Билет 1

Вопрос 1 Общие сведения о черных и цветных металлах и сплавах

Чугун – сплав железа с углеродом, где углерода составляет свыше 2%. Выплавляют из железной руды, марганцевой руды, отходов металлургического производства, флюсов и кокса. Чугун - бывает передельным (белый), литейным (серый), специальный и ферросплавы.

Белый чугун – отличается твердостью и хрупкостью, плохо отливается и плохо поддается механической обработке.

Серый чугун – хорошо обрабатывается и в расплавленном состоянии, хорошо заполняет форму. Серый чугун (СЧ) – отливают разные детали, поэтому его называют литейным.

Для кранов из чугуна СЧ15-32 и СЧ38-60, СЧ35-58 изготавливают корпуса редукторов, барабанов, тормозные колодки, блоки, лебедки, червячные колеса, ступицы, корпуса подшипников.

Сталь – сплав железа с углеродом и другими примесями (марганец, сера, фосфор, кремний) при содержании углерода не более 2%. Сталь по своим свойствам значительно отличается от чугуна:

1. лучше поддается механической и термической обработке;

2. хорошо куется;

3. прокатывается;

4. детали машин, изготовленные из стали прочнее чугунных.

По выплавке сталь различают на мартеновскую, конвертерную, электросталь, сталь непрерывного литья.

Влияние примесей на свойства стали

Углерод (С) является элементом на свойства стали, чем меньше углерода в стали, тем сталь мягче, чем больше углерода – тем сталь тверже.

Сера (S) – является вредной примесью, при повышенном количестве серы сталь становится хрупкой и при ковке, нагревании стали образуется трещины, то есть при повышенной температуре происходит красноломкость стали. Допускается серы в стали не более 0,055%.

Фосфор (Р) – является вредной примесью, в отличие от серы фосфор придает стали хладноломкость. Содержание фосфора в стали не более 0,055%.

Марганец (Mn) – улучшает вредное влияние серы и повышает прочность. Является желательной примесью. В углеродистых сталях содержание марганца от 0,25 до 0,8%. В специальных сталях марганца 0,9%.

Кремний (Si) – улучшает вредные примеси серы, повышает прочность, упругость. Сталь с содержанием до 2% кремния применяют для рессор и не более 0,1% углерода. Из сталей, содержащих до 4% кремния и 0,1% углерода изготавливают грузоподъемные электромагниты.

По содержанию кремния углеродистую сталь разделяют на кипящую и спокойную.

При малых содержаниях кремния (от 0,05-0,07%) сталь называют кипящей.

При содержании кремния в углеродистой стали (от 0,12-0,35%) – спокойная.

Для изготовления деталей кранов применяют сталь различных марок:

1. конструкция крана – 3СП (спокойная), (балки);

2. крюки кованные, штампованные и пластинчатые УС20;

3. муфты, валы, оси, тормозные шкивы, рычаги, подшипники, зубчатые колеса, и ходовые колеса диаметром для 300мм – УС45;

4. ходовые колеса свыше 300мм диаметром – УС55 лидирующая.

На кранах с большой грузоподъемностью ходовых колес – 65 где проходят дополнительную термическую обработку.

Специальная сталь – для канатов (с проверкой на прочность разрывного усилия).

ШХ-9; 15 – подшипниковая сталь.

Также на ГПМ большое распространение получили цветные металлы – это медь, олово, цинк, алюминий, свинец.

Медь добывают из руды – это вязкий мягкий металл красного цвета, хорошо обрабатывается, но плохо отливается. На краны из меди изготав-ливают контакты, коллекторы, двигателя п/тока, провода.

Олово добывают из оловянных руд – серебристо-белого цвета, широко применяют в сплавах с медью для защиты поверхности металлов от коррозии на кране.

Алюминий – мягкий, вязкий металл серебристо-белого цвета, хорошо отливается, прокатывается, куется, штампуется, изготавливают из него пластины, проволоку, провода, применяемые на кране (например, грузовой электро- магнит – катушка из алюминия).

Сплавы

На ГПМ кроме цветных металлов применяют сплавы –бронза, сплав меди с оловом.

На кранах применяют для втулок, крановых колёс вкладыши в подшипниках скольжения.

Латунь – сплав меди с цинком обладает стойкостью против коррозии.

Фехраль – сплав железа с хромом, изготавливают сопротивление (резистор), т.к. этот сплав обладает большим удельным сопротивлением в эл.цепи даже при высоких температурах.

Нихром – сплав никеля и хрома также обладает большим удельным сопротивлением, применяют для сопротивления ГПМ.