Федеральне агентство з освіти
Самарський державний економічний університет
Кафедра промислової технології та товарознавства
РЕФЕРАТ
з технічних основ виробництва
на тему: "Технологічні основи виробництва кольорових металів: міді, алюмінію, магнію, титану "
Виконали: студентки
2 курсу ПЕФ ЕСП
Толстова Тетяна
Липей Олена
Наук. рук.: Тарасов А.В.
Оцінка: ______________
Самара - 2009
Зміст
Введення
Глава 1. Виробництво міді
Глава 2. Виробництво алюмінію
Глава 3. Виробництво магнію
Глава 4. Виробництво титану
Висновок
Список використаної літератури
Введення
З кольорових металів важливе промислове значення мають алюміній, мідь, магній, свинець, цинк, олово, титан. Але вартість кольорових металів у порівнянні з чорними висока, тому у всіх випадках, коли це припустимо, їх намагаються замінити чорними металами або неметалевими матеріалами.
Технологія металів - наука про властивості, способи одержання і обробки металів.
Технологія металів та інших конструкційних матеріалів є комплексною дисципліною, що містить основні відомості про способи отримання машинобудівних матеріалів і засобах їх фізико-хімічної переробки з метою додання їм властивостей і конфігурацій, необхідних в машинобудівному виробництві. Технологія металів і матеріалів висвітлює технологічні методи формоутворення заготовок литтям, обробкою тиском, зварюванням, а так само методи обробки матеріалів різанням.
Карл Маркс у першому томі "Капіталу" вказує, що "Економічні епохи розрізняються не тим, що виробляється, а тим, як проводиться, якими засобами праці ". Маркс зазначає, що доісторичні часи піддаються поділу "по матеріалу знарядь і зброї: кам'яний вік, бронзовий вік, залізний вік ". Понад 6 млрд. тонн металу, укладеного в машинах, спорудах, засобах транспорту і т.п., є тією базою, на якій заснована сучасна матеріальна культура.
Розвиток металурги своїми витоками сягає в глибоку старовину. Видобуток залізної руди і отримання з неї металу вироблялися на території стародавньої Русі задовго до нашої ери.
Металургія кольорових металів в дореволюційній Росії носила вельми обмежений характер. Потреба країни в кольорових металах задовольнялася переважно шляхом імпорту. За роки індустріалізації у нас в країні не тільки збільшено виробництво міді, свинцю, цинку, але й створені зовсім нові галузі промисловості. Випускають метали, раніше не вироблялися в Росії, такі як алюміній, магій, нікель, титан, вольфрам, молібден, германій.
В області розробки і вдосконалення технології металургійного виробництва велика роль вітчизняних вчених, науково-дослідних інститутів і новаторів виробництва. Великим внеском у справу розвитку металургії чавуну є праці акад. М.А. Павлова, на основі яких проектуються та експлуатуються сучасні доменні печі. Важливі роботи в галузі металургії, особливо щодо впровадження кисню у виробництво, виконані під керівництвом акад. І.П. Бардіна. У нас в країні зародилася наука про будову металів - металографія (металознавство), основоположником якої був Д.К. Чернов. Це дало можливість поставити на наукову основу процеси гарячої обробки металів.
Технологічні процеси виробництва та обробки металів безперервно вдосконалюються. Впровадження нової вітчизняної та зарубіжної технологи дає можливість підвищувати продуктивність діючих і проектованих установок, готувати вироби з мінімальною витратою металу. Особливу увагу при цьому приділяється механізації і автоматизації процесів.
Глава 1. Виробництво міді
Мідь як золото і срібло зустрічається в самородному вигляді і тому в давнину людина, яка ще не знав металургії (відновлення металу з руд) вже міг знаходити і застосовувати мідь. В даний час мідь виробляють металургійним способом, відділенням її від кисню і сірки. Не дивлячись на те, що вміст міді в земній корі невелике (0,01%), вона не розсіяний метал і концентрується в мідних рудах, де вміст її близько 5%. За властивостями мідь близька до сріблу і золоту. Останні на повітрі не окислюються і тому називаються благородними металами; мідь окислюється слабо, тому її називають полублагородним металом. Чистий мідь має ряд цінних технічних властивостей. Висока пластичність, висока електро-і теплопровідність, мала окислюваність - все це зумовило широке застосування міді. Крім того мідь є основою найважливіших сплавів - латунь і бронза. Висока електропровідність міді обумовлює її переважне застосування в електротехніці як провідникового металу. Після срібла мідь стоїть на другому місці по електропровідності. Всі домішки зменшують електропровідність міді, наклеп так ж зменшує її електропровідність. Тому, якщо дроти не повинні бути особливо міцними, то застосовують відпалений мідь. Для підвісних ж проводів, де потрібна міцність, застосовують нагартована мідь або мідь з невеликими добавками активних упрочнителей.
Сплави міді з цинком (латуні).
Практичне застосування мають мідні сплави із вмістом цинку до 45%, які називаються латунями. При кімнатній температурі практично застосовувані латуні або складаються з одних альфа кристалів, або є сумішшю альфа і бета кристалів.
Цинк підвищує міцність і пластичність сплаву. Максимальної пластичністю володіє сплав з 30% вмістом цинку. Ливарні властивості латуней визначаються взаємним розташуванням ліній ликвидус і Солідус. Латунь легко піддається пластичній деформації, тому з латуней виготовляють катаний напівфабрикат (листи, стрічки, профілі). Латуні маркують буквою Л., за якої слід цифра, що показує середній вміст міді в сплаві. Так як цинк дешевше міді, то чим більше в латуні цинку, тим вона дешевша.
Крім простих латуней - сплавів тільки міді і цинку, застосовують спеціальні латуні, в яких для додання тих чи інших властивостей додатково вводять різні елементи: свинець для поліпшення оброблюваності, олово для підвищення опору корозії в морській воді, алюміній і нікель для підвищення механічних властивостей.
Діаграма стану Cu - Zn
Мікроструктура латуні, х 200 А) альфа латунь
Б) альфа + бета латунь
Сплави міді з оловом (оловяністие бронзи).
Високі ливарні властивості бронз визначаються виключно малої усадкою, яку мають бронзи. Найбільш складні по конфігурації виливки зазвичай виготовляють з бронзи. Жидкотекучесть бронзи невелика через великий різниці в температурах між лініями ликвидус і Солідус. З цієї ж причини бронза не дає концентрованої усадочноюраковини і для відливки з бронз високої щільності вона не годиться.
Вплив олова на механічні властивості міді аналогічно впливу цинку, але проявляється більш різко. Вже при 5% олова пластичність починає падати. Завдяки високій технічній стійкості бронз з них виготовляють арматуру (парову, водяну і пр). Таким чином, основне застосування бронз - складні виливки, вкладиші підшипників та ін Для здешевлення в більшість промислових бронз додають 5 - 10% цинку. Цинк в цих кількостях розчиняється в міді і не робить істотного впливу на структуру. Фосфор вводять в бронзу як розкислювач і він усуває крихкі включення окису олова. При наявності близько 1% фосфору, таку бронзу називають фосфористої.
Бронзу маркують початковими буквами Бр, потім слідують букви, показують, які легуючі елементи містить бронза, а потім цифри, показують кількість цих елементів у цілих відсотках.
Діаграма стану Cu - Sn
Структура литої бронзи з 6% Sn, х 200 А) після відпалу
Б) до відпалу
...