- •Предисловие
- •Глава I топливо и смазочные материалы §I. Общие сведения о топливе Значение топлива в народном хозяйстве ссср
- •Понятие о топливе и его классификация
- •Состав и свойства топлива
- •§ 2. Твердое топливо и продукты его переработки Основные виды твердого топлива
- •Свойства твердого топлива
- •Способы добычи ископаемого твердого топлива
- •Классификация и маркировка ископаемого твердого топлива
- •Методы и продукты переработки твердого топлива
- •Условия хранения и транспортирования твердого топлива
- •§ 3. Жидкое топливо Состав и свойства нефти
- •Классификация и методы добычи нефти
- •Методы и продукты переработки нефти
- •Состав, свойства и ассортимент моторных топлив
- •Котельное топливо
- •§ 4. Газообразное топливо Значение газообразного топлива в народном хозяйстве страны
- •Виды газообразного топлива
- •§ 5. Смазочные материалы Назначение и классификация смазочных материалов
- •Ассортимент и маркировка смазочных масел
- •Ассортимент и маркировка консистентных смазок
- •Условия хранения и транспортировании горюче-смазочных материалов
- •Контрольные задания
- •Глава іі химические материалы § 1. Неорганические кислоты, щелочи и соли Классификация и методы получения кислот
- •Ассортимент, применение, хранение и перевозка кислот
- •§ 2. Пластмассы Общие сведения о полимерах
- •Понятие о пластмассах и их классификация
- •Сырьевые пластмассы
- •Пленочные полимерные материалы
- •Листовые пластмассы
- •Газонаполненные пластмассы
- •Условия хранения и транспортирования пластмасс
- •§ 3. Каучуки, резина и резиновые технические изделия Состав, свойства и основные виды каучуков
- •Состав, свойства и классификация резины
- •Классификация, ассортимент и маркировка резиновых технических изделий
- •§ 4. Текстильные волокна и материалы Классификация текстильных волокон и нитей
- •Характеристики текстильных волокон и нитей, их измерители
- •Важнейшие виды натуральных волокон
- •Химические волокна
- •Текстильные ткани и материалы
- •Упаковка, маркировка, транспортировании и хранение текстильных материалов
- •§ 5. Лакокрасочные материалы Назначение, состав и классификация лакокрасочных материалов
- •Условные обозначения лакокрасочных материалов и покрытий
- •Основные лакокрасочные материалы
- •Вспомогательные и подсобные лакокрасочные материалы
- •Условия хранения и транспортирования лакокрасочных материалов
- •Контрольные задания
- •Глава III металлы и металлоизделия § 1. Основы металловедения и термообработки металлов и сплавов Значение и классификация металлов и сплавов на их основе
- •Свойства металлов и сплавов, их измерители
- •Строение металлов и сплавов, их кристаллизация
- •Способы изменения структуры и свойств металлов в твердом состоянии
- •Методы исследования структуры металлов и сплавов
- •Коррозия и методы защиты от нее
- •§ 2. Производство и характеристика чугунов Исходное сырье для выплавки чугуна
- •Чугунные отливки и трубы
- •Методы изменения свойств и контроль качества чугунов
- •Ферросплавы
- •§ 3. Производство и характеристика сталей Сырьевые материалы для выплавки стали и способы ее производства
- •Химический состав стали
- •Строение стального слитка и металлургические методы повышения его качества
- •Виды термической и химико-термической обработки стали
- •Классификация и ассортимент стали
- •§ 4. Стальной прокат и металлические изделия Общие сведения и классификация продукции прокатного производства
- •Сортамент стального проката
- •Сортамент металлоизделий промышленного назначения
- •Условия хранения и транспортирования стального проката и металлоизделий
- •§ 5. Цветные металлы и сплавы на их основе Значение и особенности производства цветных металлов
- •Легкие металлы
- •Тяжелые металлы
- •Тугоплавкие металлы
- •Драгоценные металлы
- •§ 6. Неорганические и металлические порошковые материалы и изделия на их основе Значение и применение порошковых материалов и изделий
- •Способы получения и характеристики металлических порошков
- •Ассортимент и маркировка металлических и неорганических порошков
- •Методы получения изделий порошковой металлургии
- •Контрольные задания
- •Глава IV строительные материалы § 1. Общие сведения о строительных материалах Значение и классификация строительных материалов
- •Свойства строительных материалов и изделий
- •§ 2. Природные каменные материалы Значение и классификация природных каменных материалов
- •Классификация и основные свойства важнейших горных пород
- •Материалы и изделия из природного камня
- •Условия хранения и транспортирования материалов и изделий из природного камня
- •§ 3. Стекло и стеклоизделия Общие сведения о стекле и стеклоизделиях
- •Листовые стекломатериалы
- •Строительные изделия из стекла
- •Условия хранения и транспортирования стекла и стеклоизделий
- •§ 4. Керамические материалы и изделия Общие сведения о керамических материалах и их классификация
- •Стеновые керамические материалы
- •Керамические изделия для облицовки и отделки
- •Керамические материалы и изделия различного назначения
- •Условия хранения и транспортирования керамических материалов и изделий
- •§ 5. Минеральные вяжущие вещества и материалы на их основе Классификация и свойства минеральных вяжущих веществ
- •Ассортимент минеральных вяжущих веществ
- •Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ
- •Условия хранения и транспортирования минеральных вяжущих веществ и материалов на их основе
- •§ 6. Органические вяжущие вещества и материалы на их основе Состав, свойства и основные виды органических вяжущих веществ
- •Ассортимент органических вяжущих веществ
- •Материалы и изделия на основе органических вяжущих веществ
- •Условия хранения и транспортирования органических вяжущих веществ и материалов на их основе
- •§ 7. Лесные и бумажные материалы Значение, состав и свойства древесины
- •Классификация лесных материалов
- •Круглые лесоматериалы
- •Пиломатериалы
- •Прогрессивные древесные материалы
- •Изделия и конструкции из древесины
- •Сырьё, полуфабрикаты и производство бумажной продукции
- •Классификация и ассортимент бумажной продукции
- •Условия хранения и транспортирования лесных и бумажных материалов
- •Контрольные задания
- •Содержание
Методы изменения свойств и контроль качества чугунов
Основными методами изменения свойств чугунов является регулирование химического состава, условий кристаллизации или термообработка литых изделий. Химический состав чугуна может быть изменен по содержанию постоянных примесей (табл. 8) и специальным легированием.
Чем выше содержание в чугуне углерода, тем больше образуется графита и, следовательно, ниже его механические свойства. Однако для обеспечения высоких литейных свойств (хорошей жидкотекучести) углерода в литейных чугунах должно быть не менее 2,4 %. Кремний способствует увеличению количества графита (графитизация чугуна). Поэтому с увеличением его содержания чугун становится мягче. Марганец препятствует графитизации, повышает способность чугуна к отбеливанию. Сера является вредной примесью. Она ухудшает литейные свойства чугуна, увеличивает усадку и склонность к образованию трещин. Фосфор улучшает литейные свойства чугуна, повышает его твердость и хрупкость.
Легирование применяется для изготовления чугунов с особыми свойствами. Так, для производства чугунов, обладающих повышенными механическими свойствами и применяемых для нагруженных литых деталей, в их состав вводят хром, никель и молибден, для износостойких чугунов — хром, никель, молибден и марганец, для антифрикционных чугунов — хром, никель, титан и медь, для немагнитных чугунов — никель, марганец, медь и алюминий, для коррозионностойких чугунов — никель, хром, медь, сурьму и свинец.
Изменение условий кристаллизации сводится в основном к регулировке скорости их охлаждения. Уменьшение скорости охлаждения приводит к увеличению количества графитных включений. Слишком медленное охлаждение может привести к нежелательному их укрупнению, вследствие чего прочность и пластичность чугуна сильно снизятся.
Таблица 3 Химический состав чугунов,
Группа чугунов |
Углерод |
Кремний |
Марганец |
Фосфор |
Сера |
Серый |
2,4—3,8 |
1,2—3,5 |
1,25—1,4 |
0,2—0,5 |
0,1-0,2 |
Высокопрочный |
2,7—3,7 |
1,6—2,7 |
0,5—0,6 |
до 0,1 |
0,01—0,1 |
Ковкий |
2,5—3,0 |
0,7—1,5 |
0,3—1,0 |
» 0,12 |
Дo 0,18 |
При модифицировании чугунов производится изменение условий кристаллизации. Здесь для измельчения графитных включений и получения более плотных отливок осуществляется перегрев жидкого чугуна до температуры 1400°C.
Для производства отбеленных чугунов, поверхностный слой отливок из которых имеет структуру белого или половинчатого, а сердцевина — серого чугуна, применяют быстрое охлаждение посредством литья в металлическую (кокиль) или песчаную форму.
Термическая обработка чугунов применяется для повышения их механических свойств или перевода белого чугуна в ковкий. Так, для снятия напряжений в крупных отливках применяют их отжиг при температуре 500— 600°C в течение 2—10 ч и длительное охлаждение, иногда вместе с печью. Внутреннее напряжение при этом снижается на 80—90 %. С этой же целью иногда применяют естественное старение чугуна, т. е. выдержку на складе в течение 6—10 ч, что снижает внутреннее напряжение на 40—50 %.
Для повышения механических свойств чугунов производятся их нагрев до 950°C, охлаждение до 600°C, подогрев до 725°C и длительная выдержка при этой температуре.
Для перевода белого чугуна в ковкий отжиг проводят в две стадии. Первоначально отливки выдерживают при температуре 950—970°C, затем охлаждают и длительно выдерживают при температуре 720—740°C.
Контроль качества жидких и чушковых чугунов осуществляется по их химическому составу. Для этого из жидкого чугуна пробы берут при разливе его из домны. От чушкового чугуна пробы берут путем насверливания стружки.
На заводах-изготовителях чушковый чугун хранится в штабелях или навалом. При этом обеспечиваются раздельное хранение чугуна разных выпусков и целостность чушек (бой допускается не более 2 % массы).
Чушковый чугун заказывают с указанием его марки. Документом, удостоверяющим его качество при поставке, является сертификат, содержащий данные полного химического анализа каждого выпуска. По требованию потребителя каждую чушку маркируют полосками несмываемой краски; например, Ml —красными, М2 — зелеными, М3 — голубыми и т. д.
Чугунные отливки проходят многосторонний контроль по химическому составу, внешнему виду, соответствию чертежам по размеру и массе. Для многих отливок проводят механические испытания на твердость, изгиб, растяжение, ударную вязкость. Образцы для этих испытаний изготавливают из специально отлитых заготовок. Макроанализом для большинства отливок определяют структуру металлической основы чугуна, а также количество, форму и распределение графитных включений. Макроструктура чугуна раздельно по основе и включениям оценивается баллами путем сравнения с эталонными шкалами.