40

Металлохозяйственные товары

Тема 6. Металлы и сплавы. Защитно-декоративные покрытия и отделки. Ассортимент и комплексная оценка качества металлической посуды

Цель работы:

1.Научиться внешним осмотром по цвету, блеску, оттенку распознавать металлы и их сплавы, виды защитных покрытий и отделок.

2.Методом химического анализа определить вид защитного покрытия.

3.Изучить ассортимент и приобрести навыки комплексной оценки потребительских свойств металлической посуды.

Материалы и пособия для работы:

Образцы металлической посуды, каталоги, плакаты, коллекции металлов, лупы, наждачная бумага, напильники, микроскоп, химические реактивы, НД на металлическую посуду и защитно-декоративные покрытия.

Литература: [4, c.104-122], [5, c.158-195].

Задание 1. Распознавание металла и вида защитного покрытия или отделки

Объекты: а) черные металлы - чугун (белый и серый), сталь углероднистая, нержавеющая), б) цветные металлы - сплавы на основе алюминия и меди.

1. Распознавание металлов и их сплавов Отличительные признаки, для распознавания природы металлов и их

сплавов. Цвет, оттенок, блеск, твердость, плотность, пластичность и т.д. Чугун белый - сплав железа с углеродом содержащий свыше 2,14% уг-

лерода. На свежем изломе имеет светло-серый цвет, высокую хрупкость (раскалывается при ударе молотком) и твердость (царапает стекло).

Чугун серый - состав тот же. Имеет темно-серый цвет, пачкает руки, свежий излом - хрупко-зернистой структуры. Изделия из серого чугуна вырабатываются только литьем.

Сталь углеродистая - сплав железа с углеродом, содержащий углерода до 2%, серовато-серебристого цвета, на изломе мелко-зернистой структуры; отличается твердостью, прочностью, пластичностью. В атмосферных условиях подвергается коррозии, покрываясь буро-коричневой пленкой ржавчины.

Сталь нержавеющая - относится к классу легированных сталей. В производстве товаров наибольшее применение получили стали с легированными добавками хрома и никеля (нержавеющие стали). Эти стали имеют серебристо-белый с желтоватым или голубоватым оттенками цвет. полированные изделия длительно сохраняют блеск. В атмосферных условиях

41

изделия не изменяют внешний вид поверхности (не подвергаются коррозии). Заметно темнее алюминиевых.

Алюминий - мягкий, пластичный и малопрочный металл серебристобелого цвета, напоминающий цвет нержавеющей стали, но светлее ее. Изза малой прочности алюминия в производстве товаров чаще применяют его сплавы: деформируемые и недеформируемые.

Деформируемые алюминиевые сплавы высокопластичны и применяются для изготовления изделий методом давления (в горячем и холодном виде. В отличие от алюминия деформируемые сплавы твердые, прочные и имеют сероватый оттенок.

Недеформируемые литейные алюминиевые сплавы отличаются твердостью и хрупкостью, применяются для изготовления изделий только методом литья.

Медь - высокопластичный металл розовато-красного цвета. На воздухе медь покрывается пленкой окислов, имеющих телесный цвет с зеленоватым оттенком.

Латунь - сплав меди с цинком. В зависимости от содержания в сплаве цинка (от 4 до 41%) цвет латуни изменяется от розовато-красного до жел- то-золотистого; имеет высокую пластичность.

Бронза - сплав меди с оловом (доля от 20 до 40%). По цвету напоминает латунь, но имеет большую твердость и хрупкость. Перерабатывают в изделия только методом литья.

Мельхиор - сплав меди с никелем. Сплав пластичен, в изломе имеет желтоватый оттенок. Изделия вырабатывают методом давления, обязательно покрываются серебром или золотом.

Пользуясь справочным материалом оценить 7-8 образцов изделий из различных металлов и сплавов.

Полученные результаты записывать по форме:

2. Распознавание вида защитных покрытий и отделок на металлических изделиях с целью защиты металлических изделий от коррозии и улучшения эстетических и эргономических свойств наносят металлические и неметаллические покрытия, а также отделки. Отделка отличается от покрытия тем, что остается виден металл корпуса, изменяется только состояние поверхности (чистота обработка).

В качестве металлических покрытий применяют чаще всего цинк, олово, никель, хром.

42

Цинковые покрытия наносят горячим и реже холодным способом. Покрытие имеет серый цвет и характерный рисунок, напоминающий мороз на стекле.

Оловянное покрытие (лужение) наносят в основном горячим способом. Покрытие белого цвета, имеет невысокий блеск, но высокую химическую стойкость и органическим кислотам.

Никелевые и хромовые покрытия наносят гальваническим способом. Покрытия белого цвета с сильным металлическим блеском. Различают их по оттенкам: у никелевых покрытий оттенок желтоватый, у хромовых - беловатый.

В качестве неметаллических покрытий применяют лаки и краски, силикатные эмали, оксидные пленки.

Лакокрасочные покрытия наносятся масляными или эмалевыми красками, имеют различную цветовую гамму; применяются в комбинации с разделками, например, живопись красками, деколь.

Силикатные эмали (эмалирование) - стекловидные покрытия, также широкой цветовой гаммы, но отличаются от лакокрасочных покрытий высокой гладкостью, равномерностью нанесения покрытия, блеском, твердостью. Чаще применяются с разделками, например, трафаретом, деколью, шелкографией.

Оксидные покрытия создают на поверхности изделия пленки металлов; применяются для защиты от коррозии алюминиевых изделий (анодирование) и стальных изделий (воронение).

Анодированные алюминиевые изделия имеют гладкую поверхность, темновато-серый оттенок по сравнению с чистым алюминием. Они часто окрашиваются в различные цвета: золотистый, красный, розовый, голубой, зеленый и др.

Вороненая поверхность стальных изделий имеет черный цвет. Пользуясь справочным материалом оценить 5-6 изделий с разными от-

делками и покрытиями. Результаты записать по форме:

Определение вида металла и металлического покрытия методом химического анализа.

Определение алюминия. На чистую поверхность образца наносят 1 каплю 6%-ного раствора едкого натра NaOH. Через 1 минуту раствор снимают фильтровальной бумагой, вводят по краям капли 1%-ный спиртовой раствор красного ализарина и затем каплю 10%-ного раствора уксусной кислоты CH3СООН.

43

Фиолетовая окраска щелочного раствора ализарина исчезает и остается ярко-малиновое пятно алюмино-ализаринового лака.

Отличить чистый алюминий от его сплавов можно следующим образом: после обработки поверхности образца 10%-ным раствором Naон через 5 мин каплю снимают фильтровальной бумагой, при этом на образце чистого алюминия остается белое пятно, а на его сплавах - темное.

Определение меди. Для испытания берут азотную кислоту (уд. вес. 1,4), 10%-ный раствор желтой кровяной соли (ферроцианида калия), 25%- ный водный аммиак, 10%-ный раствор сегнетовой соли. На поверхность изделия накладывают полоску фильтровальной бумаги, смоченную двумя каплями азотной кислоты и оставляют на образце 1-1,5 мин. На середину полоски бумаги наносят две капли раствора сегнетовой соли и держат над парами аммиака до окрашивания ее в синий цвет. Затем на бумагу наносят 2-3 капли желтой кровяной соли (ферроцианида калия) и 1-2 капли уксусной кислоты. При этом должно появиться интенсивное краснокоричневое окрашивание, характерное для меди.

Определение олова. На чистую поверхность изделия наносят каплю концентрированной азотной кислоты (уд. вес. 1,4) через несколько минут смывают ее водой и просушивают фильтровальной бумагой. В местах действия кислоты появляются темные пятна, которые при высыхании покрываются налетом метаоловянной кислоты.

Определение свинца. Берут азотную кислоту (1:8) и 10%-ый раствор йодистого калия. На чистую поверхность изделия наносят каплю азотной кислоты и через 5 мин добавляют к ней каплю 10%-го раствора йодистого калия. В присутствии свинца моментально выпадает желтый кристаллический осадок йодистого свинца.

Определение наличия свинца в полуде. Поверхность свинца обезжиривают и высушивают. К обезжиренному участку прикладывают на 3-4 мин кусок ваты, смоченной в 40%-ом растворе уксусной кислоты. Другой кусок ваты смачивают 10%-ым раствором йодистого калия и снимают им раствор уксусной кислоты. Если в полуде присутствует свинец (более 1%) вата окрашивается в ярко-желтый цвет. Следует иметь в виду, что раствор йодистого калия окрашивает вату в слабо-желтый цвет.

Определение цинка. На чистую поверхность образца наносят 1 каплю раствора (5 г сернокислого кадмия CdSО4, 10 г хлористого натрия NaCl и 20 мл концентрированной соляной кислоты НCl). При наличие цинка через 5 мин появляется губчатый осадок или пятно серого цвета.

Определение никеля. На поверхность фильтровальной бумаги наносят 2-3 капли 1%-го раствора фосфорнокислого натрия Na3РО4. После того как весь Na3РО4 впитается в бумагу, наносят 2 капли концентрированной азотной кислоты Нno3 и плотно прижимают бумагу предметным стеклом к чистой поверхности образца. Через 3 мин бумагу снимают с образца и держат над парами 25%-го водного аммиака NН3 до нейтрализации всей

44

кислоты. Затем на бумагу по краям пятна наносят 1%-ый спиртовой раствор диметилглиоксима. Красное пятно диметилглиоксима никеля вокруг капли указывает на присутствие никеля. Фосфорнокислый натрий Na3PO4 применяют для связывания железа.

Задание 2. Изучение ассортимента металлической посуды и приобретение навыков комплексной оценки ее потребительских свойств.

Изучение ассортимента проводят по следующим группам: чугунная посуда (черная, эмалированная), стальная посуда из нержавеющей стали и эмалированная посуда (штампованная и литая), латунная посуда и посуда из медноникелевых сплавов (мельхиор и нейзильбер), алюминиевая посуда (литая и штампованная).

Изучение ассортимента металлической посуды проводят в соответствии с ее делением по группам; пищевая (столовая, кухонная, хозяйственная) и непищевая; при этом рассматривается внешний вид изделий, знакомятся с ГОСТами, каталогами, плакатами и др.

Вид металлического сплава, примененного для изготовления корпуса изделия, определяют органолептически, пользуясь приобретенными навыками зад. 1. пункт 1, 3.

Литьем изготавливают посуду из чугуна и вторичных недеформированных алюминиевых сплавов — это толстостенная тяжелая посуда, на поверхности ее заметны зачищенные следы литников, швы от литейных форм. Сшивная посуда имеет швы в местах соединения деталей корпуса изделия (ведра, тазы).

Наибольшее количество посуды изготавливают методом давления. Она не имеет швов, сопряжения горизонтальных и вертикальных поверхностей имеют значительный радиус закругления. Выдавливанием получают посуду сложных форм на давильных станках (например, кофейники, чайники).

Для изготовления отдельных частей (деталей) изделия (ручки, крышки) применяют различные материалы (древесина твердолиственных пород, пластмассы).

Виды защитных покрытий, используемые при изготовлении металлической посуды распознают по внешним признакам, изученным при выполнении задания 1 пункт 2.

Характер отделки металлической посуды включает в себя особенности обработки ее поверхности и применения различных видов украшений.

Для стальной, чугунной и алюминиевой посуды применяются с целью облагораживания поверхности различные виды отделок: крацование (гладкая, крупнозернистая поверхность), шлифование (на корпусе изделия видны концентрически расходящиеся круги), полирование (зеркально- блестя-щая поверхность). Кроме этого, алюминиевая посула подвергается