотношение виксинт – катализатор – 100: 0,4;

• вид материала – паста белого цвета;

• жизнеспособность – не более 72 ч.

Виксинтовая пресс-форма обеспечивает высокую точность отпечатка, и ее не нужно смазывать разделительным составом.

Модели можно получать как свободной заливкой модельного состава, так и под небольшим давлением.

Пресс-форма может быть получена по эталону из различных материалов: металла, дерева, пластилина, глины, воскоподобных материалов и др.

Ласил . Ласил-Т – это высокопрочная силиконовая резина для изготовления пресс-форм и литейных форм для легкоплавких сплавов с температурой плавления ниже 350 °C, которая подходит для детального воспроизведения поверхностей и объектов при разработке прототипов, а также в художественных и реставрационных работах.

Силиконовая резина Ласил-Т представляет собой двухкомпонентный материал, состоящий из основы и катализатора (реагента), при смешивании которых в массе происходит процесс вулканизации при комнатной температуре. Ласил не имеет запаха и усадки, он прозрачен и выдерживает температуру до 350 °C. В формы, изготовленные из ласила, можно непосредственно заливать сплавы на основе цинка, олова, свинца, а также сплавы Вуда и Розе. В формы из отвержденного силикона можно отливать изделия из целого ряда неметаллических материалов: воск, гипс, полиуретан, бетон, полиэфир и другие термореактивные смолы.

Ласиловые формы обладают смазывающей способностью и при работе не требуют использование тальковой пудры. Кроме того, прозрачность формы облегчает работу форматора и процесс создания восковых моделей. Приводим техническую характеристику ласил?-Т.

Основа в несмешанном виде

Смесь 100 частей основы и 10 частей отверждающего реагента по весу

Резина . Для пресс-форм используют сырую резину на основе искусственного каучука. Используют СКН-40М, СКИ-3, СКН-26, СКЕИгОМ. В качестве вулканизирующих агентов используют ПДК (пероксид дикумила), Ф-40 (пероксимон), ХДО (хинондиоксим) и ХДО + Мп02. Вулканизацию проводят при 150 °C в течение 20–45 мин. После вулканизации получается эластичная пресс-форма со следующими физико-механическими свойствами.

Резина СКН-40М с вулканизирующим агентом ПДК при 150 °C в течение 35 мин дает ?в = 11 МПа, ?ост= 4 %, ? = 400 %, твердость по ТМ-2 = 55.

Читать еще:  Галтовка металлических деталей

Резина СКИ-3 с ПДК при 150 °C в течение 35 мин дает ?в= 14 МПа, ?ост = 6 %, ? = 780 %, твердость по ТМ-2 = 36.

Резина СКН-26 с Ф-40 при 150 °C в течение 35 мин дает ?в= 14,8 МПа, ?ост= 6 %, ? = 810 %, твердость по ТМ-2 = 38.

Резина СКН-40М с ХДО при 150 °C в течение 45 мин дает ?в=12 МПа, ?ост= 24 %, ? = 850 %, твердость по ТМ-2 = 34.

Резина СКН-40М с ХДО + МnО2 при 150 °C в течение 20 мин дает ?в= 14 МПа, ?ост= 16 %, ? = 740 %, твердость по ТМ-2 = 42.

Металлические материалы . Для изготовления пресс-форм отливок серийного производства с несложным профилем применяются легкоплавкие сплавы, чаще всего оловянно-свинцовые, и реже легкие, такие как сплавы на алюминиевой основе (табл. П.1).

Сплавы для литых пресс-форм

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Основные сплавы для изготовления металлических форм

Металлы и сплавы


В промышленности металлы применяются в основном в виде сплавов: черных (чугун, сталь) и цветных (бронза, латунь, дюралюминий и др.)

.
Сталь и чугун — это сплавы железа с углеродом. Но в стали содержание углерода немного меньше, чем в чугуне.

В чугуне содержится от 2 до 4% углерода. В состав чугуна входят также кремний, марганец, фосфор и сера. Чугун — хрупкий твердый сплав. Поэтому его используют в тех изделиях, которые не будут подвергаться ударам. Например, из чугуна отливают радиаторы отопления, станины станков и другие изделия.

Сталь, как и чугун, имеет примеси кремния, фосфора, серы и других элементов, но в меньшем количестве.
Сталь не только прочный, но и пластичный металл. Благодаря этому она хорошо поддается механической обработке. Сталь бывает мягкой и твердой.


Более твердая сталь используется для изготовления проволоки, гвоздей, шурупов, заклепок и других изделий.

Из очень твердой стали делают металлические конструкции (конструкционная сталь) и режущие инструменты (инструментальная сталь). Инструментальная сталь имеет большую, чем конструкционная, твердость и прочность.

Добавление в сталь таких элементов, как хром, никель, вольфрам, ванадий, позволяет получить сплавы с особыми физическими свойствами — кислотостойкие, нержавеющие, жаропрочные и т. д.

Чугун выплавляют из железной руды в доменных печах. Руду вместе с коксом (специально обработанным углем, который дает при горении высокую температуру) загружают в доменную печь сверху. Снизу в домну все время вдувают чистый горячий воздух, чтобы кокс лучше горел. Внутри печи образуется высокая температура, руда плавится, и полученный чугун стекает на дно печи. Расплавленный металл вытекает из отверстия домны в ковши. Из смеси чугуна со стальным ломом в мартеновских печах, конверторах и электропечах получают сталь.


Из цветных сплавов наиболее широко применяются бронза, латунь и дюралюминий.

Бронза — желто-красный сплав на основе меди с добавлением олова, алюминия и других элементов. Отличается высокой прочностью, стойкостью против коррозии. Из бронзы отливают художественные изделия, делают сантехническую арматуру, трубопроводы, детали, работающие в условиях трения и повышенной влажности.

Латуньсплав меди с цинком, желтого цвета. Имеет высокую твердость, пластичность, коррозийную стойкость. Выпускается в виде листов, проволоки, шестигранного проката и применяется чаще всего для изготовления деталей, работающих в условиях повышенной влажности.

Дюралюминийсплав алюминия с медью, цинком, магнием и другими металлами, серебристого цвета. Обладает высокими антикоррозийными свойствами, хорошо обрабатывается. Дюралюминий широко применяют в авиастроении, машиностроении и строительстве, где требуются легкие и прочные конструкции.

Основные свойства металлов

Вы знаете, что металлы обладают различными свойствами. Одни из них мягкие, вязкие, другие твердые, упругие или хрупкие. Знать свойства металлов необходимо для того, чтобы правильно определить наиболее подходящий для того или иного изделия материал.

Физические свойства.

К этим свойствам относятся: цвет, удельный вес, теплопроводность, электропроводность, температура плавления.

Цвет металла или сплава является одним из признаков, позволяющих судить о его свойствах.
Металлы различаются по цвету. Например, стальсероватого цвета, цинксиневато-белого, медьрозовато-красного.
При нагреве по цвету поверхности металла можно примерно определить, до какой температуры он нагрет, что особо важно для сварщиков. Однако некоторые металлы (алюминий) при нагреве не меняют цвета.

Поверхность окисленного металла имеет иной цвет, чем не окисленного.

Удельный весвес одного кубического сантиметра вещества, выраженный в граммах. Например, углеродистая сталь имеет удельный вес, равный 7,8 г/см3. В авто- и авиастроении вес деталей является одной из важнейших характеристик, поскольку конструкции должны быть не только прочными, но и легкими. Чем больше удельный вес металла, тем более тяжелым (при равном объеме) получается изделие.

Теплопроводностьспособность металла проводить тепло — измеряется количеством тепла, которое проходит по металлическому стержню сечением в 1 см2 за 1 мин. Чем больше теплопроводность, тем труднее нагреть кромки свариваемой детали до нужной температуры.

Температура плавлениятемпература, при которой металл переходит из твердого состояния в жидкое. У стали, например, температура плавления гораздо более высокая, чем у олова.

Чистые металлы плавятся при одной постоянной температуре, а сплавы — в интервале температур.

Механические свойства.

К механическим свойствам металлов и сплавов относятся прочность, твердость, упругость, пластичность, вязкость.
Эти свойства обычно являются решающими показателями, по которым судят о пригодности металла к различным условиям работы.

Прочность способность металла сопротивляться разрушению при действии на него нагрузки.

Твердостьспособность металла сопротивляться внедрению в его поверхность другого более твердого тела. Если ударить молотком по кернеру, поставленному на стальную пластинку, образуется небольшая лунка. Если то же самое сделать с пластинкой из меди, лунка будет больше. Это свидетельствует о том, что сталь тверже меди.

Упругостьсвойство металла восстанавливать свою форму и размеры после прекращения действия нагрузки. Высокой упругостью должна обладать, например, рессоры и пружины, поэтому они изготовляются из специальных сплавов. Попробуйте одновременно растянуть и отпустить пружины из стальной и медной проволоки. Вы увидите, что первая вновь сожмется, а вторая останется в том же положении. Значит, сталь более упругий материал, чем медь.

Пластичностьспособность металла изменять форму и размеры под действием внешней нагрузки и сохранять новую форму и размеры после прекращения действия сил. Пластичность — свойство, обратное упругости. Чем больше пластичность, тем легче металл куется, штампуется, прокатывается.

Вязкостьспособность металла оказывать сопротивление быстро возрастающим (ударным) нагрузкам. Например, если наносить удары по чугунной плите, она разрушится. Чугун — хрупкий металл. Вязкость — свойство, обратное хрупкости. Вязкие металлы применяются в тех случаях, когда детали при работе подвергаются ударной нагрузке (детали вагонов, автомобилей и т. п.).

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector