17. Перечислите свойства алюминия и расскажите о способах его производства.

Алюминий получают из оксида алюминия Al₂O₃ электролитическим методом. Используемый для этого оксид алюминия должен быть достаточно чистым, поскольку из выплавленного алюминия примеси удаляются с большим трудом. Очищенный Al₂O₃ получают переработкой природного боксита. Эликтролизер для выплавки алюминия представляет собой железный кожух, выложенный изнутри огнеупорным кирпичем. Его дно (под), собранное из блоков спресованного угля, служит катодом. Аноды (один или несколько) располагаются сверху: это - алюминиевые каркасы, заполненные угольными брикетами. На современных заводах электролизеры устанавливаются сериями; каждая серия состоит из 150 и большего числа электролизеров. При электролизе на катоде выделяется алюминий а на аноде кислород. Св-ва: плотность – 2,7 г\см³, темп плавл – 658, темп кипения – 2500, алюминий обладает высокой теплопроводностью, электропроводностью.

18. Назовите свойства меди и расскажите о способах ее производства.

Медь получают методом ее выплавки из сульфидных руд. Процесс состоит из ряда операций: обжига, плавки, конвертирования, огневого и электролитического рафинирования. В процессе обжига большая часть примесных сульфидов превращается в оксиды. Так, главная примесь большинства медных руд пирит FeS₂ превращается в Fe₂O₃. Газы, образующиеся при обжиге, содержат CO₂, который используется для получения серной кислоты. Получающиеся в процессе обжига оксиды железа, цинка и других примесей отделяются в виде шлака при плавке. Жидкий медный штейн (Cu₂S с примесью FeS) поступает в конвертор, где через него продувают воздух. В ходе конвертирования выделяется диоксид серы и получается черновая или сырая медь. Для извлечения ценных (Au, Ag, Te и т.д.) и для удаления вредных примесей черновая медь подвергается сначала огневому, а затем электролитическому рафинированию. В ходе огневого рафинирования жидкая медь насыщается кислородом. При этом примеси железа, цинка и кобальта окисляются, переходят в шлак и удаляются. А медь разливают в формы.

Св-ва: высокая тепло, электропроводность, не подвергается коррозии, пластичен.

19. Сплавы меди: состав, свойства, применение.

1. Бронза. Медь+олово. Св-ва: износостойкость, устойчива к коррозии, пластичность.

Применяется в тяжелой промышленности, для изготовления подшипников и других деталей, скульптура.

2. Латунь. Медь+цинк+(олово или никель или свинец или марганец или железо) Св-ва: поддается свариванию и прокатки, хорошо полируется, плотность – 8300-8700 кг\м³. Применение. Изготовление оружейных гильз, предметов интерьера, используется в художественной ковке.

20. Назовите физические и механические свойства металлов.

Физические: цвет, удельный вес, температура плавления, электропроводность, теплопроводность, расширение металла при нагреве и магнитные свойства. Температура плавления сплавов имеет большое значение в литейном производстве.

Механические: прочность, твердость, упругость, вязкость и пластичность. Эти свойства металлов и сплавов имеют большое значение при использовании их в машиностроении. Технологические свойства характеризуются жидкотекучестью, прокаливаемостью, ковкостью, свариваемостью и обрабатываемостью резанием. Эти свойства металлов и сплавов играют важную роль в машиностроении.

21. Дайте определение показателям прочности.

Прочность – свойство материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, возникающих под действием внешних сил.

22. Способы определения твердости металлов.

Твёрдостью материала называют способность оказывать сопротивление механическому проникновению в его поверхностный слой другого твёрдого тела. Для определения твёрдости в поверхность материала с определённой силой вдавливается тело (индентор), выполненное в виде стального шарика, алмазного конуса, пирамиды или иглы. По размерам получаемого на поверхности отпечатка судят о твёрдости материала. В зависимости от способа измерения твёрдости материала, количественно её характеризуют числом твёрдости по Бринелю (НВ), Роквеллу (HRC) или Виккерсу (HV).

23. Перечислите методы исследования материалов. В чем заключается испытание на растяжение?

Методы: тепловой, объемный, акустический, электрический, магнитный.

Для испытания на растяжение применяют разрывные машины. Все разрывные машины имеют механизмы для нагружения испытуемого образца, механизмы для измерения нагрузок, приложенных к образцам, и самозаписывающие приборы, вычерчивающие диаграммы растяжения. Основными характеристиками являются: предел прочности, относительное удлинение, относительное сужение, пластичность металла.

24. Что такое диаграмма состояния сплавов?

Диаграмма состояний сплавов железо-углерод — графическое отображение состояний сплавов железа с углеродом. Диаграмма железо — углерод должна распространяться от железа до углерода. Железо образует с углеродом химическое соединение: цементит. Каждое устойчивое химическое соединение можно рассматривать как компонент, а диаграмму — по частям. Так как на практике применяют металлические сплавы с содержанием углерода до 6,67 %, то рассматриваем часть диаграммы состояния от железа до химического соединения цементита, содержащего углерод.

25. Что такое цементит, феррит, аустенит?

Цементит — карбид железа, химическое соединение с формулой Fe₃C. Концентрация углерода 6,67% по массе — предельная для железоуглеродистых сплавов. Цементит — метастабильная фаза; образование стабильной фазы — графита во многих случаях затруднено. Цементит имеет орторомбическую кристаллическую решётку, очень тверд и хрупок, слабо магнитен.

Феррит - фазовая составляющая сплавов железа, представляющая собой твёрдый раствор углерода и легирующих элементов в α-железе (α-феррит). Имеет объемноцентированную кубическую кристаллическую решётку. Является фазовой составляющей других структур, например, перлита, состоящего из феррита и цементита.

Аустенит - высокотемпературная гранецентрированная модификация железа и его сплавов.