126 1.5 Металогосподарчі товари

1.5.1. Загальні відомості про металогосподарчі товари

Металогосподарчі товари — це товари, основним матеріалом для виготовлення яких є метал. Ця група товарів складається з широкого асортименту виробів, які призначені для приготування їжі, зберігання продуктів, сервірування столу, ведення домашнього господарства, ремонтно-будівельних та монтажних робіт, а також опалення оселі, проведення різних сільськогосподарських робіт та інших потреб.

В нашій державі не має жодного регіону, де не було б підприємств, які виробляють металогосподарчі товари. Значна частина заводів цього профілю розташована у Придніпров'ї, Донбасі та в більшості обласних центрів України. Характерною рисою металогосподарчих товарів, які він оювляїшьоі підприємствами країни, є не тільки широкий асортимент, але й висока якість їх виготовлення. Це сполучення забезпечує металогосподарчим товарам стійку конкурентоспроможність як на внутрішньому, так і на зовнішньому ринках.

Розширення асортименту та покращення якості металогосподарчих товарів, які виробляються в Україні, відбувається за рахунок впровадження нових прогресивних конструкційних та оздоблювальних матеріалів, сучасних технологічних процесів виготовлення, а також за рахунок випуску виробів нових конструкцій, які дозволяють підвищити їх технічний та естетичний рівень, надійність та конкурентоспроможність.

1.5.2 Фактори формування асортименту та споживних властивостей металогосподарчих товарів

Споживні властивості, асортимент, якість та ціна металогосподарчих товарів, які представлені на ринку України, формуються на стадіях проектування, конструювання та виготовлення, а на стадіях транспортування та збереження забезпечується певний рівень вже придбаних споживних властивостей. До факторів, які формують споживні властивості Іа асоріммспі металогосподарчих товарів, зараховують вид використаних матеріалів, а також технологію виготовлення та оздоблення виробів.

Метали та сплави для виготовлення металогосподарчих токарів

Матеріали, які використовують для виготовлення металогосподарчих товарів, поділяють па основні та допоміжні

До основних матеріалів належать метали та сплави на їх основі, їх використовують як конструкційні матеріали або для виготовлення робочих органів виробів.

Усі метали, металеві сплави, які використовуються для виготовлення металогосподарчих товарів, постачаються переважно такими металургійними підприємствами України: ЛП "МК Азовсталь", ВАТ "Алчевський МК", "Дніпровський МК", ВАТ "Дніпроспецсталь", АТ "Донецький МПЗ", ВАТ "Єнакіївський МЗ", МК "Запоріжсталь", ВАТ "Костянтинівський МЗ", Маріупольський МК ім. Ілліча та ін.

Для виготовлення металогосподарчих товарів використовують чорні та кольорові метали.

Чорні метали

Основними чорними металами є залізо та сплави на його основі -чавуни та сталі.

Чавуни - це сплави заліза з вуглецем, які містять вуглецю від 2,14 до 2,67 %. З чавунів для виготовлення металогосподарчих товарів використовують сірі, високоміцні, ковкі, модифіковані та леговані.

Білі чавуни для виготовлення виробів не використовуються, але вони присутні на ринку металу і використовуються як переробні виключно при виплавлені сталей. У білого чавуна вуглець знаходиться у зв'язаному стані у формі цементиту, на зламі він має білий колір і характерний металевий блиск.

Сірим називають чавун, в якому весь вуглець або більша його частина знаходиться у вигляді графіту. Такий чавун на зламі має сірий колір у зв'язку з великою кількістю графіту. Сірий чавун використовують для виготовлення посуду, корпусів м'ясорубок, швейних машин, маловідповідальних та відповідальних елементів побутової техніки, автомобілів та мотоциклів.

Високоміцні чавуни використовують для виготовлення деталей двигунів та інших відповідальних елементів побутових та промислових виробів.

Ковкий чавун має добрі ливарні властивості, високу пластичність, ковкість і використовується для виготовлення деталей, які витримують високі динамічні та статичні навантаження. З ковкого чавуну виготовляють вентилі, хрестовини для водопроводу, гайкові ключі, гайки, трійники, вилки карданних валів тощо.

Леговані чавуни широко використовують при виготовленні різних інструментів і окремих деталей машин та механізмів.

Сплави заліза з вуглецем, які містять до 2,14 % вуглецю, називають сталями. Сталі більш поширені, ніж чавуни, завдяки своїм властивостям, які дозволяють ширше використовувати їх у виготовленні різних товарів.

Сталі, які використовують для виготовлення металогосподарчих товарів, класифікують залежно від особливостей їх виробництва, хімічного складу, способу розкислення, якості та призначення. Залежно від особливостей виробництва - на конверторну, мартенівську та вироблену електроплавильними способами. За хімічним складом - на вуглецеву та леговану. Залежно від способу розкислення - на спокійну, напівспокійну та киплячу.

Більш поширеними є вуглецеві сталі, які залежно від призначення випускаються конструкційними та інструментальними. Конструкційні вуглецеві сталі використовуються у виготовленні металевих будівельних товарів, виробів для кріплення, різних побутових металевих приладів або деталей до них.

Інструментальні сталі мають високі механічні властивості і використовуються переважно для виготовлення різних видів метало- та

128

деревообробного, монтажного та іншого інструменту, ножів, ножиці в та інших товарів, які повинні мати велику твердість та зносостійкість. Основним недоліком вуглецевих сталей є їх низька корозійна стійкість.

Леговані сталі - це сталі, до складу яких вводять легуючі компоненти, що помітно змінюють їх властивості. Як легуючі компоненти використовують хром, нікель, титан, вольфрам, кобальт, алюміній, кремній, марганець, молібден, ванадій, ніобій, тантал, бор та інші метали.

В залежності від хімічного складу, що визначається легуючими

елементами, леговані сталі поділяють на хромисті, хромонікелеві.

хромонікельмолібденові тощо. Сталь вважають легованою хромом і нікелем,

якщо їх вміст становить 1 % і більше. Кремній вважається легуючим

елементом, якщо його вміст в сталі перевищує 0,4-0,5 %, а марганець - при

вмісті понад 0,8-1 %. Сталі, що містять більш 0,1-0,5 % молібдену, вольфраму,

ванадію, титану й інших елементів, вважаються легованими цими елементами.

Легуванням можна підвищити міцність і пластичність сталі, пілвищитн опір

спрацюванню і корозії, надати сталі особливі фізичні і хімічні властивості.

Переваги легованої сталі виявляються після термічної обробки.

Нікель підвищує міцність сталі, збільшує її пластичність, ударну в'язкість і прогартовуваність, перешкоджає зростанню зерна при нагріванні і знижує короблення сталі при термічній обробці.

При введенні більше 12,5 % хрому і 18-20 % нікелю сіаль сі ас немагнітною, набуває високої міцності, пластичності, корозійної стійкості і жароміцності.

Кремній підвищує твердість, пружність, корозійну стійкість і жаростійкість сталі, але знижує її пластичність. При вмісті кремнію до 1,5 % в'язкість зберігається достатньою; такі сталі застосовують для виготовлення пружин і ресор. При вмісті кремнію біля 4 % збільшується електроопір сталі.

Марганець підвищує міцність сталі і ріжучі властивості інструменту, що з неї виготовляється. Однак при вмісті марганцю понад 1,5 % сплав стає крихким, тому в конструкційних сталях кількість марганцю не перевищує 2 %. Вольфрам, молібден, ванадій, титан значно підвищують твердість сталі.

Леговані сталі залежно від їх хімічного складу можуть мати підвищену корозійну стійкість, зносостійкість, жаротривкість, пружність та інші специфічні властивості.

Для виготовлення металогосподарчих товарів беруть переважно конструкційні та інструментальні леговані сталі. Найбільш широко використовують інструментальні леговані сталі для виготовлення різних видів інструменту, металевого посуду, столових приборів, металевої галантереї та інших виробів.

Для маркірування легованих сталей прийнята система літер і цифр. Умовна позначка показує приблизний хімічний склад сталі.

Легуючі елементи позначають наступними літерами: марганець - Г: кремній - С; хром - X; нікель - Н; вольфрам - В; молібден - М; ванадій - Ф; титан - Т; алюміній - Ю; мідь - Д; ніобій - Б; кобальт - К; бор - Р; цирконій - Ц; фосфор - П.

129

Вміст легуючих елементів вказується після відповідної літери в цілих числах. При вмісті легуючого компонента в межах 1% і менше цифру не ставлять. Більшість легованих конструкційних сталей виплавляється якісними (0,035 % 3 та 0,035 % Р). У високоякісних сталях вміст сірки І фосфору не повинен перевищувати 0,025 %. В кінці маркірування Іаких с і алей проставляють літеру "Л", що означає що сталь є високоякісною. Наприклад, сталь марки 18ХГТ містить 0,18 % вуглецю, 1 % хрому, 1 % марганцю і 0,1 % титану; сталь марки 35Х2МА містить 0,35 % вуглецю, 2 % хрому, 1 % молібдену і є високоякісною.

В інструментальних сталях вміст вуглецю позначають в десятих частках відсотка. Наприклад, сталь марки 9ХС містить 0,9 % вуглецю, 1 % хром\ І 1,4 % кремнію. Якщо вуглецю міститься більше 1 %, то цифри не ставлять. Наприклад, сталь марок ХВГ, ХГ та ін.

В ряді випадків сталі маркірують умовними літерами, то характеризують тип сталі, з 'додаванням цифри, яка вказує номер сплаву і водночас показує вміст основного легуючого компонента.

Шарикопідшипникові сталі позначають літерою "ЦІ", швидкоріжучі інструментальні - "Р", статі для постійних магнітів - "Е", електротехнічні сталі (динамні і трансформаторні) - "З", автоматні сталі - "А". Леговані сталі, які не ввійшли в державні стандарти, позначають літерами "ЗИ" та "ЗП" і номером. Літера "З" означає, що сталь виплавлена на заводі "Нлектросталь", літера "Й" -сталь дослідна, а літера "П" - спробна сталь, наприклад ЗИ257, ЗП308 юшо.

Кольорові мета. І й

До кольорових металів, використаних у виготовленні металогосподарчих товарів, належать алюміній, титан, мідь, цинк, олово, нікель, хром та срібло.

Алюміній — це пластичний метал сріблясто-білого кольору, який мас високу теплопровідність та корозостійкість. Для виготовлення металогосподарчих товарів використовують деформуючі та ливарні сплави алюмінію. Деформуючі сплави алюмінію виробляють як зміцнені, так і незміцнені. Незміцнсні сплави алюмінію застосовують для виготовлення господарчого посуду різного призначення. Зміцнені сплави алюмінію (дюралюміній, авіаль та ін.) - для виготовлення виробів, які не контактують з харчовими продуктами.

Ливарні алюмінієві сплави мають рідинну плинність, невелику усадку, добрі механічні властивості та опір корозії. Ливарні алюмінієві сплави бувають первинні та вторинні, їх використовують у виготовленні кухонного посуду, приладів, що полегшують домашню господарську працю, двиі)пів автомобілів, мотоциклів та інших виробів.

У зв'язку з тим, що мідь є дуже дорогим металом, для виготовлення металогосподарчих товарів використовують сплави міді — латунь (подвійний і багатокомпонентний сплав на основі міді, де основним легуючим елементом є Цинк), бронзу (сплави міді з оловом, алюмінієм, кремнієм, берилієм та іншими елементами), мельхіор (сплав міді з нікелем) та нейзильбер (сплав міді з 130

нікелем і цинком). Ці сплави застосовують у виготовленні предметів сервірування столу, посуду та ювелірних виробів. Титан використовується для виготовлення ножів та столових приборів. Цинк, олово, нікель, хром щ срібло - у виготовленні металогосподарчих товарів як захисно-декоративні покриття. Завдяки використанню цих металів (їх високій хімічній стійкості, твердості та гарному зовнішньому вигляду) вироби краще зберігаються в процесі експлуатації.

Нікель - пластичний сріблясто-білий метал з густиною 8900 кг/м³ і температурою плавлення 1453 °С. Механічні властивості нікелю: о„ = 40-50 кгс/мм ; 5 = 45 % і НВ 60-80. Він володіє високою корозійною стійкістю в повітряній атмосфері, воді, розчинах органічних кислот. Чистий нікель добре полірується і набуває приємного зовнішнього вигляду і блиску, то зберігається тривалий час. Нікель широко використовується як захисно-декоративне покриггя для столових приладів, посуду, а також для захисту віч корозії інструментів, приладів для вікон і дверей тощо. Велика кількість нікелю застосовується для отримання сплавів з іншими металами, в яких він є легуючим елементом або основою сплаву. Як легуючий елемент нікель використовують в спеціальних сталях, що володіють високими механічними, антикорозійними, магнітними або електричними властивостями. Основними сплавами нікелю є ні.чроми і монель-метал.

Хром - твердий метал сіро-сталевого кольору з густиною 7140 кг/м³ і температурою плавлення 1910 °С. Це хімічно малоактивний метал, що в звичайних умовах стійкий до кисню і вологи. Як конструкційний матеріал хром не застосовується у зв'язку з високою крихкістю. Широко використовується як захисно-декоративне покриття для багатьох металевих виробів. Хромове покриття забезпечує високу корозійну стійкість і зносостійкість сталевих деталей і виробів. Хромують також інструменти, деталі годинників, велосипедів, друкарських машин тощо. Хром широко використовують і як один з дуже ефективних легуючих елементів. Додавання хрому до сталі в певній кількості і в поєднанні з іншими легуючими елементами підвищує антикорозійну стійкість, жароміцність, збільшує твердість, зносостійкість і ріжучу спроможність інструментів. Хром є основним легуючим елементом в спеціальних сплавах, що володіють високим електроопором.

Цинк — метал світло-сірого з синюватим відливом кольору з низькою температурою плавлення (419 °С) і густиною (7140 кг/м³). Він має незначну міцність о_в = 11-15 кгс/мм² при високій пластичності (6 = 40-50 %). Домішки свинцю, сурми, кадмію, міді, миш'яку, олова і заліза негативно впливаюіь на фізико-механічні і технологічні властивості цинку. Використовується як метал для захисно-декоративних покриттів сталевих виробів і листового металу. Цинк широко застосовується для виготовлення оцинкованого посуду, який не призначений для кип'ятіння.

Олово - сріблясто-білий метал з густиною 7300 кг/м³ і температурою плавлення 232 °С. При температурі нижче -20 °С )3-олово перетворюється в и-олово; це явище називають "олов'яною чумою". Олово - м'який і пластичний метал, який має твердість НВ5, а„ = 2 кгс/мм², 5 = 45 %. Метал стійкий до

131

більшості харчових продуктів і не утворює, токсичних сполучень, тому Пою широко застосовують в харчовій промисловості для лудження посуду і виготовлення бляхи для консервних банок. Застосовується також для виробництва підшипникових сплавів, припоїв, які мають температуру плавлення 200 °С. Олово є легуючим елементом при отриманні високоякісних олов'яних бронз і латуней. Це дорогий і дефіцитний метал, тому по можливості його прагнуть замінити іншими, більш дешевими металами.

Титан -- метат сріблясто-білого кольору з густиною 4500 кг/м¹; температура його плавлення (1660±5) °С. Титанові сплави застосовують для виготовлення хірургічних інструментів і апаратури сучасної медицини, для виготовлення товарів народного споживання: столових приладів, лижних палок, галантерейних виробів, ракетобудування, виготовлення теплообмінників, трубопроводів і гребних гвинтів.

Вольфрам - білий метал з густиною 19300 кг/м і температурою плавлення 3410 °С. Міцність вольфраму у відпаленому стані 100-120 кгс/мм", після деформації - 420-430 кгс/мм², твердість НВ 350-400. При кімнатній температурі вольфрам непластичний. Цей метал відрізняється високою корозійною стійкістю в атмосферних умовах і не реагує з соляною, сірчаною, азотною, плавиковою кислотами і розчинами солей. Вольфрам широко застосовується в сучасній техніці для отримання легованих сталей і твердих сплавів на основі карбіду вольфраму, а також для отримання зносостійких і жароміцних сплавів. Він використовується для виготовлення ниток напалювання електричних ламп, деталей електровакуумних приладів в радіоелектроніці і рентгенотехніці.

Допоміжні матеріали представлені неметалічними матеріалами, які використовують для виготовлення ручок, прокладок, ущільнювачів та інших невідповідальних деталей. Це деревина, полімерні та лакофарбові матеріали, кераміка, скло, гума та деякі інші органічні та неорганічні матеріали.

Виробництво металогосподарчих товарів

Процес виготовлення металогосподарчих товарів є важливим фактором, що забезпечує формування як споживних властивостей виробів, так і їх асортименту. У зв'язку з цим доцільно стисло розглянути основні операції виготовлення металогосподарчих товарів.

Виробництво металогосподарчих товарів складається з таких операцій: формування деталей та виробів, термічна та хіміко-термічна обробка, обробка та складання виробів.

Формування деталей та виробів здійснюється наступними способами: лиття, обробка тиском, методами металокераміки та обробка різанням.

При виготовленні металогосподарчих товарів широко використовують лиття в земляні та оболонкові форми, вакуумне лиття, лиття в кокілі, лиїїя під тиском, відцентрове лиття. Традиційними видами лиття є посуд, пічне литво, праски, корпуси м'ясорубок, приладдя для вікон і дверей, санітарно-технічні вироби. Для виготовлення відливок використовують сірий чавун, 132

вуглецеві та леговані сталі, латунь, бронзу, ливарні алюмінієві, магнієві та цинкові сплави.

Литгя в піщано-глинисті форми є основним методом виробництва дрібних і великих відливок простої і складної форми. Цим способом виготовляють до 80% загальної кількості відливок. Для виробів, оіримани.ч таким способом лиття, характерні шорсткість поверхні, неточність розмірів, менш високі механічні властивості відливок у порівнянні з відливками, отриманими спеціальними методами лиття. Заготовки виробів мають значні припуски на механічну обробку. Неможливо отримати тонкостінні відливки. Одноразово використовуються форми.

Лиття в металеві форми, яке називається кокільним, являє собою отримання відливок шляхом заливання розплавленого металу в чавунні або сталеві форми. При кокільному литті відливки одержують більш точними за розмірами і з чистою поверхнею, мають високі механічні властивості. Недоліками литгя в металеві форми є важкість виготовлення складних за конфігурацією відливок і неможливість отримання деталей з тонкими стінками. Кокільне лиття використовують переважно для отримання виробів з кольорових сплавів: посуду, корпусів електродвигунів, деталей багатьох машин і приладів, деталей двигунів внутрішнього згоряння мотоциклів, автомобілів тощо.

Лиття під тиском полягає в тому, що розплавленим металом заповнюють металеву прес-форму під тиском, що створює І ься поршнем машини. Цей метод є найбільш продуктивним і дозволяє одержувати тонкостінні відливки з високою точністю розмірів (4-5-й класи точності), з 6-7-м класами шорсткості поверхні і масою від декількох грамів до 45 кг. Методом лиття під тиском виготовляють з цинкових, алюмінієвих, магнієвих, мідних сплавів деталі машин обчислювальної техніки, вимірювальних приладів, автомобілів, складних замків, прасок тощо. Проте цей метод лиття має недоліки: висока вартість прес-форм, яка перевищує в 3-5 разів вартість кокілю, утворення пористості в масивних частинах відливки, обмежені розміри відливки.

Лиття в оболонкові форми полягає в отриманні точних відливок в тонкостінних формах, виготовлених з піщано-смоляних сумішей. Цим методом виготовляють деталі і вироби з чорних, кольорових металів і сплавів (свердла, ключі для замків, ребристі циліндри для мотоциклів та ін.). При цьому засобі лиття одержують деталі з точними розмірами (по 5-9-му класах) і поверхнею до 6-го класу шорсткості. Лиття в оболонкові форми легко піддається механізації і автоматизації; різновидом є лиття за моделями. Недоліками цього засобу є одноразове використання форми, висока вартість формувальної суміші, виділення шкідливих газів при заливанні металу. Цим методом виготовляють ріжучий інструмент, лопасті турбін, деталі насосів побутових машин, ключі для замків.

Відцентрове лиття - це лиття у форму, шо обертається навколо своєї осі зі швидкістю від 250 до 1500 об/хв. Під дією відцентрових сил розплавлений метал притискається до стінок форми і затверджується. Цей метод забезпеч)І

133

отримання щільної структури, і не вимагає ливникової системи. Відцентровим литтям виготовляють сталеві і чавунні труби, втулки, гільзи, кільця та інші відливки, що являють собою тіла обертання.

Обробку тиском використовують при виготовленні виробів з металів, які схильні до пластичної деформації (сталь, сплави міді, деформуючі алюмінієві та інші сплави). Обробка металу тиском проводиться в гарячому та холодному станах. Найбільш розповсюдженими способами обробки металів тиском є прокатка, ковка, витискання, волочіння, штампування, обробка на давильних верстатах (ротаційне витягування), згинання та скручування.

Прокаткою називається процес обробки металу тиском шляхом деформації його між двома валками, що обертаються в різних напрямках. Цим способом одержують сортову і листову сталь, труби, спеціальні профілі прокату, а також листи, смуги, стрічки, сортові профілі з кольорових металів. Прокатка листів і труб здійснюється в гарячому або холодному стані металу. Гарячою прокаткою одержують листи товщиною більше 4 мм, і вони належать до товстолистової сталі. Листи товщиною менше 4 мм, які належать до тонколистової сталі, одержують холодною прокаткою.

Кування і штампування являють собою значно поширені способи обробки металів тиском для отримання заготовок або виробів складних форм (несиметричних, вигнутих тощо). При цих способах обробки метал набуває дрібнозернисту структуру і покращуються його механічні властивості. За способом виготовлення поковок розрізняють вільне кування і об'ємне штампування. Вироби з тонколистового металу виготовляють листовим штампуванням. Кування здійснюється послідовними ударами кувалди, бойка молоту або натискними бойками пресу із застосуванням різноманітного інструменту. Заготовки виробів мають значний припуск (до 25-35 % номінального розміру) на механічну обробку, поверхня виробів груба, нерівна.

Об'ємне штампування поковок здійснюється в штампах, які складаються з двох половин нерухомої матриці і рухомого пуансона. Течія металу при деформації обмежується стінками матриці. Об'ємне штампування металу поділяють на гаряче і холодне. При гарячому об'ємному штампуванні нагріту заготовку розміщають в нижній порожнині штампу (матриці) і під дією верхньої частини (пуансона) надають їй задану форму. Одержувані вироби характеризуються точністю розмірів, гарною якістю поверхні і невеликими припусками на обробку. Метод гарячого штампування характеризується високою продуктивністю. Недоліками цього методу є утворення окалини на поверхні і висока вартість штампів. Гарячим штампуванням виготовляють заготовки ножиців, ножових товарів, деталі приладдя для вікон і дверей, колеса, шатуни, шестерні тощо.

Холодним об'ємним штампуванням виготовляють невеликі деталі зі сталі, кольорових металів і їх сплавів без нагрівання заготовки. Отримані вироби відрізняються чистотою поверхні, точністю розмірів і не потребують наступної механічної обробки. Холодним штампуванням виготовляють заклепки, болій, гвинти, гайки та ін.

134

Листове штампування с найбільш прогресивним і високопродуктивним методом виготовлення деталей складної форми з тонкими стінками. Цим методом виготовляють деталі з тонколистової конструкційної вуглецевої сталі, легованих сталей, а також з кольорових металів (алюмінію, міді та ін.) та їх сплавів (латуні, дюралюмінію). Листове штампування здійснюють з металу в холодному стані за одну або декілька послідовних операцій. Вироби, виготовлені листовим штампуванням, мають достатню точність (4-й клас точності), високу якість поверхні. Листове штампування застосовують для виготовлення кузовних і облицювальних деталей автомобілів, тракторів, вагонів, деталей велосипедів, мотоциклів, приладів, корпусів годинників, металевого посуду, столових приборів, деталей побутових машин та ін.

Волочіння - це процес обробки металів тиском, при якому заготовка протягується через вічко волока з перерізом, меншим за переріз вихідної заготовки. При волочінні поперечний переріз заготовки зменшується і за рахунок цього збільшується її довжина. Вироби набувають точних розмірів, заданої геометричної форми, чистої гладкої поверхні. Волочінням одержують вироби з вуглецевих і легованих сталей, кольорових металів та їх сплавів. Волочінням отримують дріт різноманітних діаметрів.

Обробка на давильних верстатах являє собою процес формування тонкостінних порожніх виробів, що мають форму тіл обертання. Формування здійснюється зазвичай після витяжки для отримання остаточної форми виробів. Обробкою на давильних верстатах отримують порожнисті вироби, в яких верхній діаметр завжди менший за нижній або проміжний.

Спеціальні види обробки металів тиском застосовуються все ширше, вони дозволяють значно економити метал. До них належать виробництво гнутих профілів, карбування виробів, пресування, штампування вибухом та ін.

Гнуті профілі одержують з листа, а смуги або стрічки - холодним гнуттям на верстатах періодичної або безперервної дії. Завдяки раціональній формі поперечного перетину гнуті профілі мають достатню міцність і дозволяють економити до ЗО % металу; їх застосовують в машинобудуванні, будівництві промислових і _ житлових будинків, для карнизів, прогонів засклення ліхтарів, для поручнів сходів у житлових будинках тощо.

Карбування - це технологічна операція, шляхом якої на заготовках одержують опукло-ввігнутий рельєф на поверхні за рахунок незначного переміщення металу під штампом. Застосовується мри виробництві монет, жетонів, медалей, ножових товарів і столових приборів тощо.

Пресування - цс процес видавлювання нагрітого металу пуансоном з контейнера через отвір в матриці. При цьому метал набуває форми, яка відповідає конфігурації отвору. Пресуванням одержують готові вироби з алюмінію, магнію, міді та їх сплавів, які мають точні розміри, високу чистоту поверхні. Форма виробів за різноманітністю і складністю переважає вироби, одержувані прокаткою.

Штампування вибухом застосовується при виготовленні великих за розмірами деталей.

135

Якими б досконалими не були методи лиття або обробки тиском, у більшості випадків ними не вдається отримати готові до складання вироби. Тому більшість деталей оброблюють методами різання для доведення їх до стану складання.

Обробка металів різанням являє собою процес, при якомч деіалям надаються необхідна геометрична форма, розміри і чистота поверхні шляхом зняття припуску ріжучим інструментом. Обробку різанням виконують механічним, ручним та електрофізичними способами. Види обробки металів різанням характеризуються конструкцією ріжучого інструменту і характером відносних рухів інструменту та заготовки, що обробляється. Найбільш розповсюдженими методами обробки металів різанням є точіння, свердлення, фрезерування, стругання, протягування, зубонарізання і слюсарна обробка.

Свердлення - найбільш розповсюджений метод отримання наскрізних або глухих отворів в оброблюваній заготовці. Свердленням також можна збільшити діаметр наявного отвору. Основні операції свердлильних робіт -свердлення, розсвердлювання, зенкерування, розгортання, нарізання різьби та інші види обробки отвору.

Фрезерування процес обробки плоских, фасонних і гвинтових поверхонь, нарізання різьби, зубчастих коліс, отримання канавок за допомогою інструменту, який має багато ріжучих кромок і називається фрезою.

Струганням називають,процес обробки плоских і фасонних поверхонь, пазів, канавок, виїмок різноманітних профілів при прямолінійному зворотно­поступальному русі заготовки або інструменту. Різновидом стругальних верстатів є довбальні верстати. У цих верстатів головний рух здійснюється в вертикальній площині. На довбальних верстатах обробляють, як правило, шпоночні пази, канавки на зовнішніх поверхнях або у отворах, а також фасонні поверхні.

Протягування являс собою метод обробки внутрішніх і зовнішніх поверхонь спеціальним інструментом протяжкою. Це багатолезовий інструмент, ріжучі кромки якого розміщені східцями таким чином, що кожний зуб знімає стружку по всьому периметру оброблювальної поверхні. Припуск на обробку при протягуванні зрізається за один робочий хід інструмента. При цьому досягаються 2-3-й класи точності обробки і 7-9-й класи шорсткості поверхні.

Слюсарна обробка застосовується при ремонтних роботах, виготовленні дослідних виробів, виправленні браку тощо.

Деякі деталі, окремі частини або вироби в цілому піддаються термічній або хіміко-термічній обробці, завдяки чому їх експлуатаційні властивості покращуються. Термічну обробку проводять для вуглецевих І а легованих сталей, чавунів та деяких кольорових металів.

Хіміко-термічна обробка використовується для підвищення твердості та стійкості до стирання поверхневих шарів виробів та деталей зі сталі. Ці види обробки, крім покращення експлуатаційних властивостей виробів, зменшують їх матеріалоємність, підвищують надійність та довговічність І Іри хіміко-термічній обробці поверхня сталевих деталей може насичуватися при 136

нагріванні вуглецем, азотом, алюмінієм, хромом, кремнієм та іншими елементами. Цей процес складається з трьох стадій: дисоціації речовини зовнішнього активного середовища на активні атоми (іони); абсорбція поверхнею деталі активних атомів; дифузія атомів (іонів) вглиб меіа.іу з утворенням твердого розчину або хімічного сполучення. Основними видами хіміко-термічної обробки є цементація, азотування, ціанування і дифузійна металізація.

Цементацією називається процес поверхневого насичення сталі вуглецем для отримання у виробах високої поверхневої твердості, зносостійкості і підвищеної міцності від втоми. Цементації піддають деталі, що виготовляються з низьковуглецевих сталей (з вмістом 0,10-0,30 % вуглецю) марок 10, 15, 20, 25 або Ішзьколегованих сталей марок 15Г, 20Г, 20Х, 25ХГ 18ГМ, 15ХФ, 20 ХМ, 12Х2Н4 та ін.

Газова цементація проводиться в герметичне закритих реторти й х печах, в які подають метан і оксид вуглецю при температурі 910-930°С. При цих температурах відбувається дисоціація метану з виділенням атомарного вуглецю, що проникає в кристалічну гратку сталі, і на поверхні одержується вуглецевий шар, твердість і зносостійкість якому надаються наступним загартуванням і відпуском. Глибина шару цементації залежить від часу витримки і становить 0,5-0,8 мм при 6-годинній витримці і 1-1,2 мм - при 9-годинній.

Рідка цементація здійснюється в розплавлених солях, що містять 75-80 % Ма₂С0₃, 10-15 % №С1 і 6-Ю % 8іС при температурі 850-900 °С.

Цементації піддають зубчасті колеса, поршневі пальці, осі, кільця і ролики деяких підшипників тощо.

Азотування - це процес насичення поверхні сталевих виробів азотом для підвищення твердості, зносостійкості і корозійної стійкості. Азотовані деталі і вироби відрізняються високою твердістю поверхневого шару, витривалістю і корозійною стійкістю. Однак тривалість процесу і необхідність застосування дорогих легованих сталей в значній мірі зменшують можливість широкого застосування процесу азотування.

Ціануванням називають процес, при якому поверхня сталі насичується водночас вуглецем і азотом для підвищення твердості, міцності від втоми і корозійної стійкості. Ціануванню піддають вироби, що виготовляються з низьковуглецевих конструкційних і інструментальних швидкоріжучих сталей. Розрізняють ціанування високотемпературне (при 800-900 °С) і низькотем­пературне (при 540-560 °С) в рідкому і газовому середовищі.

Рідке ціанування здійснюється шляхом нагрівання деталей з низьковуглецевих сталей в ціанистій ванні в суміші розплавлених солей (40 % МаСМ, ЗО % Ма₂С0₃ і ЗО % №С1) при 820-860 °С. При такому ціануванні поверхня насичується більше вуглецем, ніж азотом, і набуває після загартування і низького відпуску підвищену твердість і зносостійкість. Глибина шару після ціанування протягом 0,5-3 годин становить 0,2-10,0 мм. Твердість ціанованих деталей після термічної обробки НКС 58-62.

137

Газове ціанування, або нітроцементація, проводиться в газовій суміші, яка складається з 70-80 % навуглецьованого газу, який містить метан, вуглецю оксид і 20-30 % аміаку. Газове високотемпературне ціанування при 840-860 °С дозволяє отримати у виробів з вуглецевих конструкційних і низьколегованих сталей дуже твердий і зносостійкий поверхневий шар, насичений здебільшого вуглецем. Після ціанування здійснюють загартування і низькотемпературний відпуск.

Низькотемпературне газове ціанування при 540-560 °С здійснюється лише для інструментів зі швидкоріжучих сталей, які пройшли термічну обробку і заточування. Тривалість ціанування 0,5-2,5 год. Після ціанування твердість і стійкість інструментів підвищуються в 1,5-2 рази.

Складання деталей у вироби проводиться за допомогою роз'ємних та нероз'ємних з'єднань. Роз'ємні з'єднання використовують тоді, коли вироби складаються з великої кількості деталей, які періодично потребують огляду, регулювання, змащення та ремонту (замки, коловороти, дрелі, м'ясорубки та ін.). Для цього застосовують болти, шпильки, гвинти та гайки. З'єднання, які отримують за допомогою зварювання (дугового та контактного), пайки, запресування, клепання та зшивання - нероз'ємні з'єднання.

Обробка та декорування є кінцевим етапом виготовлення металоі оснодирчих Іоварів. Функціональна придатність, ан І икррошіткі стійкість та довговічність визначаються в значному ступені характером обробки поверхні виробів з металу. При виготовленні металогосиодарчих ви­робів застосовуються такі способи обробки поверхні - крацування (обробка метаїевими щітками), піско- та дробоструменна обробка (обробка струменем піску або дробу), галтування (обробка в барабанах абразивним матеріалом), шліфування (обробка на шліфувальних кругах), полірування - - механічне (обробка полірувальними порошками та пастами), хімічне (суміш кислот), електролітичне (суміш кислот у електролітичних ваннах).

Декоруються металеві вироби кольоровими фарбами, лаками та силікатними емалями. Малюнок на пофарбовані вироби та вироби з покриттям силікатними емалями наносять за допомогою трафарету та різних видів декору. Інколи використовують для цього пензлі. Останнім часом декоруванню металогосподарчих товарів, а особливо металевого посуду, приділяється багато уваги. А вироби, які мають покриття із силікатних емалей, за зовнішнім виглядом та декором конкурують з керамічними та ситаловими.

Особлива увага приділяється захисту металогосподарчих товарів від корозії. Корозія - це процес руйнування металів та сплавів у результаті їх фізико-хімічної взаємодії з середовищем, що оточує. Для захисту виробів від корозії, яка може виникнути при транспортуванні, зберіганні та при експлуатації, використовують різні методи - зміну складу металу, зміну складу середовища, що оточує, використання електрохімічних процесів, раціональне конструювання виробів та .нанесення захисного покриття. Ефективним способом захисту від корозії є захисні та захисно-декоративні покриття, які наносять здебільшого на готові вироби. Для цього використовують як металеві, так і неметалеві покриття. Найбільш поширеними з неметалевих покриттів є 138

лакофарбові, полімерні, різні оксидні та фосфатні плівки, а також покриття силікатними емалями і згущеними мінеральними маслами. Металеві покриття представлені цинковим, нікелевим, хромовим, олов'яним, кадмієвим та срібним покриттям, їх наносять гальванічним і гарячим способами.

Належний захист металогосподарчих товарів від корозії зменшує витрати у процесі їх реалізації, підвищує конкурентоспроможність товарів за рахунок збереження їх якісних показників у процесі продажу та на стадії експлуатації.