19.Понятие о металлических материалах, особенности их свойств. Классификация черных и цветных металлов.

Металлургия – наука о технолог мет, занимается изуч способов произ-ва мет и сплавов. Металлы – непрозрачные, твердые при комнатной температ (искл. ртуть) тела, отлич-ся характерным мет блеском, ковкостью, высокой тепло- и электропроводностью.

Особенности мет: облад высокой тепло- и электропроводностью; положит температ коэфф электросопротивляемости; обладают термоэлектрон эмиссией – способ-ю излучать элект роны при нагреве; обладают хорошей отражат способ-ю; обладают повыш способностью к пластич деформации. Все мет материалы делят на: простые мет, мет сплавы (это мат-лы, хим состав кот представ собой сочет двух мет или немет+мет). Качественное и колич-е соотнош сплавов таково, что в целом они сохран хар-ки мет св-в. Св-ва мет зависят от их хим состава, от числа входящих в них мет и немет. Достоинством сплавов явл то, что они обладают значительно лучшими физико-мех показателями св-в по сравн с чистыми мет, а получ сплавы дешевле чист мет.Классифик мет на 2 большие группы:1-черные мет (железо и сплавы на его основе, содерж углерод и др спец введенные лег эл-ты. Чугун – это железоуглерод-ый сплав с содерж свыше 2,14%. Сталь - это железоуглерод-ый сплав с содерж до 2,14% углерода. Постояными примесями в чугунах и сталях явл марганец и кремний, фосфор и сера.)

2-цветн мет (все остальные мет и их сплавы, основой кот не явл железо. Их делят на след группы: 1 –легкие мет: алюм, магний, титан, литий, беррилий, кот имеют более низкую относ плот-ть, чем у Fe; 2 –тяжел мет: медь, никель, кобальт, относ плот-ть выше, чем у Fe и температ плав достаточно высока; 3 –тяжелые легкоплавкие: цинк, свинец, олово, кадмий, имеют высокую относ плот-ть, но температ пла ниже, чем у Fe; 4 - благородные мет.(полладий) Дополнит-но выделяют: тугоплавкие, урановые мет, редкоземельные и щелочноземельные мет.).Все св-ва мет и сплавов делят на: химич, физич, мех-ие, технолог, эксплуатац-ые (корроз стойкость, хладостойкость, жаропрочность – способ сплава сохран мех св-ва при повыш температ, жаростойкость – способ-ть мет сопротив-ся окисл в газовой среде).Все тверд тела делятся на: 1- аморфные, 2 – кристаллич. В (1) атомы располаг хаотично, т.е. беспорядочно. В (2) атомы располаг в строго определенном порядке с опр геометрич зависимостью.

20.Технология сталеплавильного производства. Характеристика способов получения стали. Влияние способа производства стали на ее качество. Кислородно-конвертерный способ пр-ва. Конвертер - стальной сосуд грушевидной ф-мы, вместимостью 100-350т. Перед началом процесса конвертер поворачивают в наклон. положение, загружают мет. лом и заливают жидкий чугун, затем загружают известняк и подают О2 под давлением. По ходу плавки берут пробы Ме на экспресс-анализ. Если сод-н С соответствует заданному, то сталь (Ст) выпускают. Если сталь раскислена (т.е. не содержит О2) и при застывании из нее почти не выделяются газы, Ст наз-ся спокойной, в кач-ве раскислителей вводят ферромарганец, ферросилиций и Al. Если из Ст не удален О2, при ее разливке О2 взаимодействует с С, оксид углерода выделяется из слитка-сталь кипящая, раскислитель-ферромарганец. Произ-во стали в мартеновских печах. По конструкции мартен. печи: стационарные (неподвижные), качающиеся (облегчается загрузка шихты, удаление шлака и разливка готовой стали, недостаток-сложность конструкции).Наиболее производительные - двухванные печи.В зависимости от состояния шихты выделяют: 1.скрап-процесс; 2.скрап-рудный процесс. 1.В печь загружают скрап и чушковый чугун (Ч.). 2. Загружают жидкий Ч., руду и скрап, наиболее распространен Выделяют основной и кислый процессы плавки(стены печи футеруют осн. или кисл. мат-лами). Пр-во Ст в электропечах. Получают высококач сталь. Используют дуговые и индукционные. Преимущества - возможность создания высокой темп., выплавка Ст и сплавов любого состояния, получения Ме высокой чистоты. Наиб. распространены - дуговые. Состав шихты: стальной лом, скрап с добавлением Ч., жел. руды, флюсов, раскислителей, и ферросплавов. Осн. и кислый процессы плавки. При осн. процессах в кач-ве флюса применяется известь, раскислители-ферросилициум, ферромарганец, Al. Индукционная печь: плавка в воздуш. среде или в вакууме, пониженное сод-е газов и немеет. включений, выплавляют жаростойкие высоколегированные, жаропрчные и конструкционные Ст и сплавы с особыми св-вами, углеродистые Ст с миним. сод-м С. Способы разливки стали.1.Разливка сверху- Ст из ковша ч-з отверстие поступает в установленные на поддоне изложницы, заполняется 1-2 издожницы (при разливке крупных слитков,недостатки: кол-во усад. раковин=кол-ву изложниц, неровности на поверхности из-за брызгов Ст на изложницы) 2. Разливка снизу: изложницы устанавливают на поддоне, в средней части к-рого нах-ся центральный стояк, соединенный с изложницами каналами в поддоне (кол-во усад. раковин=кол-ву изложниц для изготовления мелких и средних по массе слитков) 3.Бестопорная разливка: струю жидкого Ме перекрывают скользящей плитой из огнеупорного мат-ла (недостатки: слиток содержит газовые включения) 4.Неперерывная разливка: Ст из разливочного ковша поступает в промежуточное устр-во, к-рое регулирует подачи Ме в кристаллизатор (недостаток: высота до 44м; преимущества:ниже отходы Ме, лучше кач-во пов-ти слитков, возможность полной механизации и автоматизации, 1 усад. раковина).