1.Строение. Основные свойства металлов и сплавов.

Металлы приставляют собой кристаллические цела с закономерным распространением атомов пространственной решётки . Решётки состоят их ряда кристаллических плоскостей расположенных друг от друга на нанометре . Зерно- это отдельные участки кристаллической решётки связанной между собой. Аллотрапия -способность одного и того же хим. элем. при различной температуре иметь различную кристаллическую структуру.

Мех. свойства: Вязкость, Прочность, Стойкость.

Прочность- свойства метала в определенных условиях не разрушаться на воздействия внешних сил.

Вязкость- сопротивляемость материала действиям ударной нагрузки.

Твердость- свойства материала сопротивляется в не трении его другого материала.

Технологические свойства: ковкость, свойства плавления , обрабатывание резаньем, сплав

Сплав- это макроскопический однородный материал, состоящий из смеси двух и более хим. элементов с преобладанием металлических компонентов.

2. Железоуглеродистые сплавы. Структурные компоненты

Аустинит- это твердый раствор углерода в гама железе. Он обладает высокой плотностью и низкой твердостью.

Ферит- это твердый раствор углерода в альфа железе. Он обладает свойствам аустинита

Цементит- это хим. соединение железа и углерода (Fe3C). Содержание цнментита влияет на твердость и хрупкость сплавов.

Перлит- это механическая смесь ферита и цементита.

Ледебурит- это мех. смесь цементита и аустинита. Сплавы содержащие более 2% углерода называют чугунами, менее 2% сталями.

3.Производства чугуна. Классификация.

Первичный процесс получения метала из природного сырья.

Исходные материалы: Железные руды, топлива, флюсы.

Железные руды:Fe3O4- магнитный железняк, Fe2O3- красный бурый железняк( 50-60%), FeCO3-шпательный железняк(50-60%).

Каменный угольный кокс- продукт спекание специальных углей без доступа к кислороду. Он является топливам для выплавки чугуна.

Флюс- горные пароды содержащие минералы, снизающие температуру плавление пустой породы,а также способствующие переходу вредных примесей в шлак. Он является известняк и квартиты.

Fe3C - цементит придает хрупкость, привышает твердость.

Si - улучшает литейный свойства чугуна, понижает его твердость.

Mg- повышает твердасть чугуна и увеличивает прочность при неоприделеннам содерж. углерода.

P - повышает хрупкость и твердость чугуна увеличивает его износостойкость. Вредная примесь чугуна.

S- снижает механические свойства способствующие образованию трещин в отливках .

Вредное влияние серы может быть нейтрализовано повышенным содержания марганца, с которым сера образует тугоплавкое состояния.

Классификация чугуна: Придельный, литейный.

Придельный- используется в большой степени для выплавки сталей и он является белым.

Хим. состав: Si не более 1,4% Mg не более 1,5%,P-не более 3,0%,S - не более 0,06.

Литейный чугун- используется для производственных чугунных отливок.

Хим. состав: С от 3,5-4,5%, Si-1-3,6%.Mg-0,5-1,5%. P- 0,08-1,2% S- 0,02- 0,06%.

Серый чугун бывает: высокапрочный и ковкий.

4.Чугунные трубы. Подрозделения. Достоинства и недостатки.

Отливают чугунных канализационные трубы и фасоные части к ним из серого чугуна и также поддается обработки режущим инструментам . Защитой от каррозии является покрытие из нефтяного битума или слой забитого чугуна повышенной прочности.

По способу соединение чугунные трубы могут быть:

- с раструбам с одной стороны имеится муфта.

-без раструба.

Достоинства:

1. Высокая прочность и надежность.

2. Устойчивасть к высокай температуре и её перепады.

3. Долговечность

4. приемлемая цена.

5. Экологичность.

6. Карозиястойкасть .

Недостатки:

1. Плохая сопротивляемость к динамическим нагрузкам

2. Большая металоемкость и масса.

3. Усложнение мантажа, связанная с большой массой.

5. Соединительные части чугунных труб.

К ним относят:

-углы, отводы и колена.

-тройники и коллекторы.

-переходы.

-чугунные соединительные муфты .

-крестовины.

-заглушки.

-фланцы.

Чугунные калена делят на 2 вида:

-Имеющее внутреннюю нарезная резьбу, изогнута под углом 90град. на одной стороне соединяются коленами резьбу нарезают с внутренней стороны, а на другой с внешней.

-Полный цилиндр из чугуна, изогнутый под 90 град. на обоих концах которого на внутренней части нарезана резьба.

Виды муфт: муфта из чугуна, имеющая внутреннюю резьбу, муфта чугунная длинная, муфта из чугуна в виде цилиндра, имеющая внутреннюю наружную резьбу.

Тройник:

Он имеет форму полного цилиндра посередине с цилиндрическим ответвлением. Внутри цилиндра тройника- резьба.

Тройники бывают: переходный и прямой.

Переходный применяется при необходимости соединить 3 трубы.

Прямой применяется при сварном стыке и контрагайки.

Заглушка бывает: с ребрами, шестигранная, с внутренней и наружной резьбой.

Седелка фланцевая :

её используют для врезки в чугунные, а также стальные и асбестоцементные трубопроводы, диаметр 80-1600 мм.

6. Чугунные отопительные приборы. Преимущество и недостатки.

Отопительный прибор – это элемент системы отопления, служащий для передачи тепла от теплоносителя к воздуху отапливаемого помещения.

1. Регистры из гладких труб представляют собой пучок труб, расположенный в два ряда и объединенный с двух сторон двумя трубами – коллекторами, снабженных штуцерами для подачи и отвода теплоносителя.

Применяют регистры из гладких труб в помещениях, где предъявляются повышенные санитарно-технические и гигиенические требования, а также в производственных зданиях, повышенной степенью пожароопасности, где недопустимо большое скопление пыли. Приборы гигиеничны, легко очищаются от пыли и грязи. Но не экономичны, металлоемки. Расчетная поверхность нагрева 1м гладкой трубы.

2. Чугунные радиаторы. Блок чугунных радиаторов состоит из секций отлитых из чугуна соединенных между собой ниппелями. Они бывают 1-2 и много канальными. В России в основном 2-х канальные радиаторы. По монтажной высоте радиаторы подразделяют на высокие 1000 мм, средние – 500 мм и низкие 300 мм.

У радиаторов М-140-АО имеется межколонное оребрение, что увеличивает их теплоотдачу, но снижает эстетические и гигиенические требования.

Чугунные радиаторы имеют ряд преимуществ. Это:

1. Коррозионностойкость.

2. Отлаженность технологии изготовления.

3. Простота изменения мощности прибора путем изменения количества секций.

Недостатками этих типов отопительных приборов являются:

1. Большой расход металла.

2. Трудоемкость изготовления и монтажа.

3. Их производство приводит к загрязнению окружающей среды.

3. Ребристые трубы. Представляют собой отлитую из чугуна трубу с круглыми ребрами. Ребра увеличивают поверхность прибора и снижают температуру поверхности.

Ребристые трубы применяют, в основном, на промышленных предприятиях.

Достоинства:

1. Дешевые нагревательные приборы.

2. Большая поверхность нагрева.

Недостатки:

Не удовлетворяют санитарно-гигиеническим требованиям (трудно очищаются от пыли).

7.Сталь. Её классификация. Преимущества и недостатки способов производства.

Сталь- это сплав железа с углеродам и или с другими элементами. Сталь содержит не более 2% углерода. Углерод придает сплаву железа прочность.

Стали делятся на: конструкционные и инструментальные.

По хим. составу они делятся на: лигированные и углеродистые.

По содержанию углерода бывают: Низкоуглеродистые(до 0,25% углерода) среднеуглеродистые (0,25 да 60%) и высокоуглеродистые (от 60 до 2%). Лигирующие стали по содержанию лигирования делятся на: низколегированные до 4%, среднелигируемые от 4 до 11% и высоколигируемые свыше 11%.

Классификация стали зависимости от степени раскисления: кипящая- это стали раскиссленные только марганцем. Её преимущества меньшая стоимость, чем спокойные стали, лучше придается прокатки и штамповки. Спокойная сталь- это сталь полностью раскисленная выше 0,2%.

Преимущества: более высокая прочность чем у кипящих сталей.

8.Виды стальных труб. Их разновидности.

Стальные трубы, как и большинство видов труб производятся с помощью метода горячей, либо холодной деформации, что позволяет получать изделия обладающее прекрасной прочностью, и с заданными технологическими параметрами.  Как и профильные трубы, труба стальная считается одним из наиболее востребованных во всех областях промышленности строительным материалом, в зависимости от своего предназначения выполняющего различные функции.

Существующие основные разновидности стальных труб, такие, как трубы стальные оцинкованные, стальные бесшовные трубы, или стальные элекстросварочные трубы, позволяют выполнять громадное множество разнообразных технических задач. Но, стальные трубы без покрытия, имеют достаточно ограниченный срок эксплуатации, что обуславливает некоторое ограничение возможностей их применения.

9.Способы производства стальных сварных труб. Требования. Хранение и доставка.

Сварные трубы изготовляют различными способами: электросваркой (с прямым швом, со спиральным швом), печной сваркой, электросваркой сопротивлением и т. д. Общий диапазон диаметров труб, получаемых различными способами сварки, 5—1620 мм (по внешнему диаметру). В настоящее время наибольшее развитие получил способ производства труб электросваркой. Этим способом изготовляют трубы диаметром 8—1620 мм. Что же касается печной сварки труб, то сортамент их находится в пределах диаметров 3—102 мм. Этот способ также получает большое развитие.

Наиболее высокопроизводительными современными станами или агрегатами для производства сварных труб являются трубоэлектросварочные агрегаты дуговой электросварки труб большого диаметра под слоем флюса с прямым и спиральным швом. Кроме них применяются станы для сварки труб сопротивлением и аргонодуговой сварки.

Несколько обособленно представляются станы для печной сварки труб.

В данной последовательности рассмотрим кратко эти станы с соответствующим технологическим процессом производства сварных труб.

Этим способом можно получать трубы с внешним диаметром 8—1620 мм при толщине стенки 1—16 мм. В данном случае мы рассмотрим типовой агрегат, предназначенный для производства труб диаметром 426—820 мм с толщиной стенки 6—12 мм и длиной 11—12,1 м из горячекатаных листов шириной 1300—2500 мм и длиной до 12,5 м.

Лист из углеродистой и низколегированной стали с содержанием углерода до 0,4% и марганца 1,0—1,1% с пределом прочности до 60 кгс/мм2 и пределом текучести до 35 кгс/мм2.Технологический процесс получения труб электросваркой с прямым швом под слоем флюса состоит из трех частей: формовки и подготовки листа, сварки листа в форме трубы и отделки готовой трубы. Трубы принимают партиями. Партия должна состоять из труб одного размера, одной марки и сопровождаться одним документом о качестве в соответствии с ГОСТ 10692-80 с дополнением для труб, предназначенных для изготовления деталей водопроводных и газопроводных конструкций, из стали по ГОСТ 1050-88: химический состав и механические свойства стали в соответствии с документом о качестве предприятия-изготовителя заготовки. Масса партии не более 60 т.

10.Виды бесшовных труб. Область применения. Требования. Хранение и доставка.

Бесшовные стальные трубы- это стальные трубы, не имеющие сварного шва или другого соединение, изготовлены один из способов ковки, прокатки, волочения или прессование.

Бесшовные трубы бывают:

-горячедеформированные,

-холоднодеформированные .

Горячедеформированные и холоднодеформированные бесшовные трубы изготавливаются по Госстандарту. Так, бесшовные горячедеформированные (горячекатаные) трубы изготавливаются по ГОСТ 8732-78. Внешний диаметр у них колеблется в пределах от 25 до 700 мм. Толщина стенки составляет от 2,5 до 75 мм. Диапазон немерной длины подобных конструкций составляет от 4 до 12 метров. Мерная же длина осуществляется в рамках немерной. Холоднодеформированные (холоднокатаные) бесшовные трубы производятся по ГОСТ 8734-78. Их наружный диаметр составляет от 8 до 450 мм, а толщина стенок колеблется в пределах от 0,8 до 20 мм. Изделия немерной длины изготавливаются от 1,5 до 11,5 метров. Мерная же длина составляет от 4,5 до 9 метров. Благодаря столь разным способам производства обеспечивается максимальный уровень прочности и устойчивости к внешним перегрузкам, включая термические, климатические, природные факторы. Отличия бесшовных труб могут заключаться также в тех марках стали, которые используются при их изготовлении.

11. Соединительные детали стальных труб.

Они бывают: резьбовые, фланцевые, сварные (гладкими концами под сварку).

Резьбовые соединительные детали для водогазопроводных стальных труб изготавливают с цилиндрической резьбой.

Сварные соединительные детали: применяют при монтаже стальных трубопроводов на сварке.

К сварным деталям относят . крута изогнутые отводы с углами 45-60-90 для труб диаметров от 40 до 600 мм. Тройники равнопроходные для труб диаметрам от 40 до400 мм и переходные для труб диаметрам от 50*40 до 400*350 мм.

Заглушки диаметрам от 25 до 500 мм.

Сварные соединительные детали изготавливают безшовными из углеродистой стали, они рассчитаны на давления до 10МПа.

Фланцевое соединительные детали используют для присоединения трубопроводов к оборудованию и для установки фланцевой арматуры фланци присоединяют к трубам с помощью сварки, развальцовки и разбортовки. Тип фланцев их толщину и количества болтовых отверстий выбирают в зависимости от диаметра и давления. Герметичность фланцевого соединения обеспечивается соответствующей прокладкой.

12. Стальные отопительные приборы и воздуховоды.

В наше время приборы отопления из стали выпускаются трех видов:

• панельные

• трубчатые

• секционные стальные радиаторы.

Секционные радиаторы представляют собой штампованные стальные листы и способны выдержать внутреннее давление сети в пределах 6 атмосфер. Именно этот невысокий показатель служит причиной того, что они не пользуются большим спросом среди потребителей.

Самыми дорогими являются трубчатые стальные радиаторы, способные выдержать давление сети до 15 атмосфер.

Наибольшим спросом среди населения пользуются панельные радиаторы.Популярность объясняется невысокой ценой, способностью выдерживать температуру до 110⁰Спод давлением в 9 атмосфер. К недостаткам можно отнести подверженность к сильному загрязнению, но эта проблема легко решается, если при монтаже произвести дополнительную установку фильтров и грязевиков.

Преимущества и недостатки стальных радиаторов

Преимущества:

• небольшая тепловая инерция;

• возможность регулировки температурного режима с помощью термостатов;

• хорошая теплоотдача;

• оптимальное соотношение цены и качества;

• красивый внешний вид;

• большой ассортимент типоразмеров.

Недостатки:

• негативная реакция на слив теплоносителя

• не подходят к системе отопления открытого типа

• низкая устойчивость к гидравлическим ударам

• несовместимость с некоторыми видами труб из полипропилена.

Наличие этих факторов привело к тому, что они практически не используются в городских застройках.

Стальные радиаторы в основном применяются в индивидуальном домостроении, где предусматривается устройство автономной системы отопления или при строительстве многоквартирных жилых домов с автономным отоплением.

13. Коррозия стали и сплавов. Типы коррозии.

Коррозия это самопроизвольное разрушение металлов в результате хим. физикохимических взаимодействий с окружающей средой .

Значение коррозии:

1. вызывает серьезные экологические последствие ( утечка газов, нефти, и др хим продуктов.)

2. недопустимы во многих отраслях промышленности таких как авиационной, химической, нефтяной и атомного машиностроения.

Типы коррозии:

-химическая это разрушение металлов и сплавов в результате их окисления в окр. среде.

-электрохимическая это разрушение метала при взаимодействии жидкости проводящими эл. ток.

Условия. способствующие электрохимической коррозии: примеси ускоряют коррозию, неровность поверхности металла и трещин, грунтовые вводы, морская вода, среда электролита, повышение температуры, действие микроорганизма.

По характеру разрушения коррозию делят: сплошную и избирательную( местная). Сплошная коррозия это охватывающая всю поверхность метала. И ее подразделяют на 2 типа: равномерная, неравномерная.

Местная коррозия делится на: точечную коррозию( питинг), пятнами и сквозную.

Сквозная делится на 9 видов: сплошная равномерная, сплошная неровномерная, пятнами, язвенная, точечная или питинговая, подповерхностная, структурно избирательная, межкристаллитная, каразионно растресквание.

14. Защита поверхности стальных изделий от агрессивной среды.

Она заключается нанесение на изделие хим. вещества которые не вступает взаимодействие ни с основными материальные изделия ни с окружающим пронстранством. В данном случаи используют: лаки, краски, мастики и прочие материалы

15. Медь и её сплавы. Характеристика, область применения.

Медь- это металл розовокрасного цвета вязкий, хорошо подающейся штамповке прокадке, и волочению. Обладает высоко цепло и электропроводностью, коррозионостойкостью. В природе медь встречается в основном медного кольчедано.

Виды меди: котодная( примеси 0, 003 - 0,1%) МООк, МОКу, М1к. Раскисленная медь М1р, М1ф, М3р. Медь огневоворафенирования М3, М4 используется для получения медных сплавов применяемых для изготовления трубной и сан тех арматуры.

Виды медных сплавов: латунь- это сплав меди с цинком (её можно обрабатывать методом: волочения, прокадки, штамповки, горячего прессования) и бронза- это сплав с оловам и другими элементами.

Медные сплавы литейные и деформированные.

Литейные применяют для отливок сложной конфигурации коррозионно стойкой арматуры, работающие при повышенной температуре.

Деформированные это латуни с высоким содержанием меди 90-97% и малом содержанием цинка 3-7%.

16. Трубы из меди и ее сплавов.

17.Алюминий и его сплавы.

Алюминий- это металл серебристо-белого цвета, хорошо проводит тепло и электрический ток высокопластичный.

Этапы получение алюминия: получением глиназема Al2О3 из руд. Получение алюминия из глиназема. Рефенирование алюминия .

Способы получения алюминия: с помощью электролиза и электролитический способ рефенирование .

Марки алюминия: А999- особо высокой чистоты, А995 высокой чистоты.

Сплавы алюминия- получают путем добавки к алюминию различных металлов с целью улучшения его свойств. Сплавы алюминия бывают: деформируемые и литейные.

20. Пластмассы. Состав. Свойства.

Их свойства — низкая средняя плотность, большая прочность, хорошие тепло-, звуко- и электроизоляционные качества, стойкость в агрессивных средах, разнообразие цветовой гаммы и простота изготовления. Их используют как самостоятельные строительные изделия, так и в сочетании с бетоном, керамикой, стеклом, деревом и т. д. В качестве конструктивных полимерных материалов применяют армированные полимеры.

Для нужд строительства из пластических масс изготовляют линолеумы и плитки для полов и др. В зависимости от физико-механических свойств пластические массы делят на две основные группы: эластики и пластики. Эластики характеризуются способностью сильно деформироваться под воздействием внешней нагрузки и восстанавливать свою прежнюю форму при прекращении действия этой нагрузки (резина, сырой каучук). Пластики, в силу своего строения, ведут себя как упругопластические тела. Пластики подразделяются на жесткие, полужесткие и мягкие в зависимости от модуля упругости и упругих деформаций. Модуль упругости жестких пластиков более 1000 МПа, им свойственны малые упругие деформации; полужестких—400 МПа и средние упругие деформации; мягких — не более 20 МПа и большие упругие деформации.

Состав пластических масс. Основные компоненты пластических масс: связующее вещество — полимер, наполнители, пластификаторы, пигменты, стабилизаторы и отвердители.

Полимеры — высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из многократно повторяющихся структурных звеньев.

По происхождению полимеры делят на природные и искусственные (синтетические). Природные полимеры— белки, нуклеиновые кислоты, натуральный каучук, целлюлоза и др. Искусственные полимеры получают из различных видов сырья (каменный уголь, нефтепродукты, природный газ и др.) путем его переработки (синтеза) методами полимеризации или поликонденсации.

Наполнители подразделяют на органические и неорганические, порошкообразные, слоистые, волокнистые и др.

К порошкообразным наполнителям относят мел, тальк, опилки, древесную муку и т.д. Волокнистые наполнители— древесные, асбестовые, стеклянные волокна, которые повышают предел прочности пластмасс при растяжении и изгибе.

Пластификаторы применяют для улучшения формовочных свойств пластмасс и уменьшения их хрупкости. В качестве пластификаторов рекомендуются низкомолекулярные высококипящие жидкости — дибутилфталат, камфора, олеиновая кислота и др.

Полимеры подразделяют на две группы: термопластичные и термореактивные. Термопластичные полимеры способны многократно размягчаться при нагревании отвердевать при охлаждении. Термореактивные полимеры при нагревании размягчаются, но при охлаждении отвердевают и теряют способность повторно размягчаться при нагревании.

22.