- •1. Основи металознавства
- •1.1. Роль вітчизняних вчених у розвитку металознавства.
- •1.2. Основні відомості про метали.
- •1.3. Відмінні властивості металів від неметалевих матеріалів.
- •1.4. Кристалізація реальних металів.
- •1.5. Алотропні перетворення у металах.
- •1.6. Загальні відомості про вади будови металів.
- •1.7. Властивості металів.
- •1.8. Основні методи дослідження властивостей металів.
- •1.9. Основи теорії сплавів.
- •1.10. Діаграми стану подвійних сплавів.
- •1.11. Зв’язок між діаграмами стану і властивостями сплавів.
- •1.11. Зв’язок між діаграмами стану і властивостями сплавів.
- •1.2. Залізовуглецеві сплави
- •1.2.1. Діаграма стану "залізо - вуглець".
- •1.2.2. Класифікація, маркування і застосування вуглецевих сталей.
- •1.2.3. Класифікація, маркування і застосування легованих сталей.
- •1.2.4. Класифікація, маркування і використання чавунів.
- •1.3. Термічна і хіміко-термічна обробка металів і сплавів.
- •1.3.1. Основи теорії термічної обробки сталі.
- •1.3.2. Види термічної обробки.
- •1.3.3. Основи теорії хіміко-термічної обробки.
- •1.4. Кольорові метали та іх сплави.
- •1.4.1. Мідь та основні сплави на її основі.
- •1.4.2. Алюміній та основні алюмінієві сплави.
- •1.4.3. Сплави на основі магнію.
- •1.4.4. Сплави на основі титану.
- •1.5. Порошкові матеріали.
- •1.5.1. Тверді сплави.
- •1.5.2. Металокерамічні тверді сплави.
- •1.5.3. Металокерамічні матеріали.
- •1.6. Антифрикційні сплави і матеріали.
- •1.6.1. Бабіти.
- •1.6.2. Алюмінієві антифрикційні сплави.
- •1.6.3. Антифрикційні матеріали на основі міді.
- •1.7. Корозія металів.
- •1.7.1. Основи теорії корозії металів і види корозії.
- •1.7.2. Способи захисту металів від корозії.
- •1.8. Загальні відомості про неметалеві матеріали.
- •1.8.1. Деревина, її властивості, структура, сортамент, застосування.
- •1.8.2. Пластмаси, їх властивості, структура, застосування.
- •1.8.3. Гума та гумові вироби.
- •1.8.4. Скло і скляні вироби.
- •1.8.5. Клеї та їх застосування.
- •1.8.6. Лаки і фарби.
- •2. Виробництво чорних і кольорових металів.
- •2.1. Виробництво чавуну.
- •2.1.1. Вихідні матеріали для виробництва чавуну.
- •2.1.2. Будова доменної печі.
- •2.1.3. Доменний процес.
- •2.1.4. Продукти доменного виробництва, їх характеристика і призначення.
- •2.1.4. Автоматизація доменного виробництва.
- •2.2. Виробництво сталі.
- •2.2.1. Хімізм сталеплавильного процесу.
- •2.2.2. Сучасні методи виробництва сталі.
- •2.2.3. Методи розливання сталі.
- •2.2.4. Інтенсифікація сталеплавильних процесів.
- •2.2.5. Методи виробництва високоякісних сталей.
- •2.3.2. Виробництво алюмінію.
- •3. Методи виробництва заготовок і деталей.
- •3.1. Ливарне виробництво.
- •3.1.1. Ливарні сплави і формувальні суміші.
- •3.1.2. Класифікація ливарних форм і технологія їх виготовлення.
- •3.1.2. Плавильне обладнання.
- •3.1.3. Спеціальні види лиття.
- •3.1. Обробка металів тиском.
- •3.2.1. Теоретичні відомості про обробку металів тиском.
- •3.1.2. Основні види обробки металів тиском.
- •3.1.2. Нові методи обробки металів тиском.
- •3.3. Зварювання і паяння металів.
- •3.3.1. Види зварних з'єднань, їх різновиди і застосування.
- •3.3.3. Газове і дугове різання металів та їх застосування.
- •3.3.4. Паяння металів.
- •3.3.5. Основи технології виробництва виробів з деревини, пластмас, скла, гуми.
- •Посилання на літературу
2.3.2. Виробництво алюмінію.
Алюміній посідає перше місце серед металів щодо поширення у природі. Його вміст у земній корі становить 7,45 %.
Рудами алюмінію є: боксити, нефеліни, алуніти і каоліни.
Виробництво алюмінію складається із двох основних процесів: добування глинозему з руди та електролізу глинозему.
Глинозем одержують трьома способами: лужним, кислотним та електротермічним.
Найбільш поширений лужний спосіб (розроблений у Росії). За цим способом боксит після подрібнення і розмелювання вилуговують концентрованим розчином їдкого натру при температурі 5230К і тиску 2500-3000 МПа. Електроліз глинозему проводять у розчині кріоліту (Nа3АlF6) у спеціальних електролізних ваннах. Дно ванни виложене з вуглецевих блоків і є катодом “-“ . Температура електролізу підтримується приблизно 1200 0К. Рідкий алюміній нагромаджується на дні ванни і періодично (через1-2 доби) забирається з ванни.
Електролітичний алюміній піддають рафінуванню електролітичним способом або продуванням хлором.
При електролітичному рафінуванні чистота алюмінію досягає 99,999%.
3. Методи виробництва заготовок і деталей.
3.1. Ливарне виробництво.
Ливарне виробництво - процес виготовлення фасонних відливок під час заповнення рідкими металами і сплавами спеціальних фасонних форм, в яких метал твердіє. Відливки бувають різної маси і досить складної форми. Лиття - це досить простий і дешевий технологічний процес. Для лиття придатні лише сплави з високими “ливарними” властивостями.
Найбільшу кількість відливок одержують з сірого чавуну - 70 %, із сталі до 20 %.
3.1.1. Ливарні сплави і формувальні суміші.
Із сплавів для лиття використовують ті, які мають високі ливарні властивості (рідинотекучість, усадку, ліквацію).
Основну масу чавунного литва виготовляють із сірого і високоміцного чавуну.
Ливарні властивості сталі гірші, ніж у чавунів. Для лиття використовують доевтектоїдні сталі з вмістом 0,1-0,6 % вуглецю і леговані сталі з марганцем, кремнієм, нікелем, хромом, міддю тощо.
Із кольорових сплавів у ливарному виробництві використовують: кремнієві, алюмінієво-залізні, марганцево-олов’яно-свинцеві латуні; алюмінієві, алюмінієво-залізо-свинцеві і фосфорні бронзи; силуміни, сплави магнію з марганцем, алюмінієм і цинком.
Суміші поділяються на формувальні та стержневі. Вони складаються з кварцового піску, формувальної глини, протипригарних і зв’язуючих добавок. Процентне відношення і якість складових у суміші залежить від виду литва (стальне, чавунне ).
Формувальні та стержневі суміші повинні володіти такими властивостями:
- пластичністю (добре формуватися);
- міцністю (не руйнуватися під дією рідкого металу);
- податливістю (не перешкоджати усадці відливка);
- вогнетривкістю (протистояти місцевому перегріванню);
- газопроникністю (пропускати гази).
Для одержання отворів у відливках використовують стержні, які виготовляють із стержневих сумішей. У стержневі суміші, крім вказаних раніше компонентів, добавляють рідке скло, термореактивні смоли та ін.