Питання для самоконтролю
Методи переробки дрібних часток сировини.
Чому протиточні теплообмінники більш ефективні ніж прямоточні?
Чим визначається якість питної води?
Що таке ”абсолютна вологість повітря” і ”відносна вологість повітря”?
Зміст сертифіката на партію руди або концентрата.
Тести
1.Товарними рудами називають:
А. Руди видобуті з надр
Б. Збагачені на вміст корисного елемента
В. Після підготовчих операцій
Г. Мінеральні породи
2. Флотацію використовують:
А. Для збагачення бідних залізних руд
Б. Для збагачення бідних руд кольорових металів
В. Для відокремлення шкідливих домішок
Г. Для відокремлення важких фракцій
3. Якість питної води не характеризуеться:
А. Твердістю
Б. Запахом
В. Вмістом кисню
Г. Кольором
4.Якість повітря не характеризуеться:
А. Вмістом пилу
Б. Запахом
В. Абсолютною вологістю
Г. Відносною вологістю
5.До чорних металів не відносять:
А. Залізо
Б. Марганець
В. Сурьму
Г.Хром
6.Найдорожчий метал за відносною вартістю:
А. Свинець
Б. Марганець
В.Кобальт
Г.Хром
3. Металознавство та металопродукція
3.1 Будова і властивості матеріалів
Для забезпечення потреб окремих галузей промисловості використовують велику кількість різноманітних матеріалів, попит на які весь час змінюється. Використання того чи іншого матеріала залежить від його властивостей, які являються об’єктивними, притаманними йому від природи. Вони виявляються при виготовленні виробів та їх експлуатації і впливають на довговічність, поведінку при транспортуванні та зберіганні. Багато властивостей різних матеріалів пов’язані між собою. Через це зміна одних властивостей викликає зміну інших.
Будова і властивості матеріалів, зв’язок між властивостями та складом чи будовою, шляхи впливу на властивості вивчає наука матеріалознавство. Один з її розділів – металознавство – вивчає будову і властивості металів та їх сплавів. На металознавстві базуються такі науки як металургія, технологія металів, корозія та інші. Всі матеріали і речовини у твердому стані мають кристалічну або аморфну будову. Кристалічна будова характеризується розташуванням атомів за геометрично правильною схемою на певній відстані один від одного які утворюють у площині атомну сітку, а у просторі атомно-кристалічну решітку. Аморфна будова характеризується хаотичним розташуванням атомів.
Металічні матеріали поділяються на метали та металічні сплави. Всі метали та сплави мають кристалічну будову яка характеризується закономірним розташу-ванням атомів у просторі з утворенням атомно-кристалічної решітки. Найменший об’єм кристала, що дає уявлення про атомну будову метала називають елементарним кристалічним чарунком (ячейкою). Найчастіше зустрічають прості типи решіток: кубічну об’ємно центрована (ОЦК), кубічна гранецентрована (ГЦК) та гексагональна щільноупакована (Рис. 3.1).
Рисунок3.1
Прості типи атомно-кристалічних решіток
Якщо елементарні чарунки розташовані правильно і багаторазово повторюються, то такі утворення називають монокристалом.
Перехід з твердого стану в рідину називають плавленням, а з рідини у твердий стан – кристалізацією. Механізм кристалізації полягає в тому, що при певному зниженні температури у рідині починають утворюватись центри кристалізації (зародиші). Ними можуть бути групи випадково злипшихся атомів, елементарні чарунки або тугоплавкі домішки (Al2O3). При поступовому знижені температури до зародишів приєднують з розплава атоми метала та одночасно продовжують утворюватись нові центри кристалізації (Рис. 3.2). Спочатку кристали ростуть вільно, зберігаючи правильну геометричну форму. При торканні кристалів рост їх окремих граней припиняється. Правильна геометрична форма порушується. Утворюються полікристали, що складаються з великої кількості елементарних чарунків, довільно орієнтованих у просторі. Їх називають кристалами або зернами. Величина зерна залежить від числа центрів кристалізації та швидкості росту кристалів. Чим більше центрів кристалізації тим, тим більша кількість кристалів утворюється у певному об’ємі і кожний кристал (зерно) буде меншого розміру. Величина зерна в значній мірі впливає на механічні властивості. При зменшенні розмірів зерна підвищується в’язкість і пластичність. Для збільшення числа центрів кристалізації вводять модифікатори (домішки), а для уповільнення швидкості росту – збільшують швидкість охолодження.
Рисунок 3.2 Схема механізма
кристалізації.
П
ри
кристалізації аморфних тіл ніяких
якісних змін у будові не відбувається
(Рис.3.3), бо атоми розташовані так само
хаотично, як і у рідині. При кристалізації
кристалічних речовин завжди спостерігається
чітка межа переходу з рідкого стану у
твердий (Рис. 3.4).
Рисунок 3.3 Крива охолодження
аморфної речовини
Рисунок 3.4 Крива охолодження
кристалічної речовини
Д
ля
деяких металів (Fe, Co, Mn, Ti, Zr, U, Sn) характерна
здатність створювати різні типи решіток
при зміні температури. Таку властивість
називають поліморфізмом або алотропією.
Різні кристалічні форми тієї самої
речовини називають поліморфними
(алотропічними) модифікаціями (Рис.
3.5). Алотропічні форми позначають
грецькими літерами ,
,
тощо.
П
Рисунок
3.5 Крива
охолодження заліза
за яких відбуваються алотропічні перетворення називають критичними.
Вплив реальних умов кристалізації на структуру метала підтверджується будовою зливка (Рис. 3.6). При первинному торканні розплавленого метала стінок ливарної форми через високу швидкість охолодження утворюється прошарок дрібних зерен. Створений прошарок змінює умови тепловідводу, а розплавлений метал нагріває стінки ливарної форми. Тому швидкість охолодження значно зменшується і кристали ростуть у напрямку тепла. Створюються стовпчасті зерна. У центрі зливка довго зберігається висока температура та зникає певна направленість відводу тепла і створюються всі умови для росту зерен. Утворюються великі зерна. У верхню частину спливають більш легкі неметалеві домішки та розчинені гази. За рахунок зменшення об’єму при охолоджені утворюється усадочна воронка.
Рисунок
3.6 Будова зливка метала