Студопедия — Теплотехнический расчёт наружных ограждающих конструкций 2 страница
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Теплотехнический расчёт наружных ограждающих конструкций 2 страница






В производстве реализуются две основные технологии плавки в электродуговых печах: па углеродистой или свежей шихте (с окислением примесей); па шихте из отходов легированных сталей (метод переплава).

В состав углеродистой шихты входят стальной лом (~90%); передельный чугун в чушках (< 1 0 %); железная руда, агломерат или окалина (1,0... 1,5 %); электродный бой или кокс для науглероживания металла и известь (2...3%). После загрузки шихты электроды опускают вниз, включают ток и шихта плавится.

На металл уже в периоды завалки и плавления шихты воздействует окислительная печная атмосфера. Затем примеси металла окисляются оксидами шлака и железной руды.

Уже при плавлении окисляется более 50 % фосфора.

Шлак играет важную роль в окислительных процессах. Онобеспечивает передачу кислорода металлу из печной атмосферы и оксида железа РеО. Растворяющийся в металле кислород участвует в реакциях окисления.

Интенсивное окисление железа, а также кремния, марганца, углерода и других примесей происходит в результате продувки ванны кислородом. При этом выделяется значительное количество теплоты, быстрее завершается процесс плавления шихты.

После полного расплавления шихты и перемешивания содержимого ванны берут пробу на полный химический анализ, затем скачивают шлак с фосфором, наводят новый шлак и начинается окислительный период плавки.

Выделяющиеся пузырьки оксида углерода СО заставляют кипеть металл, что ускоряет прогрев ванны и удаление из металла газов и неметаллических включений, а также фосфора.

Шлак скачивают 2...3 раза и содержание фосфора доводится до 0,01 %. Когда содержание углерода в стали становится равным нижнему пределу его содержания в выплавляемой марке стали (%), кипение, а вместе с ним и окисление заканчиваются.

Затем проводят раскисление стали двумя методами: глубинным раскислением без восстановительного периода; раскислением в восстановительный период.

Когда достигнуты заданные состав металла и температура, выполняют конечное раскисление стали. После этого выпускают металл из печи в ковш.

Общая продолжительность выплавки стали в дуговых электропечах
вместимостью 5... 100 т составляет 3,5...6,5 ч.

Сравнение отдельных способов производства стали показывает, что выход годного металла в электропечах составляет 92...93%, в конвертерах с комбинированной продувкой – 91...92%, в обычных конвертерах с продувкой сверху и мартеновских печах – 90 %, в двухванных печах и мартеновских печах с продувкой кислородом – 87...88%.

Узкие пределы колебаний химического состава стали, регулирование макро- и микроструктуры сплавов, повышение прочностных и пластических свойств металла, ужесточение допусков на размеры проката – эти мероприятия обеспечивают увеличение выпуска продукции машиностроения при неизменном производстве стали.


3 Производство цветных металлов

Производство алюминия промышленным способом получения металлического алюминия является электролитическое разложение оксида А12О3, растворенного в расплавленном криолите Na3AlF6.

Горные породы с высоким содержанием оксида алюминия (бокситы, нефелины, алуниты, каолины) называются алюминиевыми рудами. Основным сырьем для получения алюминия являются бокситы.

Экономически эффективной является также переработка нефелинов. Из нефелинов помимо алюминия получают кальцинированную соду, поташ и цемент.

Производство алюминия состоит из двух стадий: получение глинозема и электролиз глинозема с получением металла.

Глинозем из бокситов получают главным образом щелочным способом, разработанным К. И. Байером.

Сначала осуществляют подготовку бокситов, для чего их дробят (до размеров частиц 20...30 мм) на молотковых дробилках с подвижной плитой. Затем измельчают на трубных мельницах (мокрый помол). В мельницы добавляют едкую щелочь и 3...4 % извести, последняя создает лучшие условия для извлечения А12О3.

При получении глинозёма способом Байера удаётся извлечь до 90% AL2O2.

Переработка бокситов спеканием применяется при содержании в них от 6....8% до 17....20% SiO2. Он даёт возможность извлечь около 82% AL2O3. Иногда используют комбинированные схемы – способ Байера и спекание. Благодаря этому достигается более полное извлечение глинозема.

Для извлечения алюминия из глинозема необходимо предварительно получить криолит. При производстве криолита используют исходные материалы: обогащенный плавиковый шпат, серную кислоту, гидроксид алюминия и кальцинированную соду. Прежде всего из плавикового шпата получают фтористый водород; а затем и плавиковую кислоту.

Чтобы получить алюминий повышенной чистоты, необходимо провести рафинирование: электролитическое (трехслойное) или хлором. В первом случае рафинирование ведут в расплавленной среде, когда анодом служит сплав загрязненного алюминия, катодом – чистый алюминий, а электролитом-безводные фтористые и хлористые соли. Второй способ предусматривает продувку расплава хлором и отстаивание жидкого алюминия в течение 30...45 мин при 69О...73О°С.

Качество первичного алюминия определяется его чистотой. По ГОСТу он делится на три группы: особой чистоты марки А999 (99,999% А1); высокой чистоты А995, А99, А97 и А95 (99,995; 99,99; 99,97 и 99,95 % А1 соответственно); технической чистоты А85, А8, А7, А75, А6, А5, А5Е, АО (доля содержания алюминия показывается по аналогии).

Первичный алюминий поставляется в чушках массой 5,15 и 1000 кг или цилиндрических слитках. Алюминий используется для производства алюминиевых сплавов, а также применяется для раскисления стали и создания ферросплавов.

3.1 Производство магния

Главным способом получения магнияявляется электролиз его расплавленных солей.

Сырьем для производства магния служат магниевые руды: хлориды, бишофит, карбонаты, магнезит, доломит. Наиболее доступным является карналлит, извлекаемый попутно из природных калийных солей. Бишофит получают при переработке карналлита. Практически неисчерпаемы его запасы в морской воде, где в 1 кг воды содержится 1 г магния. В некоторых случаях предприятия работают одновременно па хлоридном и карбонатном сырье.

Электролитическое получение магния осуществляют в электролизерах. Анодный блок электролизера выполнен из графитовых пластин, катодами служат стальные пластины. Чтобы исключить взаимодействие магния и хлора, образующихся при электролизе, ванну герметизируют и отсасывают из нее хлор; в верхней части ванны ставят керамическую перегородку. В ванну заливают электролит, состоящий из 10% MgCl2, 45 % СаС12, 30 % NaCl, 15 % КС 1 и добавок NaF и CaF2.

Электролиз ведется при 700...720°С, при этом обеспечивается получение магния в жидком виде и исключается его затвердевание при откачке из ванны. Ванны работают при силе тока до 150 кА, напряжении 5,5

В. Продукты электролитического разложения – ионы хлора – двигаются к аноду и создают пузырьки хлора, удаляемые из ванны; ионы магния выделяются на катоде, жидкий магнии всплывает на поверхность ванны и удаляется с помощью вакуум-ковша.

При электролизе хлористого магния выделяется ценный побочный продукт – хлор.

3.2 Производство меди

Сырьем для производства меди служат сульфидные, оксидные или смешанные медные р у д ы, а также отходы меди и ее сплавов.

Медные руды подвергают обогащению. Их дробят и измельчают, затем рудный минерал отделяют от пустой породы на механических, пневматических или комбинированных флотационных машинах. В машины загружают пульпу, представляющую собой суспензию тонкоизмельченной руды в воде с добавками небольших количеств различных реагентов, продувают воздухом и перемешивают. Минералы под действием реагентов теряют способность смачиваться, зерна их прилипают к пузырькам воздуха и вместе с ними всплывают на поверхность ванны. Снятую пену с частицами минералов обезвоживают и получают концентраты медных руд.

Далее в печах КС проводится окислительный обжиг, направленный на десульфурацию бедных медью (<25%) концентратов. В результате содержание серы в концентрате уменьшается почти в два раза, а отходящие богатые серой газы (до 18...20%) используются для производства серной кислоты.

Следующим этапом производства меди является плавка конце нтрата штейн. При этом расплавленная масса концентрата разделяется на две части: штейн, включающий сульфиды, и шлак-оксиды. Параллельно из медных руд могут извлекаться и другие металлы, в том числе и драгоценные. Существует несколько методов плавки концентрата паштейн.

Штейн, состоящий в основном из сульфидов, скапливается на дне ванны, а шлак, в котором собираются оксиды, растворенные в расплавленном силикате железа, располагается сверху. Выпуск штейна и шлака проводится раздельно. Содержание меди в штейне 20...45 %, шлаке 0,4 – 0,6%.

Плавка в шахтных печах также распространена в производстве штейна, когда из медных руд минуя окислительный обжиг серу во время процесса выжигают. В шахтных печах проводится и плавка вторичных медьсодержащих отходов. Шахта заполняется смесью кусковой руды, флюсов и кокса. В нижней части шахты через фурмы вдувается воздух, расходуемый на горение топлива и окисление сульфидов.

Преимуществами этого способа плавки являются высокая удельная производительность, лучшее использование теплоты, меньший расход топлива. Содержание меди в штейнах 15...25 %, на богатых рудах – 45...50 %, в шлаках – около 0,3 %.

В производстве цветных металлов все более широкое применение находят электрические печи. Для плавления медных руд бедных серой и тугоплавких концентратов используют руднотермические печи, работающие по принципу печей для электрошлакового переплава. Преимущества плавки в руднотермических печах по сравнению с отражательными признаны: повышенное извлечение цветных металлов; более высокая достижимая температура плавки; уменьшение газовыделения в 6... 10 раз; меньший расход флюсов.

В соответствии с ГОСТом первичная медь поставляется марок МОО (9,99% Си), МО (99,95% Си), Ml (99, 9% Си), М2 (99,7% Си), МЗ (99,5% Си).


3.3 Производство титана

Наиболее распространенными титановыми рудами являются ильменит, рутил, титаномагнетит, титанит и др.

В связи с низким содержанием оксида титана титановые руды обогащаются различными способами: гравитацией, магнитной или электрической сепарацией и т. д., после чего получают титановые концентраты, в которых содержание ТЮ2 поднимается до 42...65%.

Следующим этапом производства титана является отделение оксидов железа (их более 40 % в концентратах наиболее распространенных ильменитовых руд) от оксида титана ТЮ2. Восстановительную плавку концентрата титановой руды в смеси с древесным углем или антрацитом ведут в руднотермических печах при температуре 1600... 1650 °С. Извлечение титана в шлак составляет 96...97%; состав шлака: 80...90 % ТЮ2, 2...S % FeO, 2 А % SiO2, ОД..1 % СаО,2...4 % А12О3, остальное – MgO, MnO, V2O5, Сг2Оз- Титановый шлак хлорируют, чтобы получить четыреххлористый титан.

Шлак измельчают, перемешивают с углем или коксом и связующим веществом. Смесь прессуют в брикеты, прокаливаемые без доступа воздуха при 65О...8ОО°С.

Хлорирование брикетов проводят в шахтных хлораторах непрерывного действия.


4 Охрана труда и окружающей среды в металлургическом производстве

В понятие охраны труда входит трудовое законодательство, техника безопасности и производственная санитария. Необходимо отметить, что с техникой безопасности связана также противопожарная безопасность, так как строгое выполнение требований по противопожарной безопасности исключает возможность несчастных случаев на производстве.

Наиболее опасными и вредными факторами металлургического производства являются взрывы, ожоги и отравления.

Период плавки чугуна или стали является самым ответственным. Опасность ожогов брызгами возникает при выпуске чугуна и шлака. Все шире внедряются бесковшовые способы удаления продуктов плавки. При этом грануляционные установки монтируют непосредственно у доменных печей, а жидкий чугун под действием бегущего магнитного поля перемещается по электромагнитному желобу.

Конвертеры для производства стали располагаются на расстоянии 21...36 м друг от друга, около них в соответствующих местах устанавливаются экраны и водоохлаждаемые щиты. Все это защищает работающих от теплоизлучения и выбросов металла и шлака. Рабочие при сливе стали, вводе раскислителей и сливе шлака должны находиться вне зоны разлетания брызг.

Пульты управления на конвертерах устанавливают так, чтобы обеспечивались безопасные условия работы операторов; они прежде всего оснащаются приборами, регистрирующими положение конвертера и кислородной фурмы. В системе подачи кислорода к конвертеру предусматриваются дублирующие устройства, прекращающие его подачу в аварийной ситуации. Продувка кислородом чугуна сопровождается выделением большого количества оксида углерода и пыли из оксидов железа. Возникают опасности для взрывообразования и загрязнения воздушной среды. Для отвода пыли от конвертеров применяют кессоны – трубы большого диаметра, охлаждаемые водой. Устройства для отвода и очистки конвертерных газов герметичны и имеют звукоизоляцию.

Обеспечение безопасной работы на дуговых электропечах связано с особенностью их эксплуатации. Особое внимание обращается на свод печи, для чего устраивают специальные лестницы с перилами и теплоизолированные площадки, с которых ведут наблюдения. При плавке образуется большое количество газов и пыли. В связи с этим печи оснащаются специальными газоотводящими установками. Кислородопроводы через свод печи пропускают так, чтобы исключить их повреждение и забрызгивание металлом или шлаком. Наклоняющиеся печи имеют ограничители в приводе наклона. Пульты управления наклоном располагают спереди и сзади печи, чтобы обеспечить полную безопасность при выпуске плавки и скачивания шлака.

Во всех металлургических цехах с особой тщательностью устраиваются и эксплуатируются подводки электрического тока. Все они располагаются на соответствующей высоте, от брызг металла и шлака защищаются стальными козырьками.

В металлургическом производстве помимо основных продуктов – чугуна и стали – образуются отходы: шлак, отходящие газы, пыль и использованная для охлаждения агрегатов вода. Отходы можно использовать для различных хозяйственных нужд. Помимо этого отходы содержат большое количество теплоты. Таким образом, создаются хорошие условия для разработки безотходной технологии, при которой утилизируются все промышленные отходы.

Выбросы металлургических заводов делятся на организованные (основная масса) и неорганизованные (из-за утечки газов, при транспортировке пылящих материалов и т. п.). Технологические выбросы загрязняют воздушный бассейн главным образом газами (оксид углерода, сернистый газ, аммиак, хлор, дымовые газы, пары воды и др.) парами (металлов, хлоридов, фторидов) и пылью (оксиды кремния, железа, марганца, цинка, магния, частицы кокса, извести и других материалов).

Пыль образуется при измельчении твердых тел, транспортировке пылевидных материалов, неполном сгорании горючих веществ, взаимодействии различных материалов с жидкими металлами и при процессах конденсации (разливка металла и т. п.). Главнымиисточниками пыли в металлургических цехах считаются энергетические установки и сталеплавильные агрегаты, работающие на кислороде. Вредное влияние на окружающую среду могут оказывать также тепловое излучение, шум, вибрация, электромагнитные поля.

Еще при проектировании металлургических предприятий обеспечивают рациональное размещение основных и вспомогательных цехов, что оказывает существенное влияние на безопасность работы иоздоровление условий труда. При этом исключаются попадания выбросов доменных, сталеплавильных и прокатных цехов на другие цехи и лаборатории. Свободные участки территории отводят под озеленение (не менее 10...20 %). Предприятия располагают с подветренной стороны от населенных пунктов на ширину защитной зоны (более 1000 м), чтобы их выбросы не достигали жилых кварталов.

Эффективными методами борьбы с распространением пыли на металлургических предприятиях являются: гидрообеспыливание, проводимое с помощью установленных в местах образования пыли водораспыляющих форсунок; обеспыливающая вентиляция, осуществляемая путем установки местных отсосов над пылящими устройствами; создание местных зон чистого воздуха, когда при повышенной запыленности чистый воздух подается по трубопроводам большого диаметра.

Современная технология металлургического производства практически решила проблему утилизации теплоты.

При организации шлаковых отвалов отторгаются значительные площади сельскохозяйственных угодий, загрязняются почва, воздух и вода. Поэтому максимальное использование шлаков является важной народнохозяйственной задачей. Об использовании доменных шлаков отмечалось ранее. Сталеплавильные шлаки также находят широкое применение: для извлечения железа (до 15% и более); для запуска на следующую плавку; в качестве шлакообразующей добавки к доменной шихте; как ценные удобрения (20...24 % Р2О5); при дорожном строительстве.

Методы очистки сточных вод делятся на механические и биологические.

Механическая очистка разделяет сточные воды на две фазы: жидкую и твердую. Эта очистка проводится на решетках, песколовках и в отстойниках. Решетки улавливают крупные загрязнения, песколовки – минеральные примеси. Отстойники используются для предварительной (перед биологической) очистки вод или как самостоятельные сооружения, если по условиям производства достаточна лишь механическая очистка сточных вод.

Биологическая очистка предназначается для жидкой фазы и разделяется на естественную (на полях фильтрации или в биологических прудах) и искусственную (в биофильтрах).


5 Строение и основные свойства металлов и сплавов

5.1 Атомно-кристаллическое строение металлов

Твердые тела в зависимости от скорости охлаждения при кристаллизации делят на аморфные и кристаллические.

Аморфный металл получается при скоростях охлаждения Ю6...107°С/с и более в виде тонких лент или мелких частиц. Атомы при этом не располагаются в правильном порядке, не образуют кристаллов. Аморфное твердое тело является изотропным, т.е. обладает одинаковыми свойствами во всех направлениях. Кроме того, ему присущи высокая твердость, хорошая коррозионная стойкость и другие свойства. Если такое тело нагреть до определенной температуры, которая приведет к значительному повышению тепловой активности атомов, то аморфное состояние его перейдет в кристаллическое. Можно получить и смешанную структуру: аморфная основа и образовавшиеся в ней кристаллы.

В кристаллических твёрдых телах (при меньших скоростях охлаждения) атомы расположены в геометрически правильном порядке, образуя кристаллы и создавая кристаллическую решетку или воображаемую пространственную сетку. Кристаллическим веществам свойственна анизотропия свойств, они имеют различные свойства в разных направлениях. Это объясняется тем, что число атомов, приходящееся на то или иное плоское сечение кристаллической решетки, неодинаково.

В кристаллических твёрдых телах ростях охлаждения) атомы расположены в геометрически правильном порядке, образуя кристаллы и создавая кристаллическую решетку или воображаемую пространственную сетку.

Кристаллическим веществам свойственна анизотропия свойств, они имеют различные свойства в разных направлениях. Это объясняется тем, что число атомов, приходящееся на то или иное плоское сечение кристаллической решетки, неодинаково.

Металлы имеют кристаллические решетки различных типов. Чаще всего встречаются три типа: кубическая объемно-центрированная (ОЦК), кубическая гране- центрированная (ГЦК) и гексагональная плотноупакованная (ГПУ) кристаллические решетки. Показанные на рисунке 3,а...в наименьшие объемы кристаллов называются элементарными кристаллическими ячейками, с помощью которых представляют атомное строение металлов.

 

Рисунок 3

В элементарной ячейке кубической объемно-центрированной решетки (рисунок 3, а)содержится девять атомов: восемь располагаются по узлам ячейки и один атом – в центре. Такой тип решетки имеют литий, натрий, калий, рубидий, ванадий, молибден, вольфрам, ниобий, тантал, железо, церий, «-кальций и др. В элементарной ячейке гексагональной плотноупакованной решетки (рисунок 3, в) содержится семнадцать атомов, которые расположены в углах ячейки и центрах шестигранных оснований призмы и три атома в средней плоскости призмы. Такую решетку имеют магний, цинк, кадмий, рений, бериллий, гафний, титан a - фаза), осмий и др.

Размеры кристаллической решетки характеризуются расстоянием между центрами соседних атомов, находящихся в вершинах элементарных ячеек, называемым параметром или периодом решетки. Кубическую решетку характеризует один параметр – длина ребра куба а, а гексогональную — два параметра а и с или их отношение с/а.

Плотность различных кристаллических решеток разная и характеризуется координационным числом К, под которым понимают число атомов, находящихся на равном и наименьшем расстоянии от данного атома. Координационное число для кубической объемно-центрированной решетки равно восьми (К8), и коэффициент заполнения (отношение объема, занятого атомами, к объему всей ячейки) равен 68 %. Для гранецентрированной и гексагональной кристаллических решеток координационное число равно двенадцати (К 12), а коэффициент заполнения – 74%.

В кристаллах всегда имеются дефекты (несовершенства) строения, вызванные нарушением расположения атомов в кристаллической решетке. Характер и степень нарушения правильности кристаллического строения определенным образом сказываются на свойствах металлов. Дефекты кристаллического строения по геометрическим признакам подразделяют на точечные, линейные и поверхностные.

К точечным дефектам относят вакансии и межузельные атомы. Известно, что атомы находятся в колебательном движении около узлов решетки. Нагревание увеличивает амплитуду этих колебаний. Большинство атомов металла в данной решетке обладает одинаковой энергией (средней), однако отдельные атомы имеют энергию, превосходящую среднюю и могут перемещаться из одного места в другое. Такие атомы, особенно расположенные ближе к поверхности, выходят на поверхность, а их место могут занять атомы, находящиеся дальше от поверхности. Освободившееся место, где находился переместившийся атом, называется вакансией (рисунок 3, г). Число вакансий увеличивается с повышением температуры, при обработке давлением, облучении и других видах обработки. Вакансии играют важную роль в диффузиойных процессах, происходящих в металлах и сплавах. Межузельные дефекты образуются в результате перехода атома из узла решетка в межузлие кристаллической решетки. Точечные дефекты приводят к искажению кристаллической решетки (рисунок 3).

Линейные дефекты называются дислокациями. Различают два вида дислокаций – краевые и винтовые.

Рисунок 4 – Дефекты кристаллической решотки атома

Краевая дислокация представляет собой местное искажение кристаллической решетки; винтовая дислокация образуется при неполном сдвиге кристалла по плоскости. Дислокации образуются в процессе кристаллизации, при термической и химико-термической обработках, пластической деформации и других видах воздействий на структуру сплавов.

Для дислокации характерна большая подвижность. Это связано с тем, что кристаллическая решетка в зоне нахождения дислокации упруго искажена, а смещенные атомы стремятся переместиться в равновесное положение. На свойства металлов влияет не только плотность дислокаций, но и их расположение в объеме.

Поверхностные дефекты представляют собой поверхности раздела между отдельными кристаллитами или их блоками. На границахзерен расположение атомов менее правильное, чем в зерне.

Вакансии, дислокации и другие дефекты атомно-криссталлического строения оказывают существенное влияние на свойства металлов и сплавов. Как известно, металлы и сплавы находятся в трех агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном. Переход металла из жидкого состояния в твердое (кристаллическое) называется кристаллизацией. Этот вид кристаллизации называется первичной в отличие от вторичной кристаллизации (перекристаллизации), которая имеет место в твердом металле. В чистых металлах твердое состояние переходит в жидкое при температуре плавления, жидкое в газообразное – при температуре кипения. Температура плавления металлов колеблется от –39°С (для ртути, самого легкоплавкого металла + 3390 °С (для самого тугоплавкого металла вольфрама).

На рисунке 4 приведена схема кристаллизации металла. До тех пор, пока формирующийся вокруг центра кристаллизации кристалл окружен жидким расплавом металла, он имеет правильную геометрическую форму, но при столкновении и срастании кристаллов их правильная форма нарушается и образуются так называемые кристаллиты – зерна.

Рисунок 5 Схема дендранта Д.К. Чернова

Величина зерна зависит от числа центров кристаллизации и скорости роста. На образование центров кристаллизации влияет скорость охлаждения. Чем больше степень охлаждения, тем больше центров кристаллизации и меньше размер зерна. Чем мельче зерно, тем выше механические свойства металла (сплава); особенно это сказывается на пластичности. На процесс кристаллизации оказывает влияние ультразвук; модифицирование; введение порошков, частицы которых служат центрами кристаллизации; поверхностно-активные вещества, облегчающие образование зародышей и др.

Строению металлического слитка посвящены работы Д. К. Чернова, А.А. Бочвара, Л.П. Гуляева, Н.Т. Гудцова, В.Н. Добаткина, И.Н.Фриндлера и др.

Обычно механизм образования кристаллов носит дендритный характер. Это связано с тем, что развитие зародышей протекает главным образом в тех направлениях решетки, которые имеют наибольшую плотность упаковки атомов и минимальное расстояние между ними. В этих направлениях образуются ветви – оси первого порядка (рисунок 5) От осей первого порядка начинают расти новые оси второго порядка – оси третьего порядка III и т.д

Рисунок 6 График полиморфных


Полиморфизмом или аллотропией называют способность металла в твердом состоянии олиморфные превращения сопровождаются выделением или поглощением теплоты, а также изменением свойств металла Различные аллотропические состояния называют модификациями. Каждой модификации свойственно оставаться устойчивой лишь в пределах определенного для данного металла интервала температур. Аллотропические формы обозначаются греческими буквами а, и т. д. На кривых охлаждения и нагрева превращений железа переход из одного состояния в другое характеризуется остановкой (для чистых металлов) или изменением характера кривой (для сплавов). При аллотропических превращениях кроме изменения свойств (теплопроводности, электропроводности, механических, магнитных и др.) наблюдают изменения объема металла и растворимости (например, углерода в железе). Аллотропические превращения свойственны многим металлам (железу, олову, титану и др.).

Железо известно в двух полиморфных модификациях – а и .На рисунке 6 приведена кривая охлаждения, характеризующая его аллотропические превращения. Как видно, в интервале температур 911.... 13920С железо имеет кубическую гранецентрированную решётку У - железа (Fe), а в интервале от 0 до 91 ЮС и от 1392 до 15390С - объёмно центрированную решётку а- железа (Fe). Железо меняет свои магнитные свойства: выше 7680С железо немагнитно, а ниже - магнитно.

5.2 Понятие о строении сплавов

Металлический сплав получают сплавлением двух или более металлов; сплавлением преимущественно металлов с неметаллами; спеканием порошков нескольких металлов. Существуют и другие методы получения сплавов. Полученное соединение обладает более высокими свойствами, чем чистые металлы.

Элемент, входящий в состав сплава, называется компонентом. Компонент, преобладающий в сплаве количественно, называется основным. Компоненты, вводимые в сплав для придания ему нужных свойств, называются легирующими Совокупность компонентов сплава называется системой.

Сплавы классифицируют по числу компонентов – на двойные (бинарные), тройные, четверные и многокомпонентные; по основному элементу – железные, алюминиевые, магниевые, титановые, медные и т.д.; по применению конструкционные, инструментальные, жаропрочные, антифрикционные, пружинные, шарикоподшипниковые и т. д.; по плотности – тяжелые (на основе вольфрама, рения, свинца и др.), легкие (алюминиевые, магниевые, бериллиевые и др.); по температуре плавления – тугоплавкие (сплавы на основе ниобия, молибдена, тантала, вольфрама и др.), легкоплавкие (припои, баббиты, типографские сплавы и т. д.); по технологии изготовления полуфабрикатов и изделий – литейные, деформируемые, спеченные, гранулированные, композиционные и т. д.

В зависимости от природы компонентов и от соотношения массовых количеств их сплавы после затвердевания могут образовывать механические смеси, твердые растворы и химические соединения.







Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 505. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Определение трудоемкости работ и затрат машинного времени На основании ведомости объемов работ по объекту и норм времени ГЭСН составляется ведомость подсчёта трудоёмкости, затрат машинного времени, потребности в конструкциях, изделиях и материалах (табл...

Гидравлический расчёт трубопроводов Пример 3.4. Вентиляционная труба d=0,1м (100 мм) имеет длину l=100 м. Определить давление, которое должен развивать вентилятор, если расход воздуха, подаваемый по трубе, . Давление на выходе . Местных сопротивлений по пути не имеется. Температура...

Огоньки» в основной период В основной период смены могут проводиться три вида «огоньков»: «огонек-анализ», тематический «огонек» и «конфликтный» огонек...

Машины и механизмы для нарезки овощей В зависимости от назначения овощерезательные машины подразделяются на две группы: машины для нарезки сырых и вареных овощей...

Классификация и основные элементы конструкций теплового оборудования Многообразие способов тепловой обработки продуктов предопределяет широкую номенклатуру тепловых аппаратов...

Именные части речи, их общие и отличительные признаки Именные части речи в русском языке — это имя существительное, имя прилагательное, имя числительное, местоимение...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.015 сек.) русская версия | украинская версия