Плотность и другие характеристики чугуна. Чугун сплавы

Общее знакомство с металлическими сплавами (чугуны, цветные сплавы)

Лабораторная работа №2

Цель работы: ознакомиться с классификацией, маркировкой и назначением чугунов и основных цветных сплавов.

Общие сведения

Чугунами называют сплавы железа с углеродом, содержащие более 2,14% С. На практике содержание углерода в чугунах изменяется в пределах 2,4 - 4,0%. Чугуны широко используются в машиностроении как сплавы для литья, т.к. имеют высокие литейные свойства, которые оцениваются жидкотекучестью, усадкой, а также склонностью к образованию пористости, ликвации, горячих и холодных трещин. Так же, как и в сталях, в чугунах присутствуют Mn, Si , S и Р, однако их влияние на свойства чугунов отличается от их влияния на свойства сталей: Mn препятствует процессу графитизации и повышает способность чугуна к отбелу; Si способствует процессу графитизации, имеет такое же значение, как замедление скорости охлаждения; S – нежелательная примесь, т.к. снижает жидкотекучесть сплава, сильно тормозит процесс графитизации, ухудшает механические свойства чугуна и способствует его отбеливанию; Р повышает жидкотекучесть сплава, не оказывает влияния на процесс графитизации.

Классификация чугунов по состоянию углерода

Углерод в чугунах может находиться либо в связанном состоянии в виде цементита Fe3C, либо в свободном состоянии в виде графита.

Белый чугун представляет собой сплав, в котором весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита Fe3C и других карбидов, степень графитизации равна нулю. Такой чугун в изломе имеет матово-белый цвет. Белый чугун получают в результате быстрого охлаждения жидкого расплава, вследствие низких механических свойств и хрупкости он имеет ограниченное применение для деталей простой конфигурации, работающих в условиях повышенного абразивного износа. В результате отжига из белого чугуна можно получить ковкий чугун.

К чугунам, в которых практически весь углерод находится в свободном состоянии, относятся серый, высокопрочный и ковкий чугуны. Эти сплавы различаются между собой условиями образования графитных включений и их формой, что отражается на механических свойствах отливок.

Классификация чугунов по форме графитных включений

Серые чугуны получают при медленном охлаждении жидкого расплава. В серых чугунах большая часть углерода находится в свободном состоянии в виде пластинчатого графита. Пластинки графита разрезают металлическую основу чугуна. Поэтому серый чугун хрупок и не может подвергаться пластической деформации. Как и все чугуны, этот чугун предназначается для фасонных отливок. Чем больше свободного графита и чем крупнее эти пластинки, тем ниже механические свойства чугуна. В серых чугунах обычно содержится 2,6‑3,8% С; 1,2‑3,5% Si; 0,3‑1,0% Мn, а также до 0,12% S и до 0,2% Р. Механические свойства серого чугуна можно улучшить, если перед заливкой в форму ввести в него небольшое количество (до 0,2%) силикокальция или ферросилиция (модификаторов), которые оказывают влияние на величину, форму, характер распределения и количество графита.

В зависимости от механических свойств ГОСТ 1412-85 предусматривает следующие марки серого чугуна: СЧ00, СЧ10, СЧ15 ... СЧ35. СЧ означает серый чугун, число показывает предел прочности на растяжение σв, МПа. Так, для СЧ20 предел прочности на растяжение составляет от 200 до 250 МПа. Серые чугуны в зависимости от механических характеристик применяются для изготовления строительных колонн, фундаментных плит, станин мощных станков и механизмов, литых деталей сельскохозяйственных машин, станков, автомобилей, тракторов, т.е. крупных отливок, не испытывающих ударных нагрузок.

В высокопрочных чугунах графит имеет шаровидную форму. Благодаря такой форме графита эти чугуны имеют более высокую прочность и пластичность. Шаровидная форма графита достигается присадкой в жидкий чугун небольших количеств магния (0,03‑0,07%) с последующим медленным охлаждением. Обычный состав чугуна: < 3,3% С; 2,2‑2,5% Si; 0,5‑0,8% Мn; < 0,14% S и 0,2% Р. ГОСТ 7293-85 устанавливает следующие марки чугуна: ВЧ35, ВЧ40, ВЧ45, ВЧ50 ... ВЧ100. ВЧ означает высокопрочный чугун, число - предел прочности при растяжении σв, МПа. Так, для чугуна марки ВЧ35 предел прочности при растяжении равен σв = 350 МПа. Этот чугун обладает пластичностью, где относительное удлинение равно δ = 22% при твердости НВ 140...170. Оливки из высокопрочных чугунов широко используются в промышленности: в автостроении и дизелестроении – изготовление коленчатых валов, крышек цилиндров и др. деталей; в тяжелом машиностроении – для многих деталей прокатных станов в кузнечно-прессовом оборудовании; в химической и нефтяной промышленности – для насосов и вентилей, работающих в коррозионных средах и др.

В ковких чугунах весь углерод или большая его часть находится в свободном состоянии в форме хлопьевидного графита. Такая форма графита получается в результате длительного отжига отливок из белого чугуна.

Обычный химический состав белого чугуна, отжигаемого на ковкий, выбирают в пределах: 2,5‑3,0% С; 0,7‑1,5% Si; 3,3‑1,0% Мn; < 0,12% S и < 0,18% Р.

ГОСТ 1215-79 устанавливает следующие марки ковкого чугуна: КЧ30-6, КЧ33-8, КЧ35-10, КЧ37-12 ... КЧ80-15. КЧ означает ковкий чугун, первое число - предел прочности на растяжение, второе - относительное удлинение δ, %. Так, для чугуна марки КЧ30-6 предел прочности на растяжение σв = 300 МПа, относительное удлинение δ = 6%.

По сравнению с серым, ковкий чугун обладает более высокой прочностью, пластичностью. Однако название этого чугуна является условным, ковке, т.е. пластической деформации, он не подвергается. Отливки из ковкого чугуна применяют для изготовления деталей, работающих при ударных, статических и вибрационных нагрузках – картеров редукторов, задних мостов, ступиц, скоб, крюков, гаек, хомутиков, вилок карданных валов, звеньев и роликов цепных конвейеров, втулок, тормозных колодок и т.д.

studfiles.net

Понятие о сплавах. Чугун и сталь

Поскольку разные металлы имеют подобный металлический связь и образуют подобные кристаллические решетки, то при переходе в расплавленное состояние они могут смешиваться друг с другом, образуя сплавы. В расплавленных металлах могут растворяться также некоторые неметаллы и сложные вещества.

Сплав - это система, состоящая минимум из двух компонентов, из которых хотя бы один является металлом.

Сплавы имеют более разнообразные свойства по сравнению с металлами, поэтому в промышленности редко используют чистые металлы. В большинстве случаев для изготовления деталей различных машин и приборов применяют сплавы. Так медь, олово, цинк - мягкие металлы, а сплав на их основе - бронза - очень твердый. Поэтому бронза с давних времен используется человеком для изготовления оружия, сельскохозяйственных орудий труда и других изделий, требующих повышенной твердости. Сплавы являются главными конструкционными материалами. Их самые свойства - жаростойкость, коррозионная стойкость, прочность, твердость и т.п. обуславливают широкое применение сплавов в технике.

Сплавы проявляют общие свойства металлов: металлический блеск, высокие электропроводность и теплопроводность. Но свойства сплавов отличаются от свойств их компонентов. Твердость сплавов больше твердость металлов, входящих в их состав. Вот почему при изготовлении золотых ювелирных изделий для прочности добавляют медь или серебро. Плотность сплава равна средней плотности металлов, входящих в его состав. Температура плавления сплава, как правило, меньше температуры плавления наиболее легкоплавкого компонента. Например, сплав, состоящий из 36% свинца (tпл = 327 ? C) и 64% олова (tпл = 232 ? C) плавится при температуре 181 ? C. Теплопроводность и электропроводность сплавов меньше, чем в некоторых металлов. При смешивании металлов часто происходит изменение цвета, например, сплав меди с никелем, который используется при чеканке монет имеет белый цвет. В наше время создаются сплавы с заранее заданными необходимыми свойствами.

По своей внутренней кристаллической структуре сплавы бывают разными: растворами, смесями или соединениями. Если атомы одного металла замещают атомы другого в узлах кристаллической решетки, то образуются твердые растворы. Это возможно, если размеры атомов отдельных металлов были близки, а типы кристаллических решеток совпадают. Примером такого сплава является мельхиор - сплав меди и никеля. Механические смеси состоят из кристаллов металлов. Если при сплавлении металлы взаимодействуют друг с другом, то образуются интерметаллических соединений. Большинство сплавов по своей структуре являются неоднородными, некоторые сплавы являются однородными (например, латунь - сплав меди и цинка).

Различают черные и цветные сплавы. Черными сплавами называют сплавы на основе железа. К ним относятся чугун и сталь. Чугуном называют сплав железа с углеродом с массовой долей углерода больше 1,7%. Чаще чугун содержит от 2,6% до 3,6% углерода. Кроме углерода, в чугуне является кремний, марганец, сера, фосфор и другие компоненты. Чугун - твердый и хрупкий материал. Его широко применяют в машиностроении для изготовления различных деталей. Сталь содержит менее 1,7% углерода. В отличие от чугуна сталь ковка. По назначению различают машиностроительную (конструкционную) и инструментальную стали. Неиржавна сталь устойчива к коррозии. Сталь и чугун являются важнейшими сплавами современной техники. Объемы производства этих железоуглеродистых сплавов превышают производство всех других металлов вместе взятых более чем в десять раз.

Алюминиевые сплавы легкие, обладают высокими электро-и теплопроводность, коррозионную стойкость, прочность. Их применяют как конструкционные материалы в авиации, строительстве, машиностроении, электротехнике. Сплавы на основе магния присущи легкость, прочность, коррозионная стойкость, поэтому их используют в автомобилестроении, для изготовления штампованных изделий сложной формы. Титановые сплавы применяют в авиации, ракетостроении для изготовления химической аппаратуры, а также в медицине. Медные сплавы прочны, обладают высокой электропроводностью, коррозионную стойкость, пластичность. Из них изготавливают трубы, различные аппараты и детали, художественные изделия и скульптуры.

В XXI веке металлы и сплавы остаются самыми распространенными материалами, которые применяются в различных отраслях.

worldofscience.ru

Понятие о сплавах. Чугун и сталь

Поскольку различные металлы имеют подобный металлический связь и образуют подобные кристаллические решетки, то при переходе в расплавленный состояние они могут смешиваться друг с другом, образуя сплавы. В расплавленных металлах могут растворяться также некоторые неметаллы и сложные вещества. Сплав — это система, состоящая как минимум из двух компонентов, из которых хотя бы один является металлом.

Сплавы имеют более разнообразные свойства по сравнению с металлами, поэтому в промышленности редко используют чистые металлы. В большинстве случаев для изготовления деталей различных машин и приборов применяют сплавы. Так медь, олово, цинк — мягкие металлы, а сплав на их основе — бронза — очень твердый. Поэтому бронза с давних времен используется человеком для изготовления оружия, сельскохозяйственных орудий труда и других изделий, требующих повышенной твердости. Сплавы являются главными конструкционными материалами. Их самые свойства — жаростойкость, коррозионная стойкость, прочность, твердость и т.д. обусловливают широкое применение сплавов в технике.

Сплавы проявляют общие свойства металлов: металлический блеск, высокие электропроводность и теплопроводность. Но свойства сплавов отличаются от свойств их компонентов. Твердость сплавов больше твердость металлов, входящих в их состав. Вот почему при изготовлении золотых ювелирных изделий для прочности добавляют медь или серебро. Плотность сплава равна средней плотности металлов, входящих в его состав. Температура плавления сплава, как правило, меньше температуры плавления наиболее легкоплавкого компонента. Например, сплав, состоящий из 36% свинца (tпл = 327 ˚C) и 64% олова (tпл = 232 ˚C) плавится при температуре 181 ˚ C. Теплопроводность и электропроводность сплавов меньше, чем в некоторых металлов. При смешивании металлов часто происходит изменение цвета, например, сплав меди с никелем, который используют при чеканке монет имеет белый цвет. В наше время создаются сплавы с заранее заданными необходимыми свойствами.

По своей внутренней кристаллической структуре сплавы бывают разными: растворами, смесями или соединениями. Если атомы одного металла замещают атомы другого в узлах кристаллической решетки, то образуются твердые растворы. Это возможно, если размеры атомов отдельных металлов были близки, а типы кристаллических решеток совпадают. Примером такого сплава является мельхиор — сплав меди и никеля. Механические смеси состоят из кристаллов металлов. Если при сплавлении металлы взаимодействуют друг с другом, то образуются интерметаллических соединений. Большинство сплавов по своей структуре являются неоднородными, некоторые сплавы являются однородными (например, латунь — сплав меди и цинка).

Различают черные и цветные сплавы. Черными сплавами называют сплавы на основе железа. К ним относятся чугун и сталь. Чугуном называют сплав железа с углеродом с массовой долей углерода больше 1,7%. Чаще чугун содержит от 2,6% до 3,6% углерода. Кроме углерода, в чугуне является кремний, марганец, сера, фосфор и другие компоненты. Чугун — твердый и хрупкий материал. Его широко применяют в машиностроении для изготовления различных деталей. Сталь содержит менее 1,7% углерода. В отличие от чугуна сталь ковка. По назначению различают машиностроительную (конструкционную) и инструментальную стали. Неиржавна сталь устойчива против коррозии. Сталь и чугун являются важнейшими сплавами современной техники. Объемы производства этих железоуглеродистых сплавов превышают производство всех других металлов вместе взятых более чем в десять раз.

Алюминиевые сплавы легкие, имеют высокие электро-и теплопроводность, коррозионную стойкость, прочность. Их применяют как конструкционные материалы в авиации, строительстве, машиностроении, электротехнике. Сплавам на основе магния присущи легкость, прочность, коррозионная стойкость, поэтому их используют в автомобилестроении, для изготовления штампованных изделий сложной формы. Титановые сплавы применяют в авиации, ракетостроении для изготовления химической аппаратуры, а также в медицине. Медные сплавы прочны, имеют высокую электропроводность, коррозионную стойкость, пластичность. Из них изготавливают трубы, различные аппараты и детали, художественные изделия и скульптуры.

В ХХ веке металлы и сплавы остаются самыми распространенными материалами, которые применяются в различных отраслях.

xn----7sbfhivhrke5c.xn--p1ai

виды чугунных сплавов, составляющие компоненты и плотность, методы сварки

Для изготовления конструкций используются различные сплавы. Одним из наиболее распространённых материалов является чугун. Многим он знаком по радиаторам отопления, а также ваннам, которые изготавливаются преимущественно из него. Чугун представляет собой сплав, в котором большая часть его состава приходится на углерод и железо.

Составляющие компоненты чугуна

Содержание железа и углерода составляет 2,1%. Кроме них, этот сплав содержит кремний около 3%, а также марганец около 1%. Помимо перечисленных элементов, в состав этого сплава входит также сера и фосфор.

При его производстве в состав вносятся легирующие добавки в виде:

никеля;
хрома;
алюминия.

Если легирующие добавки в составе чугунного сплава отсутствуют, а процесс термообработки он не прошёл, то это приводит к снижению таких его качеств, как:

Прочность.
Твёрдость.
Пластичность.

Виды чугуна

Как было сказано выше, одним из основных компонентов этого сплава является углерод. В этом материале он присутствует в виде цементита и графита.

В зависимости от количества содержащегося в чугуне цементита и формы присутствующего в нём графита, чугунные сплавы могут различаться на следующие виды:

Белые.
Серые.
Ковкие.
Половинчатые.
Высокопрочные.

Белый чугун — под ним принято понимать сплав, в котором содержащийся углерод представлен в форме цементита. На изломе этот сплав имеет светлый оттенок. Характерной особенностью белого чугуна являются высокие показатели твёрдости.

Поэтому при его использовании обработке режущим инструментом его не подвергают. Обычно белый чугун используют для производства различных видов ковки.

Серый чугун — в его составе углерод представлен в виде графита. На излом это сплав имеет серый оттенок. До этой разновидности чугунного сплава характерны высокие литейные свойства. Этот материал можно подвергать различным видам металлической обработки.

Ковкий чугун — его производят из белого сплава с обязательной термической обработкой. Получаемый материал используется главным образом для изготовления чугунных изделий, используемых в конструкции автомобилей и тракторов.

Углерод присутствует в составе половинчатого чугуна. В нём он представлен в форме графита и цементита. Используют его главным образом в качестве фрикционного материала при изготовлении деталей, от которых требуются высокие показатели износоустойчивости.

Высокопрочный чугун — этот сплав содержит шаровидный графит. Его образование происходит в процессе кристаллизации. Материал высокой плотности применяется для изготовления важных деталей, используемых в машиностроении. Также из него изготавливают элементы высокопрочных труб водопровода, а также составные части газо — и нефтепроводов.

Способность чугуна к свариванию

В технологическом смысле способность чугуна к свариванию очень низкая. Это обусловлено множеством причин:

Когда происходит быстрое охлаждение сварного шва, возникают отбелённые участки. Для них характерен высокий уровень твёрдости. Это негативным образом отражается на возможности обработки механическим способом.
Если свариваемые материалы нагреваются или охлаждаются неравномерно, то на сварном шве возникают трещины, что связано с высокой хрупкостью чугунного сплава.
Так как чугун является жидкотекучим сплавом, то сложной задачей является удержание от вытекания расплавленного металла. Это создаёт трудности для формирования сварного шва.
При сварке металла в шве могут возникать поры, что обусловлено интенсивным выделением газов.
Выполнение работ по свариванию чугунных изделий приводит к непроварам. Это обусловлено наличием тугоплавких оксидов, которые образуются в результате процессов окисления кремния и ряда других элементов, присутствующих в составе этого сплава.

Характеристики разновидностей чугуна

Основными компонентами этого сплава являются железо и углерод. Кроме них, чугун содержит разнообразные примеси, благодаря которым он приобретает определённые свойства. При производстве чугунного сплава доля углерода в нём не должна превышать 2,14%.

Если это условие не будет выполняться, то материал будет являться не чугуном, а сталью. Благодаря углероду он приобретает высокие показатели твёрдости, но при этом у него снижаются такие характеристики, как ковкость и пластичность.

Это объясняет то, что даже качественный чугун является хрупким материалом. При производстве отдельных марок чугуна в состав вводятся дополнительные присадки. Благодаря им чугун высокой плотности приобретает особые свойства.

Важной характеристикой этого металла является плотность. У него она находится на уровне 7,2 гр. на кубический сантиметр. Для производства деталей и изделий методом литья этот металл является подходящим материалом.

Детали и элементы, изготавливаемые из него, используются в различных отраслях промышленности. В плане плотности чугун лишь немного уступает некоторым маркам стали, которые по этой характеристике превосходят все сплавы железа.

Способы сварки чугунных изделий

Для выполнения сварки материала специалисты прибегают к использованию покрытых или угольных электродов. Кроме этого, применяется порошковая проволока, а также оборудование для газовой сварки.

Если рассматривать процесс сварки чугунных изделий высокой плотности с технологической точки зрения, то нужно выделить три основных направления:

Получение в составе материала качественного сварного шва.
Получение низкоуглеродистого сварного шва.
Получение шва, состоящего из сплавов цветных металлов.

При выполнении сварки чугунных изделий высокой плотности важной задачей является предотвращение возникновения закалённых участков. Во избежание этого выполняется предварительный прогрев деталей, которые будут сваривать. По степени прогрева выделяют следующие виды сварки:

горячая — при таком режиме сварки предварительный прогрев изделий осуществляется до температуры 600–650 градусов Цельсия;
полугорячая — подготовленное для сварки изделие высокой плотности подогревается до температуры 450 градусов Цельсия;
холодная сварка — выполняется без предварительного подогрева.

К использованию первых двух режимов сварки чугуна высокой плотности следует прибегать в тех случаях, когда стоит задача получить сплав высокой плотности в материале сварного шва, который приближен к основному материалу.

Горячая сварка. Когда выполняется этот режим, то подготовленная для сварки холодная деталь прогревается до 650 градусов Цельсия. Это позволяет создать условия равномерного нагрева и медленного охлаждения деталей после завершения работ.

Полугорячая сварка. Когда соединение чугунных изделий производится методом полугорячей сварки, то для решения задачи повышения графитизации прибегают к использованию способа введения графитизирующих веществ. В их качестве выступают алюминий, титан или кремний. Они внедряются в область сварки, а сами детали прогреваются до температуры меньшей, чем при горячей сварке.

Холодный способ сварки чугуна

К такому режиму соединения чугунных изделий высокой плотности прибегают в случаях, если наличие чугуна не предусмотрено в составе сварного шва.

Он также используется в тех случаях, когда необходимо получить чугун высокой плотности в составе материала шва при условии использования во время сварочных работ графитизирующих веществ и допустимости возникновения незначительных дефектов.

Чугун — достаточно популярный материал, который широко применяется в промышленности для изготовления различных деталей, узлов и механизмов. Его отличает высокая прочность и плотность, чем и обусловлена его востребованность.

Сварка чугунных деталей – это актуальная проблема, которая требует серьёзного подхода. При соединении заготовок или конструкций необходимо правильно выбрать подходящий режим сварки в зависимости от свойств и качественных характеристик сварного шва, который требуется получить.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

stanok.guru

Сплавы железа - Популярная химия

Сплавами называют материалы, состоящие из нескольких химических элементов, из которых хотя бы один является металлом.

В металлургии железо и все его сплавы называют чёрными металлами.

Все сплавы железа разделяют на стали и чугуны.

В чистом виде железо слишком мягкое, поэтому для повышения прочности в него вводят углерод. И в зависимости от его содержания сплавы железа делятся на стали и чугуны. Если углерода в сплаве содержится более 2,14%, то такой сплав называется чугуном. А если менее 2,14%, то это сталь.

Чугун

Обычно чугун содержит 2,5-4% углерода, 0,2-1,5% марганца, 1-4,5% кремния, примеси фосфора и серы.

По своей структуре чугуны делятся на белые и серые.

В белых чугунах большая часть углерода находится в виде цементита (карбида железа Fe3C). Такие чугуны очень твёрдые и хрупкие. Применяют их для изготовления деталей и конструкций, не требующих дальнейшей обработки.

В серых чугунах углерод содержится в виде структурного свободного графита. В изломе такой чугун имеет серый цвет. Он хорошо сваривается и обрабатывается режущими инструментами.

Очень давно, когда чугун только научились получать, его считали отходом производства, так как из-за его хрупкости из него нельзя было ковать изделия. Но позже расплавленный чугун научились заливать в формы и стали получать готовые чугунные изделия: пушечные ядра, посуду, решётки и др.

Получают чугун в доменных печах из железной руды. В состав железной руды входят оксиды железа. При плавке происходит их восстановление углеродом. В результате получается расплавленный металл с высоким содержанием углерода (чугун) и шлаки. Так как плотность чугуна в 2,5 раза выше плотности шлака, то он легко отделяется от шлаков.

Чугун выпускают для дальнейшей переделки в сталь и для литейного производства в чугунолитейных цехах.

Из чугуна изготавливают детали двигателей, цилиндры, втулки, станины, решётки, люки, тормозные колодки и др.

Сталь

Сплав железа с углеродом, в котором углерода содержится не более 2,14%, называют сталью.

По своему химическому составу различают сталь углеродистую и сталь легированную.

Углеродистая сталь, кроме углерода, содержит примеси кремния, серы и фосфора. Эта сталь имеет низкие электротехнические свойства, невысокую прочность. Она теряет твёрдость и режущую способность уже при 200о С. Кроме того, она подвергается коррозии в агрессивных средах.

Для улучшения физических и химических свойств стали в неё добавляют элементы, которые называют легирующими. А сама сталь называется легированной. В процессе легирования в сталь добавляют вольфрам, хром, никель, молибден, ванадий, а также большое количество марганца и кремния. Так, марганец увеличивает твёрдость и прочность стали. Медь делает сталь устойчивой к коррозии. А никель и хром увеличивает вязкость. Легированная сталь не имеет недостатков, присущих углеродистой стали.

По количественному содержанию добавок легированную сталь делят на три группы: низколегированную, среднелегированную и высоколегированную. Низколегированная сталь содержит не более 2,5% добавок. Среднелегированная – от 2,5 до 10%. А в состав высоколегированной стали входит более 10% добавок. Высоколегированные стали различаются на нержавеющие, жаростойкие и жаропрочные стали.

На заре металлургии сталь получали из железной руды в плавильных горнах. Но оказалось, что гораздо проще и дешевле получать сталь из чугуна. Поэтому в современной металлургии чугун переплавляют в сталеплавильных печах, чтобы выжечь из него излишки водорода. И получают высококачественную сталь.

Сталь – прочный и пластичный материал. Её используют в металлических конструкциях зданий, мостов, в опорах линий электропередач, трубопроводах, резервуарах, в производстве арматуры, посуды, различного электрооборудования. Без стали невозможно представить кораблестроение, автомобилестроение, авиастроение и многие другие отрасли современной промышленности.

ximik.biz

Отливки из чугуна, сплавов - Справочник химика 21

На многих машиностроительных заводах внедрены разработки кафедры по высокопрочному чугуну, биметаллическим отливкам, технологии рафинирования, модифицирования и легирования алюминиевых сплавов, замене высоколегированных хромоникелевых сталей безникелевыми, хромомарганцевыми, усовершенствованию технологии раскисления литейных сталей. [c.68]

Отливки цз алюминия и магния чистые и слаболегированные Штамповки (чистые и низколегированные) сталь, алюминий, магний, серебро, никель, вольфрам, титан Неметаллы стекло, фарфор Пластики (полистирол, оргстекло, резина) Отливки алюминиевые и магниевые сплавы, низколегированная сталь, чугун со сфероидальным графитом Штамповки медь, латунь, бронза, металлокерамика [c.278]

Комнат- ная 10-30 10-30 10-30 1 Для меди и ее сплавов То же Для алюминия в его сплавов Чугунные отливки [c.642]

Сплав железа с углеродом при содержании последнего более 1,7% называют чугуном. Чугун тверд, но хрупок и не поддается ковке или прокатке. Он используется главным образом для отливок тяжелых машинных частей (станин, маховых колес и т. п.) и на переработку его на сталь. Для улучшения свойств чугуна его легируют, что обеспечивает возможность широкого использования его в промышленности. Легирование чугуна и стали обычно проводят хромом, никелем, марганцем, кремнием, молибденом, вольфрамом, ванадием, титаном, алюминием, ниобием, кобальтом, медью, бором, магнием. От качества и количества легирующих элементов зависят свойства чугуна и стали. Требования к химическому составу выпускаемого промышленностью чугуна определяются условиями его назначения. Так, например, жаростойкий чугун должен соответствовать по химическому составу требованиям ГОСТ 7769—63, отливки из ковкого чугуна ГОСТ 1215—59 (табл. 20, 21). [c.270]

Рамы компрессоров, представляющие собой отливки коробчатой формы, имеют различную конфигурацию, в зависимости от схемы расположения цилиндров и конструктивного исполнения машины. Шатуны — штампованные или кованые. В нижних головках шатунов устанавливают подшипники скольжения, в верхних — подшипники скольжения или качения. Крейцкопфы — чугунные или стальные, цельнолитые или со съемными башмаками, с баббитовой заливкой или без нее. Для лучшей уравновешенности машин поршни ступеней низкого давления обычно изготовляют литыми из легких сплавов или сварными из стали. [c.14]

Многие сплавы имеют самое широкое применение. Так, сплав меди с оловом — бронза идет для отливки статуй, машинных частей и для чеканки монет, сплав меди с цинком — латунь, или желтая медь, служит для изготовления различных изделий. Сплав алюминия (около 95%) с магнием, медью и другими металлами — дуралюмин широко применяется вследствие своей прочности и легкости в авиационной промышленности. Олово со свинцом образует припой, а свинец с сурьмой и небольшим количеством олова — типографский металл, или гарт, который служит для отливки типографских шрифтов. Наконец, сталь и чугун, столь ши- [c.277]

МОДИФИЦИРОВАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ — материалы, подвергнутые модифицированию. В иром. масштабах используются с 30-х гг. 20 в. К М. м. относятся модифицированная сталь, модифицированный чугун и модифицированные цветные металлы и сплавы. В слитках или отливках М. м. содержатся мелкие равноосные зерна, тогда как в не-модифицированных материалах преобладает крупнокристаллическая дендритно. структура. В М. м. [c.831]

Сплав характеризуется высокой жаростойкостью (до 1100° С) и износостойкостью. Сплав в жидком состоянии чувствителен к перегреву и к развитию транскристаллизации, а также склонен к образованию в отливках напряжений, трещин, плен и черных пятен. Сплав обладает хорошей жидкотекучестью (как у ковкого чугуна) и плотностью, благодаря чему из него можно получать тонкостенные литые изделия [c.75]

Практическое применение имеют горячие покрытия цинком, оловом и свинцом, а также их сплавами. В частности, горячим способом оцинковывают кровельное железо и изделия из него (трубы, баки и т. п.), проволоку, чугунные отливки и т. д. [c.162]

Механические свойства литых изделий из чугуна, стали и других литейных сплавов зависят не только от химического состава этих материалов, но и от их структуры, зависящей от скорости остывания отливки. [c.67]

Форма ребер берется простейшей. Вогнутые ребра (фиг. 16, а), более благоприятные с точки зрения распределения напряжений, должны заменяться более дешевыми — прямолинейными (фиг. 16, б). Доводить ребра до края (фиг. 16, е) не рекомендуется, потому что это затруднит последующую обточку. Конструируя отливки, нужно учитывать, что чугун и тем более ферросилид и ему подобные сплавы хорошо работают на сжатие и плохо на изгиб и растяжение. Серый чугун работает на сжатие примерно в 4 раза лучше, чем на растяже- [c.71]

В машиностроительной промышленности природный газ используют в печах для плавки и нагрева металла и в сушилах. Плавильные печи применяют главным образом при производстве изделий из чугуна и цветных металлов и их сплавов. При плавке металлы и сплавы получают в жидком (расплавленном) состоянии с определенной температурой и составом, обеспечивающими качественную отливку. Нагревательные и термические печи применяют для нагрева металла перед пластической деформацией (ковкой, штамповкой, прессованием и т. д.) и при его термической обработке. Цель нагрева перед пластической деформацией — уменьшение сопротивления металла деформации (сопротивление деформации нагретой до П50—1250° С стали в 10—15 раз меньше, чем холодной). Цель нагрева при термической обработке (закалка, отпуск, отжиг, нормализация и т. д.) — изменение внутренней структуры металла и получение за счет этого заданных физикомеханических свойств. [c.455]

Железные сплавы в почвенных условиях обычно применяются, после горячей прокатки, протяжки (трубы, профили) или после отливки (чугунные детали и трубы). Применяемая механическая очистка предназначенных к укладке в землю труб снимает обычно с трубы посторонние загрязнения или неплотно приставшую окалину. Поэтому эксплуатируемые в почвенных условиях стальные конструкции имеют на своей поверхности в большей или меньшей степени сохранившуюся высокотемпературную окалину. Указания о вредном влиянии несплошной окалины на коррозию конструкции в почве не столь определенны и однозначны, как, например, в ошношении карровии стали в морокой воде. [c.151]

В Советском Союзе распространены две марки железокремнистых сплавов (кремнистых чугунов), различающиеся содержанием кремния и углерода С15 (0,5—0,8% С, 14,5—157о Si) и С17 (0,3—0,8% С, 16,0—18,0% Si). Чем больше в сплаве кремння, тем меньше должно быть углерода. Оптнму.л])Ное содержание углерода соответствует эвтектическому составу для. данного сплава. Благодаря большому сродству кремния к железу, углерод не дает карбидов железа. Силав С17 применяется в тех случаях, когда требуются отливки с повышенной коррозионной стойкостью. [c.239]

Поршни со штоками для наилучшего уравновешивания выполнены с одинаковой массой (19 кг). Поршень 1-й ступени отлит из алюминиевого сплава поршень П-й ступени — из чугуна в виде пустотелой отливки. Поршни скользящего типа имеют направляющие из текстолита и цилиндрическую посадку на штоке. Со стороны вала они упираются в бурт штока, а с противоположной стороны затягиваются гайкой. Штоки выполнены из стали 45 с поверхностной термообработкой. Поршневые кольца текстоли- [c.329]

В качестве материала для отливки тронковых поршней применяют чугун СЧ24—44 или СЧ28—48 и специальные алюминиевые сплавы, преимущественно кремнеалюминиевые различных составов [13]. Алюминиевые поршни отличаются меньшим весом и коэффициентом трения, но уступают чугуну по износостойкости. Все поршни подвергают старению. [c.394]

ГРАФИТИЗАЦИЯ — образование графита в карбидсодержащих металлических сплавах (преимущественно на основе железа), карбиды которых при атмосферном давлении нестабильны. Г. происходит при повышении т-ры и заключается в формировании и росте зародышей графита в металлической основе снлава (вследствие диффузионного притока атомов углерода растворяющегося карбида и самодиффузии атомов металла от поверхности графита). Чем выше т-ра, тем больше скорость образования графита. Г. ускоряют предварительной закалкой сплавов, их деформацией, облучением частицами с высокой энергией, введением кремния, реже — алюминия, которые способствуют выделению графита. Затрудняют Г. элементы (напр., хром и марганец), увеличивающие стойкость карбидов. Г. часто используют при получении изделий из ковкого чугуна. Для этой цели исходные отливки делают из белого чугуна (где углерод содержится в карбиде железа) и подвергают длительному высокотемпературному отжигу, в результате которого карбид железа распадается, возникают графита включения. Графитизируют и некоторые стали (см. Графитизированная сталь), однако для многих из них [c.312]

К. Н. Миняйловским, А. И. Мартыновой и Л. М. Пикулиной проведено исследование комплексно легированных чугунов с различным содержанием ванадия (3,74—8,10%) [46]. Изменяя степень легирования и скорость охлаждения, получали отливки, структура которых при наличии ванадиево-карбидной эвтектики и вторичных карбидов ванадия отличалась строением матрицы (перлитная, аустенитная с 3—6% мартенсита, аустенито-мартенситная, мартен-ситная, перлито-бейнитная, мартенсито-бейнито-аустенитная). Анализ экспериментальных данных показал, что наибольшая износостойкость характерна для сплавов, имеющих аустенитную матрицу с 3—15% мартенсита. [c.35]

Подобно сталям добавки 0,2—0,6 % В1 к сплавам на основе алюминия улучшают их механическую обработку, а добавка 0,2—0,4 % В1 к алюминиймагниевым сплавам предотвращает их растрескивание при вальцевании. Добавки висмута в последнее время также используют в медных сплавах вместо свинца при изготовлении осветительных приборов. При добавлении висмута к бронзам удается существенно повысить их литейные свойства и коррозионную стойкость, а к меди — получать отливки с мелкозернистой структурой. В автомобильной и станкостроительной промышленности введение 0,002—0,005 % В1 улучшает характеристики чугунных отливок — увеличивает сопротивление износу и удваивает их жизнь, существенно сокращает дорогостоящий цикл прокаливания стали и деталей из чугуна при их ковке. Добавка 0,005 % В1 при получении шаровидных фафитовых отливок улучшает ударное сопротивление и пластичность. [c.10]

Для спектрометричеаского анализа сплавов обычно применяют отливку проб в кокиль, что позволяет получать образцы разной формы стержневые, цилиндрические, дисковые и т.д. В случае отливки проб чугуна хорошие результаты дает применение медного кокиля, позволяющего получать образцы в виде дисков диаметром 45 мм, толщиной 15 мм и хвостовиком в центральной части размером 15-20 мм в поперечнике. Рекомендуется также отливка проб в форме усеченного конуса высотой 75 мм и с диаметром оснований 50 и 35 мм или в виде четырехгранной призмы высотой 40 и стороной основания 20 мм. [c.417]

Технологические свойства высокох ромистого чугуна имеют некоторые особенности. Из-за значительной усадки при затвердевании возможны усадочные раковины и трещины в отливках. Для устранения дефектов, связанных с высокой усадкой этих сплавов, необходимо предусматривать при изготовлении форм и плавке чугуна определенный комплекс мероприячий. Литейные свойства улучшаются при повышении кремния до 1,7%. Формовочные смеси должны обладать повышенной газопроницаемостью и хорошей податливостью. Для уменьшения внутренних напряжений, особенно в отливках сложной конфигурации, и улучшения обрабатываемости резанием рекомендуется их отжигать при медленном [c.64]

Особенностью спектрального анализа чугунов является относительно большое влияние структуры образцов на результаты их анализа. Оно проявляется при определении не только кремния [18, 159, 269, 355, 357, 367—368 и др.], но и ряда других элементов [324, 331]. Так, при определении хрома, магния, титана изменение структуры, обусловленное различной скоростью охлаждения сплава (отливка в землю и в кокиль), приводит к ошибке около 10% (отн.), а при определении малых содержаний алюминия до 30% (отн.) (искровое возбуждение) [331]. Обычно подобные влияния более резко выражены при исиользо-вании дугового возбуждения. [c.12]

Более производительные спектрографические методы определения высоких содержаний ванадия могут конкурировать с методами маркировочного химического анализа лишь в том случае, если погрешность результатов, получаемых с их помошью, не превышает 0,7% (отн.). В связи с этим особенно важно получить однородную пробу. Такая проба может быть получена при отливке сплава в металлический кокиль типа применяемого при анализе чугунов (см. гл. I, рис. 1). [c.48]

Юкалов И. Н, Химически стойкие отливки из чугуна. Металлы и сплавы в химическом машиностроении. — Труды НИИхиммаша, Вып, 40. М,, ОНТИ, 1962. [c.752]

Большое значение имеет плотность самого покрываемого изделия и покрытий. Особенно пористы изделия, полученные отливкой из чугуна и цинковых сплавов. На металлах, покрывающих пористую основу — на цинке, кадмий, пслуде — часто выступают темные пятна, особенно из щелочных ванн это электролит, поглощенный порами и затем выступающий из них. Уменьшение пористости покрытий достигается тщательной механической обработкой поверхности изделия, увеличением толщины покрытий, [c.336]

Для отливки решеток используются карусельные автоматы, на которых вертикально установлены чугунные формы, состоящие из двух половинок выемками, соответствующими форме отливаемой решетки. В верхней части обеих половинок формы имеется литник, куда центробежным насосом из котла заливается определенное количество свинцово-сурьмяного сплава. Температура сплава в котле поддерживается в пределах 420—500°С. Для лучшего отделения решетки и получения качеспзенных отливок на поверхность формы периодически наносится слой порошкообразного вещества (пробковая мука, копоть и т. д.). Пластины больших размеров, а также поверхностные пластины отливаются вручную. [c.508]

Литейные формы для поверхностных пластин имеют довольно сложную конструкцию. В чугунные рамы монтируют гребенки из мунц-металла (сплав меди с 40% цинка и небольшим содержанием свинца). Гребенки, называемые ламелями, представляют собой пластины, имеющие с одной стороны острые зубцы, чередующиеся с впадинами. Сторона чугунной рамы с установленными в нее рядами ламелей является рабочей поверхностью формы. Полость формы, заполняемая чистым свинцом, образуется при соприкосновении вершин ламели одной половины формы с вершиной встречной ламели другой половины. Образуемая набором ламелей двух рам сложная полость точно воспроизводит форму отливки поверхностной пластины. [c.156]

Легированные чугуны получаются подобно легированным сталям. Особый интерес представляют сплавы, известные под названием ферросилидов, или кремнистых чугунов, с содержанием 14,5—18% кремния (ГОСТ 2233—43). Они стойки к HNO3 всех концентраций, даже при температуре кипения, к серной кислоте (до 98%), нагретой до 100° С. Однако стойкость их к НС1, растворам едких щелочей и восстановительным средам недостаточна. Если ввести в состав ферросилида С-15 3,5—4% молибдена, получается кремнемолибденовый чугун марки МФ-15, известный под названием антихлор. Этот материал пригоден для изготовления деталей, работающих в среде горячей НС1. Изделия из ферросилидов (отливки) обладают высокой твердостью, хрупкостью и плохо переносят местный или быстрый нагрев. [c.18]

Строение сплавов железа с углеродом. Расплавленное железо растворяет до 4% углерода, а в кристаллах у-железа растворяется лишь 2% углерода. Поэтому при затвердевании сталей весь углерод удерживается в кристаллической решетке у-железа, а при затвердевании чугунов избыток его выделяется либо в виде графита, либо в виде карбида железа РезС, т. н. цементита. Если чугун охлаждается медленно, получается серый чугун. Отливки из серого чугуна состоят из кристаллов железа, переслоенных тонкими и широкими чешуйками графита. Рисунок 244 показывает, как [c.698]

chem21.info

чугун действие на сплавы железа

Лопасти мешалки быстро изнашиваются под действием стружки. Поэтому их необходимо изготовлять из материалов повышенной твердости, например, из кремнистого чугуна (сплава железа с содержанием 14—16% кремния и до 1% углерода). Иногда чугунные или стальные лопасти мешалок обкладывают листовой хромоникелевой сталью. [c.260]

Проведенное автором исследование коррозийного действия образующихся при окислении масла карбоновых кислот показало, что действие их на металлы (чугун, сталь, мягкое железо, медь, баббит) незначительно до кислотного числа 1,5 мг и при отсутствии воды. Сопротивляемость же металлов действию кислот возрастает в том порядке, как они здесь перечислены, т. е. наименее устойчивым оказывается чугун и наиболее устойчивыми — медь, медные сплавы и баббит. [c.396]

Н. И, Черножуков показал, что растворимые в масле высокомолекулярные органические кислоты могут действовать на железо и железные сплавы (сталь, чугун) только после того, как в результате совокупного действия воды и кислорода на поверхности железа образовался слой гидрозакиси. [c.396]

Чугун представляет собой сплав железа с углеродом, содержание которого не ниже 2% (обычно колеблется от 2 до 4%). Углерод находится в сплаве в,виде цементита или свободного графита, имеет серым излом крупнозернистого строения (серый чугун по ГОСТ 1412—54). Являясь хрупким материалом со слабым сопротивлением действию динамических нагрузок (сотрясения, удары), чугун имеет хорошие литейные свойства, легко обрабатывается и широко применяется при изготовлении и ремонте аппаратуры и оборудования. Существует три основных вида чугуна серый, белый и ковкий. Особенно ценными качествами обладает модифицированный чугун (по ГОСТ 1412—54). Он отличается высоким сопротивлением росту при повышении температуры и устойчивостью к коррозии. [c.15]

Подготовленный таким образом образец подвергают травлению для выявления микроструктуры. Список необходимых реактивов, применяемых для выявления структуры сплавов железа (сталей и чугунов) и для цветных металлов с характером их действия, приведен в табл. 36, 37 и 38. [c.166]

Для правильного представления о сущности защитного действия бетона необходимы некоторые сведения из теории электрохимической коррозии металлов [107]. Устойчивой формой существования железа в атмосферных условиях Земли является его окисленное состояние. Элементарное железо, в отличие от благородных металлов, в природе не встречается. Его получают восстановлением окислов, из которых в основном состоят железные руды, и оно вновь обращается в окислы в результате коррозии стали и чугуна — основных сплавов, в виде которых железо используется. [c.16]

Чугунами называют широкий круг сплавов на основе железа, содержание углерода в которых превышает. 1,7 %. В настоящее время улучшение качества чугунов позволяет все чаще использовать их для изготовления ответственных деталей, в частности, коленчатых валов автомобилей и тяжелых дизельных двигателей. Существенным преимуШеством чугуна является свойство слегка расширяться при затвердевании. Это делает чугун идеальным материалом для изготовления литых деталей. Чугунные изделия отличаются повышенной стойкостью против коррозионного растрескивания, однако под действием циклических напряжений в агрессивной среде чугун разрушается от коррозионной усталости. Наименее стоек к коррозии под напряжением высокопрочный чугун, [c.40]

Однако значительно чаще используют металлические сплавы на основе железа (сталь и чугун), алюминия, магния, меди (бронза, латунь), никеля, ниобия, титана, тантала, циркония и других металлов. Практически все переходные металлы и лантаноиды, а также многие непереходные металлы выступают в качестве компонентов подобных сплавов. Отметим, что если металлы и сплавы в ряде случаев и уступают свои позиции неметаллическим материалам, то это связано в первую очередь с их коррозией, т. е. химическим разрушением под действием окружающей среды. Строго говоря, коррозии подвергаются и любые неметаллические материалы (например, полимеры, керамика и стекла), однако чаще всего говорят о коррозии металлов, так как она наносит максимальней вред из-за относительно высокой скорости этого процесса, значительной стоимости металлических конструкций и ограниченности природных ресурсов металлов. Отметим, что каждая шестая домна в нашей стране работает, чтобы возместить прямые потери металлов от коррозии. [c.136]

Данные о коррозионной стойкости различных металлов и сплавов, а также неметаллических покрытий в водных растворах формальдегида [34, 35] приведены в Приложении 1. Для сравнения там помещены соответствующие данные для растворов муравьиной кислоты, не содержащих формальдегид, а также сведения о коррозионной агрессивности метанола. Как следует из сопоставления таблиц Приложения I, достаточно стойкими к воздействию растворов формальдегида при нормальной и повышенной температуре являются такие металлы, как чистое железо и алюминий, медь, никель, свинец, серебро, тантал, титан и др. Многие из этих металлов, а также платина, ниобий и цирконий мало подвержены коррозии и в присутствии значительных количеств муравьиной кислоты. Однако большинство перечисленных материалов либо слишком дефицитны, либо по физико-механическим свойствам непригодны для изготовления производственной аппаратуры. Из числа конструкционных материалов, применяющихся на практике, достаточно стойки по отношению к формалиновым растворам, в особенности при повышенной температуре, далеко не все. С учетом практической неизбежности накопления хотя бы небольших количеств муравьиной кислоты, непригодны для работы в формалиновых средах, помимо углеродистых сталей, хромистые сплавы, а также некоторые марки алюминия, бронзы, латуни, чугуна и т. д. Напомним, что в соответствии с действующим ГОСТом по коррозионной стойкости металлы разделяются на шесть групп и оцениваются по десятибалльной шкале, причем при скорости коррозии выше 0,1 мм/год материал считается пониженно стойким. [c.30]

Никель, как и железо, способен к пассивации. Его пассивность в отличие от железа более устойчива и может возникать на воздухе, в водных растворах щелочи и при анодной поляризации. Добавка никеля к стали или чугуну обычно оказывает облагораживающее действие а черные металлы, их сплавы с никелем более стойки к коррозии. Пассивность никеля обусловлена образованием стойких окисных пленок, закрывающих поверхность металла и затрудняющих переход его ионов в раствор. В зависимости от способа пассивации строение и состав окисных пленок могут быть различны. Пассивность никеля может вызываться хемосорбцией гидроксильных или кислородных ионов иа поверхности металла, образованием его окислов и гидроокисей или других нерастворимых в данном растворе соединений. Пассивирование никеля при анодной поляризации определяется свойствами анионов электролита и сильно зависит от величины pH раствора чем больше его pH, тем скорее и полнее пассивируется металл . Пассивации способствуют также повышение анодной плотности тока, снижение температуры и наличие в растворе ионов никеля. Противоположное влияние на пассивацию никеля оказывает присутствие в электролите хлор-иона, сульфатов, карбонатов и других кислотных анионов 5 З", а также наличие примесей в металле Агрессивное действие ионов хлора и кислородсодержащих анионов проявляется тем сильнее, чем меньше концентрация щелочи. В растворах карбонатов никелевый анод нестоек. [c.212]

Особенно большое значение нержавеющая сталь имеет при изготовлении химической аппаратуры, где чаще всего применяются стали, содержащие 14—20% хрома, 7—12% никеля и не более 0,2% углерода. Особый сплав, отличающийся большой стойкостью действию кислот и щелочей, имеет состав никеля—58%, молибдена—17%, хрома—14%, вольфрама—5%, железа—6%. Получают также стойкие сплавы из цветных металлов. Например, сплав, стойкий к концентрированной азотной кислоте, ряду органических кислот, окислам азота и т. д., имеет состав алюминия—95%, меди—4%, магния—0,5% и марганца—0,5%. Для химического аппаратостроения очень пригодными оказались высококремнистые кислотоупорные чугуны с содержанием 15—18% Е .. Щелочноупорный чугун готовят с малым содерн анием кремния (так как кремний частично растворяется в щелочах). [c.341]

Механическая обработка железа, цветных металлов и их сплавов производится, как правило, вальцеванием, т. е. непрерывным прессованием материала на вращающихся чугунных или стальных вальцах, обеспечивающих придание нужной формы готовой продукции. При этом получаются листы, пластины, полосы, профили, стержни, проволоки и т. п. Приводимые в действие два (и более) вальца образуют прокатный стан, который вместе с двигателями (паровыми машинами, электродвигателями) составляет комплект прокатных станов. В зависимости от температуры, при которой происходит процесс прокатки, различают холодные и горячие прокатные станы ковкое железо перед прокаткой нагревается в специальных печах до светло-красного каления. При прокатке железа и алюминия вальцы и их опоры должны смазываться животными и растительными жирами или минеральными маслами. [c.148]

Кроме того, существенное значение имеет химическая активность холодильного агента. Аммиак, будучи нейтральным по отношению к чугуну, железу и стали, действует разъедающе на медь и ее сплавы, что делает невозможным применение медной арматуры. Сернистый газ за счет проникания влаги в него образует с водой сернистую кислоту, которая быстро разъедает железо, чугун и сталь, что требует при его применении в качестве холодильного агента устройства змеевиков конденсатора и испарителя из красной меди. [c.253]

Корпус или камера центробежного насоса делается большей частью из чугуна, при больших же напорах — из стали. Для перекачивания жидкостей, действующих химически на железо, применяются в зависимости от свойств жидкости насосы из бронзы, кремнистого чугуна, специальных сталей или твердых сплавов свинца применяются также камеры, покрытые резиновым слоем или эмалью, и, наконец, для некоторых кислот весь насос, не исключая рабочего колеса, делается из кислотоупорных материалов, даже из керамиковой глины. Форму проходной камеры выбирают таким образом, чтобы переход жидкости из рабочего колеса в напорную трубу сопровождался по возможности меньшими потерями. Поэтому камера имеет, как видно из чертежей, или спиральную форму с сечением, увеличивающимся по направлению к выходу, или же форму тела вращения, в котором концентрически помещается колесо. Вторая форма камеры применяется преимущественно в тех случаях, когда скорость жидкости уже в достаточной степени уменьшена направляющим аппаратом и можно не опасаться появления больших сопротивлений от несколько неравномерного течения в различных частях цилиндрической камеры. Эта неравномерность течения компенсируется удобствами изготовления насоса и его сборки и легким доступом к его частям, особенно необходимым при многоступенчатых насосах. [c.69]

Применение алюминия. Легкость, механическая прочность, высокая электро- и теплопроводность, стойкость к действию воздуха, воды, некоторых кислот и органических соединений обусловили широкое применение алюминия в технике. Сплавы алюминия применяются в авиа- и автомобилестроительной промышленности. Большую роль играет алюминий в металлургии железа, где его используют в качестве добавки в производстве жароустойчивой стали. Алюминием насыщается поверхность чугунных и стальных изделий для придания им жароустойчивости и предохранения от коррозии. Алюминий применяется в производстве посуды, цистерн, труб, различных аппаратов и предметов домашнего обихода. Алюминиевая фольга используется для упаковки пищевых продуктов и изготовления электрических конденсаторов. Грубозернистый порошок алюминия идет для осветительных ракет, получения термита, для восстановления металлов. Тонкий порошок алюминия служит для изготовления- аммоналов, серебристой краски, устойчивой к атмосферному влиянию. Используется алюминий в производстве высококачественных зеркал, так как алюминиевая поверхность отражает около 90% падающего на нее излучения. В электропромышленности применяются главным образом алюминиевые провода. [c.441]

На основе железа изгото.вляются сплавы с повышенной коррозионной стойкостью. Из низколегированных сплавов с повышенной коррозионной стойкостью применяются стали с небольшой добавкой меди (0,2—0,5%), а также стали и чугуны с небольшой добавкой никеля. Медистые стали более стойки в атмосфере и пресной воде в кислых растворах, сильно загрязненной атмосфере, а также растворах хлористых солей (морская вода) они не имеют преимуществ по сравнению с обычной сталью. Благоприятное действие меди объясняется тем, что, выделяясь в виде мельчайших катодных выключений, медь вызывает сильную анодную поляризацию железа кроме того, слой продуктов коррозии значительно плотнее и имеет лучшие защитные овойства, чем на стали, не содержащей меди. Лакокрасочные пленки на медистой стали более устойчивы, чем на обычной. [c.69]

Защита от коррозии имеет исключительно важное значение для черных металлов—железа, чугуна и стали, так как эти металлы имеют наибольшее распространение в технике и быту, но в силу своих физико-химических свойств наиболее подвержены действию коррозии. Ряд цветных металлов и сплавов — алюминий, магний, медь, бронза, латунь и другие также подвергаются коррозии, но в значительно меньшей мере, чем черные металлы, и тоже в некоторых случаях подвергаются защитным покрытиям более стойкими металлами, бесцветными или цветными лаками, а также оксидированию и пассивированию. [c.50]

Если в приведенной выше реакции добавить железо, то получают сплав ферросилиций с 40—90% 51, применяемый для получения кремнистых чугунов (с 12—17% 81). Кремнистые чугуны особенно стойки к действию кислот, поэтому их используют в химическом машиностроении. В доменной печи при восстановлении окиси кремния(1У) углем также образуется немного кремния. Этим объясняется содержание небольших количеств кремния в обыкновенном чугуне. Технический кремний используется как раскислитель в металлургии. При добавлении в расплавленную медь кремний восстанавливает окись меди до металла. При этом получают так называемую кремниевую бронзу, которая является чистой медью, а не ее сплавом. [c.504]

Условия храиеиия и перевозки серной кислоты зависят от ее концентрации. Кислота крепостью до 75% слабо действует на свинец, горячая кислота крепостью выше 75% агрессивна по отношению к свинцу. Концентрированная кислота при 275° С легко растворяет свинец. Моногидрат и дымящаяся кислота агрессивны по отношению к свинцу и в холодном состоянии. Крепкая кислота, особенно концентрированная, очень слабо воздействует на железо. Чугун в (Некоторых случаях более устойчив, чем железо. Для ды- мящейся кислоты чугун непригоден. Сплавы железа и силиция очень устойчивы против недымящейся кислоты и широко применяются для концентрации кислоты до 98%. [c.118]

Железо и его сплавы—чугуны, стали, ферросплавы, некоторые сверхтвердые сплавы—обычно темного или серовато-блестящего (стального) цвета. Удельный вес нх около 8. Как само железо, так и лшогие его сплавы растворяются в разбавленной и концентрированной НС1, а также в разбавленных HoSO и HNO3. Концентрированная HNO3 делает железо пассивным . При этом оно покрывается с поверхности тонкой пленкой окислов, защищающей металл от соприкосновения с кислотой, вследствие чего растворение его прекращается. Подобным же образом действуют на железо и его сплавы и некоторые другие окислители. [c.242]

Из серого чугуна изготовляют, кроме того, опоры для мешалок, чанов, автоклавов и других сосудов. Зубчатые колеса для более легкого хода должны быть фрезерованы желательно также все крупные приводы снабжать шарикоподшипниками, что экономит энергию и смазочные материалы. Станина и неподвижные (головные) плиты фнльтр-прессов отливаются из чугуна, но струны не делают из чугуна, так как чугун не обладает достаточной прочностью к растяжению. Автоклавы, рассчитанные на рабочее давление до 40 ат, изготовляются из серого чугуна. Для работы при более высоких давлениях применяют стальное литье, так как чугунное литье при отливке деталей слишком больших размеров пузырится и, кроме то го, пришлось бы делать слишком толстые стенки. Стальной автоклав, изображенный на рис. 43. имеет, например, толщину стенки 80 мм и весит 10 т. Автоклав диаметром 1200 мм, рассчитанный на рабочее давление до 40 ат, изготовленный из серого чугуна, должен иметь стенки толщиной около 400 мм и весить около 60 г. Такие чудовищные аппараты технически неприемлемы, хотя бы из-за огромных напряжений, возникающих при нагревании. Из серого чугуна изготовляют также котлы для плавления в производстве нафтолов добавка 1—3% никеля чрезвычайно повышает устойчивость чугуна к щелочам. Расплавленные щелочи, особенно едко е кали, вызывают сильную коррозию железа. Чугун, легированный 12% кремни я и 4—6% алюминия, полностью или частично устойчив к кислотам. Этот сплав железа—кремния—алюминия довольно сильно разрушается только соляной кислотой, которая вообще является кислотой, наиболее сильной по своему корродирующему действию. Этот сплав впервые был применен в Англии под названием а й р о н э к и т э н-т а й р о н . [c.322]

Кремний часто получают в виде сплава с железом (ферросилиция) сильным накаливанием смеси SiOj, железной руды и угля. Сплавы, содержащие до 20% Si, могут быть, таким образом, изготовлены в доменных печах, более высокопроцентные — в электрических. Ферросилиций непосредственно используется для изготовления кислотоупорных изделий, так как уже при содержании 15% Si на металл не действуют все обычные кислоты, кроме соляной, а при 50% Si —перестает действовать и НС1. Важнейшее применение ферросилиций находит в металлургии, где он употребляется для введения кремния в различные сорта специальных сталей и чугунов. [c.587]

Тамман и Кестер [156] установили, что коррозия цинка, кадмия, олова, алюминия, сурьмы, висмута, хрома, железа, кобальта и никеля в атмосфере сухого сероводорода является ничтожной. К аналогичным выводам пришли Аккерман, Тамаркина и Шултин [157], изучавшие поведение в сухом сероводороде алюминия, латуни, железа, чугуна и легированных сталей. При комнатной температуре указанные сплавы не корродировали, при 100 наблюдалось уже незначительное усиление коррозии. Шкловский [158], изучавший подробно поведение металлов в сухом и влажном сероводороде, также считает, что сухой сероводород при нормальной температуре слабо действует на металлы. [c.193]

КИСЛОТОСТОЙКИЕ МАТЕРИАЛЫ — материалы, отличающиеся повышенной кислотостойкостью, вид химически стойких материалов. В пром. масштабах используются с середины 18 в. Различают К. м. металлические и неметаллические. К металлическим К. м. относятся сплавы на основе железа, а также цветные металлы и их сплавы (см. также Кислотостойкие сплавы). Кислотостойкие сплавы на основе железа углеродистые стам (нелегированные, низколегированные), содержащие до 1% С высоколегированные стали, имеющие в своем составе хром, никель, медь, марганец, титан и др. хим. элементы чугуны (нелегированные, высоколегированные), содержащие более 2,5—2,8% С. Кислотостойкие цветные металлы никель, медь, алюминий, титан, цирконий, олово, свинец, серебро, ниобий, тантал, золото, платина и др. Углеродистые стали стойки в растворах холодной азотной к-ты (концентрация 80—95%), серной к-ты (выше 65%) до т-ры 80° С, в плавиковой к-те (выше 65%), а также в смесях азотной и серной к-т. На углеродистые стали сильно действуют органические к-ты (адипиновая, муравьиная, карболовая, уксусная, щавелевая), особенно с повышением их т-ры. Высоколегированные стали, отличаясь повышенной стойкостью к коррозии металлов (см. также Коррозионностойкие материалы), являются в то же время кислотостойкими. Большинство легирующих добавок значительно повышают кислотостойкость сталей. Так, медь придает хромоникелевым сталям повышенную стойкость к серной к-те. Сталь с 17—19% Сг, 8-10% Мп, 0,75-1% Си, 0,1% С и 0,2—0,5% Si стойка в азотной к-те (любой концентрации и т-ры вплоть до т-ры кипения) и многих др. хим. соединениях (см. Кислотостойкая сталь). Кислотостойки высоколегированные чугуны никелевые, хромистые (см. Хромистый чугун), алюминиевые (см. Чугалъ), высококремнистые (ферросилиды), хромоникель-медистые (см. Нирезист), хромони-келькремнистые (никросилал). Наиболее распространены ферросилиды [c.586]

Область гомогенности т1-фазы (А Рег) лежит между 44,5 и 47% железа [476]. Переход от т]-фазы к железу характеризуется областью а-твердого раствора. -Фаза (А Ре) и б-фаза (А1Ре) не найдены. Языкообразная форма фазовой границы обусловлена высокой скоростью диффузии в т1-фазе. Слой сплава, образующийся на чугуне при действии расплавленного алюминия (например при способе АИ1п), состоит из А Рег (т]-фаза) и карбида алюминия [490]. [c.178]

Свободный кремний получается в аморфном и кристаллическом состояниях. Аморфный кремний получается, подобно алюминию, при разложении натрием кремнефтористого натрия Ма - 51р -1-4На = бЫаР-1-5 . Обрабатывая полученную массу водою, извлекают фтористый натрий, а в остатке получается бурый порошкообразный кремний, который, для освобождения от могущего образоваться кремнезема, обрабатывают плавиковою кислотою. Порошок аморфного кремния не блестящ, при накаливании легко воспламеняется, но сгорает не вполне он плавится при очень сильном накаливании и напоминает уголь [465]. Кристаллический кремний получается, подобно аморфному, но только при замене натрия алюминием ЗЫа"31Р 4-4А1 = 6NaP -р 4А1Р 35 . Другая часть алюминия, оставаясь в металлическом состоянии, растворяет кремний и выделяет его при охлаждении в кристаллическом виде. Избыток алюминия после сплавления удаляется посредством соляной кислоты пред обработкою плавиковою кислотою.. Кремнезем 510 в жару электрической печи легко восстановляется карбидом кальция СаС , и тогда кремний получается в сплавленном состоянии. В жару доменных печей, где получается чугун, кремний восстановляется и входит в состав чугуна, потому что способен давать с железом сплавы, подобные чугуну. Наилучшие кристаллы кремния получаются при растворении его в расплавленном цинке. Смешивают 15 ч. кремнефтористого натрия, 20 ч. цинка и 4 ч. натрия, и эту смесь бросают в сильно накаленный тигель, а поверх смеси всыпают прокаленной поваренной соли когда масса расплавится, ее перемешивают, охлаждают, обрабатывают соляною кислотою и потом промывают азотною. Кремний, в особенности кристаллический, как графит и уголь, нисколько не действует на упомянутые кислоты. Он образует черные, сильно блестящие, правильные октаэдры, уд. веса 2,49, плохо проводящие электричество и неспособные загораться даже [c.135]

Материал для реторт. Исследователи, разрабатывавшие цио нид-иый процесс, прилагали много усилий для изыскания соответствующего металла для реторт. Наилучший материал, найденный до настоящего времени, представляет собою сплав, содержащий около 28% хрома, 8% никеля и остальное — железо. Большие трубы, изготовленные из этого сплава, были впервые выставлены несколько лет тому назад на Ежегодной выставке химической промышленности. Повидимому этот сплав, даже при применении высоких температур, вполне противостоит действию окисляющего пламени газов, содержащих окись углерода, и расплавленных циаиидов. Он также обладает высокой механической прочностью при рабочих температурах цианидного процесса. Нет никаких сведений относительно продолжительности жизни такой реторты при цианидном процессе, за исключением того, что скорость разрушения очень невелика. На Американском химическом заводе № 4 прогорание чугунных реторт было главной статьей расходов. Реторты из нихрома были несколько лучше, но не настолько, чтобы оправдать добавочную стоимость. [c.266]

Число подобных примеров исключительно велико соответствующие наблюдения встречаются почти во всех работах, посвящённнь1х количественному анализу с помощью искры. Аналогичным образом действует, например, термообработка проб. Так, например, соотношение интенсивностей линий кремния и железа в ковком чугуне после термообработки увеличивается в 2—3 раза. Существенно влияет термообработка и на интенсивность линий легирующих элементов в легких сплавах (рис. 62) и т, д. [c.78]

chem21.info