Файл: Лачинов, Н. В. Клепка и чеканка стальных конструкций учеб. пособие.pdf

ки и последующего охлаждения с целью получения ме­ таллов и сплавов с необходимыми свойствами. Напри­ мер, для мелких заклепок берется мягкая круглая про­ волока. Перед изготовлением заклепок-эта сталь должна подвергнуться термообработке, так как стальная прово­ лока получается путем протяжки, а этот процесс сопро­ вождается наклепом. Другой пример: при монтаже мос­ товых ферм из низколегированной стали в процессе под­ гонки стыков потребовался нагрев отдельных участков фермы. Нагретые газовыми горелками участки затем быстро охлаждались на холодном ветру. После подгон­ ки участки, которые .нагревались и охлаждались, подвер­ гают термообработке, чтобы снять полученные в процессе подгонки внутренние напряжения.

Основными видами термической обработки являются отжиг, нормализация, закалка и отпуск.

О т ж и г заключается в нагреве стали до определен­ ной температуры, выдержке при этой температуре, чтобы металл успел равномерно прогреться, и медленном ох­ лаждении, как правило, вместе с печью. Отжиг понижает твердость, улучшает обрабатываемость резанием, повы­ шает вязкость стали, снижает внутренние напряжения на участке сварного шва, снимает наклеп на участке гиба.

Различают низкотемпературный (500—600°С), пол­ ный (около 900°С),неполный (750—760°С),изотермичес­ кий (680—700°С), диффузионный (1100—1200°С) отжиг,

же температуры, что при отжиге, выдержка в печи при этой температуре и затем охлаждение на спокойном воз­ духе. За счет более быстрого охлаждения длительность нормализации значительно меньше отжига.

Нормализационная сталь имеет более мелкое строе­

850° С, выдержка в печи и последующее быстрое охлажде-

29

ние в воде, масле или растворе солей или кислот. После закалки сталь становится твердой и хрупкой. Для умень­ шения хрупкости закаленной стали, некоторого снижения твердости, увеличения пластичности применяют отпуск.

Практически закалка применяется для углеродистых сталей с содержанием углерода более 0,25—0,3%, а глав­ ным образом, для инструментальных и легированных ста­ лей; углеродистые стали с содержанием углерода менее 0,25—0,3% незначительно изменяют свои свойства при закалке, т. е. практически не закаливаются.

Весь режущий инструмент и рабочие части измери­ тельного инструмента закаливаются для получения вы­ сокой твердости и износоустойчивости. Детали подшип­ ников качения (шарики, ролики, кольца), зубья шестерен, пальцы, кулачки и т. п. закаливаются для повышения твердости и сопротивления истиранию.

Отпуск . Закаленная сталь находится в напряжен­ ном состоянии. Чтобы ослабить напряжение, уменьшить хрупкость и получить требуемые механические свойства, сталь подвергают отпуску. Отпуском называется про­ цесс нагрева закаленной стали до температуры ниже 700° С, выдержки при этой температуре и последующего охлаждения.

Обычно отпуск после закалки применяют для инстру­ мента и других изделий, изготовленных из инструмен­ тальных и легированных сталей. Для строительных ста­ лей закалка п отпуск не применяются.

Вопросы для повторения

1. Что такое термическая обработка стали, в чем состоит ее сущ­ ность и назначение?

2.В чем заключается отжиг и что ом дает?

3.Как осуществляется нормализация, в чем ее особенности по сравнению с отжигом?

4.Как выполняется закалка, как она изменяет свойства стали?

5.В чем заключается и что дает отпуск?

§ 7. Понятие о цветных металлах и сплавах

Наибольшее применение в промышленности получи­ ли следующие цветные металлы: медь, алюминий, цинк, свинец, олово и др.

Ме д ь — металл желтовато-красного цвета, отличаю­ щийся большой пластичностью, хорошо куется в горячем и холодном состоянии, легко прокатывается в листы са-

00

мои малой толщины п хорошо протягивается в тончай­ шую проволоку. Для литья медь пригодна только в спла­ ве с оловом, цинком и некоторыми другими металлами.

Медь дефицитна и в основном применяется для элек­ трических машин и изделий, а также для сплавов. Медь обладает высокой проводимостью тепла и электрическо­ го тока, стойкостью против коррозии, низким коэффи­ циентом трения.

Л а т у н ь — сплав меди с цинком. Латунь хорошо пе­ реносит ковку, штамповку, высадку. Заводы выпускают латунь в виде листов, прутков, проволоки, труб.

Б р о н з а — сплав меди с оловом, а иногда еще и с цинком; бронзы весьма разнообразны и применяются, главным образом, для литья деталей механизмов и уст­ ройств. При добавке фосфора бронза используется для деталей, испытывающих при работе трение, например

требляется для изготовления корпусов мелких механиз­ мов облегченного типа, деталей мелких механизмов, по­ суды и др. Алюминий почти в 3 раза легче стали.

Сплавы алюминия незаменимы при изготовлении из­ делий небольшой массы, прочных и устойчивых против коррозии.

Алюминий с прибакой меди, марганца, магния и дру­ гих металлов называется дюралюминием, который при­ меняется для изготовления прочных изделий облегчен­

Олово также легко вытягивается в проволоку. Оно ус­ тойчиво против коррозии. В чистом виде применяется для лужения.

Олово, стойкое против разрушающего действия кис­ лорода, хорошо сохраняет другие металлы от окисления.

Сплавы на основе олова или свинца с добавлением сурьмы, меди и других элементов обладают свойствами значительно уменьшать трение в подшипниках и других трущихся деталях. Такие сплавы называются антифрик­ ционными (баббиты) и употребляются для вкладышей подшипников.

31

§ 8. Коррозия металлов

Коррозией принято называть разрушение металлов и сплавов под действием окружающей среды, с которой они соприкасаются в условиях службы или хранения. Коррозия представляет собой процесс химического или электрохимического разрушения металлов. Коррозионное разрушение начинается с поверхности металла и посте­ пенно распространяется вглубь.

Разрушающей средой при коррозии металла могут быть кислород воздуха, разные газы, а также всевозмож­ ные водные растворы (кислоты, соли, щелочи).

По характеру коррозионной среды, действующей на

ствии кислорода воздуха, продуктов сгорания топлива и других газов при высоких температурах;

коррозия под воздействием щелочей и других хими­ ческих продуктов;

подземная коррозия — при взаимодействии с почвой. Легирование стали никелем в количестве 3% и выше резко повышает ее стойкость против атмосферной корро­ зии. Сочетание хрома с никелем, меди с фосфором дает особенно благоприятные результаты в отношении устой­

чивости сталей против коррозии в атмосфере.

На стойкость против коррозии оказывает также влия­ ние и состояние поверхности: чем ровнее поверхность, тем медленнее протекает коррозия. Изделия с полиро­ ванной поверхностью лучше противостоят коррозии, чем обработанные другим способом.

Строительные стали в обычных условиях подвержены столь значительной коррозии, что приходится поверх­ ность их защищать специальными покрытиями. Если это­ го не сделать, то поверхностное разрушение может дос­ тигнуть значительной величины и сооружение выйдет из строя.

Современные методы защиты металлов от коррозии многочисленны, ниже приведены некоторые из них.

32

П о к р ы т и я н е м е т а л л и ч е с к и е. Используя крас* КП, лаки, эмалевые покрытия, защитные смазки, резину, эбонит, пластмассы, применяют:

лакокрасочные покрытия (масляные краски, лаки, эмалевые краски); они составляют до 80% всех способов защиты от коррозии; применяются для защиты стальных инженерных сооружений в период их службы и при хранении; \

эмалирование — покрытие слоем нерастворимых си­ ликатов типа стекла чугунных и стальных изделий: ванн, умывальников, моек, емкостей для пищевой промышлен­ ности, химической аппаратуры;

смазки для защиты от коррозии оборудования, ин­ струмента, стройматериалов при хранении на складах, транспортировке;

гуммирование — покрытие металла резиной или эбо­ нитом для защиты покрытия внутренней поверхности арматуры и труб;

покрытие слоем пластмассы (путем футерования) для защиты от коррозии стальных труб.

П о к р ы т и я м е т а л л и ч е с к и е . Изделия покрыва­

крывают тонколистовую сталь, изготовляя белую жесть для консервной тары; слой олова наносят на внутреннюю поверхность котлов для варки пищи .и т. д.;

свинцевание для покрытия деталей химической аппа­ ратуры;

гальванические покрытия (никелирование и хроми­ рование) для защиты от коррозии санитарно-технической арматуры;

металлизацию (набрызгивание) — нанесение на по­ верхность изделий расплавленного и распыленного ме­ талла применяют главным образом в машиностроении.

Вопросы для повторения

1.Что такое коррозия металла, как она возникает, к чему она мо­ жет привести?

2.Какие виды коррозии различают по характеру коррозионной

среды?