Основой для изготовления чугуна или стали служит железо. В природе это – металл с серебристым отливом, не имеющий достаточной твердости. Такой металл практически не используется в промышленности, а широкое применение получили различные сплавы железа.
Чугун и сталь – это сплавы железа с углеродом, но от содержания этих элементов и примесей будет зависеть качество металла.
Чугун – первичный продукт металлургии. В его составе содержится углерода более 2% и значительное количество примесей, влияющих на свойства металла: марганец, фосфор, кремний, сера, легирующие добавки.
Чугун относят к хрупким металлам, его можно легко разбить на осколки при ударе, поэтому он менее практичен в обработке и применении. Вид углерода, содержащегося в чугуне, влияет на его свойства, поэтому различают несколько видов чугуна:
- серый, мягкий металл с низкой температурой плавления;
- белый, с повышенной твердостью, но хрупкий;
- ковкий, вторичный продукт белого чугуна;
- высокопрочный.
Плотность чугуна составляет 7000 кг/м3.
Процентное содержание углерода в сплаве не должно превышать отметку 2%, а железо составлять не менее 45%. Оставшиеся 53% могут содержать различные легирующие добавки и примеси, которые позволяют изменять его свойства.
Существует большое количество разновидностей и классификаций. В зависимости от количества связующих элементов различают:
- низколегированные;
- среднелегированные.
Также различают по количеству углерода:
- низкоуглеродистые;
- среднеуглеродистые;
- высокоуглеродистые.
На качество металла влияет наличие неметаллических включений (оксиды, сульфиды, фосфиды) и существует классификация по качеству.
Общая характеристика это – металл, обладающий хорошей прочностью, износостойкостью, твердостью, пригоден для различных видов обработки. Плотность стали 7700 – 7900 кг/м3.
Не смотря, на большое количество разновидностей чугуна и стали, можно выделить основные параметры различия этих металлов:
- сталь обладает большей прочностью, пластичностью и твердостью;
- более пластична, поэтому хорошо поддается обработке (штамповке, ковке, прокатке, сварке), изделия из чугуна выполняют методом литья;
- чугун имеет меньшую стоимость;
- сталь имеет высокую теплопроводность, качество повышают методом закаливания, а чугун из-за пористости металла способен удерживать тепло;
- сплавы имеют различный удельный вес.
Металлургия поставляет на рынок сотни разновидностей того и другого сплава, которые имеют свои особенности и характеристики, но обязательными компонентами этих металлов являются железо и углерод. Поэтому сталь и чугун можно объединить в группу железоуглеродистых сплавов.
Основой для изготовления чугуна или стали служит железо. В природе это – металл с серебристым отливом, не имеющий достаточной твердости. Такой металл практически не используется в промышленности, а широкое применение получили различные сплавы железа.
Чугун и сталь – это сплавы железа с углеродом, но от содержания этих элементов и примесей будет зависеть качество металла.
Чугун – первичный продукт металлургии. В его составе содержится углерода более 2% и значительное количество примесей, влияющих на свойства металла: марганец, фосфор, кремний, сера, легирующие добавки.
Чугун относят к хрупким металлам, его можно легко разбить на осколки при ударе, поэтому он менее практичен в обработке и применении. Вид углерода, содержащегося в чугуне, влияет на его свойства, поэтому различают несколько видов чугуна:
- серый, мягкий металл с низкой температурой плавления;
- белый, с повышенной твердостью, но хрупкий;
- ковкий, вторичный продукт белого чугуна;
- высокопрочный.
Плотность чугуна составляет 7000 кг/м3.
Процентное содержание углерода в сплаве не должно превышать отметку 2%, а железо составлять не менее 45%. Оставшиеся 53% могут содержать различные легирующие добавки и примеси, которые позволяют изменять его свойства.
Существует большое количество разновидностей и классификаций. В зависимости от количества связующих элементов различают:
- низколегированные;
- среднелегированные.
Также различают по количеству углерода:
- низкоуглеродистые;
- среднеуглеродистые;
- высокоуглеродистые.
На качество металла влияет наличие неметаллических включений (оксиды, сульфиды, фосфиды) и существует классификация по качеству.
Общая характеристика это – металл, обладающий хорошей прочностью, износостойкостью, твердостью, пригоден для различных видов обработки. Плотность стали 7700 – 7900 кг/м3.
Не смотря, на большое количество разновидностей чугуна и стали, можно выделить основные параметры различия этих металлов:
- сталь обладает большей прочностью, пластичностью и твердостью;
- более пластична, поэтому хорошо поддается обработке (штамповке, ковке, прокатке, сварке), изделия из чугуна выполняют методом литья;
- чугун имеет меньшую стоимость;
- сталь имеет высокую теплопроводность, качество повышают методом закаливания, а чугун из-за пористости металла способен удерживать тепло;
- сплавы имеют различный удельный вес.
Металлургия поставляет на рынок сотни разновидностей того и другого сплава, которые имеют свои особенности и характеристики, но обязательными компонентами этих металлов являются железо и углерод. Поэтому сталь и чугун можно объединить в группу железоуглеродистых сплавов.
Откуда берется чугун. Чаще всего отливки изготовляют из чугуна и стали. В природе, однако, нет ни чугуна, ни стали. Оба эти металла представляют собой сплав железа с углеродом и рядом других элементов. В чугуне углерода больше, в стали — меньше. Чугун тверд, но хрупок. Сталь мягка, хорошо куется, легко обрабатывается резцами. Откуда же они берутся, если в природе их нет?
Чистого железа в земной коре тоже нет. Железа в ней много, но все оно окислено, соединено с кислородом, да еще загрязнено другими примесями. Горные породы, содержащие значительное количество железа, называются железными рудами. Горняки в железорудных копях и занимаются добычей железной руды. Большую часть руды отправляют в горно-обогатительные комбинаты, где стремятся удалить из руды часть пустой породы.
Затем железнодорожники доставляют руду на металлургические заводы. Тут ее доменщики и загружают в доменные печи. В них руда переплавляется вместе с коксом и известняком. Однако из доменной печи получить чистое железо не удается. Находясь в печи бок о бок с кусками кокса, железо растворяет в себе углерод. Три-четыре процента углерода совершенно меняют свойства железа. Затвердев, такое железо оказывается очень твердым, хрупким, не поддающимся ковке, но в жидком состоянии хорошо заливающимся в формы. Его и называют чугуном.
А как получается сталь? Большую часть получаемого в доменных печах чугуна металлурги переплавляют в сталеплавильных печах с тем, чтобы выжечь из него излишек углерода. И получают совсем иной продукт — сталь. Крепкую, упругую, податливую. Сталь, которую можно не только резать, ковать, штамповать, прокатывать, но и отливать из нее любые изделия.
Что же делает литейщик? Итак, дело доменщика выплавить чугун. Дело сталеплавильщика — получить добротную сталь. А дело литейщика — придать чугуну или стали нужную форму, изготовить из них изделие, обладающее необходимыми качествами. При этом литейщик вновь расплавляет эти металлы, доводит их до нужной температуры, вводит в металл необходимые добавки и заливает расплав в заранее приготовленные формы. Умение приготовить нужную форму — это не только сложное мастерство, но и большое искусство. О нем — впереди.
Итак, литейное производство — это та отрасль промышленности, которая занимается изготовлением изделий или заготовок путем заливки расплавленного металла в специально изготовленные формы.
О том, что свойства металлов меняются при их сплавлении, стало известно ещё в древности. \(5\) тысяч лет тому назад наши предки научились делать бронзу — сплав олова с медью. Бронза по твёрдости превосходит оба металла, входящие в её состав.
Свойства чистых металлов, как правило, не соответствуют необходимым требованиям, поэтому практически во всех сферах человеческой деятельности используют не чистые металлы, а их сплавы.
Сплав — это материал, который образуется в результате затвердения расплава двух или нескольких отдельных веществ.
В состав сплавов кроме металлов могут входить также неметаллы, например, такие как углерод или кремний.
Добавляя в определённом количестве примеси других металлов и неметаллов, можно получить многие тысячи материалов с самыми разнообразными свойствами, в том числе и такими, каких нет ни у одного из составляющих сплав элементов.
Сплав по сравнению с исходным металлом может быть:
Например, чистое железо — сравнительно мягкий металл. При добавлении в железо углерода твёрдость его существенно возрастает. По количеству углерода, а следовательно, и по твёрдости, различают сталь (содержание углерода менее \(2\) % по массе), чугун (\(С\) — более \(2\) %). Но не только углерод изменяет свойства стали. Добавленный в сталь хром делает её нержавеющей, вольфрам делает сталь намного более твёрдой, добавка марганца делает сплав износостойким, а ванадия — прочным.
Применение сплавов в качестве конструкционных материалов
Сплавы, используемые для изготовления различных конструкций, должны быть прочными и легко обрабатываемыми.
В строительстве и в машиностроении наиболее широко используются сплавы железа и алюминия.
Такие сплавы железа, как стали, отличаются высокой прочностью и твёрдостью. Их можно ковать, прессовать, сваривать.
Чугуны используют для изготовления массивных и очень прочных деталей. Например, раньше из чугуна отливали радиаторы центрального отопления, канализационные трубы, до сих пор изготавливают котлы, перила и опоры мостов. Изделия из чугуна изготавливаются с применением литья.
Сплавы алюминия, используемые в конструкциях, наряду с прочностью должны отличаться лёгкостью. Дюралюминий, силумин — сплавы алюминия, они незаменимы в самолёто-, вагоно- и кораблестроении.
В некоторых узлах самолётов используются сплавы магния, очень лёгкие и жароустойчивые.
В ракетостроении применяют лёгкие и термостойкие сплавы на основе титана.
Для улучшения ударопрочности, коррозионной стойкости, износоустойчивости сплавы легируют — вводят специальные добавки. Добавка марганца делает сталь ударопрочной. Чтобы получить нержавеющую сталь, в состав сплава вводят хром.
| Рис. \(1\). Конструкция из стальных балок | Рис. \(2\). Радиатор центрального отопления | Рис. \(3\). Детали, отлитые из чугуна |
Инструментальные сплавы
Инструментальные сплавы предназначены для изготовления режущих инструментов, штампов и деталей точных механизмов. Такие сплавы должны быть износостойкими и прочными, причём при разогревании их прочность не должна существенно уменьшаться. Таким требованиям отвечают, например, нержавеющие стали, которые прошли специальную обработку (закалку).
Добавление к сплавам веществ, улучшающих их свойства, называют легированием.
Для придания необходимых свойств инструментальные стали, как правило, легируют вольфрамом, ванадием или хромом.
Применение сплавов в электротехнической промышленности, электронике и приборостроении
Сплавы служат незаменимым материалом при изготовлении особо чувствительных и высокоточных приборов, различного рода датчиков и преобразователей энергии.
Например, на изготовление сердечников трансформаторов и деталей реле идёт сплав никеля. Отдельные детали электромоторов изготавливаются из сплавов кобальта.
Сплав никеля с хромом — нихром, отличающийся высоким сопротивлением — используется для изготовления нагревательных элементов печей и бытовых электроприборов.
Из сплавов меди в электротехнической промышленности и в приборостроении наиболее широкое применение находят латуни и бронзы.
Латуни незаменимы при изготовлении приборов, деталью которых являются запорные краны. Такие приборы используются в сетях подачи газа и воды.
Бронзы идут на изготовление пружин и пружинящих контактов.
| Рис. \(4\). Нагревательные элементы бытовых электроприборов | Рис. \(5\). Краны для водопроводов | Рис. \(6\). Металлическая пружина |
Применение легкоплавких сплавов
Главным востребованным свойством легкоплавких сплавов является заданная низкая температура плавления. Это свойство, в частности, используется для пайки микросхем. Кроме того, эти сплавы должны иметь определённую плотность, прочность на разрыв, химическую инертность, теплопроводность.
Легкоплавкие сплавы производят из висмута, свинца, кадмия, олова и других металлов. Такие сплавы используют в термодатчиках, термометрах, пожарной сигнализации, например, сплав Вуда. А также в литейном деле для производства выплавляемых моделей, для фиксации костей и протезирования в медицине.
Сплав натрия с калием (температура плавления \(–\)\(12,5\) °С) используется как теплоноситель для охлаждения ядерных реакторов.
| Рис. \(7\). Припой (сплав для паяния) имеет невысокую температуру плавления | Рис. \(8\). Легкоплавкие сплавы незаменимы в датчиках пожарной сигнализации |
Применение сплавов в ювелирном деле
Применение в чистом виде драгоценных металлов в ювелирном деле не всегда оправдано и целесообразно из-за их дороговизны, физических и химических особенностей.
Для придания ювелирным изделиям из золота большей твёрдости и износостойкости используются сплавы с другими металлами.
Самая лучшая добавка — это серебро (понижает температуру плавления) и медь (повышает твёрдость). Чистое золото используют очень редко, так как оно слишком мягкое, легко деформируется и царапается.
Из сплавов золота с \(10–30\) % других благородных металлов (платины или палладия) изготавливают форсунки лабораторных приборов, а из сплава с \(25–30\) % серебра — ювелирные изделия и электрические контакты.
| Рис. \(9\). Ювелирные изделия из сплавов золота |
Сплавы в искусстве
Оловянная бронза (сплав меди с оловом) — один из первых освоенных человеком сплавов металлов. Она обладает большей, по сравнению с чистой медью, твёрдостью, прочностью и более легкоплавка. Бронзы успешно применяют для получения сложных по конфигурации отливок, включая художественное литьё. Классической маркой бронзы является колокольная бронза.Одно из новых направлений в искусстве — производство художественных литых изделий из чугуна. Литые изделия из чугуна существенно превосходят по качеству кованые изделия.
Чугун — металл гораздо более хрупкий и не такой ковкий, как сталь. Но даже из такого, казалось бы, грубого материала можно получать настоящие произведения литейного искусства способом литья, например, такие как литые лестницы или решётки на окна. Такие изделия подвержены лишь поверхностной коррозии и не требуют тщательного ухода.
Рис. \(10\). Бронзовая скульптура
| Рис. \(11\). Колокола из специального сорта бронзы | Рис. \(12\). Чугунная лестница — практично и красиво |
Источники:
Рис. 1. Конструкция из стальных балок https://cdn.pixabay.com/photo/2019/09/07/16/14/steel-scaffolding-4459235_960_720.jpg
Рис. 2. Радиатор центрального отопления https://cdn.pixabay.com/photo/2017/10/12/19/00/radiator-2845463_960_720.jpg
Рис. 3. Детали, отлитые из чугуна https://cdn.pixabay.com/photo/2017/10/15/18/47/fence-2854829_960_720.jpg
Рис. 4. Нагревательные элементы бытовых электроприборов https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/7/7d/%D0%9A%D0%B8%D0%BF%D1%8F%D1%82%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B8%D0%BA.JPG Общественное достояние
Рис. 5. Запорные краны для водопроводов https://cdn.pixabay.com/photo/2020/02/01/21/11/water-crane-4811466_960_720.jpg
Рис. 6. Металлическая пружина https://cdn.pixabay.com/photo/2020/03/08/16/03/spring-4912865_960_720.jpg
Рис. 7. Припой (сплав для паяния) https://cdn.pixabay.com/photo/2018/04/01/06/13/soldering-3280085_960_720.jpg
Рис. 8. Легкоплавкие сплавы https://cdn.pixabay.com/photo/2014/11/10/08/09/fire-detector-525147_960_720.jpg
Рис. 9. Ювелирные изделия из сплавов золота https://cdn.pixabay.com/photo/2013/07/25/11/52/watch-166849_960_720.jpg
Рис. 10. Бронзовая скульптура https://cdn.pixabay.com/photo/2016/01/26/19/35/bronze-statue-1163163_960_720.jpg
Рис. 11. Колокола https://cdn.pixabay.com/photo/2017/06/17/19/30/bells-2413297_960_720.png
Рис. 12. Чугунная лестница https://cdn.pixabay.com/photo/2021/01/11/10/51/passage-5907911_960_720.jpg
Химия, 11 класс
Урок № 13. Сплавы металлов
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: урок посвящён изучению сплавов чёрных и цветных металлов, роли легирующих добавок, зависимости свойств сплавов от состава.
Глоссарий
Бронза – сплав на основе меди; оловянная бронза содержит до 8,5% олова. Может содержать также алюминий, кремний, свинец. Используется для изготовления деталей машин, инструментов, при ударе не образующих искр.
Баббиты – сплавы на основе олова и свинца. Применяются для изготовления подшипников, так как отличаются высокой устойчивостью к истиранию.
Дюралюминий – высокопрочные сплавы на основе алюминия с добавками меди, магния и марганца. Основной конструкционный материал в авиа- и ракетостроении.
Константан – сплав на основе меди, никеля и марганца, используется для изготовления электроизмерительных приборов.
Латунь – сплав меди и цинка, с небольшими добавками никеля, олова, свинца, марганца. Используется для изготовления деталей машин и запорной аппаратуры.
Легированная сталь – сталь, в состав которой включены легирующие добавки, повышающие прочность, коррозионную устойчивость, жаропрочность и другие свойства сплава.
Легирующие добавки – вещества, вводимые в сплав в определённых количествах, для придания сплаву необходимых свойств.
Мельхиор – медно-никелевый сплав с добавлением железа, используется для изготовления монет, инструментов, столовых приборов.
Нейзильбер – трёхкомпонентный сплав на основе меди, цинка и никеля.
Силумин – сплав алюминия с кремнием. Применяется для литья деталей в авто- моторостроении.
Сплав - материал с металлическими свойствами, состоящий из двух или более компонентов, один из которых обязательно металл.
Сплав Вуда – легкоплавкий сплав на основе висмута, свинца, олова и кадмия. Используется для изготовления металлических моделей, заливки образцов, пайки некоторых сплавов.
Сталь – сплав железа с углеродом, причем доля углерода не превышает 2,14%.
Цветные металлы – алюминий, медь, никель, цинк, олово, свинец и другие металлы, не относящиеся к чёрным.
Цементит – карбид железа Fe3C, образуется в виде отдельной фазы в чугуне с высоким содержанием углерода.
Чёрные металлы – железо, марганец, иногда к чёрным металлам относят хром.
Чугун – сплав железа с углеродом, содержание углерода в пределах от 2,14 до 4,3%.
Электрон – сплав на основе магния и алюминия с добавлением цинка, и марганца. Используется в авиа- и ракетостроении.
Основная литература: Рудзитис, Г. Е., Фельдман, Ф. Г. Химия. 10 класс. Базовый уровень; учебник/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г, Фельдман – М.: Просвещение, 2018. – 224 с.
Дополнительная литература:
1. Рябов, М.А. Сборник задач, упражнений и тестов по химии. К учебникам Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман «Химия. 10 класс» и «Химия. 11 класс»: учебное пособие / М.А. Рябов. – М.: Экзамен. – 2013. – 256 с.
2. Рудзитис, Г.Е. Химия. 10 класс: учебное пособие для общеобразовательных организаций. Углублённый уровень / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.: Просвещение. – 2018. – 352 с.
Открытые электронные ресурсы:
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ
Сплавы металлов и их классификация
Одним из первых металлов, который человек стал применять для своих нужд, была медь. Но ещё в III тысячелетии люди обнаружили, что медь, сплавленная с оловом, позволяет делать более прочное оружие, долговечную посуду. Материал, полученный при сплавлении меди с оловом, получил название «бронза». Это был первый сплав, изготовленный человеком.
Сплавом называют искусственный материал с металлическими свойствами, состоящий из двух или более компонентов, из которых, по крайней мере, один является металлом.
В зависимости от количества компонентов различают двойные (бинарные), тройные и многокомпонентные сплавы. Сплавы могут иметь однородную структуру (гомогенные сплавы), а также состоять из нескольких фаз (гетерогенные сплавы). В зависимости от своих свойств сплавы подразделяются на легкоплавкие, тугоплавкие, жаропрочные, высокопрочные, твердые, коррозионно-устойчивые. По предполагаемой технологии обработки различают литейные (изделия производят путём литья) и деформируемые (обрабатывают путём ковки, проката, штамповки, прессования) сплавы.
Чёрные металлы и сплавы на их основе
В зависимости от природы металла, составляющего основу сплава, различают чёрные и цветные сплавы. В чёрных сплавах основным металлом является железо. Самыми распространенными из чёрных сплавов являются сталь и чугун. К чёрным металлам относятся железо, а также марганец и хром, которые входят в состав чёрных сплавов.
Чугун
Чугун – сплав на основе железа, содержание углерода в котором превышает точку предельной растворимости углерода в расплаве железа (2,14%). При остывании сплава, углерод кристаллизуется в виде отдельных включений цементита и графита. Углерод придает чугуну твердость, но снижает пластичность сплава, поэтому чугун хрупкий. Чугун применяют для изготовления литых деталей (коленчатых валов, колёс, труб, радиаторов отопления, ванн, решеток ограждения), кухонной посуды (сковородок, чугунков, казанов).
Сталь
В стали содержание углерода значительно меньше. В низкоуглеродистых сталях количество углерода не превышает 0,25%, в высокоуглеродистой стали содержание углерода может достигать 2%. Самые первые стальные изделия появились 4000 лет назад. В настоящее время выплавляют стальные сплавы с различными свойствами. Это конструкционные, нержавеющие, инструментальные, жаропрочные стали.
Легирующие добавки
Для придания стали особых свойств в процессе её изготовления, вводят легирующие добавки. Легирующими добавками называют вещества, которые добавляют в сплав в определенном количестве для изменения механических и физических свойств материала.
Легированные стали
В зависимости от количества легирующих добавок различают низколегированную, среднелегированную и высоколегированную сталь. Марка стали обозначается с помощью букв и цифр. Буква указывает на химическую природу легирующей добавки, а цифра, стоящая после буквы – на примерное содержание этой добавки в сплаве. Если содержание добавки меньше 1%, то цифру не ставят. Цифры впереди букв показывают содержание углерода в сотых долях процента. Например, в стали марки 18ХГТ содержится 0,18 % С, 1 % Сr, 1 % Мn, около 0,1 % Тi.
Стали применяют для изготовления армирующих железнодорожных рельсов, дробильных установок, конструкций, турбин электростанций и двигателей самолётов, инструментов (пилы, сверла, резцы, зубила, фрезы), химической аппаратуры, деталей автомобилей, тракторов, дорожных машин, труб и много другого.
Цветные металлы и сплавы на их основе
К цветным металлам относят алюминий, цинк, медь, никель, олово, свинец и др. Сплавы на основе цветных металлов называют цветными. Это бронза, латунь, силумин, дюралюминий, баббиты и многие другие. В авиации широкое применение нашли легкие и прочные сплавы на основе алюминия и титана. Изделия из медных сплавов: бронзы и латуни, применяются в химической промышленности, для изготовления запорной аппаратуры: кранов, вентилей. Сплавы на основе олова и свинца используют для изготовления подшипников. Из мельхиора и нейзильбера – сплавов меди и никеля, изготовляют столовые наборы, монеты.
ПРИМЕРЫ И РАЗБОР РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ ТРЕНИРОВОЧНОГО МОДУЛЯ
1. Расчет массовой доли металла в сплаве
Условие задачи: Кусочек нейзильбера массой 2,00 г поместили в раствор гидроксида натрия. В ходе реакции выделилось 0,14 л водорода (н.у.). Вычислите массовую долю цинка в сплаве. Ответ запишите в процентах с точностью до десятых долей.
Шаг первый: запишем уравнение реакции цинка с раствором гидроксида натрия:
Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2↑.
Один моль цинка вытесняет из щёлочи один моль водорода.
Шаг второй: найдём количество цинка, которое вытеснило 0,14 л водорода.
Для этого найдём в периодической таблице элементов Д.И. Менделеева молярную массу цинка: М(Zn) = 65 г/моль. При нормальных условиях 1 моль любого газа занимает объём, равный 22,4 л. Составим пропорцию:
65 г цинка вытесняет 22,4 л водорода;
х г цинка вытесняет 0,14 л водорода.
65 : х = 22,4 : 0,14, откуда х = (65·0,14) : 22,4 = 0,41 (г) – масса цинка в сплаве.
Шаг третий: найдём массовую долю цинка в сплаве:
ω = (0,41 : 2,00)*100 = 20,5 (%).
Ответ: 20,5
2. Расчёт массы легирующей добавки
Условие задачи: Для придания стали противокоррозионных свойств в сплав добавляют хром. Сталь марки С1 должна содержать 12% хрома, 1% кремния, 1,5% марганца и 0,2% углерода. Сколько хрома необходимо добавить к железному лому (посторонними примесями пренебрегаем) массой 500 кг, чтобы получить нержавеющую сталь требуемой марки? Ответ записать в килограммах с точностью до десятых долей.
Шаг первый: найдём массовую долю железа в стали марки С1:
Для этого от 100% отнимем массовые доли остальных элементов:
100 – 12 – 1 – 1,5 – 0,2 = 85,3 (%).
Шаг второй: найдём массу одного процента сплава.
Для этого массу железного лома разделим на массовую долю железа:
500 : 85,3 = 5,9 (кг).
Шаг третий: найдём необходимую массу хрома. Для этого массу одного процента сплава умножим на массовую долю хрома в сплаве:
5,9*12 = 70,8 (кг).
Ответ: 70,8
17 октября 1855 г. английский изобретатель Генри Бессемер запатентовал новый процесс изготовления стали. Политех решил проследить историю развития металлургии от глиняных кузнечных горнов до мартеновских печей с магнезитовой футеровкой.
Цивилизация — это металл, начиная с первых неловких попыток обработки самородных металлов, и до ультрасовременных сложных сплавов. Недаром историки разделяют развитие человечества на этапы, начиная с каменного века: медный, бронзовый и, наконец, железный.
Самородные металлы встречаются довольно редко, поэтому начиная с медного века люди учились выплавлять их из руды. Хотя первое знакомство человека с железом сегодня относят еще к 3–4 тысячелетию до н.э., считается, что «настоящий» железный век наступил лишь около VIII в. до н.э. Во всяком случае, в 1200 г. до н.э. древние греки воевали с троянцами еще медным и бронзовым оружием.
Получать медь и бронзу (сплав меди с оловом) не особенно сложно. Во-первых, самородная медь распространена достаточно широко. Во-вторых, температура ее плавления — около 1350 °С, и в простейшем случае достаточно насыпать руду в каменный или глиняный тигель, и поставить его в кузнечный горн. Вскоре можно будет отделить шлак от вполне чистого металла.
Температура плавления железа — уже почти 1540 °С. Его получение потребовало печей более совершенной конструкции и более горячих. Чтобы повысить разогрев, воздух в них нагнетали мехами, а сами глиняные печи часто делали «глухими»: чтобы извлечь готовый металл и шлаки, печь приходилось разбирать, а для новой плавки складывать заново. Вдобавок, поддерживать высокую температуру удавалось только в небольших по размерам объемах. Производительность такой металлургии была невысока, а выплавленное железо исключительно дорогим.
Полудоменная печь XV века с водяным дутьем (Штирия)
Широко доступным железо стало только в XIV–XV вв., когда появились доменные печи, выплавка в которых может происходить непрерывно — разбирать ее нет нужды. Железная руда, чередуясь с топливом, засыпается в доменную печь сверху, а снизу подается разогретый воздух и извлекается шлак, а также чугун, сплав железа со сравнительно высоким количеством углерода.
Первым топливом доменных печей стал уголь — сперва древесный, потом каменный, — а с XVIII в. его вытесняет кокс, продукт нагревания угля без доступа кислорода.
Температура в доменной печи так высока, что складывать ее потребовалось из кирпичей, сделанных лишь из особых, огнеупорных сортов глины. В те годы самой стойкой показала себя белая глина (каолин), состоящая, в основном, из водных силикатов алюминия. Глину обжигали, чтобы удалить воду и спечь, получив шамот, затем его перемалывали и после добавления дополнительных ингредиентов формовали в кирпичи.
Стоит заметить, что кузнецы Средних веков относились к чугуну пренебрежительно: при всей своей высокой твердости, он исключительно хрупок и обычной ковке молотом не поддавался. Однако после того, как из него стали лить ядра, пушки, а затем рельсы и мосты, именно он стал основным для черной металлургии. «Доменно–каолинная» технология просуществовала несколько столетий, вплоть до начала XIX в.
Следующий прорыв связан с созданием технологий получения из чугуна еще более удобных сплавов железа — сталей. Для этого требуется всего лишь снизить содержание углерода, однако долгое время добиться этого можно было лишь очень долгим и сложным способом, включавшим дополнительную проковку. Сталь не была массовой до тех пор, пока в 1780-х не появился новый революционный метод пудлингования.
В пудлинговой печи контакта чугуна с топливом не происходило. Уголь сгорал в очаге, тепло от которого направлялось к рабочему пространству, превращая загруженный чугун в тестообразную массу. При этом стены печи покрывали слоем глины, смешанной с оксидами железа, которые помогали углероду в расплавленном чугуне окисляться. При огромной температуре и за счет особого покрытия углерод и примеси выгорали, и в расплаве появлялись кристаллы достаточно чистого железа. Собрав их в комок, рабочие вытаскивали его из печи и отправляли на проковку.
Вскоре для пудлинговых и доменных печей было найдено и новое огнеупорное покрытие, способное выдерживать температуры, намного выше, чем шамот. Кремнезем — диоксид кремния — при нагревании спекается в огнеупорную стекловидную массу. Уже в 1820-х в Англии, где вовсю бушевала промышленная революция, была разработана технология получения огнеупорных кирпичей из богатой кремнеземом динасовой глины.
Вскоре доменные и пудлинговые печи начинают работу во всех развитых странах: с 1819 г. — во Франции, с 1835 г. — в Австрии, а в 1837 г. и в России открылся первый пудлинговый Камско-Воткинский завод. Металлургия стала обеспечивать возрастающие потребности человечества в «черном» металле. Континенты рассекли железные дороги, в моря вышли железные пароходы, артиллерия вооружилась внушительными пушками.
Потребности цивилизации в стали все росли, и технологии быстро совершенствовались. В середине XIX в. Генри Бессемер нашел, что «обезуглероживание» чугуна станет более эффективным, если сквозь ванну с расплавом продувать воздух. Однако бессемеровской переделке поддавался далеко не любой чугун: если он содержал фосфор, то при нагревании до красного каления резко терял всю свою прочность.
Изобретатель Генри Бессемер
Железные руды с низким содержанием фосфора достаточно редки, удалить же его из чугуна в печи не позволяла простая химия: шамотные и динасовые кирпичи создают в ней кислую среду, в которой нужные реакции не протекают. Решение нашлось лишь в 1877 г., когда Сидни Томас и Перси Джилькрист получили патент на новую технологию переделки чугуна — с добавлением связывающей фосфор извести и с облицовкой печи из материалов, содержащих щелочные оксиды магния и кальция.
В самой Англии к новому процессу отнеслись с недоверием. Вплоть до начала ХХ в. металл, изготовленный по этой технологии, ценился не слишком высоко, и даже фирма Lloyd’s брала повышенную плату за страхование судов, изготовленных из «томасовского» металла. Такой консерватизм обошелся англичанам дорого: к концу XIX в. Германия, вооружившись методом Томаса, стала металлургическим и промышленным лидером Европы.
Распространение томасовского процесса привело к тому, что с 1880-х внутренние поверхности сталеплавильных печей все чаще отделывали щелочными (основными) огнеупорами. Изготовленные, например, из минерала магнезита, они позволили поднять температуру до 1700 °С и открыли дорогу новой металлургической технологии — пришло время мартеновских печей.
Идею о превращении мягкого железа в сталь погружением его в расплав чугуна еще в 1722 г. высказал Рене Реомюр (тот самый, который изобрел спиртовой термометр и предложил свою температурную шкалу). Однако температура для этого требовалась настолько высокая, что реализовать процесс было невозможно вплоть до появления печей нового типа.
Первый шаг к ним сделал Фридрих Сименс, придумавший подавать в печь воздух, предварительно прошедший через систему труб и как следует прогретый. А завершил работу Пьер Мартен, который в 1860-х запатентовал процесс, позволявший расплавлять чугун, загружать его металлоломом или рудой — и получать сталь нужного качества и состава.
Первые мартеновские печи облицовывались по-старинке, денисовскими кирпичами, но вскоре их вытеснили более выносливые основные огнеупоры, получаемые из обожженного магнезита. Помимо прочего, они позволяли работать с большим спектром железных руд — и в 1880 г. на территории современной Польши была получена первая сталь, выплавленная в мартеновской печи с использованием магнезитовых огнеупоров.
В следующие десятилетия весь мир принялся осваивать внезапно ставший таким важным магнезит. Его добыча и производство из него огнеупорных изделий одно за другим начинаются в Австро-Венгрии, Германии, США, а около 1896 г. и на Урале было открыто огромное Саткинское месторождение. С началом нового века здесь открывается новый магнезитовый завод — впоследствии одно из передовых предприятий советской промышленности, а сегодня — ключевая часть компании «Магнезит», ведущего поставщика огнеупорных изделий для всей российской металлургии. Впрочем, это уже совсем другая история.
Чугун – сплав железа с углеродом, содержащий более 2,14% углерода, постоянные примеси. Они мало пластичны, не прокатываются и не куются. Чугуны обладают пониженной температурой плавления и хорошими литейными свойствами. За счет этого из чугунов можно делать отливки значительно более сложной формы, чем из сталей.
В зависимости от того, какой формы присутствует углерод в сплавах различают белые, серые, ковкие и высокопрочные чугуны.
Высокая твердость белого чугуна обеспечивает его износостойкость, в том числе и при воздействии агрессивных сред. Это свойство учитывают при изготовлении из него поршневых колец. Однако белый чугун применяют главным образом для отливки деталей на ковкий чугун, поэтому его называют передельным.
Обозначение марки включает буквы «В» – высокопрочный, «Ч» – чугун и цифры, обозначающие временное сопротивление разрыву при растяжении в Мпа.
Первая группа цифр – показывает предел прочности чугуна при растяжении, МПа:
Вторые – относительное удлинение при разрыве в %.
В зависимости от назначения различают износостойкие, антифрикционные, жаростойкие и коррозионностойкие чугуны.
Износостойкие (антифрикционные ) чугуны.
Обозначают сочетанием букв АЧС, АЧК, АЧВ. Буквы С, К, В обозначают вид чугуна: серый, ковкий, высокопрочный. Цифра обозначает номер чугуна.
Для легирования антифрикционных чугунов применяют хром, никель, медь, титан.
Жаростойкие и жаропрочные чугуны.
Обозначают набором заглавных букв русского алфавита и следующими за ними букв. Буква «Ч» – чугун. Буква «Ш», стоящая в конце марки означает шаровидную форму графита. Остальные буквы означают легирующие элементы, а числа, следующие за ними, соответствуют их процентному содержанию в чугуне.
Жаростойкие чугуны применяют для изготовления деталей контактных аппаратов химического оборудования, работающих в газовых средах при 0 температуре 900-1100 С.
Коррозионностойкие чугуны, обладают высокой стойкостью в газовой, воздушной и щелочных средах. Их применяют для изготовления деталей узлов трения, работающих при повышенных температурах.
Примеры обозначения и расшифровки:
1. СЧ15 – серый чугун, временное сопротивление при растяжении 150Мпа.
2. КЧ45-7 – ковкий чугун, временное сопротивление при растяжении 450Мпа, относительное удлинение 7%.
3. ВЧ70 – высокопрочный чугун, временное сопротивление при растяжении 700 МПА
4. АЧВ – 2 – антифрикционный высокопрочный чугун, номер 2.
5. ЧН20Д2ХШ – жаропрочный высоколегированный чугун, содержащий никеля 20%, 2% меди, 1% хрома, остальное – железо, углерод, форма графита – шаровидная
6. ЧС17 – коррозионностойкий кремниевый чугун, содержащий 17% кремния, остальное –железо, углерод.
Определение :
Сталь – сплав железа с углеродом, содержащий углерода не более 2,14%, а также ряд других элементов.
Классификация:
Для правильного прочтения марки необходимо учитывать ее место в
классификации стали по химическому составу, назначению, качеству, степени раскисления.
– По химическому составу стали подразделяют на углеродистые и легированные.
– Стали по назначению делят на конструкционные, инструментальные и стали специального назначения с особыми свойствами.
– Стали по качеству классифицируют на стали обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные.
– Классификация по степени раскисления. Стали по степени раскисления классифицируют на спокойные, полуспокойные и кипящие .
Таблица 1. – Классификация сталей
| Стали по химическому составу | |||||
| Углеродистые | Легированные | ||||
| низкоуглеродистые (до 0,25% С),
среднеуглеродистые (0,25-0,6% С высокоуглеродистые (более 0,6% С) | низколегированную (с суммарным содержанием легирующих элементов до 2,5%), среднелегированную (от 2,5до 10%) и высоколегированную (свыше 10%). | ||||
| По назначению | |||||
| инструментальные | конструкционные | ||||
| По качеству (содержанию вредных примесей) | |||||
| Обыкновенного качества содержат до 0,06% S и 0,07% Р
| Качественные до 0,035% S и 0,035% Р | Высококачествен- ные не более 0,025% S и 0,025% Р | Особо высококачествен- ные не более 0,015% S и 0,025% Р | ||
Конструкционные стали – стали, предназначенные для изготовления различных деталей, узлов механизмов и конструкций.
Инструментальные стали – стали, применяемые для обработки материалов резанием или давлением, а также для изготовления измерительного инструмента.
Специальные стали — это высоколегированные (свыше 10%) стали, обладающие особыми свойствами – коррозионной стойкостью, жаро – стойкостью, жаропрочностью, износостойкостью и др
Углеродистые стали
К углеродистым сталям относят стали, не содержащие специально введенные легирующие элементы.
Конструкционные углеродистые стали.
Стали углеродистые обыкновенного качества (сталь с достаточно высоким содержанием вредных примесей S и P) обозначают согласно ГОСТ 380-94.
Эти наиболее широко распространенные стали поставляют в виде проката в нормализованном состоянии и применяют в машиностроении, строительстве и в других отраслях.
Углеродистые стали обыкновенного качества обозначают буквами:
Ст и цифрами от 0 до 6. Цифры — это условный номер марки. Чем больше число, тем больше содержание углерода, выше прочность и ниже пластичность.
Перед символом Ст указывают группу гарантированных свойств: А, Б,В. Если указание о группе отсутствует, значит предполагается группа А.
Например, СТ3; БСт4; ВСт2.
Сталь обыкновенного качества выпускается также с повышенным содержание марганца (0,8-1,1% Mn)/ В этом случае после номера марки добавляется буква Г. Например, БСТ3Гпс.
После номера марки стали указывают степень раскисления: кп – кипящая, пс – полуспокойная, сп – спокойная сталь.
Например, ВСт3пс.
Таблица 2. – Структура обозначения углеродистых сталей.
| Группа стали | Обозначение | Номер стали | Степень раскисления | Категория |
| А | Ст | 0 | – | 1, 2, 3 |
| 1, 2, 3, 4 | кп, пс, сп | |||
| 5, 6 | пс, сп | |||
| Б | БСт | 1, 2, 3, 4 | кп, пс, сп | 1, 2 |
| 5, 6 | пс, сп | |||
| В | ВСт | 1, 2, 3, 4 | кп, пс, сп | 1, 2, 3, 4, 5 |
| 5 | пс, сп |
Таблица 3. –Значение букв и цифр, употребляющихся при маркировке сталей обыкновенного качества.
| Обозначение | Расшифровка обозначения |
| А | Группа сталей, поставляемая с гарантированными механическими свойствами. Обычно при обозначении сталей букву А опускают. |
| Б | Группа сталей, поставляемая с гарантированным химическим составом. |
| В | Группа сталей, поставляемая с гарантированными химическими и механическими свойствами. |
| Ст | Сокращенное обозначение термина «сталь» |
| 0 – 6 | Условные марки стали. |
| Г | Наличие буквы Г после номера стали означает повышенное содержание марганца. |
| Кп | Сталь «кипящая», раскисленная только ферромарганцем. |
| Пс | Сталь «полуспокойная», раскисленная ферромарганцем и алюминием. |
| Сп | Сталь «спокойная», то есть полностью раскисленная. |
Примеры обозначения и расшифровки:
Качественная конструкционная сталь – сталь с заметно меньшим содержанием серы, фосфора и других вредных примесей. Обозначается согласно ГОСТ 1050-88.
Сталь маркируют двузначными числами, которые обозначают содержание углерода в сотых долях процента, и поставляют с гарантированными показателями химического состава и механических свойств. По степени раскисления сталь подразделяют на кипящую (кп), полуспокойную (пс), спокойную (без указания индекса). Буква Г в марках сталей указывает на повышенное содержание марганца (до 1%).
Примеры обозначения и расшифровки
Обозначение автоматных сталей
По ГОСТ 1414-75 эти стали маркируют буквой А и цифрами, показывающими среднее содержание углерода в сотых долях процента. Применяют следующие марки автоматной стали: А12,А20, АЗО, А40Г.
Из стали А12 готовят неответственные детали, из стали других марок — более ответственные детали, работающие при значительных напряжениях и повышенных давлениях. Сортамент автоматной стали предусматривает изготовление сортового проката в виде прутков круглого, квадратного и шестигранного сечений. Эти стали не применяют для изготовления сварных конструкций.
Примеры обозначения и расшифровка
АС12ХН – сталь автоматная легированная, низкоуглеродистая, содержащая 0,12 % углерода, 1% хрома и никеля.
Стали листовые для котлов и сосудов, работающих под давлением, применяют для изготовления паровых котлов, судовых топок,
камер горения газовых турбин и других деталей. Они должны работать при переменных давлениях и температуре до 450″С. Кроме того, котельная сталь должна хорошо свариваться. Для получения таких свойств в углеродистую сталь вводят технологическую добавку (титан) и дополнительно раскисляют ее алюминием. Выпускают следующие марки углеродистой котельной стали 12К, 15К, 16К, 18K.20K.22Kc содержанием в них углерода от 0,08 до 0,28%.
Эти стали поставляют в виде листов с толщиной до 200 мм и поковок в состоянии после нормализации и отпуска.
Обозначение инструментальных углеродистых сталей
Инструментальный углеродистые стали, маркируют в соответствии с ГОСТ1435-90.
Инструментальные углеродистые стали выпускают следующих марок:
У7.У8ГА.У8Г, У9, У 10, У 11, У 12 и У 13. Цифры указывают на содержание углерода в десятых долях процента. Буква Г после цифры означает, что сталь имеет повышенное содержание марганца. Марка инструментальной углеродистой стали высокого качества имеет букву А.
Примеры обозначения и расшифровки
Легированной называют сталь со специально введенным одним или более легирующим элементом.
Обозначение легированных сталей
Легированные стали маркируются комбинацией цифр и заглавных букв алфавита. В обозначении нет слова «сталь» или символа «Ст». Например, 40Х, 38ХМ10А, 20Х13. Первые две цифры обозначают содержание углерода в сотых долях процента. Следующие буквы являются сокращенным обозначением элемента. Цифры, стоящие после букв, обозначают содержание этого элемента в целых процентах. Если за буквой не стоит цифра, значит содержание этого элемента до 1%.
Таблица 4. – Обозначение элементов марка.
| Ю-АI Алюминий | C-Si Кремний | A-N Азот |
| Р-В Бор | Г- Mn Марганец | Д –Cu Медь |
| Ф-V Ванадий | М-Мо Молибден | Е-Se Селен |
| В-W Вольфрам | Н-Ni Никель | Ц-Zr Цирконий |
| Ж-Fe Железо | T-Ti Титан | Б-Nb Ниобий |
| К- Co Кобальт | Та – Тантал | Х- хром |
Для изготовления измерительных инструментов применяют X, ХВГ.
Стали для штампов: 9Х, Х12М, 3Х2Н8Ф.
Стали для ударного инструмента: 4ХС, 5ХВ2С.
Обозначение быстрорежущих сталей
Все быстрорежущие стали являются высоколегированными. Это стали для оснащения рабочей части резцов, фрез, сверл и т.д.
Маркировка быстрорежущих сталей всегда начинается с буквы Р и числа, показывающего содержание вольфрама в процентах. Наиболее распространенными марками являются Р9, Р18, Р12.
Например, хромистые стали 95Х18, 30Х13, 08Х17Т.
Хромоникелевые нержавеющие имеют большую коррозийную стойкость, чем хромистые стали, обладают повышенной прочностью и хорошей технологичностью в отношении обработки давлением.
Например, 12Х18Н10Т, 08Х10Н20Т2.
Жаропрочные стали – это стали, способные выдерживать механические нагрузки без существенных деформаций при высоких температурах. К числу жаропрочных относят стали, содержащие хром, кремний, молибден, никель и др.
Например, 40Х10С2М, 11Х11Н2В2МФ.
3.Износостойкие – стали, обладающие повышенной стойкостью к износу:
шарикоподшипниковые, графитизированные и высокомарганцовистые.
Особенности обозначения подшипниковых сталей.
Маркировка начинается с буквы Ш, цифра, стоящая после буквы Х, показывает содержание хрома в десятых долях процента.
Например, ШХ9, ШХ15ГС.
Примеры обозначения и расшифровки
Чугун - это материал с множеством возможностей и широким применением. Хотя он обычно ассоциируется с чугунными радиаторами или кастрюлями, его можно использовать для изготовления многих других продуктов. Если вы хотите знать, что такое чугун и для чего он используется, читайте дальше!
Чугун - это сплав с концентрацией углерода выше 2%, и его максимальное содержание не является постоянным.Это может быть от 3,8 до 6,7%. Кроме того, стоит знать, что чугун образуется в процессе литья и не подвергается пластической обработке.
Чугун - это сплав железа с углеродом, а также очень часто с кремнием, серой, фосфором или марганцем. Его производят в шахтных печах, так называемых купола. Изготовлен из чугуна и лома. Отдельные детали из чугуна производятся методом литья в формы. Отливки могут иметь самые разнообразные и сложные формы благодаря тому, что чугун обладает отличными литейными свойствами.
Среди наиболее распространенных преимуществ чугуна - его превосходная прочность, высокая стойкость к истиранию, эффективность гашения вибрации, простота отливки сложных форм и низкая стоимость производства.
Чугун - это материал, который сотни лет использовался для различных целей. Это один из первых сплавов, которые не были обнаружены человеком в виде самородных металлов, но мы научились делать его самостоятельно, плавя железную руду.При плавке уголь чаще всего попадал в чугун. После плавления углерод растворялся в жидком азоте, и в расплаве углерод вступал в химическую реакцию с железом или образовывал раствор. Учитывая, сколько углерода было перенесено в расплав во время плавки, железо было получено после затвердевания. Чугун был получен, когда во время плавки было введено больше углерода. Было обнаружено, что когда сплав содержит много углерода, он становится более твердым и хрупким. Однако со временем стали отличать чугун от стали, а также получать желаемое процентное содержание углерода в сплаве.Затем, когда технология значительно развивалась, были разработаны все новые и новые виды обработки и сварки чугуна.
Чугун бывает как минимум пяти различных разновидностей. Ниже мы представляем и кратко описываем каждый из них. Среди прочих выделяем:
Белый чугун - отличается твердостью и хрупкостью одновременно. Не подходит для механической обработки (кроме шлифования).
Серый чугун - его название связано с тем, что в нем присутствует графит.Конечные свойства серого чугуна зависят от формы используемого графита. В случае пыльцы чугун не очень прочен и имеет низкую пластичность.
Легированный чугун - это вид чугуна, который можно комбинировать с различными легирующими добавками, придавая ему особые свойства, такие как устойчивость к ржавчине и термостойкость.
Ковкий чугун - это сплав железа и углерода, который образуется в результате затвердевания расплавленной шихты с частицами углерода в форме сферы.Отличается большей прочностью по сравнению с чугуном с пластинчатым графитом. Ковкий чугун - ковкий материал.
Ковкий чугун - в отличие от ковкого чугуна его пластичность достигается термической обработкой, которая называется графитизирующим отжигом.
Ниже мы представляем наиболее популярные виды использования чугуна, разделенные на определенные типы:
Белый чугун - используется для изготовления отливок с высокой стойкостью к истиранию, которые больше не требуют дополнительной обработки.Среди них выделяются среди прочих мельничные шары, тормозные колодки или смесители сыпучих материалов.
Серый чугун с пластинчатым графитом - в основном используется для создания отливок, не передающих нагрузки, то есть нагревателей, ванн, умывальников, компонентов печей (дверцы, решетки), а также деталей машин, таких как цилиндры, изложницы или поршни .
Ковкий чугун (ферритная матрица) - применяется для изготовления деталей швейных машин, сельскохозяйственных машин и предметов домашнего обихода.
Ковкий чугун (перлитная матрица) - производит отливки с большей нагрузкой, например, распредвалы, коленчатые валы, гаечные ключи и шестерни.
Ковкий чугун - используется для производства деталей автомобилей, таких как распределительные валы, компоненты системы рулевого управления и коленчатые валы, а также для производства арматуры, шестерен и шпинделей станков.
Примером использования чугуна являются, например, чугунные ступицы, доступные в магазине EBMiA.pl - https://www.ebmia.pl/1714-piasty-gh-zeliwne
Сварка газового чугуна представляет собой сочетание элементов с пламенем и стержня из присадочного металла. Сварка применяется для соединения металлических и неметаллических деталей, а также сплавов с разной температурой плавления, но их толщина не должна превышать 30 мм. Самый распространенный способ сварки - это электродуговая сварка чугуна. Благодаря этому расплавленный металл, соединяющий различные элементы, взаимодействует с металлом электрода, в результате чего образуется прочный шов.Чтобы шов не окислялся, электрод необходимо покрыть специальным защитным покрытием. Среди прочего это может быть флюс или инертный газ, такой как гелий или аргон. Дуговая сварка - как ручная, так и на полуавтоматических и автоматических - позволяет соединять детали из чугуна, меди, конструкционной стали, алюминия и других сплавов. Что касается температуры плавления, она зависит от углерода, который содержится в материале. Чем выше это содержание, тем ниже температура и выше текучесть при нагревании.
Чугун - это сплав железа, в котором, помимо компонентов, смесь также содержит стойкие вещества, такие как кремний, сера, марганец, фосфор и добавки. Этот материал может быть разных типов в зависимости от сплава, что определяется структурой разрушения. Температура плавления чугуна составляет примерно 1200 ° C, что означает, что она примерно на 300 ° C ниже, чем точка плавления чистого железа. Также стоит выделить серый чугун, температура плавления которого составляет 1260 ° C, а после заливки в форму - 1400 ° C, и белый чугун, температура плавления которого составляет 1350 ° C, а после заливки в форму - 1450 ° C. С.
Чугун - один из лучших металлов для плавки. Это связано с его низкой усадкой и высокой текучестью, что делает его действительно очень эффективным при литье. Интересно, что их бывает около сотни различных типов, и каждый из них отличается использованием, фактурой и технологией изготовления.
Сварка чугуна - занятие не для новичков. Это, несомненно, требует опыта, но для любого, кто хоть раз соприкасался с обработкой этого материала - это настоящий процесс, который необходимо выполнить.Это связано с тем, что в большинстве случаев речь идет о ремонте чугунных элементов, а не о соединении их с другими металлами. Ремонтные работы обычно проводят в литейном цехе при производстве изделий из чугуна или для устранения дефектов литья, обнаруженных в процессе обработки. Ремонт необходим, в частности, когда просверленные отверстия расположены неправильно.
Проблемы, связанные со сваркой чугуна, связаны с его функцией. Прежде всего, он имеет высокое содержание углерода, что вызывает осаждение графита.Они отвечают за серый оттенок чугуна. Во время литья расплавленный чугун выливают в форму, а затем дают ему остыть. При работе с высоким содержанием углерода медленное охлаждение предотвратит растрескивание материала. Это следует учитывать при сварке чугуна.
Из наиболее популярных способов сварки чугуна различают холодную и горячую сварку. Реже используется метод полупробки.
Сварка чугуна TIG - это не что иное, как сварка аргоном неизнашиваемым вольфрамовым электродом.Есть три основных направления сварки. Первый из них касается ситуации, когда свариваемые элементы соединяются чугунным швом. Второй примерно такой же, но отличается тем, что шов выполнен из низколегированной стали. Третий касается ситуации, когда шов выполнен из цветного металла.
Таким образом, можно с уверенностью сказать, что сварка чугуном аргоном TIG может выполняться с использованием различных присадочных составов. Однако стоит учитывать, что та же технология аргонной сварки чугуна должна включать в себя нагрев заготовок.Несмотря на то, что часто встречаются добавки, позволяющие варить чугун, не нагревая его.
При наличии небольших дефектов, например, в виде мелких трещин, а также при сварке тонких отливок применяется метод TIG с использованием присадочного металла из никелевой, железоникелевой проволоки или литья. железные прутья.
Горячая сварка не всегда возможна. Это связано, в частности, с слишком большой размер детали. В этой ситуации используется холодная сварка, то есть деталь остужается, но не остывает.Температура деталей повышается примерно до 38 ° C. Если элемент находится рядом с двигателем, его можно запустить за несколько минут до начала сварки. Однако стоит учитывать, что этот элемент должен быть такой температуры, чтобы его можно было дотронуться руками.
При холодной сварке чугуна делают короткие швы длиной не более 2–3 см. Также не забудьте выковать стык после сварки. Однако перед этим необходимо подождать, пока сварной шов и детали не остынут сами по себе.Их нельзя охлаждать сжатым воздухом или водой. Также стоит убедиться, что сварка выполняется в одном направлении и концы сварных швов не сходятся.
Сварка чугуна чаще всего выполняется с помощью инверторных сварочных аппаратов MIG и TIG. Когда речь идет о сварке чугуна методом MIG / MAG, для этого используется мигомат или полуавтомат. И первый, и второй вариант предполагают использование электрической дуги переменного тока и обеспечивают отличное качество сварных швов.Сварка МИГ / МАГ выполняется плавящимся электродом. В свою очередь, сварка чугуна TIG выполняется неплавящимся вольфрамовым электродом в среде инертного газа. В результате можно получить очень хорошие результаты сварки. Для этого используется электрическая дуга постоянного тока.
При сварке чугуна на холоде для получения наилучших результатов необходимо использовать специальные электроды для чугуна, которые содержат никель и / или медь в качестве основного компонента.Никель бесконечно растворяется в железе и не образует карбидов. Благодаря этому не создается зона отбеленного чугуна, а наплавленный металл отличается низкой твердостью, а также может быть обработан очень просто. Медь также не образует соединений с углеродом, но не растворяется в железе, а значит, сварной шов не будет однородным.
На рынке представлен широкий выбор электродов для чугуна с покрытием - как на медной, так и на никелевой основе.Медно-железные электроды представляют собой медные стержни с покрытием, содержащим железный порошок. В свою очередь никель и железо-никель содержат до 90% и более никеля.
Что касается сварки чугуна на герметичность, то ее стоимость колеблется в пределах 350-450 злотых.
В следующих статьях мы описали:
Полиэтилен (Pe) - что это, применение, свойства
Тефлон - применение и свойства
Типы, состав, свойства, применение бронзы
Латунь - свойства, применение, состав, виды
Медь - что это такое, свойства, применение
.Корпуса отрезных станков изготавливаются из чугуна или стали. Большинство металлорежущих станков изготовлено из чугуна. Но не потому, что это лучший материал для этой цели с точки зрения жесткости, полученной, скажем, из 1 кг материала.
Гранит пока что является лучшим материалом, из него делают корпуса лучших машин. Он очень жесткий, имеет незначительное тепловое расширение, не «течет» при длительной нагрузке, но его трудно обрабатывать, и поэтому на его основе построено мало машин.
Единственное преимущество чугуна в том, что его легко формовать. Он имеет отличные литейные свойства и прост в обработке. К сожалению, чугун намного слабее и жестче стали. Чтобы корпуса из чугуна и стали одного размера имели одинаковую жесткость, вес корпуса из чугуна должен быть больше, чем в 2 раза.
Это связано с тем, что, хотя сжимаемость стали и чугуна схожа, растяжимость серого чугуна, который является наиболее часто используемым машинным литьем, почти в 3 раза выше, чем у стали.Это означает, что применение того же растягивающего усилия к чугуну приводит к удлинению в 3 раза большему, чем у стали.
Кроме того, процесс старения литейных напряжений, возникающих в естественных условиях в чугуне, длится до нескольких лет, и для его сокращения необходимы дополнительные термические обработки. Кроме того, чугун имеет тенденцию «течь», то есть при длительной нагрузке он может деформироваться во много раз больше, чем в аналогичной ситуации стальной конструкции.
Время изготовления корпуса станка из стали во много раз больше, чем из чугуна (т. Е. Дороже), и это основная причина, по которой станки чаще имеют корпуса из чугуна, чем из стали.
Лучше глушить вибрации или нет? Мы также производим станки из чугуна, и, несмотря на их более чем вдвое больший вес, они не намного жестче стальных. Примером может служить отличный стальной станок немецкой компании Chiron. Станок весит около 10 тонн, а его жесткость намного выше, чем у других обрабатывающих центров для чугуна.
Производство стальной конструкции занимает гораздо больше времени, чем обработка чугуна, который поставляется с литейного завода в отожженном состоянии, и остается только обработать контактные поверхности.Эта процедура занимает менее 8 часов. С другой стороны, время изготовления и обработки стальной конструкции составляет до недели. Кроме того, стальные корпуса из-за используемых нами качественных сталей дороже аналогичных из чугуна. Однако у них есть неоспоримое преимущество: размеры и размеры стальных деталей могут меняться в зависимости от потребностей, а изготовление отливок отдельных деталей не имеет экономического обоснования.
«Корпуса машин, сваренные из стальных материалов, характеризуются большей жесткостью, чем корпуса из чугуна» - Основы машиностроения, Том 2, Коллективная работа, Научно-технические издательства, 1999 г.
«Сварные тела.... позволяют увеличить статическую жесткость при меньшем расходе материала ... Способность гасить вибрации сварных тел может быть улучшена с помощью таких процедур, как оребрение стенок ... "- Станки для резки металла, Lucjan T. Wrotny, Wydawnictwa Naukowo- Techniczne 1979.
.Металлы - это основной материал, используемый в производстве машин, устройств и инструментов. Они отличаются хорошей механической прочностью и обрабатываемостью и в то же время подвержены пластической обработке. В зависимости от легирующих элементов свойства металлов можно изменять в широком диапазоне.
Сплав железа и углерода с содержанием углерода до 2,11% называется сталью. Сталь, помимо железа и углерода, обычно содержит и другие компоненты.Желательными легирующими элементами в основном являются металлы, такие как хром, никель, марганец, вольфрам, медь, молибден и титан. В свою очередь, такие элементы, как кислород, азот, сера и неметаллические включения, в основном оксиды серы и фосфора, представляют собой примеси и снижают качество сплава.
Сталь, поскольку она пластичная, подходит для горячей обработки, а с меньшим содержанием углерода - также для холодной обработки. Прочность стали зависит от содержания углерода, увеличение которого увеличивает механическую прочность.Наивысшей прочностью обладает сталь с содержанием углерода около 0,85%. Прочность стали также можно повысить за счет термической обработки, то есть закалки и термического улучшения. Однако следует помнить, что с увеличением прочности стали одновременно снижается ее подверженность пластической обработке. Обрабатываемость стали также во многом зависит от процентного содержания углерода в сплаве. Стали, содержащие около 0,25% C, характеризуются хорошей обрабатываемостью.
Сталь можно разделить по различным критериям.По химическому составу, то есть содержанию легирующих элементов, сталь делится на нелегированные, низколегированные и высоколегированные. В нелегированных сталях на качество существенно влияет процентное содержание углерода, определяющее механические свойства. В низколегированных сталях компонент не присутствует в количестве более 5%, в то время как в высоколегированных сталях по крайней мере один легирующий компонент должен присутствовать в количестве не менее 5%.
В зависимости от основного применения мы различаем конструкционную сталь, машинную сталь, инструментальную сталь и сталь с особыми физическими свойствами.Конструкционная сталь делится на сталь общего назначения, низколегированную, более качественную, автоматическую, подшипниковую, пружинную, закалочную. Из определения стали можно сделать вывод о ее основном применении. Машинные стали после соответствующей термической обработки предназначены для ответственных деталей машин, таких как: судовые и автомобильные валы, коленчатые валы, шестерни, детали сцепления.
Углеродистые инструментальные стали предназначены для производства различных видов простых инструментов и элементов средств измерений.Легированные инструментальные стали используются для производства более ответственных инструментов для обработки материала в холодном или горячем состоянии, а также тех частей инструментов и измерительных инструментов, которые могут подвергаться истиранию во время работы. Эти стали содержат легирующие добавки таких металлов, как: вольфрам, ванадий, хром, марганец и другие. Другая группа инструментальных сталей - быстрорежущие стали, которые используются для изготовления режущего инструмента. Эти стали содержат большое количество благородных добавок, таких как вольфрам - до 19%, молибден - до 10%, кобальт - до 10,5%, хром - до 4,5%.Благодаря этим компонентам эти стали сохраняют свою твердость и режущую способность при повышенных температурах - даже до 600 ° C.
Стали с особыми свойствами включают, в частности, арматурные стали - устойчивы к истиранию и предназначены для работы при высоких температурах (примерно до 900 ° C), стали для работы при низких температурах - для монтажных элементов в химической промышленности, стали с особыми магнитными свойствами - для производства постоянных магнитов .
Среди десятков марок стали стоит выделить те, которые часто встречаются в мастерской.Коррозионно-стойкие стали содержат минимум 10,5% хрома и максимум 1,2% углерода. Их можно разделить на нержавеющие, жаропрочные и жаропрочные стали. Содержание хрома в нержавеющей стали вызывает образование на ее поверхности оксидного слоя, который защищает металл от коррозии. Часто в эту сталь входит и никель, и тогда такую сталь называют хромоникелевой или хромоникелевой. Жаропрочные стали устойчивы к коррозионному воздействию газов при повышенных температурах (выше 560 ° С).Термостойкость стали обусловлена, среди прочего, добавлением хром, алюминий и кремний, оксиды которых на поверхности стали препятствуют проникновению кислорода в металл. Чем выше содержание этих элементов, тем выше термостойкость. Жаропрочные стали характеризуются устойчивостью к механической деформации при температурах выше 560 ° C. Сопротивление ползучести является результатом добавления в сплав таких компонентов, как молибден, вольфрам, хром, титан и др. (Таблица 1 суммирует влияние основных легирующих элементов на свойства стали).
Чугун - это высокоуглеродистый железный сплав, загрязненный такими элементами, как кремний, марганец, фосфор, сера и другие компоненты, содержащий примерно от 2% до 4,5% углерода. Чугун получают путем выплавки передельного чугуна с добавлением стального или чугунного лома в печах, называемых чугунными. Полученный материал используется для изготовления отливок. Чугун характеризуется низкой усадкой отливки 1-2%, легкостью заливки форм и хорошей обрабатываемостью после затвердевания. Чугун - хрупкий материал, непригодный для обработки пластмасс и имеющий низкую прочность на разрыв.Помимо простоты заливки в формы, чугун обладает отличной способностью гасить вибрации и устойчив к истиранию. Еще одно преимущество - относительно невысокая стоимость производства.
Отливки из чугуна часто подвергаются процессу выдержки, чтобы снизить внутренние напряжения, которые могут привести к деформации или повреждению продукта. Чугун обладает хорошей коррозионной стойкостью благодаря высокому содержанию углерода.
В зависимости от внутренней структуры, добавок в сплав и термической обработки могут быть получены различные типы чугуна.К наиболее важным относятся серый, белый, ковкий и легированный чугун. Название серого чугуна происходит от того факта, что его трещина имеет серый цвет, потому что его углерод находится в форме графита. Чугун более высокого качества более ковкий, легче обрабатывается, имеет хорошие литейные качества и имеет меньшую усадку отливки (1,0%) по сравнению с белым чугуном. Применяется для производства отливок корпусов станков, насосных блоков, компрессоров и двигателей. Белый чугун в трещине имеет светло-серый цвет, потому что содержащийся углерод находится в форме хрупкого цементита.Чугун более низкого качества, менее ковкий, менее поддается механической обработке, характеризуется плохой литейной способностью и имеет большую усадку отливки (до 2,0%), чем серый чугун. Этот чугун хрупкий, его трудно обрабатывать, он не подходит для изготовления деталей конструкций. Это исходный материал для производства других чугунов. В результате длительного отжига белого чугуна в нем происходят структурные изменения, и полученный чугун называют ковким. Он имеет очень хорошие прочностные характеристики, сопоставимые со сталью.Добавляя легирующие элементы, такие как кремний, никель, хром, молибден, алюминий и другие, можно изменить физические и химические свойства чугуна. Затем мы получим различные типы легированных чугунов: коррозионно-стойкие (содержащие никель, хром, молибден), кислотостойкие (с добавлением кремния), стойкие к ползучести (содержащие марганец и кремний).
На практике мы также часто имеем дело с литой сталью. Это сплав железа с углеродом, отлитый в литейных формах, без обработки. Содержание углерода в литой стали не превышает 2,0%, а количество типичных примесей и легирующих добавок - менее 1,0%.Механические свойства литой стали несколько ниже, чем у стали аналогичного химического состава. По сравнению с чугуном, механические свойства намного лучше - они могут подвергаться пластической обработке, а если литая сталь содержит менее 0,25% углерода, она также хорошо сваривается. Иногда можно встретить довольно упрощенное определение литой стали, в котором говорится, что это первоначальная форма стали, которая еще не подвергалась пластической и термической обработке.
Справочная литература
Фигурски Дж., Popis S., Изготовление элементов машин, устройств и инструментов, WSiP, Варшава 2015.
Mac S., Металлообработка с материаловедением, WSiP, Варшава 1999.
GARANT guide. Обработка. Хоффман Групп 2011.
Чугун - это сплав железа с углеродом, а также легирующие элементы или элементы, полученные в результате металлургического процесса. Это очень прочный и устойчивый к коррозии материал, который, в частности, используется в производстве горшки, садовая мебель, элементы декора или даже шурупы и люки. Как сваривать чугун? Почему говорят, что это сложно?
Чугун считается лучшим металлом для плавки, а его низкая усадка и высокая текучесть делают его очень эффективным во время литья.Стоит знать, что существует несколько видов этого железоуглеродистого сплава (в зависимости от химического состава):
Чугун считается трудносвариваемым, тогда как белые и некоторые сплавы считаются несвариваемыми.Это связано с высоким содержанием углерода и хрупкостью материала. Если вы хотите сварить чугун, необходимо правильно выбрать метод, иначе получить ожидаемый результат не удастся.
Мигомат в сварочном цехе allweld.pl
Свариваемый чугун должен быть должным образом подготовлен. Требуется удалить загрязнения с сопрягаемых поверхностей и прилегающей зоны литья. Сварка неочищенной отливки способствует образованию пузырей и пор в сварном шве, а также неметаллических включений.Чтобы отремонтировать чугун с трещинами, сначала просверлите отверстия на обоих концах трещины минимальным диаметром 5 мм, чтобы предотвратить ее расширение. Также необходимо удалить чугун по трещине таким образом, чтобы образовалась сварочная канавка, позволяющая правильно маневрировать держателем или электродом. Для сварки следует подобрать подходящий наполнитель. Здесь надо учесть:
Холодная сварка чугуна применяется в основном при ремонте тяжелых и крупногабаритных отливок, а также тогда, когда допускается повышение твердости шва и деталей отливки.Во время сварки температура поддерживается на уровне 60-70 градусов С, а на расстоянии около 100 мм от ванны - 30-40 градусов С. Холодная сварка проводится без предварительного нагрева сплава, с использованием MMA, MIG MAG или Методы TIG. Принимая решение о таком решении, текущие параметры должны быть как можно меньше, а стыки должны быть укорочены, чтобы отливка не нагревалась выше 70 градусов по Цельсию. Рекомендуется, чтобы длина одного участка стыка была максимальной. 20 или 30 мм. Поместите первый в середину трещины, следующие на обоих концах и чередуйте их, пока не будет прошит весь стежок.
При сварке чугуна холодным способом прекращайте работу каждый раз после укладки участка сварного шва и слегка стучите по нему молотком. Для этого метода используются дорогие никелевые, никель-медные или железоникелевые связующие, иногда также применяется стальная связка.
Горячая сварка чугуна применяется при ремонте отливок с высокими требованиями к стабильности конструкции и формы. Сначала материал нагревается до 700 градусов.C. Для предотвращения окисления поверхности отливку покрывают густым раствором извести или мела (его удаляют непосредственно перед сваркой проволочной щеткой). Во избежание растрескивания чугуна в результате высокой температуры скорость предварительного нагрева не должна превышать 100 градусов C в час. Обычно для этого используют газовый или угольный камин. Если они маленькие, их можно нагреть с помощью кислородно-ацетиленового пламени.
Смотрите акции в сварочном цехе Allweld
Горячая сварка выполняется в нижнем положении постоянным током большой силы. Отливки сваривают в газовой среде методом TIG (в среде инертного газа неплавящимся электродом) или дуговой сваркой покрытыми электродами EZO. Выбирая горячую сварку, можно получить меньшее проплавление, металл шва смешивается с отливкой. Скорость охлаждения стыка ниже, в результате чего зона термического влияния шире и в ней появляются конструкции меньшей твердости.После сварки отливку повторно нагревают до высокой температуры (500-600 ° C) для снятия напряжений. Затем его следует медленно охладить, рекомендуемая скорость охлаждения - максимум 50 градусов C в час.
Для чугуна также можно использовать сварку припоем. Он заключается в соединении с медной матрицей, температура плавления которой ниже, чем температура плавления отливки из чугуна. Для нагрева материала используется кислородно-ацетиленовая горелка, а сам процесс сварки пайкой осуществляется методом TIG или MAG.Чугун не плавится, поскольку связующее смачивает стенки канавки. Для сварки газовой пайкой используются латунные связующие, иногда с добавлением, например, кремния или марганца, а также флюсов буры. В свою очередь, при сварке пайкой MAG используются коричневые наполнители, а защитный газ представляет собой смесь аргона с небольшим количеством O2 и CO2.
Сварка чугуна - не самая простая работа, но она может быть успешной, особенно с правильным оборудованием.Простые и мелкие работы могут быть выполнены без каких-либо проблем с использованием мигомата, ручного сварочного аппарата с покрытыми электродами (MMA) или инвертора TIG, в зависимости от выбранного метода. Для получения удовлетворительных результатов лучше всего использовать проверенное оборудование, такое как SHERMAN DIGIMIG 200 DUAL PULS, MAGNUM SNAKE 235 MMA WITH ARC FORCE или IDEAL EXPERT 220
.. Магазин Allweld.pl предлагает множество сварочных аппаратов от известных производителей, адаптированных для сварки различных материалов, в том числе чугуна.В случае сомнений или вопросов, не стесняйтесь обращаться к нам. Наши специалисты помогут подобрать подходящее оборудование для каждого сварщика, независимо от опыта и конкретного бюджета.
Смотрите другие интересные статьи в нашем блоге:
- Сварка цинка - вся самая важная информация о сварке цинком
- Сварка латуни - вся самая важная информация о сварке этого металла
- Сварка алюминия - все самое важное о сварке этого металла
- Сварка электродом - вся самая важная информация для сварки электродом MMA
- Инверторные сварочные аппараты - Все о инверторных сварочных аппаратах
- Зарядное устройство - См. Рекомендуемые зарядные устройства
- Обозначение сварных швов - Посмотрите, какие типы сварных швов бывают
Руководство по закупкам:
- Сварщик для любителей и начинающих энтузиастов своими руками
- Инверторный сварочный аппарат до 500 злотых
- Инверторный сварочный аппарат до 1 000 злотых
- Инверторный сварочный аппарат от 1000 до 2000 злотых
- Как правильно выбрать сварочный аппарат для ваших нужд
.Старый, проржавевший забор списывать не нужно. Посмотрите, как вернуть их к жизни. Это простое и дешевое предприятие. В первую очередь нужно удалить ржавчину, защитить металл от коррозии и снова нанести краску.
Металл подвержен коррозии, если его не обработать должным образом от ржавчины. Это случается при использовании некачественной краски или нанесении слишком тонкого покрытия.В некоторых средах, где воздух более соленый или загрязненный, металл более подвержен коррозии .
При наличии скоплений ржавчины на пролетах и металлических столбах их необходимо удалить. В противном случае ржавчина рано или поздно появится после покраски. Когда ржавчина образует только поверхностный слой, удалите его средством для удаления ржавчины.
Когда он более прочно внедряется в металл, его необходимо отшлифовать механически с помощью дрели с металлической щеткой.Если форма забора сложная, то лучше использовать проволочную щетку и ручную чистку, пока она не сработает. Если ржавчины много, можно разобрать забор и отнести в мастерскую, где ржавчина будет удалена, а металл очищен пескоструйной очисткой под очень высоким давлением.
Перед тем, как приступить к покраске, металл необходимо хорошенько подготовить. Должно быть сухое и чистое . Стоит промыть салфеткой, смоченной бензином или растворителем, чтобы удалить жир с поверхности.Предыдущий слой краски, если он плохо прилипает к поверхности, следует полностью удалить, желательно шлифованием.
Когда краска осталась и ее поверхность стала блестящей, ее следует осторожно затереть наждачной бумагой с небольшими градациями (придать шероховатость). Непосредственно перед тем, как открыть банку, энергично встряхните краску, чтобы ее содержимое перемешалось.
Каждый, кто красил забор или металлическую сетку, знает, что это утомительная работа.Так что лучше всего использовать краскопульт - электрический, а лучше пневматический. Перед покраской нужно тщательно защитить территорию вокруг забора, а также те элементы, которые вы не будете красить (кирпичные столбы, фундамент).
Вы также можете рассмотреть возможность удаления отсеков для распыления, если они привинчены к стойкам, а не приварены. К сожалению, окраска распылением имеет один серьезный недостаток - тогда краски используется гораздо больше.Рисовать в ветреную погоду тоже нельзя.
Другой способ покраски - нанесение краски кистью . Катки пригодятся только в том случае, если элементы ограждения (пролеты, столбы) широкие и плоские. Перед покраской валиком или кистью не забудьте защитить те части забора, которые могут быть забрызганы краской. Планируйте картину на не слишком солнечный и ветреный день, чтобы краска не высыхала на кисти.
После удаления ржавчины и очистки металла можно начинать первые покрасочные работы.Это будет покраска антикоррозийной краской, которая защитит от «отрастания» ржавчины и станет основой для декоративной краски. Антикоррозионные краски также нейтрализуют микроскопические остатки ржавчины, уцелевшие после удаления ржавчины. Они также увеличивают адгезию и снижают расход декоративной краски.
Антикоррозийные краски следует выбирать относительно декоративных красок . Итак, проверьте упаковку, чтобы узнать, какими декоративными красками можно использовать грунтовку.Многие антикоррозионные грунтовки представляют собой аэрозольные краски, которые можно распылять по металлу. Краски антикоррозийной грунтовки также окрашены. Так что выбирайте цвет, похожий на цвет декоративной краски, и вы будете использовать ее меньше при покраске.
Уже несколько лет можно купить декоративные краски с антикоррозийными свойствами, не требующие грунтовки. Конечно, они нейтрализуют лишь незначительные отложения ржавчины, которые невозможно удалить описанными ранее методами.Если кому-то нравится внешний вид ржавого металла, но он не хочет, чтобы коррозия разъедала забор, он может покрасить его бесцветным антикоррозийным лаком . Так называемый цинковый спрей также используется для защиты нержавеющих стальных и чугунных поверхностей от повторной коррозии. Это цинковая аэрозольная грунтовка, которая наносится на металл. Такое цинкование не так эффективно, как цинкование гальваникой, но, безусловно, проще.
Краски призваны придать металлическим перилам не только красивый внешний вид, но и адекватную защиту от погодных условий, которые не являются союзником заборов.Они различаются не только цветом, но и эффективностью, временем высыхания, количеством наносимых слоев и прочностью покрытия. Они продаются в 1 штуке; 2,5; 2; 3; Банки 5 или 10 литров. Стоит поискать тиксотропных красок , то есть тех, которые имеют очень густую консистенцию. Они меньше брызгают при покраске.
Краски алкидные (фталевые) - универсальны - подходят для всех типов металлов. Они создают прочное покрытие, устойчивое к погодным условиям.
Краски уретано-алкидные - идеально подходят для чугуна и стали. Образует эластичное, устойчивое к нагрузкам покрытие, которое не трескается.
Хлоркаучуковые краски - вы будете использовать их для окраски стальных, оцинкованных и чугунных поверхностей. К их разновидности с повышенной стойкостью относятся химически стойкие краски на основе хлорированного каучука, идеально подходящие для мест с высоким уровнем загрязнения воздуха.
Полиуретановые краски - двухкомпонентные краски, предназначенные для окраски стали и чугуна. Они обеспечивают чрезвычайно прочную поверхность с высоким блеском. Они создают покрытия на металле, устойчивые к воздействию воды, спирта, жира и масел. Также им не страшны ультрафиолетовые лучи, влага и высокая температура.
Поливинил-акриловые краски - подходят для окраски оцинкованной стали, алюминия и даже меди. Они не обеспечивают такой устойчивой к повреждениям поверхности, как полиуретановые или хлоркаучуковые краски.
На самом деле, только акриловые краски и некоторые фталевые эмали продаются в более широкой цветовой гамме. В магазине вы найдете баллончики с краской от нескольких до нескольких цветов (в зависимости от марки).
Вы также можете заказать одну из этих красок в любом цвете благодаря смесителям , которые оснащены малярными цехами. Затем цвет выбирается из палитры производителя, и так называемая базовая краска окрашивается в машинный цвет.У этого цвета есть код, который стоит записать. Когда-нибудь благодаря этому коду можно будет снова заказать краску того же цвета. Хлорированные каучуковые и полиуретановые краски обычно доступны только в нескольких основных цветах.
Самые прочные покрытия относятся к как высокоглянцевые. Однако многие люди выбирают матовые или полуматовые краски, потому что они обеспечивают очень элегантный вид. Краски, придающие покрытию эффект так называемой ковки, представляют собой интересное предложение.Окрашенные таким образом металлические элементы выглядят так, как будто они были выбиты небольшим молотком.
Если вы собираетесь покрасить забор из пульверизатора, вы можете обнаружить, что выбранная вами краска слишком густая. Затем его нужно разбавить подходящим растворителем. Вы можете выбрать из:
Нитрорастворитель - предназначен для обезжиривания поверхностей перед покраской и для разбавления нитроцеллюлозных красок.
Растворитель для красок хлорированного каучука - подходит для разбавления хлорированного каучука, химически стойкого хлорированного каучука и поливиниловых красок.
Растворитель для фталевых красок - применяется для алкидных, алкидно-уретановых, модифицированных алкидных красок.
Универсальный растворитель - рекомендуется для большинства продаваемых красок.
Бензин экстракционный - не рекомендуется для разбавления красок, но хорошо подходит для мытья кистей и обезжиривания поверхности перед покраской.
Автор: Команда Леруа Мерлен
Добавлен: 08.09.2013
.В этой статье вы узнаете:
1. Как подготовить чугунную сковороду к работе?
2. Почему ржавеет чугунная сковорода? Причины коррозии чугунной посуды. Как этого избежать, как ухаживать за чугунной посудой?
Как подготовить чугунную сковороду к работе? Приготовление чугунной сковороды - инструкция.
Если вы решили приобрести чугунную посуду, знайте, что вы сделали отличный выбор.Чтобы в полной мере получать удовольствие от их употребления на всю оставшуюся жизнь, вам следует позаботиться о них и правильно подготовить их в первый период.
Каждая новая чугунная емкость покрыта тонким слоем технического масла , которое сохраняет и защищает ее поверхность от производства до подготовки к использованию. Нам нужно избавиться от консервации, обжечь / запечь сосуд и создать антипригарное натуральное покрытие путем полимеризации (при нагревании на поверхности жир связывается с металлом и образует твердую антипригарную пленку, которая защищает металл).
Приготовление чугунной посуды на плите
1. Тщательно вымойте сковороду под теплой водой , используя мягкое моющее средство, губку, тряпку для посуды. Просушите бумажным полотенцем.
2. Поставить сковороду на плиту и нагреть, добавить соли около 300-500г и выпекать 10-15 минут, периодически помешивая. Постепенно цвет сковороды станет более светлым и серым. Подождите, пока цвет не выровняется по всей поверхности, затем выключите его и дайте остыть.
3. После охлаждения следует снова промыть и высушить .
4. Нанесите рафинированное пищевое масло , предпочтительно рапсовое или подсолнечное масло, на всю внутреннюю поверхность противня.
Приготовление чугунной посуды в духовке
1. Тщательно вымойте сковороду под теплой водой. используя мягкое моющее средство, губчатую ткань. Просушите бумажным полотенцем.
2. Поместите противень в духовку и нагрейте 5-10 минут при 100-120 ° C , чтобы полностью высохнуть. Через 10 минут снимите сковороду и поднимите температуру до 180 ° C. .
3. Тщательно нанесите небольшой слой рафинированного растительного масла, предпочтительно рапсового или подсолнечного масла, на всю поверхность сковороды.
4. Поставить противень в духовку на среднюю полку вверх дном, приступить к выпеканию. Выпекайте форму в духовке в течение 60 минут и дайте ей полностью остыть.
Вы можете повторить этот процесс несколько раз, но лучшее решение для появления блестящей патины - это просто приготовление пищи.
Почему ржавеет чугунная сковорода? Причины коррозии чугунной посуды. Как этого избежать, как ухаживать за чугунной посудой?
Неправильное использование чугунной посуды или несоблюдение правил использования может привести к коррозии. Это связано с тем, что чугун не покрывается дополнительными синтетическими покрытиями. Избыточная влага проникает в поры материала и, таким образом, образуется коррозия.
Когда ржавеет чугунный сосуд? Коррозия может возникнуть, если:
● в нем оставишь приготовленную пищу,
● вы моете чугунную посуду в посудомоечной машине,
● сосуд долго вымачивали в раковине,
● не вытирайте и не сушите посуду после мытья.
Помните, что ржавчина на чугунной сковороде не является серьезной проблемой. От него легко избавиться, и это не значит, что сосуд поврежден. Однако лучше всего соблюдать рекомендации по применению, иначе неизбежна ржавчина чугуна.
Ржавчина на чугунной посуде - как ее избежать?
● перед первым использованием не забудьте правильно подготовить посуду ( см. Раздел «Как подготовить чугунную сковороду к использованию? Подготовка чугунной сковороды - инструкции).«),
● Не мыть Чугун в посудомоечной машине ,
● не оставляйте приготовленную пищу в кастрюле и мойте сковороду сразу после использования ,
● каждый раз после мойки протирать чугунный сосуд насухо и всегда хранить в сухом месте,
● Регулярно используйте чугунную посуду - со временем на сковороде образуется прочное естественное покрытие, сводящее к минимуму риск появления ржавчины.
Мойка чугунной посуды
● Чугунную посуду лучше всего мыть еще теплой, а - сразу после использования.
● для стирки используйте только горячую воду , губку, тряпку для посуды или жесткую щетку .
● для высушенной, освещенной сковороды можно использовать пасту из соли и воды .
● после каждой стирки сушить сосуд бумажным полотенцем и в первый период, до создания защитного покрытия, «масло» - бумажным полотенцем втирать небольшое количество любого растительного масла с внутренней стороны Сковорода.
Как удалить ржавчину с чугунной посуды?
1. Тщательно очистите сковороду жесткой щеткой или тряпкой, чтобы удалить с нее ржавчину. Можно использовать мягкое моющее средство, например, средство для мытья посуды,
.2. Ополосните сковороду и следуйте инструкциям по подготовке сковороды к использованию, как и перед первым использованием.
Если правильно ухаживать за чугунной посудой, срок ее службы будет практически неограниченным! Вкус блюд, приготовленных в чугуне, восхитителен и не может сравниться ни с чем другим, поэтому стоит соблюдать эти несколько простых правил использования!
.
Садовая мебель - очень важный предмет для долгого размышления. В конце концов, недостаточно просто купить в супермаркете любое пластиковое кресло, чтобы почувствовать себя в сказочной обстановке красивого сада, террасы или даже балкона, по-настоящему расслабленного, ухоженного и максимально расслабленного. Стоит позаботиться о высоком качестве оборудования помещения, ведь только подобранная садовая мебель будет соответствовать нашим ожиданиям на долгие годы использования.Тем более, что существует множество решений, среди которых каждый найдет что-то для себя.
Мебель из ротанга, поли-ротанга, текстиля, дерева (из натурального или экзотического дерева) и даже металлическая мебель предоставляет полный спектр возможностей. Особого внимания заслуживает мебель из металла. Они кажутся наиболее прочными, прочными, с большими возможностями, которые, несмотря на их твердость или холод, имеют много преимуществ при контакте с ними.
Садовая мебель из металла имеет то преимущество, что ее не нужно прятать на зиму, правильно ухаживать, смазывать, например.воск, лак и т.д. Да, они нуждаются в защите от коррозии, но это не проблема. Используя с ними мебель, нам не нужно беспокоиться о повреждении поверхности, появлении пятен или обесцвечивании под воздействием прямых солнечных лучей. В основном мы можем выбрать мебель из чугуна, стали и алюминия. Остальные металлы, присутствующие в садоводстве, являются скорее декоративными, иногда небольшими элементами более крупного целого.
Этот материал гарантирует долгий срок службы при условии его предварительной защиты - порошковой краской или лаком.Мебель из стали довольно тяжелая. Несомненное их преимущество - доступная цена. Благодаря своим главным образом коррозионным свойствам нержавеющая сталь широко используется во многих сферах жизни, включая садоводство.
На рынке представлена металлургическая нержавеющая сталь, ферритная, аустенитная и мартенситная сталь, которая используется для изготовления листов, уголков и садового оборудования. Ферритные и мартенситные стали характеризуются повышенным содержанием хрома, благодаря чему они отличаются исключительной стойкостью, в основном, к коррозии.В свою очередь, аустенитная сталь имеет низкий предел текучести, хорошую пластичность, пластичность и высокие немагнитные свойства. Хорошо сваривается. Он работает в основном как фасадная сталь и для производства архитектурных элементов и элементов оборудования, в том числе садов. Сталь продается с полированной или штампованной поверхностью. Его часто называют «нержавеющей сталью».
Садовая мебель из стали относительно легкая, очень эстетичная, прочная и элегантная. Из «нержавеющей стали» можно сотворить настоящие чудеса.
Для стали важно очистить ее должным образом, обычно сухим или специальными средствами, предназначенными для этой цели.
См. Также сталь Corten! Подробнее об этом можно прочитать здесь - Сталь Corten - удивительно и современно.
Чугун изготовлен из сплава стали с углеродом, фосфором и марганцем. В зависимости от сплавов получается чугун со специфическими свойствами, благодаря которым из чугуна можно изготавливать, например, красивые декоративные формы.Ковкий чугун позволяет производить более гибкие компоненты, такие как заклепки и винты. Садовая мебель изготавливается из более прочного и прочного серого чугуна. Чугун отлично подходит для всесезонной мебели, в том числе и вне сезона.
Мебель из чугуна очень тяжелая. Поэтому он используется для производства садовой мебели, которую не предполагается часто перемещать. Чугун - прочный материал. Именно благодаря использованию чугуна мы уверены, что скамейка наших дедушек и бабушек прослужит не одному поколению.Мебель из чугуна чрезвычайно устойчива к поверхностной коррозии. Также они аккумулируют некоторые тепловые нагрузки, благодаря которым вечером гораздо приятнее сидеть на согретой солнцем скамейке. Чугун и дерево часто сочетаются в садовой мебели. Придает ощущение солидности и в то же время «уюта» используемых элементов.
Преимущество - доступная цена.
Алюминиевая мебель обеспечивает полный комфорт использования. Они являются идеальным способом подчеркнуть элегантность окружающей среды, ее уникальность, эстетичность и неподвластность времени.Используя алюминиевую садовую мебель, у каждого создается впечатление, что он находится в роскоши, окружен мечтами.
Алюминий в саду - это качественная садовая мебель, которая долгие годы привлекает взгляд своим совершенством. Мебель из алюминия абсолютно устойчива к влаге, воде и повреждениям при традиционном использовании. В случае с матовой версией на них нет грязи, отпечатков пальцев или царапин. Благодаря полностью глянцевому алюминию его легко содержать в чистоте, идеально отполировать и сушить на солнце, не опасаясь за его состояние.Они не боятся трения песком - в матовом варианте, действия средств, которые обесцвечивают, повреждают или разрушают совсем другие материалы, кроме сильных кислот.
Алюминий легкий и не ржавеет. Алюминиевую мебель легко хранить, так как ее можно ставить друг на друга или оборудовать системой удобного складывания. Однако недостатком может быть высокая цена. Алюминий часто сочетают с другими материалами: полираттаном и стеклом. Простая походная мебель или сложные современные формы часто изготавливаются из алюминия.
Железо, используемое в саду, в основном в металлоконструкциях и некоторых элементах садовой мебели, используется потому, что это жесткий материал с широким спектром возможностей окраски, который также можно изменить с помощью красок по металлу. Утюг прочен, менее устойчив к коррозии. Его используют при строительстве балюстрад, украшений или цветочных горшков.
Медь, благодаря своей пластичности и надежности, находит все больше сторонников.Многие ценят его за характерную зеленоватую патину, которая образуется на этом металле в результате окисления. Он используется в основном в декоративных целях, для ковки украшений, а также для украшения садовой мебели или в садовых металлоконструкциях.
Все чаще его используют в качестве элементов водоемов, каскадов, фонтанов. Заслуживают внимания и специальные кольца растений, в основном имеющие исключительное значение, которые защищают их от кормления улиток, избегая контакта с этим металлом.Дорогое, но эффективное и экологичное решение.
Бронза - это сплав меди и цинка, который сочетает в себе свойства обоих металлов, то есть мягкость меди и блеск олова, благодаря чему изделия из бронзы эффективны и просты в обработке и уходе. Это идеальный металл для садовых металлоконструкций, для создания скульптур или орнаментов в уникальной металлической мебели.
Золото - синоним богатства, великолепия и уникальности.В древности это была совокупность, доступная только королям. Использование золота в саду свидетельствовало о высоком социальном статусе владельца сада. В настоящее время он используется очень редко и обычно только для изготовления небольших деталей скульптур, в основном в виде золочения.
Свинец - металл значительного веса, но мягкой, но прочной формы. Он имеет эффектный сдержанный цвет, идеально сочетающийся с зеленью сада, покрытого так называемой патиной в оттенках серого и синего.В садоводстве применяется в слесарных работах и отделке садовой мебели, водоемов, каскадов и т. Д.
