Реферат: Шпора к зачету
Получение черных металлов – Чугун .Сырьем для производства чугуна является: руда, топливо, флюс. Основным видом сырья являются железные руды: магнитный железняк 70% FE, красный железняк 60% FE, бурый железняк 50% FE. Для выплавки используют кокс или природный газ, в качестве флюсов применяют доломит или известняк. Перед плавкой руду подвергают обработке: 1) перемешивание 2) дробление 3) окускование 4) обогащение. Кокс – продукт высокотемпературной обработки антороцида в безвоздушном пространстве. Плавка – в результате плавки происходит процесс восстановления железа из руды. Химические реакции протекают при t от 500 до 1200. Чистое железо скаплевается внизу доменной печи, насыщается углеродом, вбирает в себя шлаковые примеси и через 1.5- 2 часа сливается в ковш. Полученный чугун обладает плохими свойствами и является сырьем для получения высококачественных чугунов и сталей. При получении стали, чугун не остывая передается в конверторы или в мартэновские печи. Производительность печей может составлять до 2млн. тонн чугуна в год . Процесс плавки непрерывен. Срок службы печи до 10 – 12 лет. Сталь . Для производства используют жидкий или твердый чугун, стальной или чугунный лом. В зависимости от требуемого качества стали используются различные компоненты. Способы: 1) кислородно – конверторный 2) в мартэновских печах 3) в электрических печах. Основной процесс это удаление избытка углерода. Технология получения. Исходное сырье расплавляется, продувается кислородом, добавляются раскислители. Сталь выдерживается и поступает на разливку.
Получение цветных металлов – Медь. В чистом виде имеет красный цвет, t плавления 1083, используется в качестве сплавов (бронза, латунь) Сырье – сульфиды и окисные руд: медный кольчеган, медный блеск. Технология получения. 1) Обогащение медных руд методом флотации. Из всей руды забираем до 90% меди. 2) Обжег в каменной печи 3) в результате получается Штейн 4) для получения черновой меди расплавленный штейн продувают воздухом и подают в песок. 5) рафинирование – огневым или электролитическим способом. Алюминий . Сырьем является – горные породы с высоким содержанием гликозема. Технология получения 1) получение гликозема из руды 2) получение алюминия из гликозема. Гликозем получают 3 способами: 1) химико – термический 2) кислотный 3) щелочной Для получения чистого алюминия его продувают хлором 10 – 15 минут.
Порошковая металлургия – отрасль техники включающая изготовление порошков и металлов и их сплавов и получение из них заготовок и изделий без расплавления основного компонента. Методами П.М. можно создать материалы из компонентов резко отличающихся по своим свойствам.
Процесс изготовления – деталей из порошковых материалов заключается: 1) получения порошка исходного материала 2) составление шихты (смеси) 3) прессование 4) спекание
Область применения – 1) твердые сплавы для изготовления инструментов 2) высокопористые материалы для изготовления фильтров 3) Антифрикционные материалы для производства подшипников, вкладышей работающих в тяжелых условиях эксплуатации. 4) жаропрочные и жаростойкие материалы, магнитные материалы, материалы сложных сплавов.
Порошки – получают механическим ( переработка без изменения хим. состава – дробление, размол, распыление, градуляция) и физикохимическим ( восстановление, термическая диссоциация – отличаются тем что получаемый порошок изменяет химический состав ) способом. Так же приминяются комбинированные методы получения порошков. Механические способы целесообразно использовать при производстве порошков хрупких металлов и сплавов. Физикохимические применяются для получения порошков из пластичных материалов путем восстановления. Металлические порошки характеризуются 1) насыпная плотность 2) текучесть 3) пресуемость 4) формуемость- процесс получения заготовок требуемых форм и размеров.
Формавание предполагает уплотнение порошка. На первой стадии уплотнение происходит за счет относительного перемещения частиц, на второй за счет упругой и пластической деформации частиц. Для облегчения формавания добавляют пластификаторы. Прессование происходит в стальной пресс форме. Для сложных изделий применяют 2-ух стороннее движение пресса и давление до 1000 Мпа.
Спекание - заключается в нагреве и выдержке заготовок при t 0,7 от t плавления основного компонента . Время выдержки 1-2 часа. В результате спекания между частицами порошка образуются металлические связи. Различают спекание твердой и жидкой фазы Спекание в твердой производится при температуре меньшей температуры плавления компонентов смеси. В жидкой при t превышающей t плавления одного из компонентов. При это легкоплавкий компонент закрывает капиллярные поры. При необходимости порошковые изделия подвергают отделочным операциям . 1) калибрование – получают изделия с соответствующими размерами 2)обработка резаньем – при необходимости получения отверстий, нарезание резьбы. 3)термическая – для улучшения поверхностных свойств. 4) Повторное прессование и спекание – позволяет укрепить заготовку и придать ей соответствующие свойства.
Сравнение экономических показателей – 1) При обработке резаньем до 80% уходит в стружку, методом порошковой металлургии потери до 5% 2) Трудовые затраты в 8 раз меньше чем обычными методами, производительность труда в 2 раза больше 3) Порошковая металлургия позволяет заменить изделия из цветных металлов, материалами на основе железного порошка
Литейное производство – процесс получения отливок. Путем заливки расплавленного металла в форму, возпроизводящую форму и размеры будущей детали. После затвердения в форме получается готовая деталь. 4 этапа литья : 1) расплавление металла 2) заливка металла в форму 3) извлечение отливки из форм 4) предварительная обработка.
Основные технико – экономические показатели 1) выпуск отливов в тоннах 2) выход годного металла 3) брак 4) уровень механизации
Литье – наиболее распространенное и дешевое. Формы изготовляются в литейном цехе. Технология производства 1) подготовительная стадия – изготовление моделей, литниковой системы, отдушен, и стержней 2) Основная – формование модели и подготовка для заливки материала. 3) заключительная Трудоемкость изготовления форм составляет 60 % от всей работы. Важнейшими сплавами для отливок являются 1) серый и высокопрочный чугун 2) углеродистая и легированная сталь 3) медные , алюминевые, цинковые сплавы .
Специальные способы литья - 1) постоянные металлические формы – предназначены для получения большого количества отливок. Недостаток – нарушение форм в результате расплавления стенок 2)центрабежное литье – металл подается во вращающуюся форму и плавно растекается по стенкам. ( Трубы, сосуды) 3) литье под давлением – металл заполняет форму и кристализуется под высоким давлением 4)по выпловляемым моделям – получают сложные отливки для приборостроения . самолетостроения, автомобилестроения. Детали очень точные не требующие обработки. 5) Оболочковое или электрошлаковое - используется керамическая оболочка. Недостаток – форма одноразовая. Литье по специальным способам позволяет получить отливки более точных размеров и с хорошим качеством.
Резанье металлов – это обработка путем снятия стружки. В процессе обработки рабочее движение сообщаемое заготовке и режущему инструменту обеспечивает снятие стружки нужных размеров.
Способы обработки металла – 1)Точение 2) Сверление 3) Фрезирование 4) Строгание 5) Шлифование.
Процесс резанья характеризуется 1) скоростью 2) площадь срезаемого слоя 3) машинное и штучное время. Для определения экономических характеристик резанья необходимо учитывать время затрачиваемое на процесс отделения стружки, время на подготовку заготовки и снятие готовой детали.
Режущий инструмент – разделяется на 2 группы 1) однолезвийный (резец) 2) многолезвийный (фреза, сверло) Производительность зависит от материала из которого он сделан. Материал режущего инструмента должен иметь свойства 1) износостойкость 2) твердость 3) сопротивление изгибу и удару 4) теплопроводность 5) красностойкость Для изготовления применяются углеродистые и легированные стали.
Область применения алмазного инструмента 1) шлифование 2) заточка режущего инструмента 3) разрезание высокопрочных материалов. Для шлифования применяют круги из электрокорунда., они имеют огранисенные скорости резанья, превышение идет к разрушению.
Резец – состоит из рабочей ( лезвие) и крепежной части. С увеличением угла заострения повышается стойкость резца. При затуплении усиляется трение, повышается температура.
Экономические характеристики – Надежность режущего инструмента определяется его стойкостью сохранять исходные размеры. Скорость затупления максимально зависит от температуры, для повышения надежности используется искусственное охлаждение. В результате резанья резец принимает на до 40% общего количества теплоты, t резанья 800-1010. В результате ускоренное изнашивание инструментов. Оптимальный режим – сочетание элементов обеспечивающих качественное выполнение операций с наименьшими затратами труда. Основные элементы оптимизации: 1) скорость резанья 2) глубина резанья 3) технологическое время. Основными показателями машин являются: 1) технологичность 2) производительность 3) средняя наработка на отказ 4) Вероятность безотказной работы. Для проектирования изделий используются ЭВМ, что позволяет повысить производительность расчетов, и снизить стоимость проектирования.
Волокна – природные и химические. Химические волокна получаются из природных или синтэтических полимеров. Способы получения различаются в зависимости от вида полимера: ацетатное, амиачное формуются из раствора. Полеэфирные, полепропеленовые , капрон формуются из расплава. Существует более 300 видов волокон выпускаемых в виде комплексных химических нитей и волокон (жгут). В РБ производятся волокна следующих видов: 1) лавеановое волокно 2) Капроновое волокно 3) Полеакрилнитриновое волокно. Химические волокна с натуральными обладают лучшими физико – химическими свойствами. Эффективность производства хим. волокон обусловлена низкой стоимостью сырья, отсутствием влияния погодных условий, высокой автоматизацией производства, возможностью получения новых видов волокон в кратчайшие сроки.
Кардная сис-ма прядения - Совокупность машин и процессов по средствам которых волокно перерабатывают в определенный вид пряжи называется системой прядения. Различают в системе прядения по количеству переходов, их назначению, качеству сырья и качеству выпускаемой продукции. Кардная – включает в себе использование следующих технологических переходов: 1) разрыхление, очистка и смешивание волокон 2) кардечесание на чесальных машинах 3) ленточный 4) ровничный 5)прядение Изготавливают пряжу от 15 до 84 тэкс (1гр./км) При переработке волокон производят составление смеси( сортировка волокон из нескольких партий) Это обеспечивает стабильность технологического процесса.
Гребенная сис-ма прядения – применяется для изготовления тонких пряж. Для хлопка 5 – 14 тэкс, для шерсти 14 –32 тэкс. Гребенная в отличии от кардной системы содержит гребнечесальную машину, обеспечивающую удаление короткого волокна и дополнительного распрямления волокон. Гребенная сис-ма требует наиболее качественного сырья, обладающими физико – механическими свойствами. Использование гребнечесальной машины позволяет удалить короткое волокно и сорные примеси.
Аппаратная сис-ма прядения – используется для переработки шерстяных волокон от 80 – 330 тэкс. Пряжа используется для выработки грубых тканей, напольных покрытий. В аппаратной системе различают следующие технологические переходы:1)разрыхление и очистка 2) смешивание разных партий 3) кардечесание 4)прядение Грубая шерсть обладает большим количеством примесей минерального и растительного происхождения. Аппаратная система самая короткая, осуществляется на 2 –3х прочесных аппаратах. Аппараты обеспечивают чесание, очистку, перемешивание, рыхление волокон и образование тонкой ватки.
Технология – проц?