Металлы и сплавы

- обыкновенного качества;

- качественные углеродистые;

- высококачественные.

С возрастанием цифры в марке стали обыкновенного качества группы А (табл.5) увеличиваются прочностьв и твердость НВ, но снижается пластичность и ударная вязкость стали(рис.33). Это происходит за счет изменения химического состава, в первую очередь содержания углерода.

Размещено на http://www.allbest.ru/



Таблица 5

Механические свойства сталей группы А

Марка	в, МПа	т, МПа для толщины в мм	,%, для толщины в мм	Изгиб на 180 для
стали		до 20	2.40	4100	> 100	до 20	21 40	> 40	толщины до 20 мм
Ст 0	> 300	--	--	--	--	23	22	20	d = 2a
Ст1кп	300 …390	--	--	--	--	35	34	32	d = 0,5a
Ст1пс,Ст1сп	310 - 410	--	--	--	--	34	33	31	d = 0,5a
Ст2кп	320 …410	215	205	195	185	33	32	30	d = a
Ст2пс, Ст2сп	330 …430	225	215	205	195	32	31	29	d = a
Ст3кп	360 …460	235	225	215	195	27	26	24	d = a
Ст3пс, Ст3сп	370…480	245	235	225	205	26	25	23	d = a
Ст3Гпс	370…490	245	235	225	205	26	25	23	d = a
Ст3Гсп	390… 570	--	245	--	--	--	24		d = a
Ст4кп	400…510	255	245	235	225	25	24	22	d = 2a
Ст4пс,Ст4сп	410…530	265	255	245	235	24	23	21	d = 2a
Ст5пс, Ст5сп	490…630	285	275	265	255	20	19	17	d = 3a
Ст5Гсп	450… 590	285	275	265	255	20	19	17	d = 3a
Ст6сп,Ст6сп	> 590	315	305	295	295	15	14	12	--

a -- толщина образца, мм; d -- диаметр оправки

При разливке стали в ней может оставаться кислород, который удаляется непосредственно в сталеразливочном ковше:

Размещено на http://www.allbest.ru/



FeO+ C Fe+ CO2.

Выделяющий при раскислении углекислый газ в виде воздушных пузырьков создает иллюзию “кипения" стали.

В зависимости от степени раскисления стали могут быть: кипящими (КП),содержащими менее 0,05% Si; спокойными (СП), содержащими до 0,15… 0,3% Si; полуспокойными (ПС). По стоимости кипящие стали (Ст1кп, Ст2кп, Ст3кп, Ст4кп) самые дешевые, но имеют порог хладноломкости на 30… 40% выше (рис.34), чем стали спокойные (Ст1сп, Ст2сп,…). Поэтому для ответственных сварных конструкций, особенно работающих при низких температурах в условиях Тюменского Севера, используют спокойные стали.

С повышением содержания углерода свариваемость сталей ухудшается, поэтому стали Ст5, Ст6 применяются для элементов строительных конструкций не подвергаемых сварке.

Стали группы Б различаются (табл. 6) по химическому составу:БСт0, БСт1, БСт2,БСт3, БСт4, БСт5,.БСт6. С ростом цифры в марке стали увеличивается содержание углерода,кремния и марганца. Естественно, что это приводит к увеличению прочности и пластичности и к снижению ударной вязкости.

Таблица 6

Химический состав сталей группы Б, %

Марка стали	Углерод, С	Кремний, Si	Марганец,Mn
БСт0	Не более 0,23	--	--
БСт1кп	0,06 …0,12	Не более 0,05	0,25 … 0,5
БСт1пс		0,05 …0,17
БСт1сп		0,12 …0,3
БСт2кп	0,09 …0,15	Не более 0,07	0,25…0,5
БСт2пс	0,09 …0,15	0,05 …0,17
БСт2сп		0,12 …0,3
БСт3кп	0,14 …0,22	Не более 0,07	0,3 …0,6
БСт3пс		0,05… 0,17	0,4…0,65
БСт3сп		0,12… 0,3
БСт3Гпс		Не более 0,15	0,8 …1,1
БСт3Гсп	0,14 …0,2	0,12 …0,3
БСт4кп	0,18 …0,27	Не более 0,07	0,4 … 0,7
БСт4пс		0,05… 0,17
БСт4сп		0,12 … 0,3
БСт5пс	0,28 … 0,37	0,05 …0,17	0,5 … 0,8
БСт5сп		0,15 … 0,35
БСт5Гпс	0,22 … 0,3	Не более 0,15	0,8 ….1,2
БСт6пс	0,38 …0,49	0,05 …0,17	0,5 … 0,8
БСт6сп		0,15 … 0,35

Примечание: В стали марки БСт0 -- фосфора не более 0,07, серы -- 0,06%. 2. Во всех марках стали, указанных в таблице, кроме БСт0, фосфора не должно быть больше 0,04%; серы -- 0,05; хрома, никеля, меди -- 0,3 каждого элемента; мышьяка -- 0,08%.

Стали группы В нормируются как по химическому составу, так и по механическим характеристикам: ВСт1, ВСт2,ВСт3,ВСт4, ВСт5.

Стали обыкновенного качества выпускаются в виде проката: швеллер, труба, лист, пруток, балка и т. д. Углеродистые стали специального назначения (мосто - и судостроения, сельскохозяйственного машиностроения). имеют дополнительные индексы, например, для мостовых конструкций используется сталь Ст3мост.

М -- мартеновская, Б -- бессемеровская сталь. Например, мартеновская спокойная сталь: МСт2сп. Спокойные стали имеют более высокие ударные вязкости и сопротивление динамического разрушения.

Качественные углеродистые стали подразделяются на две группы: с нормальным содержанием марганца (0,5кп, 0,8кп,...20, 25,...., 85.) и с повышенным(0,7 …1,2% Mn) содержанием марганца (15Г, 20Г,...,70Г) и содержат меньшее количество серы S (до 0,04%) и фосфора Р (до 0,03%), чем стали обыкновенного качества.

Цифры в марках качественных углеродистых и легированных сталей означают сотые доли% содержания углерода в ней. По содержанию углерода в стали они делятся на низкоуглеродистые (до 0,3%С), среднеуглеродистые (0,3…0,5%С) и высокоуглеродистые (свыше 0,5%С).

Низкоуглеродистые стали 0,8кп, 0,5кп используются для листовой штамповки., а стали 10,15,...20,25 - для изготовления сварных конструкций.

Среднеуглеродистые стали 30, 35, 40, 45 и 50 применяются для изготовления (с нормализацией и поверхностной закалкой) деталей, подверженных большим нагрузкам, так, например, из сталей 45, 50 изготовляются коленчатые валы и другие ответственные деталей. автотракторных двигателей.

Высокоуглеродистые качественные стали 55, 60, 65 и 70 используются для изготовления деталей (пружины, рессоры, зубчатые колеса и т. д.) с последующей их термической обработкой.

Высококачественные стали обозначаются буквой А в конце марки: У7А, У8А,..., У13А, они содержат еще более низкое по сравнению с качественными сталями количество серы S (до 0,02%) и фосфора Р (до 0,03%).

Инструментальные качественные углеродистые стали (У7, У8,....,У13) используются для изготовления режущего (сверло, резец,…), измерительного (линейки, калибры,…) и штамповочного инструмента. Цифра в марке инструментальных сталей показывает содержание углерода в десятых долях процента (в других марках- сотые доли процента)

Углеродистые стали имеют недостаточную прочность, повышенную склонность к старению и низкую коррозийную стойкость, плохо прокаливаются, хрупки при низких температурах и т.д. Поэтому очень важно улучшить эксплуатационные характеристики сталей, получить стали с особыми свойствами, например, жаропрочные, нержавеющие и т.д. Это достигается изменением химического состава стали.

Сталь называется легированной, если в неё вводятся специальные (легирующие) элементы, изменяющие её свойства (табл. 7),или в ней имеется более 1% Si, или Mn. Эти легирующие элементы в буквенном виде включаются в марки сталей:

В-вольфрам, Ф-ванадий, К-кобальт, С-кремний, М-молибден, Г-марганец,	Д-медь, Н-никель, Т-титан, Х-хром, Р-бор, П-фосфор,	А-азот, Ю-алюминий, Б-ниобий, Е-селен, Ц-цирконий

Число в начале марки конструкционной стали указывает на содержание углерода в сотых долях%, а цифры после соответствующих букв- среднее содержание этого химического элемента. в%. Если после буквенного обозначения нет цифры, то данного элемента находится в стали около 1%.

Таблица 7

Влияние легирующих элементов на свойства сталей

Характеристики	Влияние легирующих элементов
	C	Cr	Ni	Mn	Si	W	V	Cu
Прочность на разрыв, в Предел текучести, т Относит. удлинение, Твердость Ударная вязкость, н Усталостная прочность Свариваемость Коррозийная стойкость

Условные обозначения: -повышает; - значительно повышает; - не влияет; - снижает; - значительно снижает.

По химическому составу легированные стали могут быть:

- низколегированными (суммарное количество легирующих элементов до 2,5%);

- среднелегированными (2,5 …10% легирующих элементов);

- высоколегированными (> 10% легирующих элементов).

Сталь может быть легирована только одним элементом: хромистая (Cr), никелевая (Ni), ванадиевая (Wa); двумя, тремя и более элементами, например, хромоникелеванадиевая сталь 18Х2Н4В. Марка этой стали расшифровывается следующим образом: среднелегированная (2% хрома+ 4% никеля + 1% ванадия = 7% легирующих элементов) хромоникелеванадиевая сталь, содержащая 0,18% углерода, 2% хрома, 4% никеля и 1% вольфрама.

Марка стали 40 ХН4А расшифровывается как высококачественная (индекс А в конце обозначения), среднелегированная (1% хрома +4% никеля=5% легирующих элементов) хромистоникелиевая сталь, содержащая 0,4% углерода, 1% хрома и 4% никеля.

Химические элементы могут образовывать с железом химические соединения и твердые растворы замещения.

Элементы первой группы- аустенитообразующие (Ni, Mn, C, N, Cu, Cd), расширяют область диаграммы железо-углерод, повышая точку А4 и снижая А3. Легирующие элементы 1 - ой группы улучшают закалку. Легированный аустенит увеличивает прочность стали не только при комнатных, но и при повышенных температурах, улучшает ее коррозионную стойкость.

Элементы второй группы - ферритообразующие (Al, Si, W, Ti, Mo, Cr) сужают область и расширяют область. Они понижают точку А4 и повышают точку А3. Легирующие элементы 2 - ой группы растворяются в феррите, изменяют его свойства и, следовательно, свойства стали в целом.

Легированные стали подразделяются на конструкционные, инструментальные и со специальными химическими свойствами (жаропрочные, нержавеющие и т.д.)

Низколегированные конструкционные стали широко используются в строительстве и машиностроении. Это следующие стали.

Марганцовистые стали (15Г, 20Г,..., 30Г, 40Г и др.) содержат 0,7… 1,8% марганца, который образует с ферритом и аустенитом твердый раствор, а с углеродом карбиды.

Кремнистые стали (50С2, 55С2, 60С2, 70С3А) содержат кремния 1,5 …8%. Из них изготовляются рессоры и пружины.

Хромистые конструкционные стали (15Х, 20Х,...,50Х), содержат около 1% хрома. У них улучшается закалка, но пластичность после закалки почти не снижается, а твердость увеличивается.

Хромомолибденовая сталь 35ХМА используется для изготовления высоконагруженных болтов, шпилек, валов, шестерён. Она хорошо сваривается.

Применение низколегированных строительных сталей (10ХСНД, 15ХСНД, 16ГС, 16Г2СД, 09Г2, 14Г2 и др.) позволяют снизить вес строительных конструкций, повысить коррозионную стойкость, снизить чувствительность к низким температурам и к старению.

Горячекатанный прокат (листовой, швеллеры, двутавры, сталь угловую,) из углеродистых и низколегированных сталей, предназначенный для изготовления сварных строительных конструкций, вне зависимости от его химического состава (марки стали), а принимая во внимание только механические свойства (предел текучести т), подразделяют на условные классы строительных сталей (табл. 8).

Таблица 8

Классы строительных сталей

Уровни прочности	Класс стали	Предел текучести (не ниже), МПа	Марки сталей
Обычной -/- -/- -/- -/- Повышенной -/- -/- -/- -/- -/- Высокой -/- -/-	С-235 С-245 С-255 С-275 С-285 С-345 С-345Т С-345К С-375, С-375Д С-390, С=390Т С-390К С-440 С-590 С-590К	235 245 255 275 285 345 -/- -/- 375 390 -/- 440 590 -/-	Ст3кп2, 18кп Ст3пс6, Ст3сп5,18пс Ст3Гпс5,Ст3Гсп6,18Гсп Ст3пс6 Ст3сп5, Ст3Гсп5 09Г2С, 12Г2С, 14Г2 15ХСНД, Ст3Тпс 10ХНДП 12Г2С,12Г2СД 14Г2АФ,10Г2С1,10ХСНД 15Г2АФД 16Г2АФ 12Г2СМФ 12ГН2МФАЮ

^- буквенные обозначения в классах: С- сталь строительная; К и Д - варианты химического состава.

Нержавеющие стали содержат 0,1 …0,45% С, 12 …14% Cr. Окись хрома защищает изделие от разрушения в агрессивной среде. Высокой коррозионной стойкостью обладают и хромоникелевые сплавы (0,12 …0,14% С; 17 …20% Cr_; 8 …11% Ni).

Износостойкие стали -это марганцовистые стали, содержащие 0,9 …1,1% С и 12 …14% Mn, из них изготовляются рабочие органы экскаваторов, драг и т.д.

Легирующие добавки вводят в сталь при её производстве в виде ферросплавов: ферросилициума, ферромарганца и феррохрома. Ферросплавы получают в доменных печах, но чаще их производят из руды или рудного концентрата методом восстановления в электропечах.

Из многих легирующих элементов особое место занимает по эффективности ванадий, причем он гораздо дешевле многих других легирующих элементов. Стали, упрочненные соединением ванадия с азотом, хорошо работают при низких температурах в условиях Крайнего Севера.

Ванадиевые (всего 0,06 …0,12% ванадия) стали только на 3…10% дороже обычных углеродистых сталей, но в ряде случаев срок службы изделий повышается вдвое, существенно снижается вес узлов и машин в целом. Так крановые колеса и шестерни, изготовленные из ванадиевого сплава, долговечнее обычных в 1,5 …2 раза. Опорные катки гусеничных тракторов, изготовленные из ванадиевой стали, становятся долговечнее на 30%.

Арматурные стали

Имеется 7 классов (табл.9) арматурной стали: А -I -- круглого профиля; А -II …А - VI -- периодического профиля (для повышенного сцепления с бетоном).

Основной характеристикой для арматурных сталей является предел текучести т, т.к. в случае его превышения нарушается сцепление бетона с арматурным стержнем и появляются трещины в бетоне. Для увеличения предела текучести т проводят упрочнение арматуры (рис.35) путем предварительного растягивания (Lр) стальных стержней арматуры на 3,5 …5,5% их первоначальной длины (Lо).

При растягивании происходят зональные разрушения в кристаллической решетке, возникает «наклеп», т.е. упрочнение материала в наименее «слабых» сечениях. После предварительного растяжения начальная длина стержня увеличивается до Lу, а площадка текучести то после предварительного растяжения перемещается ту по оси ординат к верху.

При работе предварительно деформированного стержня его растяжение происходит по пунктирной линии; прочность железобетона существенно возрастает, т.к. т у то.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 9

Механические свойства арматурной стали по классам

Класс арматурной стали	Диаметр стержня, мм	Марка стали	Предел текучести т, МПа	Временное сопротивление разрыву в, МПа	Относи-тельное удлинениеL,%	Испытание на изгиб в холодном состоянии
А-I	6…40 6…18	Ст3кп3, Ст3пс3, Ст3сп3, ВСт3кп2, ВСт3пс2, ВСт3сп2 ВСт3Гпс2	235	373	25	На 180 с=0,5 d
А-II	10…40 40…80	ВСт5сп2, ВСт5пс2 18Г2С	294	490	19	На 180 с=3 d
Ac-II	10…32 (36…40)	10ГТ	294	441	25	На 180 с= d
A-III	6…40 6…22	35ГС, 25Г2С 32Г2Рпс	392	590	14	На 90 с=3 d
A-IV	10…18 (6…8) 10..32 (36…40)	80С 20ХГ2Ц	590	883	6	На 45 с=5 d
A-V	(6…8) 10…32 (36…40)	23Х2Г2Т	785	1030	7	На 45 с=5 d
A-VI	10…22	22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р, 20Х2Г2СР	980	1230	6	На 45 с=5 d

Примечание:

Буквой с обозначена толщина оправки, буквой d -- диаметр стержня.

Диаметр, указанный в скобках, применяют по согласованию потребителя с изготовителем.

8. Термическая обработка стали

Свойства металлов и сплавов зависят не только от химического состава, но и от структуры. С помощью термической обработки (нагрева до определенной температуры, выдержки при этой температуре и подбором различных скоростей охлаждения) можно получить ту или иную структуру (рис. 36).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Из диаграммы Fe - C (рис 29) видно, что в результате медленного охлаждения доэвтектоидные стали приобретают структуру феррита и перлита, а заэвтектоидные -- перлита и вторичного цементита.

Критическими точками называют температурные точки, при которых происходят эти превращения:

точки Ас 1, Аr 1 на линии РSK;

точки Ас2, Аr2 на линии MO;

точки Ас3, Аr3 на линии GOS;

точки Ас4, Аr4 на линии HJB;

точки Асm на линии SE.

(На рис 29. представлена упрощенная диаграмма; фактически же в верхней части ее около точки А и внизу около точки Р наблюдается более сложная картина, поэтому некоторые вышеуказанные линии на ней не показаны.)

Приняты обозначения для линий нагрева - Ас и охлаждения - Аr. Выше этих точек сплав будет находиться в одной фазе, а ниже - в другой. При этом изменения фаз ниже линий Аr происходят в твердом состоянии сплава.

Имеется несколько видов термической обработки (рис.37):

Рекристаллизационный отжиг (отжиг I рода),в сплавах отсутствуют фазовые превращения. Применяется для снижения внутренних напряжений, уменьшения твердости и повышения пластичности после холодной обработки.

Отжиг с фазовой перекристаллизацией (отжиг II рода). Температура нагрева выше температуры фазовых превращений, поэтому происходят фазовые изменения. Охлаждение ведется медленно. Получают мелкозернистую структуру, снимают внутренние напряжения.

Закалка. Нагрев выше температуры фазовых превращений и очень быстрое охлаждение. В результата фиксируются фазы и структуры, характерные для высоких температур. Прочность и твердость повышается, но структуры находятся в неравновесном состоянии.

Отпуск. Нагрев ниже температуры фазовых превращений с целью приближения к устойчивому равновесному состоянию. Увеличивается пластичность, но снижается твердость и прочность.

Химико-термическая обработка - насыщение сплавов углеродом C, азотом N, серой S и другими химическими элементами путем выдержки сплавов в газовых, жидких или твердых средах.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Диффузионный отжиг 1 рода устраняет химическую неоднородность в слитках и отливках; металл нагревается до температуры Тн, составляющей 80…90% температуры плавления Тпл.

Рекристаллизационный отжиг устраняет наклеп нагревом металла до температуры Тн =(0,2…0,6) Тпл. Он необходим для подготовки заготовок из проката для последующей механической обработки при изготовлении деталей..

Отжиг необходим для уменьшения остаточного напряжения в отливках, сварных конструкциях и после механической обработки. Он предотвращает коробление и стабилизирует размеры детали.

Нормализация это нагрев стали на 30..50 С выше критических точек Ас3 и Ас4,выдержка необходимое время и более быстрое охлаждение на воздухе, чем при отжиге, поэтому получается более мелкозернистый перлит, выше прочность и твердость металла. Охлаждение детали при отжиге проводится более медленно (деталь охлаждается вместе с печью), чем при нормализации (деталь охлаждается на воздухе).

Отпуску подвергают закаленную сталь для повышения её вязкости и пластичности при некотором уменьшении твердости и прочности (рис. 38). Нагревают деталь до температуры ниже Ас1 и охлаждают на воздухе.

Низкий отпуск (150 … 250 С) проводится для изделий, обладающих высокой твердостью (режущие инструменты: напильники, метчики, плашки,…). Средний отпуск (350 … 400 С) необходим для изделий, обладающих высокой упругостью и прочностью при достаточной вязкости (пружины, рессоры,…). Высокий отпуск (450 … 650 С) дает наиболее вязкую структуру, но наименьшую твердость и прочность. (валы, шестерни и другие детали). Для легированных сталей температура отпуска подбирается более высокой, чем для углеродистых сталей.

Закалка сталей.

Закалка и отпуск проводятся в комплексе с целью повышения механической прочности и твердости и сохранения достаточно вязкой структуры.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Закалка -- это нагрев стали на 30…50С выше температуры фазовых превращений, выдержка при этой температуре и последующее очень быстрое охлаждение в воде или в масле. Полученные при быстром охлаждении структуры являются нестабильными, они представляют собой различные стадии превращений аустенита (мартенсит, троостит, сорбит).

Процесс закалки сталей всегда был окутан мистикой, т.к. человек не знал процессов, происходящих при этом. Вспомним тайну булата. Еще до новой эры изготовляли булат (дамасская сталь), потом секрет был утерян, и только русский металловед Аносов П.П. в 1833 году в городе Златоусте открыл секрет. Оказывается здесь комплекс воздействий на металл: нагрев до определенной температуры, выдержка (насыщение поверхности лезвия углеродом в кузнечном горне) и поэтапная ковка и закалка в несколько приемов. В итоге получается вязкая середина и высокая поверхностная твердость лезвия клинка из-за насыщения поверхности углеродом и закалки.

В середине XVII века «по неведению» возили в Америку из Англии воду, чтобы добиться таких же результатов закалки, как и в Англии. И вообще был даже. арабский рецепт закалки такого рода: нагреть кинжал до каления, охладить до цвета царского пурпура, погружая его в тело мускулистого раба. Считали, что сила раба перейдет в кинжал и придаст ему твердость. Также, были английские патенты с рекомендацией добавления в охлаждающую воду полевых цветов.

Доэвтектоидные стали (конструкционные стали) при закалке нагревают на 30 …50С выше точки Ас3; феррит и перлит образуют однородный твердый раствор аустенита. Если охлаждение металла проводить медленно, то будут происходить обычные фазовые превращения в соответствии с диаграммой железо- углерод. При очень быстром охлаждении аустенит не успевает изменить свою фазу при температурах ниже 727С, а в диапозоне температур 300…350С и ниже с ним происходят так называемые аустенитные превращения и образуется мелкоигольчатый мартенсит. Это будет полная закалка. А если нагреть сталь в интервале Ас1.. Ас3, то будет неполная закалка (частичная перекристаллизация стали).

Эвтектоидные и заэвтектоидные стали также нагревают до температуры на 30… 50С выше Ас1, выдерживают и быстро охлаждают. В заэвтектоидной стали будет: мартенсит, вторичный цементит и остаточный аустенит (неполная закалка).

Нагревать деталь надо постепенно и равномерно, чтобы не было внутренних напряжений, трещин и разрушений. Однако медленный нагрев -- это снижение производительности, обезуглераживание и окисление поверхности.

Чем больше углерода и легирующих элементов в стали, чем сложнее форма, тем медленнее надо нагревать деталь.

Предохранение от окисления металла проводится путем использования защитной газовой среды (CO2, N,...) или вакуумных печей.

Охлаждение должно иметь большую скорость в пределах 650… 500 С (чтобы не было распада аустенита на смесь феррита и цементита) и более медленно при 300… 200С, т.к. в этой области при образовании мартенсита возникают большие внутренние напряжения.

Вода очень хорошо охлаждает деталь в интервале 650… 550С, но и слишком быстро в интервале 300 …200С, поэтому для закалки высокоуглеродистых и легированных сталей применяют минеральные масла.

Изделия сложной формы закаливают в двух различных жидких средах или прерывистой закалкой (перенос в другую охлаждающую среду).

Закалка с самоотпуском. «Главными» инструментами в строительстве пока являются лом, зубило, кувалда и молоток, которые должны иметь высокую твердость на поверхности и сравнительно вязкую сердцевину. Охлаждение их при закалке ведут не до конца, поэтому за счет тепла внутренних слоёв детали происходит отпуск (самоотпуск) металла.

Поверхностная закалка. Нагрев поверхности металла проводится токами высокой частоты (т.в.ч.), газовыми горелками и плазмой. При поверхностной закалке уменьшается коробление детали и практически нет окалины. В итоге образуется вязкая середина и твердая поверхность. Причем твердость поверхности будет выше, чем при обычной закалке.

Закалка с последующей обработкой холодом проводится для высокоуглеродистых сталей, у которых температура мартенситного превращения сталей находится в отрицательной области температур.

При химико - термической обработке (ХТО) сталей изменяется химический состав, структура и свойства поверхностного слоя. В результате ХТО упрочняется поверхностный слой (повышаются твердость и прочность, износоустойчивость)

Виды ХТО: цементация (насыщение поверхности углеродом), азотирование (насыщение азотом), цианирование (насыщение азотом и углеродом), металлизация, хромирование, борирование и др.

При цементации науглераживают поверхность на глубину 0,5.. 2 мм до повышения содержания углерода до 0,75… 1,2%. Цементация проводится в твердых (древесный уголь), газовых (природный газ, смеси газов) и жидких средах.

Азотирование -- это насыщение стали или чугуна азотом. Чаще всего оно проводится в атмосфере аммиака NH₃. Процесс азотирования очень длителен, так насыщение азотом на глубину 0,5 мм надо проводить не менее 60 часов.

Эффективно цианирование (твердое, газообразное и жидкое) мелких и средних деталей (шестерни, поршни, кольца, валики и др.).

9. Прокатка металлов

До 90% сталей и до 50% цветных металлов используются в виде проката, штампованных, кузнечных заготовок (рис. 39). Достоинство процесса прокатки в высокой экономичности: мало потерь металла, т.к. происходит перераспределение металла по объему, а при обработке резанием много металла идет в стружку; процесс высокопроизводительный; прокат эффективно использовать для изготовления сварных и клепанных конструкций и конструктивно сложных и громоздких деталей.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Деформация может быть холодная и горячая. В последнем случае снижается усилие деформации, но обезуглераживается поверхностный слой и образовывается окалина.

На улучшение пластичности металла влияют:

1. Химический состав. Так при содержании углерода свыше 0,15% сталь уже трудно ковать. Легирующие добавки кремния, хрома и вольфрама снижают пластичность, а никеля и молибдена, наоборот, - повышают. Для изготовления деталей холодной листовой штамповкой с глубокой вытяжкой применяется кипящая малоуглеродистая сталь (08кп, 10кп,…) с малым содержанием кремния.

Температура металла

Скорость деформации; с увеличением ее пластичность падает.

Прокатные станы разделяются на обжимные, заготовительные, сортовые, полосовые, проволочные, листовые, трубопрокатные и специального назначения (рис.40).

Крупный по размерам слиток на обжимных.станах (блюмингах и слябингах) делится на более мелкие слитки: блюмы квадратного сечения (250 х 250 мм,…) или прямоугольного (300 х 400 мм,…) получают на блюмингах, а слябы (заготовки для листового проката) шириной 400… 2500 мм и высотой 75… 600 мм. - на слябингах. Диаметр валков этих станов от 800 до 1500 мм, на них получают заготовки весом 2 …35 т для других станов

У слябинга, в отличие от блюминга, есть дополнительные вертикальные валки для обжатия слитка на ширине.

На заготовительных станах получают из блюмов необходимый сортамент проката. Для прокатки листовой стали используются гладкие валки, а на калиброванных валках более сложной формы изготовляются остальные виды проката. На калиброванных валках имеются канавки (выступы) - ручьи. Совокупность ручьев пары валков называется калибром, На прокатных станах используются различные (рис. 41) виды калибров.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Калибровка валков -- это разработка схемы прокатки и такое последовательное по длине прокатки размещения калибров, при котором металл проходит через большое количество калибров, в каждом происходит его деформация, а в результате последовательного воздействия на металл обеспечивается получение заданного профиля проката.

Сортамент проката.

Сортовая сталь:

- круглая (диаметром 5…250 мм);

- квадратная (5 …250 мм);

шестигранная (6…100 мм);

- полосовая (шириной 10… 200 и толщиной 4...60 мм):

- угловая сталь (табл. 10);

лента, проволока;

[ - швеллера, I - двутавры, рельсы.

2. Листовая сталь (тонколистовая до 4 мм толщиной и толстолистовая - более 4мм).

3. Специальные виды проката (колеса, периодические профили, арматурная сталь, гнутые профили и др.).

Стальные трубы (бесшовные и сварные).

Таблица 10

Размеры профилей стали угловой равнополочной

Ширина полок, мм	Толщина полки, мм	Ширина полок, мм	Толщина полок, мм
20	3 и 4	56	5
25	ч	63	4,5 и 6
28	ч	70	ч
32	ч	75	ч
36	ч
40	ч	80	ч
45	3,4 и 5	90	6,7,8 и 9
50	ч	100

По точности прокатки изготовляют сталь угловую высокой (обозначается индексом А) и -- обычной точности (индекс Б).

Пример обозначения стали угловой:

Б - 50 х 50 х 3 ГОСТ 8509- 86

Ст3сп ГОСТ 535 - 79

Расшифровывается, как сталь угловая равнополочная, с шириной полок 50 мм и толщиной 3 мм, обычной точности прокатки по ГОСТ 8509- 86, изготовленная из стали обыкновенного качества группы А, марки Ст3сп по ГОСТ 535 - 79, спокойной.

Сталь угловая неравнополочная может быть размеров: 25 х 16 х 3, 32 х 20 х 3, 40 х 25 х 4 (3),….100 х 63 х 6(7, 8 или 9). Пример обозначения:

А - 63 х 40 х 4 ГОСТ 8510 - 86

Ст2сп ГОСТ 535 - 79

Расшифровывается, как сталь угловая, неравнополочная, с шириной полок 63 и 40 мм и толщиной 4 мм, повышенной точности прокатки (см. индекс А) по ГОСТ 8510 - 86, изготовленная из стали обыкновенного качества группы А, марки Ст 2сп по ГОСТ 535 - 79, спокойной.

Швеллеры и двутавровые балки (табл. 11) различаются по номерам, причем номер профиля указывает на высоту в сантиметрах швеллера (двутавровой балки).

Таблица 11

Размеры швеллеров и балок двутавровых

Номер профиля	Высота, мм	Ширина, мм	Толщина, мм
Швеллеры
5	6,5	32	4,4
6,5	65	36	4,4
8	80	40	4,5
10	100	46	4,5
12	120	52	4,8
14	140	58	4,9
…	….	….	….
22	220	82	5,4
24	240	90	5,6
Балки двутавровые
10	100	55	4,5
12	120	64	4,8
14	140	73	4,9
…	….	….	….
22	220	110	5,4

Толстолистовую сталь изготовляют из слябов массой до 2 тн. Сначала раскатывают сляб в поперечном направлении до получения необходимой ширины, а затем раскатывают вдоль. На стане имеются нормализационная печь, травильная установка и сушильная машина.

Тонколистовую сталь выпускают в листах и рулонах. После травления рулоны поступают на станы холодной прокатки, где проводится лужение (горячее и электролитическое), или цинкование, или нанесение пластмассового покрытия.

Стальные трубы по способу изготовления делятся на бесшовные (цельнотянутые) и шовные (сварные). Шовные трубы могут быть: прямошовными и спиральношовными, однослойными (традиционная технология) и многослойными (перспективная технология). Сварные трубы дешевле цельнотянутых, но они менее надежны. Сварные трубы изготовляют диаметром от 10 до 2500 мм, а цельнотянутые - до 100 мм.

Технология изготовления бесшовных (цельнотянутых) труб

Размещено на http://www.allbest.ru/

Круглый или граненый слиток диаметром 250… 600 мм и массой 0,6 …3 т прошивается на прошивочном стане (рис. 42). Валки (грибовидной или дисковой формы) установлены под углом 9 …14 є друг к другу. Заготовка продавливается через оправку, а из - за растягивающих напряжений,создаваемых вращающимися валками, происходит течение металла от центра слитка и за счет этого без больших усилий происходит прошивка отверстия.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Далее проводится раскатка полученной гильзы тоже на оправке (рис. 43), в результате уменьшаются внутренний и наружный диаметры и увеличивается длина заготовки. Прокатку выполняют за два прохода с поворотом трубы на 90. Получают трубу диаметром свыше 57 мм. На третьем этапе получения трубы дальнейшее уменьшение их диаметров ведут в непрерывных станах уже без оправки.

Сварные трубы изготовляются диаметром до 2500 мм. Они дешевле бесшовных, но менее надежны и прочны. Сначала проводится формовка плоской заготовки в трубу, далее сваривается стык трубы, проводится отделка и правка. Заготовка изготовляется в виде ленты или берутся листы, шириной равные длине трубы. Сваривание проводят способами: электродуговой под слоем флюса, электроконтактной сопротивлением, кузнечной (печной).

При непрерывной печной сварке проводится нагрев заготовки до 1300 …1350С, стык обдувается кислородом или воздухом и металл разогревается до расплавления и проводится кузнечная сварка стыка кромок трубы сжатых роликами непрерывого стана.



Размещено на http://www.allbest.ru/

При электроконтактной сварке (рис. 44) заготовка поступает в трубоэлектросварочный стан и сжимается. Стык разогревается электрическим током низкого напряжения (6…10 В)., подаваемом через сварочные ролики, и при охлаждении сваривается.

Волочение металла - это процесс протягивания проволоки, прутка или трубы через очко специнстумента (волоку). В итоге получаются точные размеры, чистая и гладкая поверхность. Перед волочением металл очищают от окалины промывают, наносят подсмазочный слой (омеднение, фосфатирование и т.д.), сушат и наносят слой смазки (графит, эмульсии, минеральные масла).

Прессование металла используется чаще всего для цветных сплавов: можно получить прутки диаметром 5… 200 мм, трубы до 800 мм диаметром с толщиной стенок 1,5 … 8 мм, фасонные профили. Нагретый металл из контейнера выдавливается через очко матрицы. При прессовании труб заготовка прошивается стальной иглой, конец которой проходит через очко; металл выпрессовывается.между иглой и очком.

Ковка и штамповка -- промежуточные операции для изготовления заготовок деталей на пневматических, гидравлических или механических прессах. Механические свойства кованных и штампованных изделий выше, чем у полученных механической обработкой, т.к. в этом случае волокна перераспределяются в соответствии с формой деталей. Штамповка может быть горячая и холодная. Объемная штамповка проводится в штампах, где течение металла ограничено поверхностями штампа. По сравнению со свободной кузнечной ковкой объемная штамповка в 50…100 раз производительнее, получается выше качество и прочность поковок, имеется возможность получения поковок сложной формы. В автомобилестроении листовой штамповкой получают до 75% деталей, а при производстве товаров широкого потребления - до 98%.

10. Защита металлов от коррозии

Металлы, как и растения, животные и люди тоже «болеют». Это не только износ рабочих поверхностей и деформации (температурные и нагрузочные) деталей, но и самая опасная «болезнь» строительных и машиностроительных конструкций- коррозия металлов. Общеизвестен закон природы: из двух состояний с большей вероятностью реализуется то, которое более устойчиво (стабильно). Металлы в природе находятся в виде химических соединений с кислородом, серой и другими химическими элементами (Fe₃O₄, Fe₂O₃, FeO, Al₂O₃,...). Мы извлекаем технически чистый металл из этих окислов, далее получаем сплавы металла, из которых изготовляем различные детали, машины и сооружения, а природа путем коррозии металлических изделий вновь небезуспешно возвращает все на круги своя - к окислам и другим природным химическим соединениям.

За всю историю человечества добыто около 20 млрд. тонн железа, около 6 млрд. тонн его находится сейчас в машинах и строительных конструкциях, а 14 млрд. тонн уже съедено ржавчиной, т.е. утеряно для человека. На ремонт корродированных машин и строительных конструкций, на замену труб водопровода, отопления, на антикоррозийную защиту и профилактику коррозии затрачивается много времени и труда. В итоге около 30% ежегодно производимого металла расходуется на восстановление потерь от коррозии.

Есть два вида коррозии: химическая и электрохимическая.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Процесс коррозии определяется тремя видами факторов (рис.45): химической природой и структурой металла или сплава, из которого изготовлена деталь; содержанием агрессивных веществ в окружающей среде и температурой среды.

Химическая коррозия -- это разрушение металлов под воздействием высокотемпературных газов или жидкостей (без электролиза). При высоких температурах образуется нагар на клапанах и головках блока цилиндров, на свечах зажигания, на поршнях (верхней части юбки и поршневых канавках), на компрессионных кольцах, на арматуре печей и на тепло- и электронагревателях. Сначала на поверхностях деталей при температурах до 150°С образуются лаковые покрытия, далее при более высоких температурах появляется нагар.

Электрохимическая коррозия проходит в жидких средах, проводящих электрический ток; в процессе ее происходит электролитическое разрушение металла.

Одним из условий для возникновения электрохимической коррозии является наличие воды. Вода есть в атмосфере, в грунте, на поверхностях деталей и конструкций. В почве, воздухе и рабочих средах также имеются окислы и кристаллы солей, сернистые и выхлопные газы и, в итоге, образуются кислоты - это второе условие появления коррозии.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рассмотрим процесс коррозии (рис. 46) на примере наличия в изделии разных металлов: меди и цинка. В кислой среде атомы цинка оставляют свои электроны на аноде и превращаются в положительно заряженные ионы цинка и переходят в жидкость, а на катоде (пластине меди) анионы водорода получают электроны, поэтому на катоде будут выделяться атомы водорода из раствора.

Исходя из вышеизложенного, для возникновения процесса электрохимической коррозии необходимы три условия:

- наличие воды;

- наличие солей, кислот;

- наличие разных металлов, т. е. металлов или отдельных его фаз с отличающимся водородным потенциалом.

Гальванические пары образуются на только между различными материалами, но и между микроскопическими малыми различными кристаллами сплава. Иногда субмикроскопические гальванические пары могут происходить по границам зерен. Например, высокохромистые стали подвержены межкристаллической коррозии. Фазы с хромом имеют положительный потенциал, а обедненные хромом -- отрицательный (Fe). Внешне никаких изменений о сплавом не происходит, а свойства его ухудшаются, что очень опасно при работе изделия.

Атомы металлов при контакте с электролитом переходят в раствор в виде ионов. Переход атомов металлов в ионы, т.е. растворение металлов определяется величиной нормального электродного потенциала (рис. 47), который представляет собой величину напряжения (В) электрического.тока, которое нужно приложить к границе раздела фаз металл -- жидкость, чтобы воспрепятствовать переходу иона металла в раствор. Чем больше отрицательное значение потенциала (-), тем металл больше стремится к растворению в электролитах, тем интенсивнее идет коррозия.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Металлы с отрицательным водородным потенциалом (-) вытесняют водород из кислот, а металлы с положительным потенциалом (+) -вытесняются водородом из раствора.

В случае толстой плотной пленки возможна стабилизация коррозии. Такие пленки образуются на алюминии, свинце, олове, никеле и хроме. Они не пропускают газы к поверхности детали. На железе тоже создаются плотные пленки, но они растрескиваются и поэтому отслаиваются от железа. Техническое железо ржавеет при обычных температурах, при более же высоких температурах (250… 300С) пленка ржавчины образуется прямо на глазах, а при 600С поверхность железа очень быстро покрывается толстым слоем окалины. Из-за того, что пленка пористая, газы хорошо проникают к поверхности металла и скорость коррозии не снижается, т.к. нет защитного эффекта от пленки.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Коррозионные разрушения (рис. 48) могут быть сплошными (равномерными и неравномерными), местными (пятнами и точками) и межкристаллическими.

Из рисунка 49 видно, что уменьшение коррозии возможно при реализации следующих мероприятий:

подбора материала детали;

снижение агрессивности среды;

создание защитных пленок и управление процессом коррозии.

Методы защиты от коррозии (рис. 49) определяются необходимостью нейтрализации факторов (рис. 45), определяющих интенсивность коррозии: подбор антикоррозийных материалов; снижение агрессивности и температуры среды; отделение поверхности детали от агрессивной среды; целевое управление процессом коррозии.

Подбор материала детали выполняется исходя из водородного потенциала металла. Так из рис. 46 видно, что изделия из золота, платины и серебра более корозийностойкие, чем изделия из железа, цинка и алюминия, но эти материалы дорогие, поэтому находят ограниченное применение в быту и технике. Химически чистые металлы имеют более высокие антикоррозионные свойства, чем сплавы, так «демидовское железо», выплавляемое на древесном угле из хороших руд, практически не ржавеет, а современный листовой прокат нельзя использовать без защитных покрытий. В противовес использованию химически чистых металлов добавки некоторых легирующих элементов, в основном в больших количествах Cr и Ni, позволяют получить так называемые нержавеющие стали (12Х18Н10Т, 12Х18 Н9, 08Х22Н6Т,).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Чугуны коррозийно более стойки чем стали, а у последних скорость коррозии увеличивается с ростом содержания углерода. Алюминий и его сплавы имеют очень низкий водородный потенциал, но на поверхности детали относительно быстро образуются прочные и стойкие защитные пленки, поэтому алюминиевые детали не требуют дополнительной защиты (покраски и др.) от коррозии.

2. Снижение агрессивности среды выполняется путем добавки антиокислительных присадок в смазочное масло и топливо и в системы охлаждения. Для систем отопления проводится предварительная подготовка воды (удаление солей и железа). Немаловажным фактором является снижение температуры теплоносителя, например, для систем отопления со 100…110^оС до 60…70^оС, что, естественно, приведет не только к снижению тепловых потерь, но и к уменьшению коррозии элементов системы.

3. Покрытия поверхностей деталей могут выполнять следующие задачи: отделение материала детали от агрессивной среды; замыкание гальванической электрической цепи не через агрессивную среду, а через металлическое покрытие, и, в результате, прекращение электрохимической коррозии; «жертвование» материала покрытия (в основном Zn) на коррозионное разрушение и тем самым снижение коррозии основного материала детали.

Покрытия наносятся на поверхности деталей (хром и никель), посуду (эмаль), жесть и трубы (цинк), консервные банки и днища (лужение кузовов) легковых автомобилей, например, автомобилей М20 «Победа». В настоящее время для изготовление днищ кузовов используются неметаллические и биметаллические покрытия.

Металл наносят с помощью электрогальванических процессов (осаждение никеля, хрома, цинка) или металлизации. Гальваническое покрытие обеспечивает хорошее сцепление с основным металлом, но требует технологически сложной подготовки поверхностей и высокой культуры производства.

4. Метод защиты металлов протекторами (рис. 50) заключается в том, что к трубопроводу подключают через кабель пластины металла, имеющего более низкий водородный потенциал, который, естественно, растворяется и разрушается в первую очередь, защищая основное изделие от коррозии.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

5. Способ катодной защиты внешним током (рис. 51) металлических конструкций, судов и магистральных трубопроводов впервые был применен в 1910 году для защиты от коррозии подземных строительных сооружений. Этот способ отличается от метода протекторов тем, что к защищаемой детали подводится отрицательный потенциал от источника питания, а положительный - к вспомогательному аноду. В случае «естественной» коррозии деталь «теряет» электроны, а так как здесь, наоборот, электроны подводятся к детали, то и не происходит процесса ее коррозии.

Одной из основных технологических операций защиты деталей строительных конструкций и машин от коррозии является окраска (рис. 52),предназначенная не только для защиты от коррозии, но и для эстетических целей.

Подготовка поверхности к окраске заключается в механической правке и выравнивании поверхностей, обезжиривании поверхности перед окраской и фосфатировании. Обезжиривание выполняется растворителями, бензином или погружением узла в ванну с раствором кальцинированной (реже каустической) соды, жидкого стекла и тринатрийфосфата. После обезжиривания промывают деталь (узел) горячей водой.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Фосфатирование поверхности получается при обработке деталей фосфорной кислотой или раствором солей, или фосфатирующим грунтом.

Фосфатный слой хорошо защищает поверхность от коррозии, причем в случае его повреждения и слоя краски коррозия не будет распространятся от места повреждения под неповрежденной частью..

Грунтовка необходима для обеспечения хорошей сцепляемости металла с краской или шпаклевкой и для предохранения металла от коррозии. После нанесения грунтовки краскораспылителем или кистью производится сушка покрытия при температуре 80 …100С в течение 40 минут или при 18 … 25С до 48 часов.

Шпаклевание поверхности необходимо для выравнивания поверхности от рисок, царапин, дефектов сварных швов, а также для защиты металла от коррозии. Шпаклевки снижает механическую прочность покрытия, поэтому рациональна минимально необходимая их толщина. При необходимости заделки больших дефектов используются эпоксидные шпаклевки, которые можно наносит слоем до 20 мм.

Шпаклевание может быть местное и сплошное. Сначала выполняется местное шпаклевание, с помощью шпателя вручную выполняют замазку трещин, швов и раковин. Сплошное шпаклевание выполняется с помощью краскораспылителя. Просушка выполняется без подогрева в течение 30 минут. Шлифование слоя шпаклевки проводится шлифовальными шкурками вручную или шлифовальными машинками.

Наружные слои покрытия предназначены для декоративных и защитных целей. В зависимости от необходимости высококачественной декоративной покраски или обыкновенной выбирается краска, количество и качество технологических операций.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Для окраски используются нитроэмали и синтетические эмали. Достоинством нитроэмалей является просушка при естественной температуре в течении 10-15 минут. Всего наносится 5-6 слоев толщиной 8-10 мкм с обязательной просушкой каждого слоя. Однако нитроэмалевое покрытие имеет недостаточную стойкость к коррозии и требует сложной технологической полировки. Поверхность сначала шлифуется и покрывается растворителем, далее полируется пастами.

Синтетические эмали придают покрытию более устойчивый блеск и лучшую защиту от коррозии. Срок службы их 4-5 лет. Количество слоев достаточно 2-3 и значительно упрощается полировка. Однако полимеризация синтетического покрытия (просушка) происходит при высокой температуре 120-130С в течение часа, что требует использования сложного оборудования.

Лакокрасочное покрытие может наноситься следующими способами:

1 - ручная окраска кистью;

2 - окраска погружением детали в ванну с краской;

3 - нанесение краски воздушным распылением;

4 - нанесение краски безвоздушным распылением;

5 - окраска в электростатическом поле (рис. 53).

Воздушное распыление проводится с помощью пистолетов-распылителей в специальных камерах или помещениях, оборудованных вентиляционными установками. Краска подается под давлением сжатого воздуха или сил тяжести. Смешивание может выполнятся как внутри пистолета, так и снаружи. Наилучшие результаты получаются при наружном смешивании. Недостатками воздушного распыления являются: большие потери краски (до 40-50%), взрывоопасность лакокрасочного тумана, вредность для организма. В целях экономии растворителя, который нужен в основном для снижения вязкости краски, и который улетучивается при сушке, рационально для уменьшения вязкости краски её нагревать до 60С. При этом толщина одного слоя увеличивается в 1,5-2 раза по сравнению с окраской без подогрева, следовательно, необходимо меньше наносить слоев и поэтому увеличивается производительность окраски.

При безвоздушном распылении предварительно подогретая краска подается насосом под давлением 40-60 кгс/ см² через распылитель. При этом расход краски уменьшается 20-25% по сравнению с воздушным распылением.

Наиболее эффективной технологией является окраска в электростатическом поле (рис. 53). Однако необходима предварительная окраска внутренних поверхностей и глубоких впадин. Кроме того, часть краски, не получив заряда, теряется. Почти 100% использования краски получается при электромеханическом распылении, когда отрицательный заряд высокого напряжения сообщается не промежуточной среде (воздуху), а непосредственно краске.

Сушка покрытий заключается в удалении летучих веществ для нитроэмалей, а у синтетических эмалей и масляных покрытий после удаления летучих веществ происходит окисление и полимеризация связывающих веществ. Скорость сушки определяется температурой покрытия и степенью подвижности воздуха. При неподвижном воздухе пограничный слой воздуха насыщается парами растворителя и дальнейший процесс испарения его замедляется.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Различают по способу подачи тепла конвекционную и терморадиационную сушки (рис. 54). В первом случае изделие обогревается горячим воздухом, при этом сначала очередь просушивается верхний слой, который замедляет дальнейшее испарения растворителя.

При терморадиационной сушке источником тепла являются невидимые инфракрасные лучи, которые свободно проходят через слой покрытия, нагревают металл. Испарение растворителя и образования корки начинается с нижней части слоя, тем самым создаются хорошие условия для отвода паров. Процесс полимеризации происходит тоже быстрее. Терморадиационная сушка почти в два раза выполняется быстрее конвекционной сушки.

В качестве источников инфракрасного излучения применяются термоизлучатели, нагреваемые электрическим током или газом. Панели излучателей нагреваются до 400-500С и излучают инфрокрасные лучи с длиной волны 3-5 мкм, которые легко проходят слой краски и, поглощаясь металлом, нагревают его.

Архитектор Джон Динел в 1959 году в городе Молине создал «ржавое здание», считая, что людям тошно смотреть на полированные алюминиевые фасады и человечество должно вернуться к более грубому стилю. Институт американской архитектуры присудил «ржавому» зданию золотую медаль. В Чикаго построен небоскреб «Сивин сэнтер», покрывающийся потоками ржавчины во время дождя.

Мост через реку Консумнес через несколько месяцев после постройки приобрел красивую и редкую зеленовато-коричневую окраску (подобрана такая низкоуглеродистая сталь, которая покрывалась такой пленкой в атмосферных условиях).

Есть мостовые стали, которые ржавеют 2-4 года, а потом образуется черная и плотная пленка, крепко сцепляющаяся с металлом и надежно защищающая его от дальнейшей коррозии.

Размещено на Allbest.ru