33. Классификация, маркировка и применение чугунов.

В зависимости от формы углерода чугуны бывают следующих видов.

Белый чугун имеет в изломе белый цвет и характерный блеск. Углерод в белом чугуне находится в связанном состоянии в виде цементита. Отличается высокой твердостью и хрупкостью и практически полностью перерабатывается в сталь и ферросплавы.

Серый чугун, в котором весь углерод находится в свободном состоянии в виде пластинчатого графита. Маркируют его буквами «СЧ». Применяются в станкостроении, в авто- и тракторостроении , в химическом машиностроении, производстве компрессоров, насосов, для изготовления санитарно-технических изделий.

Высокопрочный чугун, в котором графит имеет шаровидную форму. Маркируется буквами «ВЧ». Из высокопрочных чугунов изготовляют детали, подвергающиеся значительным нагрузкам: коленчатые валы, зубчатые колеса, прокатные валки, корпуса насосов паровых турбин.

Ковкий чугун получают из белых чугунов путем отжига, при котором углерод переходит в свободное состояние в виде хлопьевидного графита. Маркируют буквами «КЧ». Применяют для изготовления деталей, работающих при больших динамических и статических нагрузках.

Обозначение чугунов.

Передельный чугун, предназначенный для дальнейшего передела в сталь и переплавки в чугунолитейных цехах при производстве отливок, в зависимости от назначения изготовляют для сталеплавильного производства марок П1 и П2; для литейного – марок ПЛ1 и ПЛ2; фосфористый – марок ПФ1, ПФ2 и ПФ3; высококачественный – марок ПВК1, ПВК2 и ПВК3.

Литейный чугун, предназначенный для дальнейшей переплавки в чугунолитейных цехах, изготовляют следующих марок: Л1, Л2, Л3, Л4, Л5, Л6 и рафинированный магнием ЛР1, ЛР2, ЛР3, ЛР4, ЛР5, ЛР6, ЛР7.

К специальным видам чугуна относятся ферросплавы. Ферросплавы отличаются от чугуна тем, что они содержат более низкий процент железа, а также тем, что могут содержать 2 % и менее углерода. Основные виды ферросплавов: ферросилиций (марки ФС20, ФС25…ФС90); феррохром (ФХ001А, ФХ006Б); ферромарганец; ферроникель, ферромолибден.

34. Классификация и маркировка сталей. Для обозначения марок сталей и сплавов принята буквенно-цифровая система.

Углеродистые стали обыкновенного качества обозначаются буквами Ст, перед которыми указывают группы стали Б или В, за буквами - цифры от 0 до 6 — условный номер марки в зависимости от химического состава и механических свойств. Чем больше число, тем больше содержание углерода в стали, выше прочность и ниже пластичность. Примеры обозначения углеродистых сталей обыкновенного качества: ВСт5Гпс3, Ст3пс.

Углеродистые качественные конструкционные стали.

Качественные углеродистые стали маркируют цифрами: 05, 08, 10, 15, 20, ..., 85, которые указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Такие стали делят на несколько групп.

Низкоуглеродистые качественные стали. Среднеуглеродистыхе стали. Высокоуглеродистые стали.

Углеродистые инструментальные стали маркируют следующим образом: впереди ставят букву У, затем цифру—среднее содержание углерода, выраженное в десятых долях процента. Для обозначения высококачественных сталей в конце марки ставится буква А, а особо высококачественных сталей — буква Ш.

Легированные стали. В легированных сталях основные легирующие элементы обозначают буквами: А - азот, К - кобальт, Т - титан, Б - ниобий, В - вольфрам, Г - марганец, Д - медь, Н - никель, П - фосфор, Р - бор, С - кремний, Ф - ванадий, М – молибден, Х - хром, Ц -цирконий, Ю - алюминий. Цифры после буквы в обозначении марки стали показывают примерное количество того или иного элемента, округленное до целого числа.

35.Цветные металлы и сплавы. Характеристика. Применение. Цветные металлы и их сплавы широко применяются в различных отраслях, так как обладают рядом положительных свойств: низкой плотностью при удовлетворительной прочности, высокой теплопроводностью и электропроводностью, коррозионной стойкостью. На предприятиях цветной металлургии перерабатывают алюминий, медь, олово, цинк, никель, хром, благородные и другие металлы.

По физическим и химическим свойствам нежелезные металлы делят на следующие группы:

1. Легкие (плотность до 5 г/см3) – магний, бериллий, алюминий, титан.

2. Тяжелые – медь, никель, кобальт, свинец, молибден, золото, серебро, платина, вольфрам, тантал.

3. Легкоплавкие – олово, свинец, цинк.

4. Тугоплавкие – вольфрам, молибден, тантал, ниобий, хром.

5. Благородные – золото, серебро и металлы платиновой группы. Обладают высокой устойчивостью к коррозии.

6. Радиоактивные металлы применяются преимущественно в сплавах для атомной энергетики.

7. Рассеянные металлы – ванадий, кадмий, галлий, индий, таллий, германий, гафний, селен, теллур, рений.

8. Редкоземельные применяются для модифицирования стали (лантан, церий, неодим).

9. Щелочноземельные металлы (калий, натрий, литий, кальций).

Свойства и применение цветных металлов и сплавов.

Медь и ее сплавы.

Медь — пластичный металл красновато-розового цвета, легкоплавкий, тяжелый. Медь обладает высокой электро- и теплопроводностью, способностью образовывать сплавы, хорошей коррозионной стойкостью в обычных атмосферных условиях.

Применяют медь в электротехнической промышленности, для легирования сталей, при изготовлении теплообменников, припоев, порошка для производства металлокерамики. Для изготовления бытовых изделий используют преимущественно сплавы меди.

Бронза — это сплав меди с оловом или другими металлами.

По химическому составу бронзы классифицируются на оловянные и безоловянные.

Оловянные бронзы обладают высокими механическими, литейными, антифрикционными свойствами, хорошей коррозионной стойкостью и обрабатываемостью резанием.

Бронзы используют для изготовления потребительских товаров, а также различных художественных и скульптурных изделий.

Никель - белый металл с желтоватым оттенком, относительно твердый и имеющий сравнительно высокую температуру плавления. Характеризуется ковкостью, пластичностью, прочностью, а также имеет высокую стойкость к коррозии и окислению.

Никель в основном используют в производстве сплавов; для покрытия других металлов, обычно методом электролитического осаждения; как катализатор многих химических процессов. Жаростойкие никелевые сплавы применяют для изготовления газопроводов, камер сгорания и других узлов и деталей авиационных двигателей, газотурбинных двигателей.

Алюминий и его сплавы.

Алюминий — пластичный металл серебристо-белого цвета с голубоватым оттенком. Обладает высокой теплопроводностью и электропроводностью, хорошо обрабатывается давлением и сваривается, на воздухе покрывается тонкой оксидной пленкой, защищающей металл от дальнейшего окисления и коррозии в атмосферных условиях, в воде и других средах.

Применение алюминия обусловлено его свойствами. Из чистого алюминия изготавливают электрические конденсаторы, выпрямители, полупроводниковые приборы, электрические провода и шнуры; его используют в производстве зеркал и отражателей.

Свинец и его сплавы.

Свинец - синевато-серый металл, тяжелый, отличается высокой ковкостью, легкоплавкостью и мягкостью; характеризуется высокой стойкостью к воздействию кислот и поэтому используется на химических предприятиях. Сплавы на основе свинца применяют в типографском деле, антифрикционных подшипниках, аккумуляторах, припоях, для изготовления свинцовой дроби, пуль.