Физические, химические, механические и технологические свойства металлов: чугуна и стали, алюминия, меди и сплавов. Применение металлов

Эксплуатационные свойства металлов. Классификация металлических материалов. Черные и цветные металлы, их сплавы. Стали для режущих и измерительных инструментов. Стали и сплавы со специальными свойствами. Сплавы алюминия и меди. Сплавы с "эффектом памяти".

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 19.03.2013
Размер файла 1,6 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Бронзы - это сплавы меди с оловом и другими элементами (алюминий, кремний, марганец, свинец, бериллий). В зависимости от содержания основных компонентов, бронзы можно условно разделить на:

¦ оловянные, главным легирующим элементом которых является олово;

¦ безоловянные (специальные), не содержащие олова.

Бронзы маркируют буквами "Бр", правее ставятся буквенные индексы элементов, входящих в состав. Затем следуют цифры, обозначающие среднее содержание элементов в процентах (цифру, обозначающую содержание меди в бронзе, не ставят). Например, сплав марки БрОЦС 5-5-5 означает, что бронза содержит олова, свинца и цинка по 5 %, остальное - медь (85 %).

Оловянные бронзы обладают высокими антифрикционными свойствами, нечувствительны к перегреву, морозостойки, немагнитны.

Для улучшения качества оловянные бронзы легируют цинком, свинцом, никелем, фосфором и другими элементами. Легирование фосфором повышает механические, технологические, антифрикционные свойства оловянных бронз. Введение никеля способствует повышению механических и противокоррозионных свойств. При легировании свинцом увеличивается плотность бронз, улучшаются их антифрикционные свойства и обрабатываемость резанием, однако заметно снижают. Деформируемые оловянные бронзы содержат до 8 % олова. Эти бронзы используют для изготовления пружин, мембран и других деформируемых деталей. Литейные бронзы содержат свыше 6 % олова, обладают высокими антифрикционными свойствами и достаточной прочностью; их используют для изготовления ответственных узлов трения (вкладыши подшипников скольжения). Специальные бронзы включают в свой состав алюминий, никель, кремний, железо, бериллий, хром, свинец и другие элементы. В большинстве случаев название бронзы определяется основным легирующим компонентом. Алюминиевые бронзы обладают высокими механическими, антифрикционными и противокоррозионными свойствами. Эти бронзы нашли применение для изготовления ответственных деталей машин, работающих при интенсивном изнашивании и повышенных температурах. Кремнистые бронзы характеризуются высокими антифрикционными и упругими свойствами, коррозионной стойкостью. Дополнительное легирование кремнистых бронз другими элементами способствует улучшению эксплуатационных и технологических свойств бронз: цинк повышает их литейные свойства, марганец и никель улучшают коррозионную стойкость и прочность, свинец - обрабатываемость резанием и антифрикционные свойства. Кремнистые бронзы применяют взамен оловянных для изготовления антифрикционных деталей, пружин, мембран приборов и оборудования. Свинцовые бронзы используют в парах трения, эксплуатируемых при высоких относительных скоростях перемещения деталей. Для повышения механических ся механические свойства. Легирование цинком улучшает технологические свойства. Введение железа (до 0,09 %) способствует повышению механических свойств бронз, однако с увеличением степени легирования резко снижаются их коррозионная стойкость и технологические свойства.

В зависимости от технологии переработки оловянные и специальные бронзы подразделяют на:

¦ деформируемые;

¦ литейные;

¦ специальные.

Деформируемые оловянные бронзы содержат до 8 % олова. Эти бронзы используют для изготовления пружин, мембран и других деформируемых деталей. Литейные бронзы содержат свыше 6 % олова, обладают высокими антифрикционными свойствами и достаточной прочностью; их используют для изготовления ответственных узлов трения (вкладыши подшипников скольжения).

Специальные бронзы включают в свой состав алюминий, никель, кремний, железо, бериллий, хром, свинец и другие элементы. В большинстве случаев название бронзы определяется основным легирующим компонентом.

Алюминиевые бронзы обладают высокими механическими, антифрикционными и противокоррозионными свойствами. Эти бронзы нашли применение для изготовления ответственных деталей машин, работающих при интенсивном изнашивании и повышенных температурах.

Кремнистые бронзы характеризуются высокими антифрикционными и упругими свойствами, коррозионной стойкостью. Дополнительное легирование кремнистых бронз другими элементами способствует улучшению эксплуатационных и технологических свойств бронз: цинк повышает их литейные свойства, марганец и никель улучшают коррозионную стойкость и прочность, свинец - обрабатываемость резанием и антифрикционные свойства. Кремнистые бронзы применяют взамен оловянных для изготовления антифрикционных деталей, пружин, мембран приборов и оборудования.

Свинцовые бронзы используют в парах трения, эксплуатируемых при высоких относительных скоростях перемещения деталей. Для повышения механических свойств и коррозионной стойкости свинцовые бронзы легируют никелем и оловом.

Бериллиевые бронзы отличаются высокими прочностными свойствами, износостойкостью и стойкостью к воздействию коррозионных сред. Они обеспечивают работоспособность изделий при повышенных температурах (до 500°С), хорошо обрабатываются резанием и свариваются. Бронзы этого типа используют для изготовления деталей ответственного назначения, эксплуатируемых при повышенных скоростях перемещения, нагрузках, температуре.

Сплавы меди с никелем подразделяют на конструкционные и электротехнические.

Куниоли (медь-никель-алюминий) содержат 6-13 % Ni, 1,5-3 % А1, остальное - медь. Они подвергаются термической обработке (закалка-старение). Куниоли служат для изготовления деталей повышенной прочности, пружин и ряда электротехнических изделий.

Нейзильберы (медь-никель-цинк) содержат 15 % Ni,20 % Sn, остальное - медь. Они имеют белый цвет, близкий к цвету серебра. Нейзильберы хорошо сопротивляются атмосферной коррозии. Их применяют в приборостроении и производстве часов.

Мелъхиоры (медь-никель и небольшие добавки железа и марганца до 1 %) обладают высокой коррозионной стойкостью. Их применяют для изготовления теплообменных аппаратов, штампованных и чеканных изделий.

Копель (медь-никель-марганец) содержат 43 % Ni, 0,5 Мп, остальное - медь. Это специальный сплав с высоким удельным электросопротивлением, используемый для изготовления электронагревательных элементов.

7. Организация системы экологической безопасности на предприятии

Самый используемый при обработке и изготовлении металлических изделий - это фрезерный станок. Именно фрезерование создает нужные выемки и уступы на детали, резьбовую нарезку и пазы, которые неизменно и формируют любую техническую деталь.

На этапе обработки заготовки таким станком, происходит придание детали нужного размера, обработка поверхности и другие операции с использованием специальных режущих инструментов - фрез. Располагая фрезы под различными углами к детали, добиваются нужного эффекта обработки.

Характерной особенностью процессов фрезерной обработки является образование отходов в виде твердых частиц (промышленной пыли), а в случае применения смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) - аэрозолей масла и эмульсола.

Источниками выделения загрязняющих веществ являются фрезерные станки различных модификаций. Интенсивность образования загрязнителей зависит от следующих факторов: вида обрабатываемого материала, режима обработки, производительности и мощности оборудования, от расхода СОЖ.

Наибольшим пылевыделением сопровождаются процессы абразивной обработки металлов. Образующаяся при этом пыль на 30 - 40 % по массе представляет материал абразивного круга и на 60 - 70 % - материал обрабатываемого изделия. Интенсивность пылевыделения при этих видах обработки связана, в первую очередь, с величиной абразивного инструмента и некоторых технологических параметров резания.

Применение СОЖ сопровождается образованием тонкодисперсного масляного аэрозоля и продуктов его термического разложения.

Количество выделяющегося аэрозоля зависит от многих факторов: формы и размеров изделия, режимов резания, расхода и способов подачи СОЖ. Экспериментально установлена зависимость количества выделений масляного аэрозоля от энергетических затрат на резание металла. Удельные показатели выделений в этом случае определяются как масса загрязняющего вещества, выделяемая на единицу мощности оборудования.

Для очистки воздуха от выделяющейся металлической пыли целесообразно использовать фильтры ФРК-Э, предназначенные для очистки воздуха от сухих неслипающихся пылей в различных отраслях промышленности, в том числе в машиностроении.

Основными преимуществами данного типа фильтров являются следующие:

экономия электроэнергии за счет возвращения очищенного воздуха в помещение;

уменьшенные габариты за счет использования "плоских" фильтровальных рукавов;

снижение пылеуноса во время продувки благодаря установке большего количества по сравнению с другими фильтрами надежных пневмоклапанов.

Уловленная пыль попадает в бункер, откуда ссыпается в контейнер-пылесборник.

Заключение

Металлы - наиболее распространенные и широко используемые материалы в производстве и в быту человека. Особенно велико значение металлов в наше время, когда большое их количество используют в машиностроительной промышленности, на транспорте, в промышленном, жилищном и дорожном строительстве, а также в других отраслях народного хозяйства.

Все материалы, применяемые в машиностроении, разделяются на две основные группы - металлические и неметаллические.

К металлическим материалам относятся металлы и их сплавы. В природе примерно четыре пятых всех элементов приходится на долю черных и цветных металлов.

Практическое значение металлов неодинаково. Наибольшее применение приобрели сплавы на основе Fe, составляющие подгруппу черных металлов. Остальные металлы и их сплавы относятся к подгруппе цветных.

Свойства материалов зависят от кристаллической структуры. Располагая данными о строении можно судить, об их свойствах и пригодности для работы в определенных условиях эксплуатации.

В машиностроении широкое применение нашли цветные металлы и их сплавы на основе меди, алюминия, магния, титана.

Список используемой литературы

1. Муравьев Е.М. Слесарное дело. - М.: "Просвещение", 1990.

2. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: ІМашиностроениеІ, 1990

3. Покровский П.С. Слесарное дело. - М.: "Академия", 2004.

4. http://osvarke. info/148-texnologicheskie-i-yekspluatacionnye-svojstva.html

5. http://www.boston-m.ru/metall. asp

6. http://school1356.ru/index. php? option=com_zoo&task=category&category_id=197&Itemid=17

7. http://melita.com.ua/alyminij.html

Приложения

Приложение А

Рис.1. Виды деформаций:

а - сжатие, б - растяжение, в - кручение, г - срез, д - изгиб

Приложение Б

Рис.2. Технологические пробы:

а - изгиб на определенный угол,

б - изгиб до параллельности сторон,

в - изгиб до соприкосновения сторон,

г - на навивание,

д - на сплющивание труб,

е - на осадку

Приложение В

Таблица 1

Характеристики и назначение инструментальной легированной стали

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Классификация металлов: технические, редкие. Физико-химические свойства: магнитные, редкоземельные, благородные и др. Свойства конструкционных материалов. Строение и свойства сталей, сплавов. Классификация конструкционных сталей. Углеродистые стали.

    реферат [24,1 K], добавлен 19.11.2007

  • Железоуглеродистые сплавы, физические и химические свойства, строение, полиморфные превращения; производство чугуна и доменный процесс. Термическая обработка стали: отжиг, отпуск, закалка. Медь и её сплавы, область применения, оксиды и гидрооксиды.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 17.10.2009

  • Формирование структуры и методы исследования свойств металлов; диаграмма состояния "железо-цементит". Железоуглеродистые сплавы; термическая обработка металлов и сплавов. Сплавы, применяемые в промышленности; выбор сплава на основе цветного металла.

    контрольная работа [780,1 K], добавлен 13.01.2010

  • Достоинства алюминия и его сплавов. Малый удельный вес как основное свойство алюминия. Сплавы, упрочняемые термической обработкой. Сплавы для ковки и штамповки. Литейные алюминиевые сплавы. Получение алюминия. Физико-химические основы процесса Байера.

    курсовая работа [2,7 M], добавлен 05.03.2015

  • Понятие о металлах, особенности их атомного строения, физико-механические, химические и технологические свойства. Сплавы золота, серебра, титана, платины и палладия, нержавеющая сталь; их характеристики и применение в ортопедической стоматологии.

    презентация [433,4 K], добавлен 01.12.2013

  • Механические свойства сталей. Основные механические свойства, определяемые для низкоуглеродистых сталей. Статические и динамические нагрузки. Влияние азота, кислорода и водорода. Легирующие элементы и примеси. Машиностроительные стали и сплавы.

    презентация [1,6 M], добавлен 12.09.2015

  • Цветная металлургия как наиболее конкурентоспособная отрасль промышленности России, инвестиционная политика. Цветные металлы и сплавы: медь, алюминий, цинк, магний; их технологические и механические свойства, применение в промышленности и строительстве.

    реферат [28,2 K], добавлен 05.12.2010

  • Сущность пластической деформации металлов и влияние на неё химического состава, структуры, температуры нагрева, скорости и степени деформации. Определение легированных сталей, их состав. Литейные сплавы на основе алюминия: их маркировка и свойства.

    контрольная работа [38,4 K], добавлен 19.11.2010

  • Железоуглеродистые сплавы – стали и чугуны – важнейшие металлические сплавы современной техники. Диаграмма состояния Fe–Fe3C. Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов, процессы при их структурообразовании. Состав и компоненты структуры стали и чугуна.

    презентация [6,3 M], добавлен 14.10.2013

  • Основные методы и виды гальванических покрытий на алюминий и его сплавы. Анализ схемы предварительной подготовки алюминия, а также его сплавов. Цинкатный и станнатный растворы. Непосредственное нанесение гальванических покрытий на алюминий и сплавы.

    реферат [26,8 K], добавлен 14.08.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.