Зрезарцев М.П., Зрезарцев В.М., Параніч В.П. Товарознавство сировини та матеріалів

Подождите немного. Документ загружается.

Товарознавство сировини і матеріалів

3. Металознавство та металопродукція 101

Äëÿ âèãîòîâëåííÿ ð³æó÷îãî ³íñòðóìåíòà âèêîðèñòîâóþòü ñòàë³

ìàðîê Õ, Õ9Ñ, ÕÂÃ, ÕÂÑÃ, 9ÕÑ1, 5ÕÂ2Ñ (ñâåðäëà, ôðåçè, ïëàøêè

³ ò.ï.). Ñòàë³ ëåãîâàí³ âîëüôðàìîì, êîáàëüòîì, ìîë³áäåíîì òà âà-

íàä³ºì íàçèâàþòü øâèäêîð³æó÷èìè.

Äëÿ âèãîòîâëåííÿ øòàìï³â õîëîäíîãî äåôîðìóâàííÿ âèêîðèñòî-

âóþòü ñòàë³ ìàðîê Õ, ÕÂÃ, Õ12Ô1, Õ6ÂÔ, 7ÕÃ2ÂÌ, 6Õ6Â3ÌÔÑ ³

ò.ï. Âîíè ïîâèíí³ ìàòè âèñîêó òâåðä³ñòü, ì³öí³ñòü, çíîñîñò³éê³ñòü ³

äîñòàòíþ â’ÿçê³ñòü.

Äëÿ âèãîòîâëåííÿ øòàìï³â ãàðÿ÷îãî äåôîðìóâàííÿ âèêîðèñòî-

âóþòü ñòàë³ ìàðîê 5ÕÍÌ, 5ÕÃÌ, 5ÕÍÂ, 3Õ2Â8Ô, 5Õ3Â3ÌÔÑ ³

ò.ï. Âîíè ïîâèíí³ áóòè ñò³éêèìè äî óòâîðåííÿ ïîâåðõíåâèõ òð³ùèí

ïðè áàãàòîðàçîâîìó íàãð³âàíí³ òà îõîëîäæåíí³.

Äëÿ âèãîòîâëåííÿ âèì³ðþâàëüíèõ ³íñòðóìåíò³â êð³ì çàåâòåêòî¿ä-

íî¿ âóãëåöåâî¿ ñòàë³ âèêîðèñòîâóþòü ëåãîâàí³ ñòàë³ ìàðîê Õ, ÕÂÃ,

Õ12Ô1. Âîíè ïîâèíí³ ïðîòÿãîì òðèâàëîãî ÷àñó çàáåçïå÷óâàòè

ñòàá³ëüí³ñòü ðîçì³ð³â çàãàðòîâàíîãî ³íñòðóìåíòà.

Ëåãîâàí³ ñòàë³ ñïåö³àëüíîãî ïðèçíà÷åííÿ øèðîêî âèêîðèñòîâó-

þòüñÿ äëÿ âèãîòîâëåííÿ äåòàëåé, ùî ïðàöþþòü â ïåâíèõ óìîâàõ

åêñïëóàòàö³¿. Íà ïî÷àòêó ¿õíüîãî ìàðêóâàííÿ ñòàâëÿòü ïîçíà÷åííÿ

ÿêå ãîâîðèòü ïðî ¿õ çàñòîñóâàííÿ, íàïðèêëàä Ð — øâèäêîð³æó÷à,

Ø — ï³äøèïíèêîâà, À — àâòîìàòíà, Å(Ý) — åëåêòðîòåõí³÷íà, àð-

ìàòóðíà — ïîä³ëÿºòüñÿ íà êëàñè.

Øâèäêîð³æó÷³ ñòàë³ çàñòîñîâóþòü äëÿ âèãîòîâëåííÿ ð³çíîìàí³ò-

íîãî ð³æó÷îãî ³íñòðóìåíòà ÿêèé ïðàöþº ó âàæêèõ óìîâàõ ïðè âè-

ñîê³é øâèäêîñò³ ð³çàííÿ. ¯õ ìàðêóþòü ë³òåðîþ Ð (rapid — øâèäê³ñòü).

Öèôðà çà íåþ — ñåðåäí³é âì³ñò âîëüôðàìà ó ö³ëèõ â³äñîòêàõ. Iíø³

ëåãóþ÷³ åëåìåíòè (êð³ì õðîìà) ïîçíà÷àþòü â³äïîâ³äíèìè ë³òåðàìè

òà öèôðàìè âì³ñòó ï³ñëÿ íèõ. Âì³ñò õðîìà (~ 4% ó âñ³õ ñòàëÿõ) â

ìàðêóâàíí³ íå âêàçóþòü. Íàéá³ëüø ïîøèðåí³ ìàðêè Ð6, Ð9, Ð18,

Ð6Ì5, Ð9Ô5, Ð14Ô14, Ð9Ê5, Ð9Ê10, Ð10Ê5Ô5, Ð18Ê5Ô2.

Àâòîìàòí³ ñòàë³ ìàþòü ï³äâèùåíèé âì³ñò ñ³ðêè òà ôîñôîðà. Âîíè

äîáðå îáðîáëÿþòüñÿ ð³çàííÿì ñòâîðþþ÷è êîðîòêó ëàìêó ñòðóæêó ³

ïðèçíà÷åíí³ äëÿ âèãîòîâëåííÿ íà âåðñòàòàõ-àâòîìàòàõ ìàëîâ³äïîâ³-

äàëüíèõ äåòàëåé â³ä ÿêèõ íå âèìàãàþòü âèñîêèõ ìåõàí³÷íèõ âëàñòè-

âîñòåé. Äëÿ ï³äâèùåííÿ îáðîáëþâàíîñò³ ð³çàííÿì, êð³ì ñ³ðêè òà

ôðñôîðà, ââîäÿòü ñâèíåöü, ñåëåí, òåëëóð. Çà õ³ì³÷íèì ñêëàäîì òàê³

ñòàë³ ïîä³ëÿþòüñÿ íà ãðóïè (òàáë. 3.6).

Зрезарцев М.П., Зрезарцев В.М.

102 Частина I

Òàáëèöÿ 3.6

Àñîðòèìåíò àâòîìàòíî¿ ñòàë³

Група сталі Марки

Вуглецева сірчаниста

Вуглецева свинцовиста

Вуглецева сірчаноселениста

Хромиста сірчаноселениста

Сірчаномарганцесвинцовиста

Легована з вмістом свинцю

А11, А12, А20, А30, А35, А40Г

АС40

А35Е, А45Е

А40ХЕ

АС14, АС35Г2, АС45Г2

АС12ХН, АС14ХГН, АС20ХГНМ,

АС30ХМ, АС38ХГМ

Ó ìàðêóâàíí³ àâòîìàòíî¿ ñòàë³ ë³òåðà Ñ îçíà÷àº âì³ñò ñâèíöþ, à

öèôðà ï³ñëÿ íå¿— âì³ñò âóãëåöþ ó ñîòèõ äîëÿõ â³äñîòêà.

Ï³äøèïíèêîâ³ ñòàë³ ïîâèíí³ ìàòè äóæå âèñîêó òâåðä³ñòü, çíî-

ñîñò³éê³ñòü ³ äîñòàòíþ â’ÿçê³ñòü. Ñòàíäàðò ïåðåäáà÷àº òàê³ ìàðêè:

ÙÕ6, ØÕ9, ØÕ15, ØÕ15ÑÃ. Öèôðà ï³ñëÿ ë³òåðè ïîçíà÷àº âì³ñò

õðîìà ó äåñÿòèõ äîëÿõ â³äñîòêà. Äëÿ äóæå âåëèêèõ ï³äøèïíèê³â

âèêîðèñòîâóþòü ñòàëü 20Õ2Í4À. Äëÿ ï³äøèïíèê³â, ùî ïðàöþþòü â

õ³ì³÷íî àãðåñèâíîìó ñåðåäîâèù³ âèêîðèñòîâóþòü ñòàëü Õ18.

Åëåêòðîòåõí³÷í³ ñòàë³ õàðàêòåðèçóþòüñÿ ôåðîìàãíåòèçìîì —

çäàòí³ñòþ çíà÷íî çãóùóâàòè ìàãí³òí³ ñèëîâ³ ë³í³¿, ùî õàðàêòåðè-

çóºòüñÿ ìàãí³òíîþ ïðîíèêí³ñòþ. Âîíè áóâàþòü ìàãí³òîì’ÿêèìè òà

ìàãí³òîòâåðäèìè..

Ìàãí³òîì’ÿê³ ñòàë³ âèêîðèñòîâóþòü äëÿ âèãîòîâëåííÿ ñòàòîð³â

òà ðîòîð³â åëåêòðè÷íèõ ìàøèí, ñåðäå÷íèê³â òðàíñôîðìàòîð³â, åëåê-

òðîìàãí³ò³â ³ ò.ï. Âèêîðèñòîâóþòü òåõí³÷íî ÷èñòå çàë³çî (åëåêòðî-

òåõí³÷íå çàë³çî) ìàðîê Ý, ÝÀ, ÝÀÀ òà åëåêòðîòåõí³÷íó ñòàëü

Ý11,Ý12,Ý13, Ý21, Ý22, Ý31, Ý32, Ý42, Ý43, Ý1100, Ý1200, Ý1300,

Ý3100, Ý3200, Ý310, Ý320, Ý330. Ïåðøà öèôðà çà ë³òåðîþ Ý â³äïî-

â³äàº âì³ñòó êðåìí³ÿ ( ó ìåæàõ 0,8%…1,8%, 1,8…2,8%, 2,8…3,8%,

3,8…4,8%). Äðóãà öèôðà õàðàêòåðèçóº ð³âåíü åëåêòðîòåõí³÷íèõ âëà-

ñòèâîñòåé (÷èì öèôðà á³ëüøà, òèì âèù³ ö³ âëàñòèâîñò³). Ï³ñëÿ ïåð-

øèõ äâîõ öèôð ³íêîëè ñòàâëÿòü îäèí àáî äâà íóë³. Îäèí íóëü ïîêà-

çóº, ùî ñòàëü õîëîäíîêàòàíà òåêñòóðîâàíà, äâà íóë³ — õîëîäíîêà-

òàíà ìàëîòåêñòóðîâàíà. Òåêñòóðîâàíó åëåêòðîòåõí³÷íó ñòàëü íàçè-

âàþòü òðàíñôîðìàòîðíîþ, à íå òåêñòóðîâàíó — äèíàìíîþ.

Õðîìîí³êåëåâ³ ñïëàâè (ïåðìàëî¿) ìàþòü ìàãí³òí³ âëàñòèâîñò³ ïðè-

áëèçíî ó äåñÿòü ðàç³â êðàù³ í³æ ó åëåêòðîòåõí³÷íîãî çàë³çà. Âèïóñ-

êàþòü ìàðîê 45Í, 50ÍÕÑ, 79ÍÌ, 79ÍÌÀ. Ïåðø³ äâ³ öèôðè â³äïî-

Товарознавство сировини і матеріалів

3. Металознавство та металопродукція 103

â³äàþòü âì³ñòó í³êåëÿ ó â³äñîòêàõ, à íàñòóïí³ ë³òåðè äîäàòêîâå ëåãó-

âàííÿ (Õ — õðîìîì, Ñ — êðåìí³ºì, Ì — ìîë³áäåíîì). Â çàëåæíîñò³

â³ä ôàêòè÷íèõ ìàãí³òíèõ âëàñòèâîñòåé ïîä³ëÿþòü íà ñïëàâè çâè÷àé-

íî¿ ÿêîñò³ (áåç äîäàòêîâîãî ìàðêóâàííÿ) òà âèùî¿ ÿêîñò³ (ë³òåðà À).

Â îêðåìèõ âèïàäêàõ âèêîðèñòîâóþòü ñïëàâè àëñèôåð (5,4%Al,

9,6%Si òà 85%Fe) ïåðì³íâàð ìàðîê 45ÍÊ (45%Ni, 25%Co, 30%Fe),

45ÍÊÌ (45%Ni, 25%Co, 7,5%Mo òà çàë³çî), 70ÍÊ (70%Ni, 7%Co

òà çàë³çî), ïåðìåíäþð (50%Co, 1,8%V òà çàë³çî), òåðìàëîé (30%Ni,

30%Cu òà çàë³çî).

Ìàãí³òîòâåðä³ ñòàë³ âèêîðèñòîâóþòü äëÿ âèãîòîâëåííÿ ïîñò³éíèõ

ìàãí³ò³â. Çàñòîñîâóþòü âóãëåöåâó ñòàëü (Ó10, Ó11, Ó12), õðîìèñòó

ñòàëü (ÅÕ, ÅÕ3), êîáàëüòîâó ñòàëü (ÅÕ5Ê5, ÅÕ9Ê15Ì2) òà ñïëàâè

ñèñòåìè Fe-Ni-Al ÿê³ íå ï³ääàþòüñÿ ìåõàí³÷í³é îáðîáö³ (Àëí³1, Àëí³2,

Àëí³3, Àëí³ñ³, Àëí³êî, Àëí³êî15, Àëí³êî18, ìàãí³êî).

Àðìàòóðíà ñòàëü âèêîðèñòîâóºòüñÿ äëÿ àðìóâàííÿ çàë³çîáåòîí-

íèõ êîíñòðóêö³é ó âèãëÿä³ ïðóòê³â àáî äðîòó. Ìàðêóþòü ïî êëàñàõ

ñòàë³ êîæíîìó ç ÿêèõ â³äïîâ³äàþòü ïåâí³ ìàðêè ñòàë³ (òàáë. 3.7).

Òàáëèöÿ 3.7

Êëàñèô³êàö³ÿ àðìàòóðíî¿ ñòàë³

Властивості (не менше)

Марка сталі в залежності

від умов поставки

Клас

сталі

МПа

(кгс/мм

)

МПа

(кгс/мм

)

δ, %

Гаряче!

катана

Термо!

зміцнена

А – І

А – ІІ

А – ІІІ

А – ІV

А – V

А – VІ

А – VІІ

А – VІІІ

372 (38)

490 (50)

585 (60)

880 (90)

1030 (105)

1170 (120)

1370 (140)

1560 (160)

235 (25)

294 (30)

390 (40)

585 (60)

780 (80)

980 (100)

1370 (140)

1560 (160)

Cт3

Ст5, 18Г2С

35ГС, 25ГС2

20ХГ2Ц, 80С

23Х2Г2Т

Ст5

Ст5, 35ГС

Ст6, 35ГС

45С

45ГС

Àðìàòóðíà ñòàëü êëàñ³â À — I, À — II òà À — III âèêîðèñòîâó-

þòü äëÿ íåíàïðóæåíèõ êîíñòðóêö³é, à á³ëüø âèñîêèõ êëàñ³â — äëÿ

íàïðóæåíèõ êîíñòðóêö³é.

Ñòàë³ ç îñîáëèâèìè âëàñòèâîñòÿìè çàáåçïå÷óþòü íàä³éíó ðîáîòó

âèðîá³â â åêñòðåìàëüíèõ óìîâàõ, àáî íàäàþòü ¿ì ïåâí³ ô³çè÷í³ âëàñ-

òèâîñò³. Äî íèõ â³äíîñÿòü æàðîñò³éê³ñòü, æàðîì³öí³ñòü, íå³ðæàâ³þ÷³

òà ç îñîáëèâèìè ô³çè÷íèìè âëàñòèâîñòÿìè.

Зрезарцев М.П., Зрезарцев В.М.

104 Частина I

Æàðîñò³éê³ ñòàë³ â³äçíà÷àþòüñÿ ñò³éê³ñòþ äî õ³ì³÷íîãî ðóéíó-

âàííÿ ïîâåðõí³ ó ãàçîâîìó ñåðåäîâèù³ ïðè òåìïåðàòóð³ âèù³é 550°Ñ.

òà ïðàöþþòü áåç íàâàíòàæåííÿ àáî ó ñëàáîíàâàíòàæåíîìó ñòàí³. ¯õ

ëåãóþòü õðîìîì, àëþì³í³ºì òà êðåìí³ºì. Ïðè çá³ëüøåí³ ¿õ âì³ñòó

ï³äâèùóºòüñÿ ðîáî÷à òåìïåðàòóðà. Âèïóñêàþòü ìàðîê 12Õ17,

15Õ25Ò, 12Õ8Í9, 10Õ23Í18, 12Õ25, Í16Ã7ÀÐ, ÇÎÕ24Í12Ñ ³ ò.ä.

Æàðîì³öí³ ñòàë³ çäàòí³ ñïðèéìàòè ìåõàí³÷í³ íàâàíòàæåííÿ ïðè

âèñîêèõ òåìïåðàòóðàõ ïðîòÿãîì ïåâíîãî ÷àñó. Äëÿ âèãîòîâëåííÿ

äåòàëåé ùî ïðàöþþòü ïðè òåìïåðàòóðàõ 400…600°Ñ âèêîðèñòîâóþòü

ñòàë³ ìàðîê 12ÕÌ, 15ÕÌ, 12Õ2ÌÔÑÐ, 15Õ2ÂÌÔ ³ ò.ä., ïðè òåì-

ïåðàòóðàõ 600…750°Ñ — 09Õ14Í16Á, 37Õ12Í8Ã8ÌÔÁ, ÕÍ35ÂÒÞ

³ ò.ä., ïðè á³ëüø âèñîêèõ òåìïåðàòóðàõ — ÕÍ77ÒÞ, ÕÍ70ÂÌÒÞ,

ÕÍ55ÂÌÒÔÊÞ ³ ò.ä.

Íå³ðæàâ³þ÷³ ñòàë³ â³äçíà÷àþòüñÿ ñò³éê³ñòþ äî åëåêòðè÷íî¿ êî-

ðîç³¿ çà ðàõóíîê ââåäåííÿ åëåìåíò³â ñòâîðþþ÷èõ çàõèñí³ ïë³âêè òà

ï³äâèùóþ÷èõ åëåêòðîõ³ì³÷íèé ïîòåíö³àë. Âîíè áóâàþòü õðîìèñòè-

ìè òà õðîìîí³êåëåâèìè ìàðîê 12Õ13, 20Õ13, 30Õ13, 40Õ13, 12Õ17,

15Õ25Ò, 15Õ28, 12Õ18Í8, 12Õ18Í10Å, 10Õ14Ã14ÍÒ,

10Õ17Í13Ì2Ò ³ ò.ä.

Ñòàë³ ç îñîáëèâèìè ô³çè÷íèìè âëàñòèâîñòÿìè áóâàþòü:

Ç âèñîêèì åëåêòðè÷íèì îïîðîì (ðåîñòàòí³). Âèêîðèñòîâóþòüñÿ

äëÿ âèãîòîâëåííÿ íàãð³âàëüíèõ åëåìåíò³â ïðèëàä³â òà ïå÷åé. Âèïóñ-

êàþòü ìàðîê Õ13Þ4 (ôåõðàëü), Õ20Í80 (í³õðîì), Õ15Í60 (í³õðîì),

1Õ17ÞÀ, 1Õ25Þ5.

Ç îñîáëèâèìè òåïëîâèìè âëàñòèâîñòÿìè, íàïðèêëàä ç ïåâíèì

êîåô³ö³ºíòîì ë³í³éíîãî ðîçøèðåííÿ. ¯õ âèêîðèñòîâóþòü äëÿ âïàþ-

âàííÿ ó ñêëî, äëÿ âèãîòîâëåííÿ äåòàëåé ðîçì³ðè ÿêèõ íå çì³íþþòü-

ñÿ ïðè êîëèâàíí³ òåìïåðàòóðè ó ïåâíîìó ä³àïàçîí³ ³ ò.ï.

Âèïëàâêà ñòàë³ çä³éñíþºòüñÿ êîíâåðòîðíèì, ìàðòåí³âñüêèì àáî

åëåêòðîïëàâèëüíèì ñïîñîáîì.

Êîíâåðòîðíèé ñïîñ³á íàéá³ëüø ïîøèðåíèé (ìàë. 3.17). Íà íüîãî

ïðèïàäàº á³ëüøå ïîëîâèíè ñâ³òîâî¿ âèïëàâêè ñòàë³. Â³äçíà÷àºòüñÿ

ïðîñòîòîþ òà äåøåâèçíîþ ïðîöåñà, â³äñóòí³ñòþ âèòðàò ïàëèâà òà

âèñîêîþ ïðîäóêòèâí³ñòþ ïðàö³. Äî íåäîë³ê³â â³äíîñÿòü çàëåæí³ñòü

ÿêîñò³ ñòàë³ â³ä õ³ì³÷íîãî ñêëàäó ïåðåðîáëþâàíîãî ÷àâóíó, íå-

îáõ³äí³ñòü ðîçì³ùóâàòè á³ëÿ äîìíè, íåìîæëèâ³ñòþ ïåðåðîáêè âåëè-

êî¿ ê³ëüêîñò³ ìåòàëîáðóõòó, çíà÷íå âèãîðÿííÿ çàë³çà òà ïèëîóòâî-

ðåííÿ.

Товарознавство сировини і матеріалів

3. Металознавство та металопродукція 105

Øèõòîâ³ ìàòåð³àëè: ïåðåðîáíèé ÷àâóí, ñêðàï

(äî 30%) òà ôëþñè. ¯õ ïðîäóâàþòü ïîâ³òðÿì àáî

òåõí³÷íèì êèñíåì. Ïðè ïðîäóâö³ ïîâ³òðÿì ñòàëü

íàñè÷óºòüñÿ àçîòîì, ùî çíèæóº ¿¿ ìåõàí³÷í³ âëàñ-

òèâîñò³. Òîìó ïåðåéøëè íà ïðîäóâêó êèñíåì. Çà

ðàõóíîê àêòèâíîãî îêèñëåííÿ (âèãîðÿííÿ) äîì³-

øîê ðîçâèâàºòüñÿ òåìïåðàòóðà äî 2000°Ñ.

Ïîäà÷ó êèñíþ ïðèïèíÿþòü ïî äîñÿãíåííþ çà-

äàíîãî âì³ñòó âóãëåöþ. Âèïëàâëÿþòü âóãëåöåâ³

ñòàë³ ç ð³çíèì âì³ñòîì âóãëåöþ êèïëÿ÷³, ñïîê³éí³

òà íèçüêîëåãîâàí³ (äî 3% ëåãóþ÷èõ åëåìåíò³â).

Ìàðòåí³âñüêèé ñïîñ³á (ìàë.3.18) ìàº ñâî¿ ïå-

ðåâàãè òà íåäîë³êè. Äî ïåðåâàã â³äíîñÿòü á³ëüø

øèðîêèé àñîðòèìåíò âèðîáëþâàíî¿ ñòàë³ (âóãëå-

öåâî¿ òà ëåãîâàíî¿), ìîæëèâ³ñòü ïåðåðîáêè íåîáìåæåíî¿ ê³ëüêîñò³

ñêðàïà òà ÷óøêîâîãî ÷àâóíó òà âèêîðèñòàííÿ ÷àâóíó áóäü-ÿêîãî

õ³ì³÷íîãî ñêëàäó. Âèðîáëåíà ñòàëü á³ëüø âèñîêî¿ ÿêîñò³ í³æ êîíâåð-

òåðíà. Â çàëåæíîñò³ â³ä ñêëàäó øèõòè ðîçð³çíÿþòü: ñêðàï-ïðîöåñ

(ìåòàëîáðóõò 60…70% òà ÷óøêîâèé ÷àâóí 30…40%) òà ñêðàïðóäíèé

ïðîöåñ (ð³äêèé ïåðåðîáíèé ÷àâóí 55…75%, ìåòàëîáðóõò 20…50% òà

çáàãà÷åíà çàë³çíà ðóäà 15…30%). Âèïëàâëÿþòü âóãëåöåâ³ êîíñò-

ðóêö³éí³, ³íñòðóìåíòàëüí³ òà íèçüêî— ³ ñåðåäíüîëåãîâàí³ ñòàë³. Íå-

äîë³êè ó òîìó, ùî íèçüêà ïðîäóêòèâí³ñòü ïðàö³ (÷åðåç äîâãîòðè-

âàë³ñòü ïëàâêè), çíà÷í³ âèòðàòè ïàëèâà òà äîñèòü âèñîêà âàðò³ñòü

ïðîäóêö³¿. Òîìó ¿õ çàì³íþþòü íà åëåêòðîïå÷³.

Åëåêòðîïëàâèëüíèé ñïîñ³á äîçâîëÿº âèïëàâëÿòè ñòàë³ áóäü-ÿêî-

ãî õ³ì³÷íîãî ñêëàäó ç ì³í³ìàëüíîþ ê³ëüê³ñòþ íåìåòàë³÷íèõ âêðàï-

ëåíü. Äî íåäîë³ê³â â³äíîñÿòü íèçüêó ïðîäóêòèâí³ñòü ³ âèñîêó âàðò³ñòü

ïðîäóêö³¿. Ïëàâèëüí³ åëåêòðîïå÷³ áóâàþòü äóãîâèìè òà ³íäóêö³éíè-

ìè (ìàë. 3.19).

Ìàë. 3.17

Ñõåìà ðîáîòè

êîíâåðòîðà

Ìàë. 3.18 Ñõåìà ðîáîòè ìàðòåí³âñüêî¿ ïå÷³

Зрезарцев М.П., Зрезарцев В.М.

106 Частина I

Ðîçâèòîê ìàøèíî- òà ïðèëàäîáóäóâàííÿ ñòàâèòü çðîñòàþ÷³ âè-

ìîãè äî ÿêîñò³ ìåòàëà: éîãî ì³öíîñò³, ïëàñòè÷íîñò³, âì³ñòó ãàç³â òà

íåìåòàë³÷íèõ äîì³øîê. Ïîë³ïøèòè ö³ ïîêàçíèêè ìîæëèâî çìåíøèâ-

øè âì³ñò øê³äëèâèõ äîì³øîê, ãàç³â, íåìåòàë³÷íèõ âêðàïëåíü. Äëÿ

öüîãî âèêîðèñòîâóþòü îáðîáêó ñèíòåòè÷íèìè øëàêàìè, âàêóóìíó

äåãàçàö³þ ìåòàëà, ïëàâêó ó âàêóóìíèõ ïå÷àõ, åëåêòðîøëàêîâèé ïå-

ðåïëàâ (ÅØÏ), âóêóóìíî-äóãîâèé ïåðåïëàâ (ÂÄÏ), âàêóóìíî-³íäóê-

ö³éíèé ïåðåïëàâ (ÂIÏ), ïåðåïëàâ ìåòàëà ó åëåêòðîííî-ïðîìåíåâèõ

òà ïëàçìåíèõ ïå÷àõ.

Âàêóóìíó äåãàçàö³þ ïðîâîäÿòü äëÿ çìåíøåííÿ âì³ñòó ãàç³â ³ íå-

ìåòàë³÷íèõ âêðàïëåíü. Çä³éñíþþòü ó êîâø³ àáî ïðè ïåðåëèâàíí³

ìåòàëà. Ê³âø ç ð³äêîþ ñòàëëþ ðîçì³ùóþòü ó âàêóóìí³ êàìåð³ ç òèñ-

êîì 0,267…0,667êÏà. Ïðè çíèæåíí³ òèñêó âèä³ëÿþòüñÿ âîäåíü òà

àçîò ïóõ³ðö³ ÿêèõ çàõîïëþþòü ç ñîáîþ íåìåòàë³÷í³ âêðàïëåííÿ. Ï³äâè-

ùóþòüñÿ ì³öí³ñòü òà ïëàñòè÷í³ñòü ñòàë³.

Åëåêòðîøëàêîâèé ïåðåïëàâ (ÅØÏ) (ìàë.3.20) çìåíøóº âì³ñò

êèñíþ ó 1,5…2,0 ðàçè, âì³ñò íåìåòàë³÷íèõ âêðàïëåíü ó 2…3 ðàçè òà

ïîíèæóº êîíöåíòðàö³þ ñ³ðêè. Ïåðåïëàâëÿþòü âèïëàâëåíèé â åëåêò-

ðîïå÷àõ òà ïðîêàòàíèé íà ïðóòêè ìåòàë. Äæåðåëî òåïëà — øëàêî-

âà âàííà íàãð³âàºìà åëåêòðè÷íèì ñòðóìîì, ùî ïðîõîäèòü ÷åðåç íå¿.

Åëåêòðè÷íèé ñòðóì ï³äâîäÿòü äî ïåðåïëàâëÿºìîãî åëåêòðîäà 1 çàíó-

ðåíîãî ó ðîçïëàâëåíèé øëàê 2. Òåïëî ùî âèä³ëÿºòüñÿ ó øëàêîâ³é

âàíí³ íàãð³âàº åëåêòðîä äî òåìïåðàòóðè 1700°Ñ ³ á³ëüøå òà îïëàâëÿº

éîãî. Êðàïë³ ð³äêîãî ìåòàëà 3 ïðîõîäÿòü ÷åðåç øëàê, äóæå åôåêòèâ-

íî î÷èùàþòüñÿ òà óòâîðþþòü ï³ä øàðîì øëàêà ÿê³ñíèé çëèâîê 4.

Íàé÷àñò³øå çàñòîñîâóþòü äëÿ âèïëàâêè âèñîêîÿê³ñíèõ ìàðîê ñòàë³

äëÿ ï³äøèïíèê³â êî÷åííÿ, àâ³àö³éíèõ êîíñòðóêö³é, âàë³â êîìïðå-

ñîð³â ³ ò.ï.

Ìàë. 3.19 Ñõåìè åëåêòðîïå÷åé

Товарознавство сировини і матеріалів

3. Металознавство та металопродукція 107

Âàêóóìíî-äóãîâèé ïåðåïëàâ (ÂÄÏ) (ìàë. 3.21) âèäàëÿº ç ìåòàë³â

ãàçè òà íåìåòàë³÷í³ âêëþ÷åííÿ. Ïåðåïëàâëÿþòü âèïëàâëåíèé â åëåê-

òðîïå÷àõ ìåòàë. Âèòðàòíèé åëåêòðîä 1 âñòàíîâëþþòü â êîðïóñ ïå÷³

2 ç òèñêîì äî 0,00133êÏÀ. Ì³æ åëåêòðîäîì ³ çàòðàâêîþ 3 ñòâîðþ-

þòü äóãîâèé ðîçðÿä. Êðàïë³ 4 ð³äêîãî ìåòàëà ïðîõîäÿòü çîíó äóãî-

âîãî ðîçðÿäà, äåãàçóþòüñÿ ³ ïåðåòâîðþþòüñÿ ó ÿê³ñíèé çëèâîê 5 ÿêèé

îõîëîäæóºòüñÿ ó ì³äíîìó îõîëîäæóâàíîìó âîäîþ êðèñòàë³çàòîð³ 6.

Ñèëüíå îõîëîäæåííÿ çëèâêà òà ðîç³ãð³â äóãîþ âàííè ìåòàëà ñòâîðþ-

þòü óìîâè äëÿ íàïðàâëåíîãî çàòâåðä³ííÿ. ×åðåç öå íåìåòàë³÷í³ âêëþ-

÷åííÿ çîñåðåäæóþòüñÿ ó âåðõí³é ÷àñòèí³ çëèâêà. Íàé÷àñò³øå çàñòî-

ñîâóþòü äëÿ âèãîòîâëåííÿ â³äïîâ³äàëüíèõ äåòàëåé òóðá³í, äâèãóí³â,

àâ³àö³éíèõ êîíñòðóêö³é.

Ïëàâêó â åëåêòðîííî-ïðîìåíåâèõ ïå÷àõ çàñòîñîâóþòü äëÿ âèãî-

òîâëåííÿ ÷èñòèõ ³ íàä÷èñòèõ ìåòàë³â (ìîë³áäåíà, í³îá³ÿ, öèðêîí³ÿ ³

ò.³.), äëÿ âèïëàâêè ñïåö³àëüíèõ ñïëàâ³â òà ñòàëåé. Äæåðåëî òåïëà

Ìàë. 3.20. Ñõåìà åëåêò-

ðîøëàêîâîãî ïåðåïëàâà

1 — åëåêòðîä; 2 — øëàê;

3 — êðàïë³ ìåòàëà;

4 — ìåòàë

Ìàë. 3.21 Ñõåìà âàêóóìíî-äóãîâîãî

ïåðåïëàâà

1 — åëåêòðîä; 2 — êîðïóñ ïå÷³;

3 — çàòðàâêà; 4 — êðàïë³ ìåòàëà;

5 — ìåòàë; 6 — êðèñòàë³çàòîð

Зрезарцев М.П., Зрезарцев В.М.

108 Частина I

— åíåðã³ÿ â³ëüíèõ åëåêòðîí³â. Ìåòàë ïëàâèòüñÿ ³ çàòâåðä³âàº ó âîäî-

îõîëîäæóâàºìèõ êðèñòàë³çàòîðàõ ï³ä òèñêîì 1,33*10

-3

êÏà.

Ïëàâêó â ïëàçìåíèõ ïå÷àõ çàñòîñîâóþòü äëÿ âèãîòîâëåííÿ âèñî-

êîÿê³ñíèõ ñïëàâ³â ³ ñòàëåé. Äæåðåëî òåïëà — íèçüêîòåìïåðàòóðíà

ïëàçìà (30 000°Ñ) ñòâîðåíà ó ïëàçìîâèõ ïàëüíèêàõ. Â³äáóâàºòüñÿ

äåãàçàö³ÿ âèïëàâëÿºìîãî ìåòàëà.

3.5. Êîëüîðîâ³ ìåòàëè òà ¿õ ñïëàâè

Êîëüîðîâ³ ìåòàëè â³äçíà÷àþòüñÿ óí³êàëüíèìè âëàñòèâîñòÿìè: æà-

ðîì³öí³ñòþ, òóãîïëàâê³ñòþ, âèñîêîþ åëåêòðîïðîâ³äí³ñòþ, ïëàñòè÷í³-

ñòþ, êîðîç³éíîþ ñò³éê³ñòþ, ìàëîþ ïèòîìîþ âàãîþ, òâåðä³ñòþ, çäàòí-

³ñòþ óòâîðþâàòè ð³çíîìàí³òí³ ñïëàâè ³ ò.ä. Âîíè øèðîêî âèêîðèñòî-

âóþòüñÿ ó ìàøèíîáóäóâàíí³, åëåêòðîòåõí³ö³, ïðèëàäîáóäóâàíí³, ðà-

ä³îòåõí³ö³, åëåêòðîí³ö³, õ³ì³÷í³é ïðîìèñëîâîñò³, â àòîìí³é òà êîñì³÷í³é

òåõí³ö³, ó ïîáóò³. Íàäçâè÷àéíî øèðîêèé àñîðòèìåíò âèðîáëþâàíèõ

êîëüîðîâèõ ìåòàë³â (á³ëüøå 70) ³ ¿õ ñïëàâ³â ïîÿñíþºòüñÿ ¿õ âèêîðè-

ñòàííÿì. Êîëüîðîâ³ ìåòàëè ³ ñïëàâè âèêîðèñòîâóþòü ó âèãëÿä³ íà-

ï³âôàáðèêàò³â (ëèñòè, ñòð³÷êè, ôîëüãà, òðóáè, ïðóòêè, äð³ò, ïðîô³ë³)

àáî â³äëèâîê ÷è ïîêîâîê. Ðîçâèòîê ³ ñòâîðåííÿ íîâèõ ãàëóçåé ïðî-

ìèñëîâîñò³ âèêëèêàëè íåîáõ³äí³ñòü âèêîðèñòàííÿ êîëüîðîâèõ ìå-

òàë³â âèñîêî¿ ÷èñòîòè òà íàä÷èñòèõ, ÿê³ âîëîä³þòü âëàñòèâîñòÿìè

íåäîñÿæíèìè äëÿ òåõí³÷íî ÷èñòèõ ìåòàë³â.

Êîëüîðîâ³ ìåòàëè êëàñèô³êóþòü çà îçíàêàìè:

— çà ù³ëüí³ñòþ (ëåãê³, âàæê³);

— çà òåìïåðàòóðîþ ïëàâëåííÿ (ëåãêîïëàâê³, òóãîïëàâê³);

— çà ñõèëüí³ñòþ äî îêèñëåííÿ (çâè÷àéí³, áëàãîðîäí³);

— çà ïîøèðåí³ñòþ (ïîøèðåí³, ð³äê³ñíîçåìåëüí³, ðîçñ³ÿí³).

3.5.1. Ëåãê³ ìåòàëè òà ¿õ ñïëàâè

Äî íèõ â³äíîñÿòü ìåòàëè ç ù³ëüí³ñòþ äî 4500êã/ì

. Íàéá³ëüø

ïîøèðåí³ àëþì³í³é, ìàãí³é, òèòàí.

Àëþì³í³é — ñð³áëÿñòî-á³ëèé ìåòàë (ù³ëüí³ñòü 2,7ã/ñì

, òåìïåðà-

òóðà ïëàâëåííÿ 660°Ñ) ç âèñîêîþ åëåêòðî- òà òåïëîïðîâ³äí³ñòþ, ìî-

ðîçîñò³éê³ñòþ, êîðîç³éíîþ òà õ³ì³÷íîþ ñò³éê³ñòþ ÿêèé äîáðå ï³ääàºòüñÿ

îáðîáö³. Â³í íàéá³ëüø ïîøèðåíèé ó çåìí³é êîð³, àëå â ÷èñòîìó âèã-

ëÿä³ íå çóñòð³÷àºòüñÿ. Îñíîâí³ ðóäè — áîêñèòè ÿê³ ì³ñòÿòü äî

Товарознавство сировини і матеріалів

3. Металознавство та металопродукція 109

50%Al

. Ï³ñëÿ õ³ì³÷íî¿ ïåðåðîáêè îòðèìóþòü íàï³âïðîäóêò — ãëè-

íîçåì. Ç íüîãî øëÿõîì åëåêòðîë³çó îòðèìóþòü ïåðâèííèé àëþì³í³é

(òàáë. 3.8). Òåõí³÷íèé àëþì³í³é ïîñòàâëÿþòü ó ÷óøêàõ.

Òàáëèöÿ 3.8

Ïåðâèííèé àëþì³í³é

Домішок, % (не більше)

Марка алюмінія

Al, % (не

менше)

Fe Si Усього

Особливої чистоти

А999 99,999   0,001

Високої чистоти

А995

А99

А97

А95

99,995

99,99

99,97

99,95

0,0015

0,003

0,015

0,030

0,0015

0,003

0,015

0,030

0,005

0,010

0,030

0,050

Технічної чистоти

А85

А8

А7

А6

А5

А0

99,85

99,8

99,7

99,6

99,5

99,0

0,08

0,12

0,16

0,25

0,30

0,50

0,06

0,10

0,16

0,20

0,30

0,50

0,15

0,20

0,30

0,40

0,50

1,0

Àëþì³í³é îñîáëèâî¿ ÷èñòîòè âèêîðèñòîâóþòü ó íàï³âïðîâ³äíè-

êîâ³é òà ÿäåðí³é òåõí³ö³, âèñîêî¿ ÷èñòîòè — äëÿ âèãîòîâëåííÿ åëåê-

òðîë³òè÷íèõ êîíäåíñàòîð³â, õ³ì³÷íî¿ àïàðàòóðè, à òåõí³÷íî¿ ÷èñòîòè

— äëÿ âèãîòîâëåííÿ êàáåëüíî¿ ïðîäóêö³¿, ïðîêàòà, ïîñóäó, àëþì³í³-

ºâîãî ïîðîøêó òà ñïëàâ³â. ßê êîíñòðóêö³éíèé ìàòåð³àë àëþì³í³é

ïåðåâàæíî âèêîðèñòîâóþòü ó âèãëÿä³ ñïëàâ³â, áî â³í âîëîä³º íèçüêè-

ìè ìåõàí³÷íèìè âëàñòèâîñòÿìè òà âàæêî îáðîáëÿºòüñÿ ð³çàííÿì.

Îñíîâí³ êîìïîíåíòè àëþì³í³ºâèõ ñïëàâ³â — ì³äü, ìàðãàíåöü, êðåìí³é,

ìàãí³é, òèòàí, õðîì.

Àëþì³í³ºâ³ ñïëàâè ïîä³ëÿþòü íà äåôîðìóºì³ (äëÿ âèãîòîâëåííÿ

ëèñò³â, ñòð³÷îê, òðóá, ïðîô³ë³â, äðîòó), ëèâàðí³ (äëÿ âèãîòîâëåííÿ

â³äëèâîê) òà ï³äøèïíèê³â (òàáë.3.9).

Äåôîðìóºì³ àëþì³í³ºâ³ ñïëàâè õàðàêòåðèçóþòüñÿ íåâèñîêîþ

ì³öí³ñòþ, àëå âèñîêîþ ïëàñòè÷í³ñòþ òà ñò³éê³ñòþ ïðîòè êîðîç³¿. Âîíè

äîáðå çâàðþþòüñÿ ³ ëåãêî ï³ääàþòüñÿ îáðîáö³ òèñêîì. Âîíè ïîä³ëÿ-

þòüñÿ íà ñïëàâè çì³öíþâàí³ òà íåçì³öíþâàí³ òåðì³÷íîþ îáðîáêîþ.

Зрезарцев М.П., Зрезарцев В.М.

110 Частина I

Òàáëèöÿ 3.9

Ñïëàâè íà îñíîâ³ àëþì³í³ÿ

Сплави Основні

компоненти

Марки

Деформуємі:

дюралюміни

авіалі

високоміцні

ковочні

жароміцні

магналій

Ливарні

І група

ІІ група

ІІІ група

ІV група

V група

Підшипникові

Al+Cu+Mg

Al+Mg+Si

Al+Zn+Mg+Cu

Al+Cu+Mg+Mn+Si

Al+Cu+Mg+Ni+Ti

Al+Mg (Al+Mn)

Al+Si

Al+Si+Cu

Al+Cu

Al+Mg

Al+Cu+Ni+Mg+Si

Д1, Д16, Д18, Д19

АВ, АД31, АД33, АД35

В93, В93, В94, В95, В96, ВАД32

АК1, АК4, АК6, АК8

АК2, АК4, АК4%1, Д20, Д21

АМг2, АМг3, АМг5, АМг6, АМц

АЛ2, АЛ4, АЛ9

АЛ3, АЛ5, АЛ6

АЛ7, АЛ19

АЛ8, АЛ13, АЛ22

АЛ1, АЛ20, АЛ21, АЛ24, АЛ25,

АЛ30

АМК%2; АН2,5; АЖ%6; АСС6%5;

АО3%1; АО9%2; АО20%1

Äî ñïëàâ³â çì³öíþâàíèõ òåðì³÷íîþ îáðîáêîþ â³äíîñÿòü:

—

äþðàëþì³íè (äóðàëþì³íè) — äëÿ âèãîòîâëåííÿ äåòàëåé ñåðåä-

íüî¿ òà ï³äâèùåíî¿ ì³öíîñò³ ÿê³ ñïðèéìàþòü çì³íí³ íàâàíòàæåííÿ

(áóä³âåëüí³ êîíñòðóêö³¿, äåòàë³ àâòîìîá³ë³â òà ë³òàê³â);

—

àâ³àë³ äëÿ âèãîòîâëåííÿ äåòàëåé ñåðåäíüî¿ ì³öíîñò³ ÿê³ äåôîð-

ìóþòüñÿ ïðè åêñïëóàòàö³¿ (äåòàë³ äâèãóí³â, òðóáîïðîâîäè);

—

âèñîêîì³öí³ ìàþòü íèçüêó êîðîç³éíó ñò³éê³ñòü ³ íå ïðèäàòí³

äëÿ ðîáîòè ïðè òåìïåðàòóðàõ âèùèõ çà 150°Ñ;

—

êîâî÷í³ äëÿ âèãîòîâëåííÿ êóâàííÿì àáî øòàìïóâàííÿì äåòà-

ëåé ñêëàäíî¿ ôîðìè, ñåðåäíüî¿ òà ï³äâèùåíî¿ ì³öíîñò³, íåâèñîêî¿ êî-

ðîç³éíî¿ ñò³éêîñò³;

—

æàðîì³öí³ äëÿ âèãîòîâëåííÿ äåòàëåé ùî ïðàöþþòü ïðè òåì-

ïåðàòóðàõ äî 350°Ñ (ãîëîâêà áëîêà öèë³íäð³â, ïîðøí³, îáøèâêà íàä-

çâóêîâèõ ë³òàê³â).

Äî ñïëàâ³â íå çì³öíþâàíèõ òåðì³÷íîþ îáðîáêîþ â³äíîñÿòü

—

ìàãíàë³¿ (Al+Mg) òà ñïëàâè ç ìàðãàíöåì. Âîíè çì³öíþþòüñÿ

ò³ëüêè õîëîäíèì äåôîðìóâàííÿì ³ âèêîðèñòîâóþòüñÿ äëÿ çâàðíèõ