Легкі метали ,сплави на їх основі

 

 

МІНІСТЕРСТВО  ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ 

ПРИДНІПРОВСЬКА  ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА

ТА АРХІТЕКТУРИ

 

Кафедра менеджмента, маркетинга і управління проетами і логістики

  

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНА РОБОТА

з дисципліни «Товарознавство»

 

 

 

Тема: «Легкі метали ,сплави на їх основі»

 

 

 

 

 

Виконала: ст. гр. V – 8/1                                                           Заброда А. А.

 

 

Перевірила:        Котуранова Т.В.

 

 

 

 

 

 

 

м. Дніпропетровськ 2012р.

Зміст

Вступ	4
Розділ 1. Основні властивості, маркування, особливості використання	5
1.2. Алюміній та їх сплави
1.3. Деформуючі алюмінієві сплави
1.4. Ливарні алюмінієві сплави
1.5. Магній та її сплави
1.6. Сплави з урахуванням магнію
1.7. Титан. Його властивості, застосування та маркування
Розділ 2. Умови поставки, транспортування, зберігання	15
Розділ 3. Сучасний стан галузі й українських заводів-виготовлювачів	22
3.1.Алюмінієва промисловість
3.2. Титатнова промисловість
Розділ 4. Практичне завдання:	24
4.1. Виконайте арифметичними діями перевірку контрольної цифри штрихового коду для впевненого «зчитування» коду сканером: 8300343001552 Визначте кожну складову групу цифр штрихового коду, що складається з 13 цифр.
4.2. Визначте новизну (оновлення) асортименту в салоні-магазині, якщо відома загальна кількість продукції (1020 моделей), а надходження нових моделей становить 350.
4.3. Визначте коефіцієнт стійкості спортивних товарів, якщо всього спортивних товарів є 179 найменувань, а після маркетингових досліджень встановлено, що стійким попитом користується лише 46 найменувань.
4.4. Визначте коефіцієнт оптимального асортименту, якщо відомо, що витрати на проектування, розробку, виробництво, доведення асортименту до споживача становить 140 тис. грн., а корисний ефект за призначенням – 30 тис. грн.
4.5. Визначте широту асортименту купальних костюмів, якщо відомо, що весь товар купальників у наявності становить 88 найменувань, а за каталогом має бути 120.
Висновок	26
Список  використаної літератури	28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

 

Метали - клас хімічних елементів  з певними хімічними і фізичними  властивостями: метали добре проводять  електрику і тепло, непрозорі, але  можуть відбивати світло; ковкі, що дозволяє надавати виробам з них  потрібну форму і розкатувати  в плоскі пластинки, пластичні, що дає  можливість витягати тонкий дріт.

Металами є прості речовини більшості хімічних елементів (приблизно 80 %). Найпоширенішим хімічним елементом-металом, у земній корі є алюміній.

Широко використовуються такі типи металів:

• чорні метали — залізо, манган, хром.
• дорогоцінні метали: золото, срібло і платина, використовуються переважно в ювелірній промисловості;
• важкі метали: мідь, цинк, олово і свинець, застосовуються в машинобудуванні;
• рідкісні важкі метали: нікель, кадмій, вольфрам, молібден, манган, кобальт, ванадій, вісмут, використовуються в сплавах з важкими металами;
• легкі метали: алюміній, титан і магній;
• лужні метали: калій, натрій і літій
• лужноземельні метали: кальцій, барій і стронцій, застосовуються в хімії

В даній контрольній роботі я буду розповідати про легкі  метали: алюміній, титан та магній. Взагалі  найменування легких металів 12, але  я буду акцентувати тільки на три  найпоширеніших метали як алюміній, титан  та магній.

 

 

 

 

 

1. Основні властивості, маркування, особливості використання

 

Легкі метали , метали, що володіють малою щільністю (таблиця 1). Л. м. широко поширені в природі (більше 20% по масі). Унаслідок високої хімічної активності вони зустрічаються лише у вигляді вельми міцних з'єднань. Початок розвитку металургії Л. м. відноситься до середини 19 ст Основні способи здобуття Л. м. – електроліз розплавлених солей, металлотермія і електротермія .  Л. м. застосовуються головним чином для виробництва легких сплавів .  Найважливіші Л. м. – алюміній, магній, титан, берилій, літій.

Таблиця 1

Назва	Хімічний знак	Атомний номер	Щільність при 20°c,  кг/м 3
Літій	Li	3	534
Берілій	Ве	4	1847,7
Натрій	Na	11	968,4
Магній	Mg	12	1739
Алюміній	Al	13	2698,9
Калій	K	19	862
Кальцій	Ca	20	1540
Титан	Ti	22	4505
Рубідій	Rb	37	1532
Стронцій	Sr	38	2630
Цезій	Cs	55	1900
Барій	Ba	56	3760

Прикладна наука, що вивчає у взаємозв’язку склад, будову та властивості металів і сплавів, встановлює залежність будови і властивостей від методів виробництва та обробки  металів і сплавів, а також  зміну їх під впливом механічних, термічних та інших зовнішніх  дій на метали  називається металознавство.

Властивість (property, quality) – це сукупність характеристик металів і сплавів від яких залежить придатність виготовлення деталей та конструкцій. Одні з них легкі (магній, алюміній, титан). Міцність є одним з головних факторів при вироблені металу для виготовлення деталей, але не всі однаково міцні. Розрізняють фізичні, хімічні, механічні та технологічні властивості металів:

А) Фізичні властивості металів проявляються при дії фізичних явищ, які діючи на метал, не змінюють його складу.  Наприклад, при нагріванні метал розплавляється, але його склад залишається попереднім.

Густина (solidity, strength) – величина, яка дорівнює відношенню маси металу до займаного ним об’єму. Наприклад, густина заліза дорівнює 7800 кг/м3, алюмінію 2700 кг/м3, свинцю 11300 кг/м3.

Кольором називається здатність металів відбивати світлові промені, що на них попадають. Промені світла, відбиті від різних металів, діють на органи зору по-різному, що створює відчуття того чи іншого кольору. Наприклад, мідь має рожево-червоний колір, алюміній – білий.

Теплопровідністю (heat/thermalconductivity) називають здатність металів проводити тепло. Чим більша теплопровідність, тим швидше тепло поширюється по металу при його нагріванні і віддається ним при охолодженні. Високу теплопровідність мають мідь та алюміній.

Теплоємність (thermal/heatcapacity) визначає кількість тепла, необхідного для нагрівання металу на 10.

Плавлення (melting) – це процес переходу металу з твердого стану в рідкий. Метали із високою температурою плавлення вважають тугоплавкими (вольфрам, хром, платина), а метали з низькою температурою плавлення належать до легкоплавких (олово, свинець).

Теплове (термічне) розширення означає здатність металу, що нагрівається, збільшувати свої розміри.

Електропровідністю називають здатність металу проводити електричний струм. Хорошими провідниками струму є срібло, мідь, алюміній. Деякі метали і сплави (ніхром) чинять електричному струму великий опір.

Б) Хімічні властивості. Це – здатність металів і сплавів взаємодіяти з навколишнім середовищем, вступати в хімічні сполучення, розчинятися, кородувати, чинити опір дії агресивних середовищ. Найбільш важливі з них – це окислення на повітрі, кислотостійкість, лугостійкість, жароміцність.

В) Механічні властивості пов’язані з поняттям про навантаження, деформацію та напруження. Від механічних властивостей металу залежить його поведінка при деформації і руйнуванні під дією зовнішніх сил конструкцій чи деталей. Цим властивостям буде детально розглянуто далі, бо саме їм приділена основна увага в цьому розділі.

Міцність (durability) – це властивість металів, не руйнуючись, чинити опір дії прикладених зовнішніх сил. Міцність металів характеризується умовною величиною – межею міцності. Межею міцності є навантаження , яке прикладене до зразка в момент розриву, віднесене до площі поперечного перерізу зразка:

- cтиснення

- розтяг

 

- кручення

- зріз

- вигин 

 

Пружність (resilience)  - здатність металів змінювати свою форму під дією зовнішніх сил і відновлювати її після припинення  дії цих сил. Відношення навантаження, при якому зразок починає мати залишкові подовження, до площини його поперечного перерізу називається межею пружності.

Пластичність (plasticity) - здатність металів, не руйнуючись, змінювати під дією зовнішніх сил свою форму, після припинення дії сил. Сталь у значній мірі пластична, а при нагріванні її пластичність зростає. Цю властивість використовують при одержанні виробів шляхом прокату та кування.

Втомлюваність (tiredness) – зміна механічних і фізичних властивостей матеріалів під дією сил, циклічно змінюються під час напружень та деформацій. В умовах дії таких навантажень в працюючих деталях утворюються і розвиваються тріщини, які приводять до повного руйнування деталей. Подібні руйнування небезпечні тим, що можуть проходити під дією напруг значно менших границь міцності і текучості.

Крихкість (fragile) – властивість металу руйнуватись відразу після дії прикладених до нього сил, не показуючи жодних ознак деформації (чавун).

Твердість (hardness) – здатність металу чинити опір вдавленню в нього іншого, більш твердого матеріалу. 

Г)Технологічні властивості визначають здатність металів отримувати ту чи іншу обробку. До технологічних властивостей металів належать: обробка різанням, ковкість, рідкотекучість, усадка, зварюваність.

Ковкістю (malleable) називається здатність металів, не руйнуючись, приймати потрібну форму під дією зовнішніх сил. Сталь у нагрітому стані має хорошу ковкість.

Рідко текучістю (seldom-fluidity) називається здатність розплавлених металів заповнювати ливарні форми.

Усадкою (shrinkage) називається здатність розплавлених металів зменшувати свій об’єм при охолодженні. Ця властивість має значення в ливарній справі. Моделі виливків виготовляють з урахуванням усадки, тобто більших розмірів ніж розміри виливка. Крім того, усадка призводить до утворення тріщин у виливках. Найменшу усадку мають сірий чавун, цинкові і алюмінієві сплави.

Обробка різанням – це здатність металів піддаватися дії різальних інструментів. Зважаючи на меншу твердість, деякі кольорові метали легше обробляти різанням, ніж чорні

Зварюваністю називається здатність металів міцно з’єднуватися шляхом розплавлення місця з’єднання. Добре зварюються сталі з низьким вмістом вуглецю. Чавун і сплави кольорових металів зварюються значно складніше.

 

1.2. Алюміній та її сплави

 

Алюміній – метал сріблисто-білого кольору. Температура плавлення 650°С. Алюміній має кристалічну ГЦК грати. Алюміній має електричну проводимість, складової 65% електричної проводимістю міді. Алюміній займає 3 місце з розповсюдження в земної корі після кисню і кремнію. Алюміній стійкий проти атмосферної корозії завдяки освіті з його поверхні щільноокисной плівки. Найважливіша особливість алюмінію є низька щільність –2,7г/см3 проти 7,8г/см3 для заліза і 8,94г/см3 для міді. Має хорошу тепло- і електропровідність. Добре обробляється тиском.

Маркируется буквою та цифрою. Алюміній особливої чистоти має марку А999 – зміст Al у цій марці 99,999%. Алюміній високої чистоти – А99,А95 містять Al 99,99% і 99,95% відповідно. Технічний алюміній – А85,А8,А7 та інших.

Застосовується в великій промисловості виготовлення провідників струму, у харчовій та хімічної промисловості. Алюміній не стійкий у кислому і лужної середовищі, тому алюмінієва посуд немає для маринадів, солений, кисломолочних продуктів. Застосовується як раскислителя під час виробництва стали, для алитированія деталей з метою підвищення їх жаростійкості. У чистому вигляді застосовується рідко через низьку міцності – 50МПа.

1.3. Деформуючі алюмінієві сплави

 

Залежно від можливості термічного зміцнення деформируемие алюмінієві сплави поділяються на неупрочняемие іупрочняемие термічної обробкою.

До сплавів, зміцнювальним т/о ставляться сплави Al зMn (>АМц1), і сплави Al зMg (>AМг 2,АМг3). Цифра – умовний номер марки.

Ці сплави добре зварюються, мають високими пластичними властивостями  і коррозионной стійкістю, але невисокою міцністю. Сплави цієї групи застосовуються як листового матеріалу, використовуваного виготовлення складних формою виробів, одержуваних холодної та гарячої штампуванням і прокаткою. Вироби, одержувані глибокої витяжкою, клепки, рами тощо.

Сплави, зміцнювальним т/о, широко застосовують у машинобудуванні, особливо у літакобудуванні, т.к. мають малою питомою вагою за досить високих механічних властивості. До них належать:

• Дуралюміни – основні легирующі компоненти - мідь і магній;
• Д1 – лопаті повітряних гвинтів, Д16 – обшивки, шпангоути, лонжерони літаків, Д17 – основний заклепочний сплав;
• Високопрочні сплави – В95,В96 поруч із міддю і на магній містять ще значну кількість цинку. Застосовують для високонагружаючих конструкцій;
• Сплави підвищеної пластичності і коррозионной стійкості – АВ, АД31, АД33. Лопаті вертольотів, штамповані і ковані деталі складної конфігурації.