Embedded Files
Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
https://pick.net.ua/ru/extra/psosvita/3265-pick-materialoznavstvo-ta-tehnologiya-metaliv-vlasenko
Хільчевський В.В., Кондратюк С.Є. Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів
https://drive.google.com/file/d/17ANIP-YqBhZGDs79vuvrF6-WoaxDks5j/view
https://drive.google.com/file/d/17ANIP-YqBhZGDs79vuvrF6-WoaxDks5j/view
Тема 1. Вступ.
Урок 1. Зміст предмету, його роль у формуванні професійних знань і умінь.
Опрацювати матеріал стор.3, підручник
Хільчевський В.В., Кондратюк С.Є. Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання (стор. 41(1)).
Тема 2. Загальні відомості про матеріали.
Урок 2. Основні поняття про метали, неметали та сплави.
Опрацювати матеріал стор.5, підручник
Хільчевський В.В., Кондратюк С.Є. Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання. (стор. 41(5,6))
Урок 3. Класифікація металів і сплавів.
Опрацювати матеріал, стор. 58 підручник
Хільчевський В.В., Кондратюк С.Є. Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання. (стор. 87(1))
Тема 3. Властивості матеріалів.
Урок 4. Класифікація за магнітними, механічними, фізико-хімічними властивостями матеріалів.
Опрацювати матеріал, стор. 120 підручник
А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання.
(стор. 124(1,5,8))
Урок 5. Механічні властивості матеріалів.
Урок 6. Магнітні властивості матеріалів.
Урок 7. Фізичні властивості матеріалів.
Урок 8. Хімічні властивості матеріалів.
Урок 9. Зварюваність.
Урок 10. Технологічні властивості матеріалів.
Домашнє завдання: опрацювати наданий матеріал. Записати в конспект основні властивості матеріалів.
Властивості матеріалів.
Не секрет, що всі речовини в природі діляться на три стани: твердий, рідкий і газоподібний. А тверді речовини в свою чергу діляться на метали і неметали, поділ цей знайшов своє відображення і в таблиці хімічних елементів великого хіміка Д. І. Менделєєва. Наша сьогоднішня стаття про метали, що займають важливе місце, як в хімії, так і в багатьох інших сферах нашого життя
Хімічні властивості
Всі ми, так чи інакше, але стикаємося з хімією в нашому повсякденному житті. Наприклад, під час приготування їжі, розчинення кухонної солі у воді є найпростішою хімічною реакцією. Вступають у різноманітні хімічні реакції і метали, а їх здатність реагувати з іншими речовинами це і є їх хімічні властивості.
Серед основних хімічних властивостей або якостей металів можна виділити їх окислюваність та корозійну стійкість. Реагуючи з киснем, метали утворюють плівку, тобто проявляють окислюваність.
Аналогічним чином відбувається і корозія металів – їх повільне руйнування через хімічну або електрохімічноу взаємодії. Здатність металів протистояти корозії називається їх корозійною стійкістю
метал
Фізичні властивості
Серед основних загальних фізичних властивостей металів можна виділити:
Плавлення.
Щільність.
Теплопровідність.
Теплове розширення.
Електропровідність.
Важливим фізичним параметром металу є його щільність або питома вага. Що це таке? Щільність металу – це кількість речовини, яка міститься в одиниці об’єму матеріалу. Чим менше щільність, тим метал більш легкий. Легкими металами є: алюміній, магній, титан, олово. До важких відносяться такі метали як хром, марганець, залізо, кобальт, олово, вольфрам і т. д. (в цілому їх є більше 40 видів).
Здатність металу переходити з твердого стану в рідкий, іменується плавленням. Різні метали мають різні температури плавлення.
Швидкість, з якою в металі проводиться тепло при нагріванні, називається теплопровідністю металу. І в порівнянні з іншими матеріалами всі метали відрізняються високою теплопровідністю, кажучи по-простому, вони швидко нагріваються.
Крім теплопровідності всі метали проводять електричний струм, правда, деякі роблять це краще, а деякі гірше (це залежить від будови кристалічної решітки того чи іншого металу). Здатність металу проводити електричний струм називається електропровідністю. Метали, що володіють відмінною електропровідністю, це золото, алюміній і залізо, саме тому їх часто використовують в електротехнічній промисловості та приладобудуванні
Швидкість, з якою в металі проводиться тепло при нагріванні, називається теплопровідністю металу. І в порівнянні з іншими матеріалами всі метали відрізняються високою теплопровідністю, кажучи по-простому, вони швидко нагріваються.
Крім теплопровідності всі метали проводять електричний струм, правда, деякі роблять це краще, а деякі гірше (це залежить від будови кристалічної решітки того чи іншого металу). Здатність металу проводити електричний струм називається електропровідністю. Метали, що володіють відмінною електропровідністю, це золото, алюміній і залізо, саме тому їх часто використовують в електротехнічній промисловості та приладобудуванні.
Механічні властивості
Основними механічними властивостями металів є їх твердість, пружність, міцність, в’язкість та пластичність.
При зіткненні двох металів можуть утворитися мікро вм’ятини, але більш твердий метал здатний сильніше протистояти ударам. Така опірність поверхні металу ударам ззовні і є його твердість.
Чим же твердість металу відрізняється від його міцності. Міцність, це здатність металу протистояти руйнуванню під дією будь-яких інших зовнішніх сил.
Під пружністю металу розуміється його здатність повертати первісну форму і розмір, після того як навантаження, що викликало деформацію металу усунене.
Здатність металу змінювати форму під зовнішнім впливом називається пластичністю.
Технологічні властивості
Технологічні властивості металів і сплавів важливі в першу чергу при їх виробництві, так як від них залежить здатність піддаватися різним видам обробки з метою створення різноманітних виробів.
Серед основних технологічних властивостей можна виділити:
Ковкість.
Плинність.
Зварюваність.
Проколюваність.
Обробка різанням.
Під ковкістю розуміється здатність металу змінювати форму в нагрітому і холодному станах. Ковкість металу, була відкрита ще в глибоку давнину, так ковалі, які займаються обробкою металевих виробів, перетворенням їх у мечі або лемеші (залежно від потреби) протягом багатьох століть та історичних епох були однією з найвпливовіших і затребуваних професій
Здатність двох металевих сплавів при нагріванні з’єднуватися один з одним називають зварюваністю.
Плинність металу теж дуже важлива, вона визначає здатність розплавленого металу розтікатися по заготовленій формі.
Властивість металу гартуватися називається проколюваністю.
Цікаві факти
Самим твердим металом на Землі є хром. Цей блакитно-білий метал був відкритий в 1766 році під Єкатеринбургом.
І навпаки, найбільш м’якими металами є алюміній, срібло та мідь. Завдяки своїй м’якості вони знайшли широке застосування в різних областях, наприклад, в електроапаратобудуванні.
Золото – яке протягом століть було самим дорогоцінним металом має і ще одну цікаву властивість – це самий пластичний метал на Землі, що володіє до того ж відмінною тягучістю та ковкістю. Також золото не окислюється при нормальній температурі (для цього його треба нагріти до 100С), володіє високою теплопровідністю і вологостійкістю. Напевно всі ці фізичні характеристики роблять справжнє золото таким цінним.
Ртуть – унікальний метал, перш за все тим, що він єдиний з металів, що має рідку форму. Причому в природних умовах ртуті в твердому вигляді не існує, оскільки її температура плавлення -38С, тобто в твердому стані вона може існувати в місцях, де просто таки дуже холодно. А при кімнатній температурі 18С ртуть починає випаровуватися.
Вольфрам цікавий тим, що це найбільш тугоплавкий метал у світі, щоб він почав плавитися потрібна температура 3420С. Саме з цієї причини в електричних лампочках нитки розжарювання, що приймають основний тепловий удар, виготовлені з вольфраму.
Наведемо найбільш характерні особливості зварюваності для цілих груп однотипних з цієї точки зору сплавів.
Зварюваність.
Сталі. Конструкційні сталі за хімічним складом поділяють на вуглецеві (звичайної якості і якісні) і леговані (низько-, середньо-і високолеговані).
Вуглецеві сталі. Крім вуглецю в сталях містяться домішки: марганець, кремній, сірка, фосфор, кисень, азот, водень. Якщо два перших елемента відносяться до корисних, то всі інші погіршують зварюваність, і їх кількість в сталях прагнуть зменшити. Саме меншим вмістом домішок і значно вужчим допуском за змістом вуглецю в межах конкретної марки стали якісна вуглецева сталь відрізняється від звичайної.
Низьковуглецевих сталі (СТЗ, стали 10, 15, 20 та ін.) Мають гарну зварюваність. Винятком є зварювання деталей великої товщини при знижених температурах.
Збільшення вмісту вуглецю в середньовуглецевих сталях сприяє нс тільки появи гартівних структур, а й посилення ликвации сірки в шві і збагачення нею межкристаллических прошарків, що може привести до утворення гарячих тріщин. Тому срсднсуглсродістис стали відносяться до сталей з обмеженою здатністю до зварювання.
Високовуглецеві стали також мають обмежену свариваемость. Вони мають ще більшу чутливість до нагрівання при зварюванні, ніж середньовуглецеві, і схильні як до загартування, гак і до перегріву металу. При зварюванні виробів з високовуглецевих сталей необхідні підігрів і подальша термообробка. Через складність зварювання ці стали в зварних конструкціях застосовують довольпо рідко.
При зварюванні вуглецевих сталей зменшення схильності до утворення гарячих тріщин домагаються зниженням вмісту вуглецю в наплавленого металу завдяки застосуванню зварювального дроту з меншим вмістом вуглецю в порівнянні з основним металом. Одночасно шов легируют марганцем і кремнієм, які забезпечують збереження необхідних механічних властивостей металу шва. Крім того, присутність марганцю пов'язує сірку в з'єднання MnS, в якому сірка знаходиться в вигляді твердого розчину. Температура плавлення такого розчину вище 1454 К, тому в шві знижується кількість легкоплавких домішок, що сприяють утворенню гарячих тріщин. Для зварювання вуглецевих сталей можна рекомендувати ручне дугове зварювання покритими електродами, зварювання самозахисного порошковим дротом, під флюсом, зварювання в атмосфері захисних газів (аргону, аргону з додаванням кисню або вуглекислого газу), електрошлакового, газову і контактне зварювання.
Тема 4. Основні поняття про залізо-вуглецеві сплави.
Урок 11. Чавун , основи виробництва чавуну.
Опрацювати матеріал стор.102. Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання стор.104(5-6).
Урок 12. Класифікація та маркування чавунів.
Опрацювати матеріал стор.103. Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання стор.104(3-4).
Урок 13. Структура чавуну.
Опрацювати матеріал стор.103. Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання стор.104(5,6).
Урок 14/1. Лабораторно-практична робота № 1. Вивчення мікроструктури чавунів.
Урок 15. Застосування чавунів.
Опрацювати матеріал стор.103. Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання стор.104(8).
Урок 16. Сталь. Склад сталі.
Опрацювати матеріал стор.92. Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання стор.94(1,3).
Урок 17. Основи виробництва сталі.
Україна станом на 2008 р. займає 5-те місце у світі за обсягами експорту сталі, 76,46 % сталі, що її виробляють на світовому ринку, припадає на 10 провідних країн. Станом на 2016 р. Україна входить у десятку світових виробників сталі
Киснево-конверторний спосіб одержання сталі
За цим способом окиснювання надлишку вуглецю та інших домішок чавуну проводять киснем повітря, який продувають крізь розплавлений чавун під тиском у спеціальних печах — конверторах. Конвертор — це грушоподібна сталева піч, обфутерована всередині вогнетривкою цеглою. Він може повертатися навколо своєї осі. Місткість конвертора 50—60 т сталі. Матеріалом його футеровання служить або динас (до складу якого входять головним чином SiO2; що має кислотні властивості), або доломітна маса (суміш CaO і MgO, які одержують із доломіту MgCO3 • CaCO3. Ця маса має основні властивості. Залежно від матеріалу футеровання печі конверторний спосіб поділяють на два види: бессемерівський і томасівський.
Бессемерівський спосіб
Бессемерівським способом переробляють чавуни, які містять мало фосфору і сірки й багаті на силіцій (не менше 2 %). Такі чавуни можуть називатися бесемерівськими чавунами. При продуванні кисню спочатку окиснюється силіцій із виділенням значної кількості тепла. Внаслідок цього початкова температура чавуну приблизно з 1300 °C швидко піднімається до 1500—1600 °C. Вигоряння 1 % Si обумовлює підвищення температури на 200 °C.
Усі процеси в конверторі йдуть швидко — протягом 10— 20 хвилин, бо кисень повітря, що продувається через чавун, реагує з відповідними речовинами відразу по всьому об'єму металу. При продуванні повітря, збагаченого киснем, процеси прискорюються.
Бесемерівська сталь містить звичайно менше 0,2 % вуглецю і використовується як технічне залізо для виробництва дроту, болтів, дахового заліза тощо.
Томасівський спосіб
Томасівським способом переробляють чавун із великим вмістом фосфору (до 2 % і більше). Такий чавун називають томасівським чавуном. Основна відмінність цього способу від бессемерівського полягає в тому, що футеровку конвертора роблять з оксидів магнію і кальцію (які одержують із доломіту MgCO3 · CaCO3). Крім того, до чавуну додають ще до 15 % CaO. Унаслідок цього шлакоутворюючі речовини містять значний надлишок оксидів з основними властивостями.
Мартенівська піч
Мартенівський спосіб відрізняється від конверторного тим, що випалювання надлишку вуглецю в чавуні відбувається за рахунок не лише кисню повітря, а й кисню оксидів заліза, які додаються у вигляді залізної руди та іржавого залізного брухту.
Мартенівська піч
Мартенівська піч складається з плавильної ванни, перекритої склепінням із вогнетривкої цегли, і особливих камер регенераторів для попереднього підогріву повітря і горючого газу. Регенератори заповнені насадкою з вогнетривкої цегли. Коли перші два регенератори нагріваються пічними газами, горючий газ і повітря вдуваються в піч через розжарені третій і четвертий регенератор. Через деякий час, коли перші два регенератори нагріваються, потік газів спрямовують у протилежному напрямку і т. д.
Плавильні ванни потужних мартенівських печей мають довжину до 16 м, ширину до 6 м і висоту понад 1 м. Місткість таких ванн досягає 500 т сталі. У плавильну ванну завантажують залізний брухт і залізну руду. До шихти додають також вапняк як флюс. Температура печі підтримується при 1600—1650 °C і вище. Вигоряння вуглецю і домішок чавуну в перший період плавки відбувається головним чином за рахунок надлишку кисню в горючій суміші за тими ж реакціями, що і в конверторі, а коли над розплавленим чавуном утвориться шар шлаку — за рахунок оксидів заліза
Електротермічний спосіб
Електротермічний спосіб має перед мартенівським і особливо конверторним цілий ряд переваг. Цей спосіб дозволяє одержувати сталь дуже високої якості і точно регулювати її хімічний склад. Доступ повітря в електропіч незначний, тому значно менше утворюється монооксиду заліза FeO, що забруднює сталь і знижує її властивості. Температура в електропечі — не нижче 2000 °C. Це дозволяє проводити плавку сталі на сильно основних шлаках (які важко плавляться), при яких повніше видаляється фосфор і сірка. Крім того, завдяки дуже високій температурі в електропечах можна легувати сталь тугоплавкими металами — молібденом і вольфрамом. Але в електропечах витрачається дуже багато електроенергії — до 800 кВт·год на 1 т сталі. Тому цей спосіб застосовують лише для одержання високоякісної спецсталі.
Електропечі бувають різної місткості — від 0,5 до 180 т. Футеровку печі роблять звичайно основною (з CaO і MgO). Склад шихти може бути різний. Інколи вона складається на 90 % із залізного брухту і на 10 % із чавуну, інколи у ній переважає чавун із добавками у певній пропорції залізної руди і залізного брухту. До шихти додають також вапняк або вапно як флюс. Хімічні процеси при виплавці сталі в електропечах ті ж самі, що і в мартенах.
Домашнє завдання: опрацювати наданий матеріал. Записати в зошит способи виробництва сталі.
Урок 18. Вуглецеві сталі, їх маркування
Опрацювати матеріал стор.92.
Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання стор.94(1,3,7,8).
Урок 19. Леговані сталі , їх маркування.
Опрацювати матеріал стор.95.
Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання стор.97(1-4).
Урок 20/2. Лабораторно-практична робота № 2. Визначення марки сталі за іскрою
Тема 5. Основні поняття про кольорові метали
Урок 21. Основні властивості кольорових металів і сплавів
Опрацювати матеріал стор.105.
Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання стор.107(1).
Урок 22. Мідь та мідні сплави .
Опрацювати матеріал стор.105.
Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання стор.107(2).
Урок 23. Алюміній та його сплави
Опрацювати матеріал стор.105.
Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання стор.107(3,4).
Урок 24. Застосування кольорових металів в електротехніці
Найбільш цінними кольоровими металами є: алюміній; мідь; нікель; олово; свинець; цинк; магній.
АЛЮМІНІЙ
Маючи високу електропровідність, алюміній в чистому вигляді широко застосовується там, де це властивість важливо, наприклад, для виготовлення проводів ліній електропередач.
Також сплави алюмінію застосування в аерокосмічній промисловості, в транспортному машинобудуванні для виготовлення вузлів найрізноманітніших транспортних засобів.
МІДЬ
Мідь стала першим металом, яким людина стала користуватися, і сталося це багато тисячоліть тому. Крім цього мідь була першим матеріалом, який був використаний для передачі електрики. Її основними технічними характеристиками є висока електропровідність і гнучкість.
Мідь широко застосовується в електротехнічній промисловості для виготовлення кабелів та різного виду проводів. Також, вона використовується у виробництві електрогенераторів, радіоапаратури, телеграфного і телефонного обладнання.
В інших галузях частіше використовуються її сплави. Особливо популярні латуні, які містять цинк та інші елементи для додання необхідних властивостей. Вони володіють прекрасними механічними характеристиками, легко обробляються, тому широко застосовуються в хімічній промисловості та машинобудуванні для виготовлення різних ємностей і трубопроводів. Також вони використовуються, повсюдно, для виробництва побутових товарів різного призначення.
НІКЕЛЬ
Чистий нікель використовується в якості захисного антикорозійного покриття поверхонь від впливу хімічно активних речовин.
Крім цього, з нього виготовляються різні котли, цистерни, що мають високу корозійну стійкість, і застосовуються в хімічній, текстильній, харчовій промисловості. Широко використовується нікель при виробництві різного виду акумуляторів і електродів для паливних елементів.
ОЛОВО
З чистого олова, в основному, отримують білу жерсть, яку використовують для виготовлення консервних банок.
Дуже популярними в різних галузях є сплави з цього кольорового матеріалу. Наприклад, при книгодрукуванні використовуються шрифти, відлиті з гарту, який являє собою сплав олова зі свинцем і сурмою.
СВИНЕЦЬ І ЦИНК.
Хоча свинець і цинк видобуваються на одних і тих же природних родовищах, області їх застосування значно відрізняються. Стійкість свинцю до агресивних дій дозволяє використовувати його в якості захисних покриттів телефонних і телеграфних проводів. У хімічному виробництві з нього роблять спеціальне обладнання.
Цинк в чистому вигляді, найчастіше, застосовується для виготовлення оцинкованого заліза. І той і інший метал, широко використовуються в різних сплавах для виготовлення вузлів устаткування в машинобудуванні, металургії, медицині та інших галузях народного господарства
Опрацювати наданий матеріал.
Домашнє завдання: записати в зошит конспект з наданого матеріалу.
Урок 25. Антифрикційні сплави їх використання
Всі антифрикційні матеріали, що забезпечують низький коефіцієнт тертя, підрозділяють на:
Металеві - використовуються сплави з трьох металів, у складі яких присутня мідь (баббіти). Призначаються для роботи в режимі рідкого тертя.
Порошкові - створюються на основі заліза і міді з додаванням графіту і сульфідів. Використовуються в підшипниках ковзання.
Самозмащувальні спечені - для виготовлення застосовують матеріали різних комбінацій із заліза з графітом, міддю і бронзою. Служать для виробництва підшипників ковзання при невеликих швидкостях і при відсутності ударних навантажень. Хороші антифрикційні властивості дозволяють їх встановлювати в місцях, де складно проводити змащення.
З твердими мастильними складовими - як тонкий шар на поверхню деталей наносяться частинки твердої мастильної речовини, що складається з хлоридів, оксидів металів, фторидів, пластмаси. Вироби працюють при підвищених швидкостях ковзання.
Неметалічні - виготовляють з пластмас: термопластичних і термореактивних. Використовують для підшипників гребних гвинтів, прокатних станів.
Металополімерні - складаються з неоднорідних компонентів. Їх підрозділюють на матричні, дисперсні та слоїсті. Застосовуються для виробництва підшипників ковзання, зубчастих коліс і зірочок.
Мінерали - використовують природні (агат) і штучні (корунд). Виготовляють маленькі зносостійкі підшипники для тахометрів, годинників, гіроскопів.
Кожен матеріал знаходить своє застосування для виробництва деталей згідно з його антифрикційними властивостями.
Сплави з малим коефіцієнтом тертя
З таких сплавів виготовляють вкладиші підшипників тертя, тому вони зобов'язані мати:
Малий коефіцієнт тертя порівняно з матеріалом валу, який найчастіше роблять із загартованої сталі.
Хорошу теплопровідність.
Стійкість до корозії.
Невелику твердість.
Властивість, що дозволяє утримувати змащення.
Для задоволення перерахованих властивостей в структуру сплаву повинні входити метали з антифрикційними властивостями, що володіють підвищеною м'якістю і пластичністю основи. А в неї вже вкрапляються тверді частинки, що складаються з хімічних сполук. У такому випадку вал швидко приробляється до підшипника, на ньому від твердих частинок з'являються маленькі канавки, які заповнюються мастильністю і за якими видаляються продукти зносу. За основу беруться олово, свинець, мідь, кадмій, вісмут, а вкраплення роблять зі сплавів сурьми і міді.
Використання бронзових сплавів у вузлах тертя
Бронзою називають сплав міді з різними металами, до складу яких може входити олово, алюміній, кремній, свинець, берилій і безліч інших добавок. Залежно від відсоткового вмісту того чи іншого елемента бронзу, що входить до її складу, називають олов'яною,алюмінієвою, свинцевою. Бронзи мають досить широке застосування при виготовленні виробів, які використовуються при підвищеному терті. Найкращими вважаються бронзи з антифрикційними властивостями, виготовлені на основі олова.
Особливо добре себе заявили олово-фосфористі, з яких виготовляють вкладиші опор, що працюють під значним навантаженням і на високій швидкості. Єдиний недолік - це їх дорожнеча, тому на зміну їм приходять алюмінієві і свинцеві бронзи. При роботі в агресивному середовищі нерідко використовують для втулок підшипників бронзи з алюмінію. Вони, крім стійкості до тертя, володіють хорошою корозійною стійкістю. Малий коефіцієнт тертя забезпечує свинець. З таких матеріалів виготовляють вкладиші підшипників для роботи при підвищеному тиску і великій швидкості.
Антифрикційні сплави: склад і властивості
У промисловості для виготовлення деталей механізмів використовуються різні сплави, що володіють невеликим коефіцієнтом тертя:
Латунь - це сплав, основними компонентами якого є мідь і цинк. До її складу можуть входити складові у вигляді алюмінію, олова, свинцю, марганцю та інших елементів. За міцністю і маленьким коефіцієнтом тертя вона поступається бронзі і знаходить застосування у виготовленні підшипників ковзання, що працюють на малих швидкостях.
Баббіт - складні сплави, що мають різний склад і фізичні властивості, але складаються з однієї м'якої основи: олова або свинцю з твердими добавками зі сплавів лужних металів, міді або сурьми. Завдяки м'якій основі, підшипники добре приробляються до валу, а тверді добавки збільшують зносостійкість. Високі антифрикційні якості баббіта, але більш низька міцність, ніж у бронзи і чавуну дає можливість їх використовувати тільки для нанесення тонким шаром на поверхню виробів.
Опрацювати наданий матеріал.
Домашнє завдання: записати в зошит конспект з наданого матеріалу.
Урок 26/3. Лабораторно-практична робота № 3. Маркування та призначення кольорових металів і сплавів.
Тема 6. Прокладні та ущільнювальні матеріали, допоміжні матеріали.
Урок 27. Гума.
Опрацювати матеріал стор.21
Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання (1-4 стор.24).
Урок 28. Вогнетривкі матеріали.
Опрацювати матеріал стор.35
Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання (1,4-7 стор.37).
Тема 7. Основні відомості про структуру, властивості, методи випробування металів і сплавів.
Урок 29. Методи вивчення структури металів та сплавів
Опрацювати матеріал стор.66
Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання (1,3,6 стор.68).
Урок 30. Діаграма стану системи «залізо-вуглець.
Опрацювати матеріал стор.82
Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання (1,6,9 стор.85).
Урок 31. Визначення твердості металів.
Урок 32. Лабораторно-практична робота №3. Визначення твердості металу за методом Брінелля
Урок 33. Сутність та значення термічної обробки
Опрацювати матеріал стор.86.
Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання стор.89(1-3).
Тема 8. Залізовуглецеві сплави. Основні властивості
Урок 34. Атомно-кристалічна будова металів.
Опрацювати матеріал стор.58
Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання (6,7,9 стор.61).
Урок 35. Сталь звичайної якості, якісна, високоякісна.
Опрацювати матеріал стор.92
Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання (2,7 стор.94).
Урок 36. Спеціальні сталі.
Опрацювати матеріал стор.98
Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання (1,2,3 стор.101).
Урок 37. Галузі застосування залізовуглецевих сталей.
Опрацювати матеріал стор. 102
Підручник Хільчевський В.В., Кондратюк С.Є.» Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів»
Домашнє завдання: записати в конспект галузі застосування залізовуглецевих сталей.
Тема 9. Кольорові метали. Основні властивості
Опрацювати матеріал стор. 105.
Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання стор. 107(1-4).
Урок29. Мідь та мідні сплави. Алюміній, алюмінієві сплави.
Опрацювати матеріал стор. 105.
Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання стор. 107(2-4).
Урок 38. Властивості латуні.
Опрацювати матеріал стор. 106.
Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання стор. 107(8,9).
Урок 39. Бронза. Олов’яні бронзи.
Опрацювати матеріал стор. 106.
Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання стор. 107(1,2).
Урок 40. Застосування сплавів в промисловості.
Сплави бувають тверді та м’які, тугоплавкі, легкоплавкі, жаростійкі, кислотостійкі, стійкі до дій лугів.
Сучасна техніка використовує більше 5000 сплавів. Особливо виділяються алюмінієві сплави:
1) Дюралюміни міцні і легкі, теплопровідні, корозійно стійкі використовують в авіабудуванні для виготовлення деталей турбореактивних двигунів;
2) Магналій відрізняються високою міцністю і стійкістю до корозії в прісній і навіть в морській воді, стійкі до кислот. Застосовують для виготовлення арматури будівельних споруд, деталей холодильних установок, декоративних побутових предметів, в авіа-, судно- і машинобудуванні;
3) Силуміни використовують в авіабудуванні, вагонобудуванні, автомобілебудуванні, будівництві сільськогосподарських машин, деталі коліс, корпусів і деталей приладів;
4) САП – сплав Al і Al2O3 (20-22%) володіє підвищеною стійкістю до окиснення, незмінний там, де температура експлуатації перевищує 400°C.
Широко застосовуються сплави на основі міді – латуні і бронзи. Латунь містить до 45% цинку (проста латунь). Спеціальні латуні крім міді і цинку містять залізо, алюміній, олово, кремній. З неї виготовляють труби для конденсаторів і радіаторів, деталі механізмів, в суднобудуванні завдяки високій корозійній стійкості. Латунь з високим вмістом міді через свою подібність до золота використовують для ювелірних і декоративних виробів.
Бронза – це сплави міді з іншими речовинами: Cu–Sn, Cu–Al (5-10%), Cu–Pb (33%), Cu–Si (4%) використовують для виготовлення деталей машин, посуду. Для виготовлення електронагрівальних приладів використовують сплав ніхром (Ni (67%), Cr (15%), Fe (16%), Mn (1,5%)).
Для авіації застосовують легкі сплави за основі магнію, титану, алюмінію. Для металообробної промисловості з використанням вольфраму, кобальту, нікелю. В електротехніці – сплави на основі міді. Потужні магніти – продукти взаємодії Кобальту, Самарію та інших рідкоземельних елементів. Для машинобудування необхідні сплави легкі, нерозчинні в кислотах, стійкі в агресивних газових середовищах, теплопровідні, магнітні або немагнітні. Для медицини, зокрема хірургії і протезування, крім стійкості до мікроорганізмів, окиснення, сплави повинні «зростатися» з людським організмом.
Застосування сплавів
Літако–, ракето–, авто–, суднобудування.
Виготовлення швидкоріжучих інструментів, конструкційні матеріали стійкі до агресивних середовищ, феромагнітні вироби.
Виготовлення дробильних установок, залізничних рейок, автомобільних осей.
Виготовлення монет, предметів домашнього вжитку, золочення, виробництво дзеркал, ювелірні вироби, зубні протези.
Виготовлення трансформаторів, хімічної апаратури, лабораторного посуду, декоративно-прикладні вироби, скульптури.
Виготовлення ниток електроламп, деталей електронагрівачі
Опрацювати наданий матеріал.
Домашнє завдання: записати в зошит конспект з наданого матеріалу.
Тема 10. Тверді сплави і мінералокерамічні матеріали. Основні властивості.
Урок 41. Тверді сплави і порошкові матеріали.
Опрацювати матеріал стор. 178
Підручник Хільчевський В.В., Кондратюк С.Є.» Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання стор. 193(1,2).
Урок 42. Характеристика абразивного інструменту: зернистість, твердість, структура.
До абразивних інструментів відносять шліфувальні круги, головки, сегменти, бруски на гнучкій основі, еластичні круги, шкурки, стрічки, пасти. З цих інструментів найпоширенішими є шліфувальний круг. Це тіло обертання, яке приймає різні розміри та профілі в осьовому перерізі.
Алмази та ельборові абразивні інструменти не мають пустот, вони вміщують зерна і зв'язки, за винятком ельборових інструментів на керамічній зв'язці, що відрізняються за твердістю і в яких передбачено отримання певної кількості пор у процесі виготовлення.
Природні та синтетичні алмази регламентовані ГОСТ 9206-80Е. Шліфувальні порошки із природних алмазів випускають марок А1, А2, А3, А5, А8, із синтетичних АС2, АС4, АС5, АС15, АС20, АС50, цифровий індекс у природних алмазів показує вміст зерен ізотермічної форми, виражений десятими відсотків, у синтетичних алмазів — середнє арифметичне значення показників міцності всіх зернистостей певної марки, виражене в ньютонах.
Мікропорошки випускають нормальної й підвищеної абразивної здатності мікропорошки нормальної абразивної здатності із природних алмазів позначають АМ, із синтетичних алмазів АСМ, мікропорошки підвищеної абразивної здатності відповідно позначають АН, АСН. До літерного позначення у мікропорошків додають цифровий індекс 5, що означає долю зерен великої фракції в відсотках; 5 — вміст великої фракції до 5 %; 1 — 80 1 %.
Природні алмази застосовують у будівельній індустрії, в процесі під час виготовлення бурового і покрівельного інструменту (А5, А8).
Синтетичні алмази АС2, АС4, АС6 — застосовують у процесі обробки заготовок із твердих сплавів, кераміки, каменю і кольорових металів: АС2, АС4 — для інструментів на органічній зв'язці, АС6 — на металічній зв'язці, АС15-50 металічних зв'язках, що працюють у важких умовах, за обробки неметалічних матеріалів.
Мікропорошки з субмікропорошками використовують для доведення і полірування заготовок із важкооброблюваних сталей, твердих неметалічних матеріалів напівпровідників.
Порошки із синтетичних полікристалічних алмазів, отримані шляхом дроблення синтетичних алмазів відповідної марки (баллас — АРВ-1, карбонадо АРК-4, спек АРС-3), рекомендують застосовувати під час виготовлення інструментів для попереднього копіювання, різання склопластиків, буріння, обробки каміння, правлення шліфувальних кругів.
Кубічний нітрид бору (ельбор, кубоніт) використовують для обробки заготовок зі сталі, чавуна та особливо ефективно під час кінцевого та профільного шліфування термооброблених заготовок із високолегованих конструкційних жароміцних і корозійностійких сталей високої твердості й загострення сталевих різальних інструментів. Залежно від показників механічної міцності ельбор поділяють на марки:
ЛО — звичайної міцності; Ельбор зернистості 20 має механічну міцність <=3,0H;
ЛП — підвищеної механічної міцності;
ЛВМ — високоміцний КНБ. Твердість 6,1Н з високим вмістом зерен основної фракції
Вибір зернистості абразивного матеріалу залежить в основному від виду точності, якості обробки, властивостей обробного матеріалу і форми поверхні деталі. Великозернисті круги застосовують на потужних верстатах під час усунення припусків, а також під час обробки латуні, міді, де виникає підвищена небезпека заяложування.
Зернистість — умовне позначення шліфувального матеріалу, що відповідає розміру абразивних зерен основної фракції. Згідно з ГОСТ 3647-80 абразивні матеріали ділять на такі групи:
шліфзерно;
шліфпорошки;
тонкі мікрошліфпорошки.
Зернистість шліфзерна і шліфпорошків позначають як 0,1 розміру сторони чарунки сита в мікрометрах, на якому затримується зерня основної фракції при їх просіюванні. Зернистість мікропорошків позначають по поверхні кордону зерен основної фракції.
Згідно з відсотковим вмістом зерен основної фракції, зернистість ділиться на індекси:
В — з високим вмістом (60-65 %) для мікропорошків;
П — з підвищення (45-55 %) для кругів класу АА діаметром до 300 мм;
Н — з нормальним вмістом (41-37 %) для кругів на органічній зв'язці, шкурки.
Опрацювати наданий матеріал.
Домашнє завдання: записати в зошит конспект з наданого матеріалу.
Тема 11. Неметалічні матеріали. Основні властивості.
Урок 43. Пластичні маси.
Опрацювати матеріал стор. 17.
Підручник А. Власенко «Матеріалознавство та технологія металів»
Домашнє завдання: письмово дати відповіді на контрольні запитання стор. 20(1,2,3).
Урок 44. Лакофарбові матеріали: їх властивості та застосування.
Лакофарбовими матеріалами називаються композиції здатні забезпечувати
формування на поверхні, що захищається, полімерних покрить з заданим
комплексом властивостей (адгезія, механічна міцність, термічна і хімічна
стійкість, колір і т.п.)
Асортимент лакофарбових матеріалів достатньо великий, різноманітний,
постійно росте і оновлюється. На зміну органорозчинним матеріалам приходять
екологічно безпечні матеріали, які не містять розчинника, збільшується доля
лаків і фарб на основі синтетичних плівко утворюючих речовин.
Умови одержання і якість покрить в багатьох випадках залежать від
хімічної природи і властивостей вихідних матеріалів. Чим більший їх асортимент, тим більше можливостей у споживачів для видозмінювання властивостей
покрить. Якість покриття, однак, в багатьох випадках залежить від вибраної
технології їх одержання.
Кінцевою метою лакофарбової технології є одержання органічних покрить,
які виконують захисну, декоративну, захисно-декоративну або спеціальні
функції. Таке покриття одержують із лакофарбового матеріалу, плівково розподіленого на поверхні пофарбованого виробу.
Як відомо, захищати метали і інші матеріали від руйнуючої дії навколишнього середовища можуть не тільки лакофарбові покриття. Широко
використовують у техніці гальванічні покриття, анодування, фосфатування,
металізацію, електрохімічні методи антикорозійного захисту і ін. Однак
лакофарбові покриття володіють рядом переваг:
простота нанесення і можливість застосовувати для захисту обладнання
металоконструкцій великих розмірів і складних конфігурацій;
можливість поновлення і ремонту лакофарбового покриття безпосередньо
на місці експлуатації;
можливість поєднання лакофарбового покриття з іншими методами захисту,
що дозволяє використовувати його в більш жорстких умовах;
можливість захисту різних матеріалів одними і тими ж лакофарбовими
матеріалами;
можливість видозмінювати захисні і декоративні властивості покриття ,
застосовуючи різні матеріали;
можливість одержання любого кольору;
більш низька вартість в порівняні з іншими видами покрить.
До основних недоліків лакофарбових покрить слід віднести їх обмежену
паро-, газо- і водо непроникливість і недостатню термостійкість.
В залежності від складу лакофарбового покриття можуть виконувати роль
бар’єра, пасиватора або протектора. Тому їх захисна дія обумовлена двома
основними факторами: механічною ізоляцією поверхні, що захищається, від
навколишнього середовища і хімічною або електрохімічною взаємодією
покриття з поверхнею, що захищається.
Опрацювати наданий матеріал.
Домашнє завдання: записати в зошит конспект з наданого матеріалу.
Page updated
Google Sites
Report abuse