1) Дисциплина ткм. Цель и задачи.

Технология металлов, совокупность приёмов и способов получения и обработки металлических материалов, а также научная дисциплина, охватывающая комплекс указанных вопросов. Понятие «Т. м.» охватывает всё содержание понятия «металлургия» в его широком значении, то есть: подготовку металлических руд и извлечение из них металлов, производство металлических сплавов, термическую обработку, химико-термическую обработку, термомеханическую обработку металлов, обработку металлов давлением (ковку, штамповку, прокатку, волочение и др.); кроме металлургии, Т. м. включает литейное производство, сварку и пайку металлов, обработку металлов со снятием стружки (см. Обработка металлов резанием) и без снятия стружки (см. Электрофизические и электрохимические методы обработки), нанесение на металл защитных покрытий. В начале 20 в. Т. м. представляла собой единую прикладную науку, во многом определяющую уровень технического развития; её теоретической основой служили металлография (ныне металловедение), металлургическая химия и основы теории резания металлов. В результате интенсивного развития теории и практики Т. м. на протяжении 20 в., в особенности в 30-е и более поздние годы, многие разделы Т. м. выделились в самостоятельные области технических наук и технологии, каждая из которых развивалась на собственной теоретической основе. Т. м. как комплексная учебная дисциплина в высших и средних специальных технических учебных заведениях (факультетах) имеет целью в сжатой форме ознакомить студентов (учащихся) с общенаучными и общеинженерными основами получения и обработки металлов. В связи с расширением применения конструкционных материалов на неметаллической основе (пластмассы, стекло, керамика, резина и др.) намечается тенденция к замене понятия «Т. м.» понятием «технология материалов» («материаловедение»), основной раздел которого составляет Т. м.

Материаловедение и технология конструкционных материалов - дисциплина, посвященная изучению строения и свойств материалов в зависимости от их состава и условий обработки, а также изучению основных методов формообразования заготовок и деталей машин.

Предметом изучения дисциплины являются закономерности, определяющие строение и свойства материалов в зависимости от их состава и условий обработки, а также современные и прогрессивные методы производства и обработки машиностроительных материалов

Применение различных материалов в конструкциях машин и приборов, необходимость обеспечения их надежности в работе, учет особенностей технологических методов обработки, а также э лесообразности изготовления этих конструкций определяют основные задачи дисциплины "Материаловедение и технология конструкционных материалов":

2) методы получения заготовок и их обработки

Основные способы производства заготовок - литье, обработка давлением, сварка. Способ получения той или иной заготовки зависит от служебного назначения детали и требований, предъявляемых к ней, от ее конфигурации и размеров, вида конструкционного материала, типа производства и других факторов.

Литьем получают заготовки практически любых размеров как простой, так и очень сложной конфигурации. При этом отливки могут иметь сложные внутренние полости с криволинейными поверхностями, пересекающимися под различными углами. Точность размеров и качество поверхности зависят от способа литья. Некоторыми специальными способами литья (литье под давлением, по выплавляемым моделям) можно получить заготовки, требующие минимальной механической обработки. Отливки можно изготавливать практически из всех металлов и. сплавов. Механические свойства отливки в значительной степени зависят от условий кристаллизации металла в форме. В некоторых случаях внутри стенок возможно образование дефектов (усадочные рыхлоты, пористость, горячие и холодные трещины), которые обнаруживаются только после черновой механической обработки при снятии литейной корки. . Обработкой металлов давлением получают машиностроительные профили, кованые и штампованные заготовки. Машиностроительные профили изготавливают прокаткой, прессованием, волочением. Эти. методы позволяют получить заготовки, близкие к готовой детали по поперечному сечению (круглый, шестигранный, квадратный прокат; сварные и бесшовные трубы). Прокат выпускают горячекатаный и калиброванный. Профиль, необходимый для изготовления заготовки, можно прокалибровать волочением. При изготовлении деталей из калиброванных профилей возможна обработка без применения лезвийного инструмента. Ковка применяется для изготовления заготовок в единичном производстве. При производстве очень крупных и уникальных заготовок (массой до 200...300 т) ковка - единственный возможный способ обработки давлением. Штамповка позволяет получить заготовки, более близкие по конфигурации к готовой детали (массой до 350...500 кг). Внутренние полости поковок имеют более простую конфигурацию, чем отливок, и располагаются только вдоль направления движения рабочего органа молота (пресса). Точность и качество заготовок, полученных холодной штамповкой, не уступают точности и качеству отливок, полученных специальными методами литья. Обработкой давлением получают заготовки из достаточно пластичных металлов. Механические свойства таких заготовок всегда выше, чем литых.

3) металлургического производства. Получение конверторных, мартеновских и электросталей основы.

Сталь производят в конверторах, марте­новских и электрических печах. В качестве шихты в конверторах применяют жидкий чугун и стальной лом, в мартеновских и электрических печах — жидкий и твер­дый чугун со стальным ломом, иногда в электропечах — один стальной лом. В состав шихты вводят известь и некоторые другие шлакообразующие вещества, раскислители, железную руду и легирующие добавки.

Сталь в конверторах выплавляют продувкой жидко­го чугуна воздухом или кислородом для удаления (уменьшения содержания) углерода, кремния, мар­ганца, серы и фосфора.

Конвертором называют большую стальную реторту, футерованную огнеупором. При производстве стали важно удалить вредные примеси (сера и фосфор). Для этого в шлак добавляют известь.

Недостаток конверторно-кислородного способа — большое пылеобразование, значительно большее, чем при других способах получения стали.

Конверторный способ основан на продувке сжатым воздухом расплавленного чугуна. При продувке кислород воздуха вступает в реакцию с примесями чугуна и окисляет их, в результате чего получается сталь. Для конверторного способа используют жидкий чугун, полученный в доменных печах и выдержанный в специальных металлоприемниках (миксерах).Достоинствами конверторного способа являются: высокая производительность агрегатов, компактность оборудования и т. д.К недостаткам этого способа относятся невозможность переработки большого количества стального и железного лома, а также передел чугунов только определенного химического состава.Марки конверторной стали обозначают начальными буквами Б и Т, что значит бессемеровская и томасовская сталь.

Мартеновский способ вызван к жизни необходимостью перерабатывать стальной лом и отходы производства. Требовалось создать печь, в которой температура была бы настолько высокой, чтобы можно было плавить сталь и железо. Получение высокой температуры в мартеновской печи дало возможность не только использовать промышленные отходы в качестве шихтовых материалов, но и получать стали с весьма разнообразными свойствами. Мартеновская сталь поступает в виде листовой и сортовой, рельсов, отливок, заготовок для ковки и штамповки.

Плавка стали в электропечах дает возможность получать высококачественные стали. Сущность процесса заключается в очищении стали от шлаков и примесей в виде серы и фосфора.Сера и фосфор в стали являются вредными примесями. Сера снижает литейные свойства, препятствует выходу газов из жидкой стали, вызывает ломкость. Фосфор снижает пластичность и вызывает хладноломкость (хрупкость) стали. Кремний повышает упругость и вязкость стали, марганец повышает износоустойчивость.