Технология конструктивных материалов

LIETUVOS AUKŠTOJI JŪREIVYSTĖS MOKYKLA

LAIVŲ ENERGETIKOS KATEDRA

 

 

 

 

 

 

 

 

KONSTRUKCINIŲ MEDŽIAGŲ TECHNOLOGIJOS IR MEDŽIAGOTYROS KONTROLINIS DARBAS

 

 

 

 

 

Parengė: MI-11-57 gr. studentas Sviatoslav Grinko

                       Vertino lekt.L. Paulauskienė

 

 

 

 

 

Klaipeda 2013

Kontrolinio darbo užduotys Nr. I

 

1.Aukštakrosnių procesui naudojamos medžiagos. Jų paruošimas lydymui.

2.Kristalinė metalų ir lydinių sandara. Lydinių kristalizacija.

3.Nubraižykite geležies ir anglies lydinių būvio diagrama. Aprašykite lydinio, turinčio 2% anglies, struktūrų kitimą nuo skysto būvio iki lydiniui ataušus iki kambario temperatūros.

4.Terminis apdirbimas-atkaitinimi rūšys ir paskirtis.

5. Žalvarių rūšys,jų  cheminė sudėtis,savybės,žymejimas ir panaudojimas.

6.Pagrindinės žinios apie valcavimą, valcuoti gaminiai.

 

1.Aukštakrosnių procesui naudojamos medžiagos. Jų paruošimas lydymui.

Šis procesas yra vadinamas juodąja metalurgija. Tai yra pagrindinis ketaus gamybo būdas.

Visas gaminimo procesas turi penkios stadijos:

• Žaliavos gavyba(iš uolienos, kuri turi mažiausiai 35% geležies)
• Paruošimas lydimui
• Ketaus lydimas aukštakrosnyje
• Perlydimas į plieną
• Plieno Valcavimas

Antras ir trečias procesai išskiriami kaip pagrindiniai. Kad pagaminti iš uolienos ketu,ir toliau plieną, reikia:

• Geležies rūda. Uoliena,turinti ne mažiau 35% geležies
• Fliusai. Naudojami kad sulydyti šlaką
• Kuras. Naudojamas koksas,sukeptas iš akmens anglies

Visą medžiaga turi buti paruošta lydymui,paskui įdeta į  aukštakrosnė, kuri viduje išklojama ugniai atsparioms medžiagoms. Prieš tai, rūda yra smulkinama ir sodrinama kad visa mase būtu vieno dydžio.

 

2.Kristalinė metalų ir lydinių sandara. Lydinių kristalizacija.

Kristalizacija yra perejimas iš skysto buvio į kietą,arba atvirksciai. Butina parašyti, kad yra du buviai: Amorfinis( stiklas,gintaras,plastikas) ir kristalinės( Metalai ir lydyniai)

Metaluose, atomai yra išsidėstę taip,kad sudaro taisyklingas figūras.(1pav)Jie susijuda į kristalinės gardeles, šios gardeles,susijūngia vienas su kita,formuodami visa metalo struktura.Paliginus su amorfiniais kunais, kuri atomine struktura yra chaotiška, metalai yra daug stipresni ir kietesni.Tačiau metalai turi savybę plastiškai deformuotis,veikiant išoriniai jegai.Lydiniai gaunami kai du metalai yra sulydami į vieną.

 Lydiniu atomine sandarą gali keistis žiurint i kokius elementus naudotis jų  procentinį kiekį.Lydiniai yra stipresni,kietesni ir lengviau apdirbami, jų kristalizacijos temperature gali buti skirtinga,jeigu buvo naudoti tam tikri metalai lydyniui pagaminti.

 

3.Nubraižykite geležies ir anglies lydinių būvio diagrama. Aprašykite lydinio, turinčio 2% anglies, struktūrų kitimą nuo skysto būvio iki lydiniui ataušus iki kambario temperatūros.

 Lydinis, tūrintys 2% anglio yra vadinamas plieninių. Plienai yra plastiški ir gali buti apdirbti kalimo būdu. Kuo pliene daugiau anglies, tuo jis kietesnis ir stipresnis(2% diapozone) Net gy, anglies kiekiui pliene padidejus 0,1% stiprumas padideja 70-100 MPa, kietumas iki 20 HB.

Lydinio struktūra gali keistis įvairias budais, jeigu buvo naudojamas greitas ar lietas aušinimas, ar lydimas. Kad gauti pliena, yra naudojamas perdirbamasis ketus. Metalas eina per pirma perioda( oksidacija deguonimi), per antra perioda(sudegiamas anglis) ir trecia. Lydinias,aušinamas ir jo atominė struktūra tampa kietesne, formuojasi atominės grotelės.Jeigu lydinis turejo stiprinanciu priemaišų, tai ataušes plienas gaus tuos savybes.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Terminis apdirbimas-atkaitinimi rūšys ir paskirtis.

Terminis apdorojimas yra metalinių lydinių, kurie yra kietame būvyje įkaitinimas ir aušinimas,tam,kad pakeisti metalo strukturines savybes. Metalas gali tapti kietesnis,stipresnis,tampresnis. Naudojant laiką ir tempreraturą, metalas gali buti įkaitintas iki reikalingos temperaturos ir ataušinus tam tikru laiku, ar letai,ar staigiau, metalo struktura keiciasi. Kad įkaitinti metala yra naudojami terminės,kamerinės,gaubtinės krosniai.

Atkaitinimas-yra vadinamas procesas, kai įkaitintas metalas yra aušinamas lėtai.Tai yra daroma tam, kad pašalinti įtempius,suvienodinti struktūrą, atomai persitvarko, sudaro nauja kristalinė sandarą,yra panaikinami vidiniai įtempimai,sumažinamas, ar padidinamas kietumas ir stiprumas. Yra keleta atkaitinimo būdų:

• Homogenizacinis atkaitinimas: įkaitintas metalas yra laikomas iki 20 valandų 1250 C temperaturoje ir paskui  ilgai ataušinamas.Tai yra gana brangūs budas ir retai naudojamas.
• Įprastinis atkaitinimas: dažniausiai taikomas būdas.Metalas yra kaitinamas iki kritines temperaturos + 20-40C, po išlaikimo krosnyje, metalas lėtai aušinamas.
• Izoterminis atkaitinimas: Plienas yra įkaitinamas  ir pakankamai išlaikytas, o paskui staigiai ataušinamas iki 50-100 C temperaturos ir laikomas šiek tiek laiko tame tarpe.
• Rekristalizacinis atkaitinimas: Metalas yra kaitinamas 40% daugiau lydimosi temperaturos.Vidine struktūra keiciasi ir metalas tampa stispresnis, tačiau mažiau plastiškesnis.

 

5. Žalvarių rūšys,jų cheminė sudėtis,savybės,žymejimas ir panaudojimas.

Žalvarių vadinama vario lydiniai su cinku(iki 45%), arba su kitais papildomais metalais. Taciau pagrindinis elementas yra cinkas, nes jis yra pigesnis. Žalvarių stiprumą padidinam aliuminis,alavas.Tekuma-Silicis,atsparuma korozijai- alavas ir manganas, švinas gali palengvinti pjovima.

Yra keletą žalvarių  rušių:

• Žalvaris, turintys iki 10% Zn, yra vadinamas „Tombaku“, yra gražaus spalvos,lengvau apdoruojamas.Iš jo legvai daromi papuošalai,medaliai, monetos,varžtai,baldų furnitūra.
• Žalvaris, turintys 15% Zn, yra vadinamas raudonuoju žalvariu,dėl savo spalvos. Yra naudojamas elektrotechnikoje, gaminant kondensatorius,vamzdziųs ir vandentekio armatura.
• Žalvaris, turintys nuo 30 iki 36% Zn, vadinamas geltonoju žalvariu.Naudojami folijai gaminti,šoviniams,sraigtams,vamzdeliams, nes yra plastiškiausi.
• Žalvaris, turintys 40% yra pats stipriausias ir naudojamas statyboje,garo sistemų vožtuvams,stūmokliams,vamzdžiams. Šis lydinis yra papildomai legiruojamas švino-kad butų lengviau tekinamas, arba legiravimas 1 % alavo, kad butų atsparus korozijai bei jūros vandeniui. Todėl ir vadinamas jūros žalvariu.

Žalvariai yra žymimi taip:

Paprastieji( Rusijoje) zymimi raide „Л“, pvz.

„Л 92“ turi 96% Cu, 4% Zn. JAV, zymiami pagal pavadinima- Naval brass( 59% Cu,40 % Zn, 1% Pb) Daugiakomponentiniai

„ЛО 70-1“ turi 70%Cu, 1% Sn.

6.Pagrindinės žinios apie valcavimą, valcuoti gaminiai.

Valcavimas yra procesas, kai metalo gaminis yra suspaudžiamas kad priduoti tam tikra forma. Valcavimo budu yra gaminamos spaudimo formos, metaliniai gaminiai,vamzdžiai. Valcavimo agregatas(pav. 3) lenkia metalo lapa tam tikru laipsnių,kad gauti reikalingą formą.Taip pat, metalas gali būti suspaustas cilindro forma(„вальцы“) kurie paskui yra naudojami pramonėje.

Gaminiai yra skirtingi, konuso formos,cilindro.Patys populiariausi yra įvairūs vamzdžiai beveik visom pramonės šakom.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LITERATŪRA

1.Kulikauskas L. (1997) Medžiagotyra.Konstrukcinės medžiagos. Vilnius. „Žara“ leidykla.

2.Saročka A. (2006) Konstrukcinės medžiagos ir jų apdirbimas. Vilnius. Senoja leidykla.

3. Geležies ir anglies lydinių diagrama. Prieiga per internetą: http://www.tehnoarticles.ru/svarkametalla/7.html (žiūrėta 2013-02-20).