Народна Освіта » Технології ( Трудове навчання ) » Сортовий прокат і листовий метал як конструкційний матеріал

НАРОДНА ОСВІТА

Сортовий прокат і листовий метал як конструкційний матеріал

Пригадайте

 

-> Які фізичні, механічні й технологічні властивості мають метали?

 

-> Яку роль відіграє вуглець у сплавах із залізом?

 

Сталевар - робітник-

металург, фахівець з

виплавлювання сталі

з чавуну. Може пра-у у н

цювати на різних ста-леплавильних печах. Професія передбачає відповідальність, організованість, вміння концентрувати увагу, фізичну витривалість.

 

Будь-яка речовина характеризується певними властивостями, які визначають її застосування у відповідній галузі людської діяльності. Наприклад, такі властивості алюмінію і титану та їхніх сплавів, як міцність і водночас легкість, дозволяють застосовувати їх у літакобудуванні. Учені досліджують властивості металу, щоб поліпшити конструкцію і виробничі можливості технічних, технологічних чи трапспортиих матин.

Найважливішими для практичного застосування металів у різних видах діяльності (будівництві споруд, машин і механізмів, слюсарній і токарній обробці тощо) є механічні властивості металів.

Механічні властивості металів відображаються у їх здатності розтягуватись, згинатись, скручуватись і стискуватись під дією зовнішніх сил. Під дією цих сил виявляються і такі їхні механічні властивості, як пружність, міцність, твердість, пластичність, текучість, ударна в’язкість.

Метали умовно поділяють на крихкі і пластичні. Під дією навантаження вони мають різко відмінні властивості.

 

 

Здатність металу руйнуватись без помітних деформацій називається крихкістю. Здатність металу деформуватись під дією навантаження і зберігати деформовану форму називається пластичністю.

Як термічна обробка впливає на механічні властивості сталей

Маючи один і той самий хімічний склад, сталь може набувати різних додаткових властивостей в результаті спеціальної термічної обробки. У разі зміни температури, тривалості нагрівання і витримування за певної температури та наступного охолодження сталь може ставати твердішою чи м’якшою, міцнішою чи крихкішою тощо. (Крім сталі, здатність до зміни властивостей в результаті термічної обробки характерна також для сплавів алюмінію.)

Закріплення отримуваних нових властивостей при термічній обробці сталі залежить від вмісту у ній вуглецю. Якщо низьковуглецеві сплави при охолодженні до нормальних температур майже не змінюють своїх властивостей, то у вуглецевих і високовуглецевих сталях (вміст вуглецю від 0,45 % до 1,2 %) значно зростають показники твердості, міцності й опірності до зношування.

Термічна обробка металів - це їх послідовне нагрівання, витримка й охолодження для поліпшення певних властивостей за рахунок зміни структури.

Термічна обробка сталі ґрунтується на тому, що за певних температур змінюється будова кри-стапічних ґраток. Такі

нагріванні до певних критичних показників: 723 °С, 770 °С, 910 °С, 1390 °С, 1535 °С. Явище

внутрішньої перебудови

і

кристалів у сплаві отримало назву перекристалізації.

 

Залежно від температури нагрівання і швидкості охолодження термічна обробка поділяється на такі основні види: відпалювання, гартування, відпускання.

Відпалювання - це нагрівання сталі до температури 750-860 °С з наступним її витримуванням та повільним охолодженням разом із піччю чи горном. Метою відпалювання є зменшення твердості металу і водночас підвищення його пластичності та в’язкості для подальшої механічної обробки сталі. Наприклад: загартований напилок, через його високу твердість, можна обробляти лише абразивним або алмазним інструментом. Проте після відпалювання такий інструмент «забуває» про свою набуту властивість і повертається до початкових властивостей м’якої заготовки, яка добре надається до обробки.

Гартування - це вид термічної обробки сталі, за якого метал нагрівають до певних температур, що перевищують критичні значення, витримують при цих температурах, а потім швидко охолоджують на повітрі, у воді, мастилі чи соляному розчині. Гартування застосовується для надання сталі більшої твердості, міцності і зносостійкості.

Гартування грунтується на розчиненні вуглецю у кристалах заліза, внаслідок чого утворюється новий твердий сплав, який при різкому охолодженні не встигає повернутися до початкового стану. За допомогою загартованого сталевого інструмента, наприклад, зубила, можна розрубувати смугу незагартованої сталі, незважаючи на те, що й інструмент, і смуга матимуть однаковий хімічний склад.

Відпускання - повторне нагрівання раніше загартованої сталі до температури 200-650 °С з наступним витримуванням при високій температурі і охолодженням з певною швидкістю у воді, мастилі чи на повітрі з метою зменшення крихкості загартованого виробу. Відпускання загартованих виробів проводять протягом 24 годин після гартування, оскільки внутрішня напруженість загартованого виробу може призвести до утворення у ньому тріщин.

Одним з основних способів промислової обробки металів та їх сплавів є вальцювання (прокатка).

Вальцювання - такий вид обробки металів тиском, коли гаряча чи

холодна заготовка силами тертя втягується у проміжок між обертовими валками, які її пластично деформують, таким чином зменшуючи площу поперечного перерізу і збільшуючи довжину.

Вальцювання належить до найпродуктивніших видів обробки завдяки безперервності процесу і великій швидкості руху заготовки між валками. Цим способом обробляють приблизно 90 % виплавленої на металургійних заводах сталі та понад половину кольорових металів і їх сплавів.

У результаті технологічної операції вальцювання отримується прокат.

Прокат, що має певний профіль та розміри, визначені виробничими стандартами, та

Використовують шість основних видів обробки тиском:

вальцювання пресування волочіння кування

об’ємне штампування листове штампування

 

 

 

призначений для подальшої обробки чи кінцевого застосування, належить до металевих напівфабрикатів і називається сортовим прокатом.

Як отримують і для чого застосовують листовий метал і сортовий прокат

Форма поперечного перерізу сортового прокату називається профілем прокату, який визначається формою валків прокатного стану. Якщо валки гладкі, в результаті вальцювання отримується металевий лист або смуга. Якщо на валках проточені канавки, отримується дріт.

Листовий метал. Одним з основних видів металопрокату є листовий метал. Він використовується і як готовий продукт, і для виробництва інших видів прокату, наприклад стрічок і смуг. Готовий листовий прокат надзвичайно широко використовується у будівництві споруд і машинобудуванні. Серед напрямів застосування листового прокату різної товщини та якості: гнуті профілі, труби різного діаметра, корпуси залізничних вагонів, кораблів, літальних апаратів, хімічна і теплообмінна апаратура, кузови автомобілів, покрівля, конструкційні елементи, облицювання стін будівель і т. ін. Внаслідок універсальної застосовності листовий прокат сьогодні є найбільш поширеним і затребуваним на ринку.

Сортовий прокат. Профілі сортового прокату загалом поділяються на три великі групи: 1) простий (квадратний, круглий, шестигранний тощо); 2) фасонний (рейка, тавр тощо); 3) спеціальний. Із численних різновидів (сортаменту) сортового прокату можна дібрати той, що найбільшою мірою відповідатиме формі майбутнього виробу та вимогам до нього. Це дає змогу скорочувати витрати праці на кінцеву обробку, енергії, металу. Так, із шестигранного прутка виготовляють болти й гайки. Прокат круглого перерізу використовують для виточування деталей на токарних верстатах. Кутник застосовують у будівництві для виготовлення рам і каркасів споруд. Рейки безпосередньо використовуються при прокладанні та ремонті залізничних шляхів.

 

Українсько-російський словник технічної термінології 1928 року (укладачі І. Шелудько, Т. Садовський) пропонував профіль «кутник» називати «кутівкою». Загальноприйнятим терміном, однак, став «кутник». Втім, розвиток мови не виключає можливості повернення з часом і до цього варіанта.


Профіль прокатного матеріалу дозволяє збільшувати жорсткість і міцність конструкції без збільшення її маси, заощаджуючи метал і затрати праці. Цю властивість профільованого прокату можна продемонструвати на простому досліді. З покрівельної сталі вирізують три прямокутних заготовки однакових розмірів. Одній заготовці надають форму кутника, другій - швелера, третю заготовку залишають без змін - вона має вигляд прямокутної смужки. Після прикладання до цих заготовок навантаження з’ясовується, що найбільше витримує швелер, а найменше - прямокутна смужка. Отже, можна, не збільшуючи маси заготовки, збільшити її міцність і жорсткість за рахунок зміни форми. Простіше і швидше це зробити не під час виготовлення кінцевого виробу, а в процесі виготовлення напівфабрикатів - заготовок заданого профілю.

1. Як впливає термообробка на механічні властивості сталей?

2. Для чого використовують відпалювання, гартування, відпускання? Наведіть приклади.

3. Як отримують прокат?

4. Як отримують і де використовують листовий метал?

5. Що таке профіль прокату? Де використовують профілі прокату?

6. Виберіть правильні відповіді.

• Листовий метал отримують шляхом:

а) вальцювання заготовки;

б) розливання рідкого металу тонким шаром потрібної товщини по формах;

в) склеювання металевих смуг.

• У якому варіанті правильно названі види прокату?

а) 1 - П-подібний, 2 - Н-подібний, З - Т-подібний;

б) 1 - швелерний, 2 - двотавровий, 3 - рейковий;

в) 1 — профільний, 2 - тавровий, 3 - рейковий.

7. Є сортовий прокат, який має в поперечному перерізі форму квадрата і шестикутника. Який прокат, на вашу думку, оптимально підійде для заготовки шпильки (болта без головки)? Чому?

8. Поміркуйте та поясніть, чому велосипедну раму роблять трубчастою.

Лабораторно-практична робота ОЗНАЙОМЛЕННЯ З ВИДАМИ СОРТОВОГО ПРОКАТУ

Обладнання: комплект зразків металевого прокату і виробів із прокату.

І.

1. Ознайомтеся зі зразками прокату.

2. Визначте назву зразків.

3. Запишіть у таблицю назву зразків прокату і замалюйте форму профілю.

II.

1. Ознайомтеся зі зразками виробів з прокату.

2. Визначте, з якого профілю вони виготовлені.

3. Заповніть таблицю.

 

Це матеріал з підручника Трудове навчання 8 клас Терещук, Захаревич

 

Автор: vlad2017 от 5-01-2017, 22:35, посмотрело: 1906