ГлавнаяСтатьи

Производство металлических изделий

При изготовлении металлических изделий расплавленный чугун или сталь разливаются по специальным формам, называемым изложницами. Остывший металл в виде слитков весом от 500 кг до нескольких (иногда десятков) тонн подвергается дальнейшей обработке, в результате которой получают изделия требуемых форм, размеров и свойств.

Изготовляют металлические изделия либо при помощи давления, либо литьем.

Обработка давлением

Обработка давлением основана на высоких пластических свойствах металла.

На практике применяют следующие способы обработки металлов давлением: прокатку, ковку, волочение, штамповку и прессование.

Прокатка. Наиболее распространенным и дешевым способом производства металлических изделий является прокатка. Сущность этого процесса заключается в обжатии металла между вращающимися валками, при этом заготовка уменьшается в сечении и вытягивается.

Прокатывают металл как в холодном, так и в горячем состоянии. Холодную прокатку применяют для металлов, обладающих высокой пластичностью (свинец, олово), или для тончайших стальных листов (по причине их быстрого остывания). Однако подавляющее большинство стальных изделий прокатывают в горячем состоянии при температуре 900-1250°. Обжатие стального слитка до требуемой формы и размера производится за несколько последовательных приемов путем пропуска его через ряд валков с уменьшающимся зазором.

Способом прокатки получают большинство стальных строительных изделий: балки, рельсы, листовую и прутковую сталь, арматуру, трубы.

Ковка. Процесс деформации раскаленного металла под действием повторяющихся ударов молота называют ковкой.

Ковка может быть свободная, когда металл при ударе молота имеет возможность свободно растекаться во все стороны”, и в штампах, когда металл, растекаясь под ударами молота, заполняет формы штампов, а избыток его вытекает в специальную канавку и отрезается. Штамповка позволяет получать изделия очень точных размеров.

В условиях строительства пользуются преимущественно свободной ковкой для изготовления различных деталей (болтов, скоб, анкеров), для пробивки отверстий, рубки и резки металла. Клепка также относится к операциям ковки. В настоящее времз ковку производят посредством механических молотов, но в отдельных случаях применяют ручную ковку.

Волочение. Сущность процесса волочения заключается в протягивании металлической заготовки через отверстие, сечение которого меньше сечения заготовки. В результате этого металл обжимается, а профиль его строго соответствует форме отверстия в матрице. В качестве заготовки используют предварительно прокатанный или прессованный пруток или трубу.

Волочение металла производится обычно в холодном состоянии, при этом получают изделия точных профилей с чистой и гладкой поверхностью.

Способом волочения производят тонкостенные изделия (трубки), а также круглые, квадратные, шестиугольные прутки небольшого сечения (до 10 мм2).

При волочении в металле появляется так называемый наклеп — упрочнение металла в результате пластической деформации. Наклеп повышает твердость стали, но снижает пластичность и вязкость.

Явление наклепа вызывает старение стали — структурные изменения, повышающие ее хрупкость. Старение стали особенно опасно в конструкциях, подвергающихся ударной нагрузке (в железнодорожных мостах, рельсах, подкрановых балках).

Гуанако явление наклепа широко используется на практике при механическом упрочнении арматурной стали для повышения предела текучести.

Термическая обработка стали

Задача термической обработки стали — придать изделию или его поверхности требуемые механические свойства: повысить твердость, уменьшить хрупкость, увеличив пластичность. Термическая обработка стали производится путем нагрева и охлаждения ее по строгому режиму.

Различают следующие виды термической обработки стали: закалку, отпуск и отжиг.

Закалка позволяет увеличить твердость стали, для чего изделие нагревают до температуры примерно 800-900° и затем быстро охлаждают в воде или масле. При закалке сталь может получиться очень хрупкой. Чтобы этого не случилось, производят отпуск, т.е. нагревают изделие до 300-600° и затем медленно или быстро охлаждают.

Отжиг повышает пластичность и уменьшает хрупкость стали, при этом сталь нагревают до температуры примерно 800-900° и медленно охлаждают в печи или в горячем песке.

Литье

В процессе литья расплавленный металл разливают в формы, строго соответствующие размерам и конфигурации будущего изделия и изготовленные из различных формовочных смесей (земли, измельченного кварцевого песка, гипса, металлов, огнеупорных масс).

Для строительных целей изделия отливают преимущественно из чугуна: опорные части колонн, отопительные радиаторы, трубы, архитектурно-художественные детали.



Читать далее:
Битуминозные кровельные и гидроизоляционные материалы
Асфальтовые и дегтевые растворы и бетоны
Дегти и пеки
Природные битумы
Битуминозные материалы
Неорганические теплоизоляционные материалы
Органические теплоизоляционные материалы
Асбестоцементные изделия
Материалы и изделия на основе магнезиальных вяжущих веществ
Изделия на основе гипса



Ваш отзыв