14. Раскройте экономическую эффективность применения новых видов конструкционных материалов, рациональные области их применения.

КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ — основные виды материалов, из которых изготовляются машины, оборудование, приборы, сооружаются каркасы зданий, мосты и другие конструкции и которые несут основную силовую нагрузку при их эксплуатации. Конструкционные материалы классифицируются по широкому кругу признаков: по применяемости — в машиностроении, в строительстве; по природе образования — металлические, неметаллические, композиционные; по реакции на внешние воздействия — горючие, коррозионно-устойчивые, жаростойкие, хладостойкие; по свойствам, проявляемым при различных методах обработки,— пластичные, тугоплавкие, свариваемые, склонные к образованию трещин, закаливаемые и т. д.; по способам получения — сплавы, прессованные, катаные, тканые, формованные, пленки. Важными показателями конструкционных материалов являются их прочностные качества — сопротивление сжатию, растяжению, работа на изгиб, выносливость при вибрационных нагрузках, а также ряд специальных свойств, учитываемых при проектировании машин, оборудования, строительных сооружений. Среди них — легкость при определенных прочностных качествах, сопротивляемость износу, электро- и теплопроводность, способность пропускать газы и др.

15. Опишите исходные материалы для производства чугуна.

Исходными материалами для получения чугуна в доменных печах являются железные руды, топливо и флюсы.

Рудой называется природное минеральное сырье, содержащее металлы (или их соединения) количестве и в виде, пригодном для их промышленного использования. Руды представляют совокупность минералов. Минералы, содержащие нужный металл, называются рудными, а остальные — пустой породой.

Заранее рассчитанное в определенном соотношении количество загружаемых в доменную печь материалов (руда, флюсы и топллво) называется шихтой.

Железные руды. Земная кора содержит около 5,1% железа в составе различных химических соединений. Наиболее распространенными соединениями железа являются окислы — соединения железа с кислородом (имеющие главное значение), сульфиды — соединения железа с серой и шпаты — углекислые соединения железа.

Промышленное примейение имеют красные железняки, бурые железняки, магнитные железняки и шпатовые железняки.

Топливо. Топливо, употребляемое для доменного процесса, должно иметь высокую теплотворную способность и малую зольность, обладать пористостью, прочностью при высоких температурах, а также содержать возможно меньше серы, которая частично переходит из топлива в чугун и ухудшает свойства последнего.

В качестве топлива при доменном производстве используется преимущественно каменноугольный кокс и очень редко древесный уголь.

Флюсы. Для отделения пустой породы и золы топлива в доменную печь вводят вещества, называемые флюсами; эти вещества дают с пустой породой и золой топлива легкоплавкие химические соединения, образующие шлак при плавке. Состав и легкоплавкость шлаков оказывают большое влияние на ход доменной плавки и состав чугуна. В составе почти всех руд, а также в золе кокса кислые пустые породы (Si02 + А1203) преобладают над основными (СаО + MgO); поэтому в качестве флюсов применяют чаще всего известняк (содержащий преимущественно СаС03) и иногда доломит (состоящий главным образом из СаС03 + MgC03), дающие легкоплавкие соединения с Si02 и А1203.