1.Задачи и содержание курса «Ткм». Строение и свойства металлов.

Задачи и содержание курса «Ткм»: В результате изучения Ткм студент ТФ должен знать:

• строение и св-ва металлов и неметаллов конструкционных материалов

• теоретические основы получения сплавов и способы улучшения их св-в

• классификацию и маркеровку конструкционных и инструментальных металических сплавов

Должен уметь:

• Правильно выбирать конструкционные материалы(металлы, сплавы, древесину и др. для изготовления деталей)

Уметь определять:

• св-ва металлов и сплавов

Уметь выполнять:

• основы операций термической обработки

Строение и свойства металлов.

Характерными свойствами металлов являются наличие металлического блеска и пластичности, высокая электро- и теплопроводность. Характерные свойства металлов обусловлены их строением.

Атомы металлов не однородны. Атом состоит из положительно заряженного тяжелого ядра, и окружающих ядро отрицательно заряженных электронов. Число электронов равно порядковому номеру элемента в таблице Д.И. Менделеева. В ядре атома находятся положительно заряженные элементарные частицы, называемые протонами. Количество протонов равно количеству окружающих ядро электронов. Кроме протонов, в ядре находятся тяжелые электрически нейтральные частицы – нейтроны. Масса электрона в 1840 раз меньше массы протона или нейтрона. Таким образом, вся масса атома сосредоточена в его ядре.

Электроны быстро вращаются вокруг ядра. Внешние, так называемые валентные, электроны у всех металлов относительно слабо связаны с ядром. Слабой связью внешних валентных электронов с ядром и объясняются характерные металлические свойства.

2.Понятия о металлургии. Металлов(руды, флюсы, топливо). Исходные материалы, применяемые для получения металлов(руды, флюсы, топливо).

Понятия о металлургии.

Металлургия – это область науки и техники, охватывающая процессы обработки руд, получения металлов и сплавов с определенными потребительскими свойствами.

Руда — вид полезных ископаемых, природное минеральное образование, содержащее соединения полезных компонентов (минералов, металлов) в концентрациях, делающих извлечение этих минералов экономически целесообразным. Экономическая целесообразность определяется кондициями на руду. Наряду с самородными металлами существуют руды металлов (железа, олова, меди, цинка, никеля и т .п.). — основные формы природной встречаемости этих ископаемых, пригодные для промышленно-хозяйственного использования. Различают металлические и неметаллические рудные полезные ископаемые; к последним относятся, напримерпьезокварц, флюорит и др. Возможность переработки руды обуславливается её запасами. Понятие руды изменяется в результате прогресса техники; с течением времени круг используемых руд и минералов расширяется. Выделяются различные типы руд.

Флю́сы (пла́вни) — в металлургии — неорганические вещества, которые добавляют к руде при выплавке металлов, чтобы снизить температуру плавления и легче отделить металл от пустой породы.

Флюсами, или плавнями, называются примеси, прибавляемые при выплавке металлов с целью образования шлака надлежащей степени плавкости. Впрочем, часто флюсами называются также примеси, прибавленные с целью разложить то или другое металлическое соединение или растворить металл или его соединения в массе прибавленного вещества и т. д. (см. Шлаки иШихта). Выбор флюса зависит от рода плавки и от состава руд. Например, при руде, богатой глинозёмом и кремнезёмом, флюс должен быть известковым или магнезиальным — этот случай имеет место на 9/10 всех чугуноплавильных заводов. Чистый известняк состоит из 56 % извести и 44 % угольной кислоты. Чтобы ввести в шихту 100 частей извести, надо 178,6 известняка. Конечно, можно прибавлять в печь и прямо известь, но это делается сравнительно редко. Известняки, содержащие окаменелости, иногда содержат много фосфора, что часто нежелательно; поэтому предварительный анализ известняков составляет существенную необходимость. Лучше всех мраморовидные, кристаллические известняки; мел применяется редко. Доломит, содержащий в среднем 60 % углекислого кальция и 40 % углекислого магния, находит себе также применение при плавке — он дает более легкоплавкие шлаки, чем чистый известняк. В доменном производстве главная цель применения флюсов — это связать кремнезем железной руды. Естественно, что чем меньше сам известняк содержит кремнезема, тем лучше. Кварц и другие минералы, содержащие кремнезем, — песчаники, роговые обманки, гранаты, полевые шпаты, базальты и т. д. — применяются при рудах очень богатых основаниями. Силикаты легче чистого кварца вступают в соединения и плавятся. Плавиковый шпат действует на шлаки чрезвычайно разжижающим образом. Температура плавления шлака им также сильно понижается. Дороговизна его и разъедание им стенок печи мешают его рядовому применению. В домну плавиковый шпат вводится в случае расстройства хода печи; иногда его засаживают в какое-нибудь определенное место печи, чтобы удалить образовавшиеся там настыли. Глинистые сланцы применяются в виде флюса при сильно известковистых рудах. Железо присаживается при плавке свинцовых, сурьмяных, ртутных руд главнейше для разложения руды: PbS + Fe = Pb + FeS. Руды мышьяка и сурьмы служат плавнями при плавке на кобальт и никель. Свинец служит для собирания золота и серебра при плавке медных руд. Металлические окислы присаживаются для различных целей: при пудлинговании — при рафинировании меди — для разделения металлов; для образования жидких шлаков — как сильные основания (плавка меди) и т. д. Шлаки того же или другого процесса служат также флюсами; действие их зависит от их состава.

То́пливо — вещество, из которого с помощью определённой реакции может быть получена тепловая энергия.