
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины по гос
- •1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •Раздел 1. Производство черных и цветных металлов
- •1.2. Производство стали
- •Раздел 2. Литейное производство
- •Раздел 3. Обработка металлов давлением
- •3.1. Общая характеристика обработки металлов давлением
- •3.2. Теоретические основы обработки металлов давлением
- •3.3. Тепловой режим горячей обработки давлением
- •3.4. Прокатка, волочение, прессование
- •3.5. Ковка
- •3.6. Горячая объемная штамповка
- •3.7. Листовая штамповка
- •3.8. Обработка пластическим деформированием
- •Раздел 4. Технология сварочного производства
- •4.1. Общие сведения о технологии сварочного производства
- •4.2. Способы сварки плавлением
- •Раздел 5. Технология обработки конструкционных
- •5.2. Физические основы процесса резания
- •5.3. Общие сведения о металлорежущих станках
- •5.4. Обработка на металлорежущих станках
- •Раздел 6. Неметаллические материалы и технология их переработки в изделия
- •6.1. Общая характеристика неметаллических материалов
- •6.2. Пластические массы
- •2.2.2. Тематический план дисциплины для студентов очно-заочной формы обучения
- •2.2.3. Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения
- •2.4.2. Лабораторные работы для студентов всех форм обучения
- •2.5. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект Введение
- •Раздел 1. Производство черных и цветных металлов
- •1.1. Производство чугуна
- •1.2. Производство стали
- •1.3. Производство цветных металлов
- •Раздел 2. Литейное производство
- •2.1. Общая характеристика литейного производства
- •2.2. Теоретические основы производства отливок
- •2.3. Технология изготовления отливок в песчано-глинистых разовых формах2
- •2.4. Специальные способы литья
- •Раздел 3. Технология обработки давлением
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Теоретические основы обработки металлов давлением
- •3.3. Тепловой режим горячей обработки давлением
- •3.4. Прокат и его производство
- •3.5. Ковка
- •3.6. Горячая объемная штамповка
- •3.7. Листовая штамповка
- •3.8. Обработка пластическим деформированием
- •Раздел 4. Технология сварочного производства
- •4.1. Общие сведения о технологии сварочного производства
- •4.2. Способы сварки плавлением
- •4.3. Способы сварки давлением
- •4.4. Нанесение износостойких и жаропрочных покрытий
- •4.5. Пайка металлов и сплавов
- •Раздел 5. Технология обработки конструкционных материалов резанием
- •5.1. Общие сведения о процессе резания материалов
- •5.2. Физические основы процесса резания
- •5.3. Общие сведения о металлорежущих станках
- •5.4. Обработка на металлорежущих станках
- •5.5. Автоматизация обработки материалов резанием
- •5.6. Отделочные методы обработки
- •5.7. Электрофизические и электрохимические методы обработки
- •Раздел 6. Неметаллические материалы и технология их переработки в изделия
- •6.1. Общая характеристика неметаллических материалов
- •6.2. Пластические массы
- •6.3. Изделия из резины
- •6.4. Изделия порошковой металлургии
- •Заключение
- •3.3. Глоссарий (краткий словарь терминов)
- •Раздел 1. Производство стали и чугуна
- •Раздел 2. Основы литейного производства
- •Раздел 3. Обработка металлов давлением
- •Раздел 4. Сварочное производство
- •Раздел 5. Обработка металлов резанием и металлорежущие станки
- •3.4. Методические указания к проведению практических занятий
- •3.5. Методические указания к выполнению лабораторной работы Работа №1. Технология газовой сварки
- •1. Теоретическая часть
- •2. Практическая часть
- •3. Содержание отчета
- •Работа №2. Выбор режимов стыковой и роликовой электрической контактной сварки
- •1. Теоретическая часть
- •2. Практическая часть
- •3. Содержание отчета
- •Работа №3. Измерение геометрических параметров токарных резцов
- •1. Теоретическая часть
- •2. Практическая часть
- •3. Содержание отчёта
- •1. Теоретическая часть
- •2. Порядок выполнения работы
- •3. Содержание отчёта
- •Задание 2. Разработка технологического процесса горячей объёмной штамповки
- •1. Теоретическая часть
- •2. Порядок выполнения работы
- •3. Содержание отчёта
- •4.2. Текущий контроль. Тренировочные тесты
- •Тест №1. Раздел 1. Производство стали и чугуна
- •Тест №2. Раздел 2. Основы литейного производства
- •Тест №3. Раздел 3. Обработка металлов давлением
- •Тест №4. Раздел 4. Сварочное производство
- •Тест №5. Раздел 5. Обработка металлов резанием и металлорежущие станки
- •4.3. Итоговый контроль. Вопросы к экзамену
- •Технология конструкционных материалов Учебно-методический комплекс для студентов
1.3. Производство цветных металлов
Производство меди
Наиболее распространенные руды – медный колчедан и медный блеск, содержащие 1…2 % меди.
90 % первичной меди получают пирометаллургическим способом, 10 % - гидрометаллургическим.
Гидрометаллургический способ – получение меди путём её выщелачивания слабым раствором серной кислоты и последующего выделения металлической меди из раствора.
Получение меди пирометаллургическим способом состоит из обогащения методом флотации, окислительного обжига, плавки на штейн, продувки в конвертере и рафинирования.
Метод флотации позволяет получать медный концентрат, содержащий 10…35 % меди.
После обжига руда и медный концентрат подвергаются плавке на штейн (Cu2S, FeS) при температуре в зоне плавки 1450 0C. Штейн содержит 20…50 % меди.
Полученный
медный штейн, с целью окисления сульфидов
и железа, подвергают продувке сжатым
воздухом в горизонтальных конвертерах
с боковым дутьём. Образующиеся окислы
переводят в шлак, а серу – в
.
Тепло в конвертере выделяется за счёт
протекания химических реакций без
подачи топлива.
Продувкой в конвертере при температуре 1200…1300 °C получают черновую медь, содержащую 98,4…99,4 % меди. Эту медь сливают в ковш и разливают в стальные изложницы или на разливочной машине.
Черновую медь рафинируют для удаления вредных примесей, проводят огневое, а затем электролитическое рафинирование.
После огневого рафинирования получают медь чистотой 99…99,5 %.
Электролитическое рафинирование проводят для получения чистой от примесей меди (99,95 %).
Медь по чистоте подразделяется на марки: М0 (99,95% Cu), М1 (99,9%), М2(99,7%), М3 (99,5%), М4 (99%).
Производство магния
Для получения магния наибольшее распространение получил электролитический способ, сущность которого заключается в получении чистых безводных солей магния, электролизе этих солей в расплавленном состоянии и рафинировании металлического магния.
Электролиз осуществляют в электролизере, футерованном шамотным кирпичом. Анодами служат графитовые пластины, а катодами – стальные пластины. Ионы магния движутся к катоду и после разряда выделяются на поверхности, образуя капельки жидкого чернового магния. Магний с поверхности электролита удаляют вакуумным ковшом.
Черновой магний содержит 5 % примесей, поэтому его рафинируют переплавкой с флюсами. Затем разливают в изложницы на чушки.
Вопросы для самопроверки по теме 1.3:
1. Назовите основные медные руды и укажите методы их обогащения.
2. Назовите способы рафинирования меди.
3. Какова сущность электролитического рафинирования меди?
4. Объясните сущность получения магния.
Раздел 2. Литейное производство
2.1. Общая характеристика литейного производства
Теория и практика технологии литейного производства на современном этапе позволяет получать изделия с высокими эксплуатационными свойствами. Отливки надежно работают в реактивных двигателях, атомных энергетических установках и других машинах ответственного назначения. Они используются в изготовлении строительных конструкций, металлургических агрегатов, морских судов, деталей бытового оборудования, художественных и ювелирных изделий.
Современное состояние литейного производства определяется совершенствованием традиционных и появлением новых способов литья, непрерывно повышающимся уровнем механизации и автоматизации технологических процессов, специализацией и централизацией производства, созданием научных основ проектирования литейных машин и механизмов.
Важнейшим направлением повышения эффективности является улучшение качества, надежности, точности и шероховатости отливок с максимальным приближением их к форме готовых изделий путем внедрения новых технологических процессов и улучшения качества литейных сплавов, устранение вредного воздействия на окружающую среду и улучшения условий труда.
Литье является наиболее распространенным методом формообразования.
Преимуществами литья являются изготовление заготовок с наибольшими коэффициентами использования металла и весовой точности, изготовление отливок практически неограниченных габаритов и массы, получение заготовок из сплавов, неподдающихся пластической деформации и трудно обрабатываемых резанием (магниты).
Вопросы для самопроверки по теме 2.1:
1. Объясните сущность литейного производства.
2. Каковы перспективы его развития?
3. Укажите основные этапы получения отливок.
4. Дайте характеристику литейным сплавам для получения отливок.