Ministerul Educației și Științei din Ucraina
privind „Materiale structurale Tehnologii“
tehnologia materialelor de construcție este studiul structurii și proprietățile metalelor și aliajelor, îmbunătățirea acestor proprietăți prin modificarea compoziției chimice prin intermediul efectelor termice și a altor acestor materiale. De asemenea, studierea comportamentului metalelor și aliajelor în timpul prelucrării și în timpul utilizării produselor realizate din acestea. Baza tehnologiei de materiale de construcții este secțiuni relevante ale fizicii și chimiei.
tehnologia materialelor de construcții, spre deosebire de alte științe fundamentale este că aceasta este o știință aplicată.
Trebuie spus că cele mai importante materiale structurale in tehnologie - este studiul relației dintre componența structurii și proprietăților metalelor și aliajelor studiate. Fondatorul tehnologia materialelor de construcții este un renumit om de știință român Dmitriy Konstantinovich Cernov. Este stabilit că în timpul încălzirii oțelului solid până la o anumită temperatură în funcție de compoziția în conversie internă se produce ceea ce conduce la o schimbare a proprietăților sale, a demonstrat o asociere între compoziția, structura și proprietățile oțelului.
Rolul fierului și oțelului în mecanică
Oțel și fier sunt principalele materiale structurale în toate ramurile ingineriei. Aceste concepte sunt strâns legate de știința tehnologiei materialelor de construcție, care este ulterior necesară o parte teoretică a cunoștințelor în acest domeniu:
Coroziune a aliajelor fier-carbon
Având în vedere că valoarea acestor aliaje în fabricarea este atât de mare încât pe această bază, anti-coroziune a acestor materiale este de mare importanță practică. Oțel și fier au o rezistență redusă la coroziune în medii dure datorită heterogenității lor chimice și fizice. Acesta este compus din trei componente structurale majore - ferită, cementita și grafit, care au potențiale foarte diferite de electrozi. Cel mai scăzut potențial de electrod la ferita (0,44 in), cel mai înalt grafit (0,37 in). In contact cu electrolit pentru a forma aliaje fier-carbon microelemente, în care cementita și grafit sunt catozii și anod ferită. diferență de potențial macronutrienti care rezultă din coroziune a aliajelor fier-carbon, ajunge la măreție destul de considerabilă. Munca acestor oligoelemente și explică coroziunea electrochimică puternică a aliajelor fier-carbon.
Fier-aliaje și compoziția chimică non-uniform. Pe lângă carbon, chiar și în aliaje tehnice relativ pure (Armco fier). întotdeauna conține impurități mangan, siliciu, sulf și fosfor.
În lucrările de oameni de știință români în XIX. reflectate problemele de protecție a metalelor din metodele de coroziune galvanostegicheskimi. Stramosul electroformarea si galvanizare este BS Jacobi, care v.838 dl a dat o prezentare la Academia Română de Științe, care, prin intermediul curentului galvanic se poate face cu medalii și alte elemente. Punerea în aplicare a acestor lucrări în producția a fost realizată în atelierul expeditiei recoltate titluri de stat (acum „Goznak“). În 1847, prin metoda BS Jacobi electroformarea au fost făcute de activitatea artistică de uși, reliefuri și figuri de Catedrala Sf. Isaac, Schitul, Catedrala Petru și Pavel, etc. Domeniul de activitate poate fi judecată după numărul de metale consumate: 6749 livre de cupru și 45 livre 32 livre de aur.
În 1913 N. A. Izgaryshev studiază metale pasive în diverse medii, a arătat că suprafața metalică în soluția de electrolit este un sistem multi-electrod, în care fiecare component al metalului, adică. E., Fiecare electrod are propria sa, distinct de ceilalți electrozi , valoarea potențială. Mai recent lucrare N. A. Izgarysheva (1926), a constatat că principala sursă de energie este energia ionilor metalici hidratării celulei electrochimice cu dizolvare.
O nouă interpretare a proceselor de electrod în celulele electrochimice a fost dată în 1913 LV Pisarzhevsky care explică apariția salt potențial între metal și soluția fluxului de două procese: 1) disocierea în ioni metalici ai atomilor (sau mai degrabă - îndepărtarea unui electron din metal ion-atom); 2) hidratarea ionilor metalici formați. Mai târziu, AN Frumkin a arătat că principalul factor determinant apariția potențial salt este un strat dublu electric de taxe și soluție de ion metalic. Pentru a rezolva problemele practice de coroziune a jucat un rol de studiu de mare GV Akimova, ND Tomaszów și personalul lor, ceea ce a permis o bază teoretică pentru fenomenul de coroziune structurală și mecanismul proceselor de coroziune. Ei au dezvoltat o teorie a elementelor multi-electrod și metoda de calcul este dat atât sisteme simple și complexe galvanică pentru orice număr de electrozi. oamenii de știință sovietici au extins în mod semnificativ și completată doctrina de metal pasiv este nou, bazat pe teoria filmului VA Kistyakovsky. De mare interes sunt studii Dankova PD care au stabilit principiile de bază ale conversie chimică a unui corp solid care are o mare importanță teoretică și practică în protejarea metalelor împotriva coroziunii prin diverse filme.
Coroziune - un proces de distrugere a suprafeței metalului sub influența mediului chimic și electrochimică a impactului lor asupra mediului. Aceasta poate provoca chiar și apă distilată, în care, în funcție de temperatura mai mult sau mai puțini ioni determinarea așa numitul pH. Dacă este mai mult de șapte, apa este alcalin, dacă este mai puțin - acidul. Pentru apa pura pH-ul este de șapte (neutralitate absolută) numai la o temperatură de 25 ° C Cu creșterea temperaturii, apa devine slab acid (la 60 ° C este egal cu 6,51 pH, la fel ca în salivă umană), în timp ce scăderea - alcalin (pH la 0 ° C egală cu 7,47): fier corodeaza activ.
Deși mecanismul proceselor de coroziune în condiții de sarcini și dinamica modificărilor proprietăților mecanice ale metalului accentuat cu coroziune mecanică insuficient studiate. Din acest motiv, nu este întotdeauna posibil să se prevadă fiabilitatea structurilor în funcționarea și eficiența protecției electrochimice. Cu toate acestea, experiența pozitivă a aplicării sale în multe metale critice din oțel inoxidabil și oțeluri de înaltă rezistență, cupru, titan și aliaje de aluminiu necesită explica principiile de protecție catodică.
Pe mecanismul procesului de coroziune, există trei tipuri principale de coroziune: chimice, electrochimice și biochimice.
Compact ia în considerare mecanismul proceselor de coroziune în microfisurile SSC top. Este cunoscut faptul că fisurile se dezvoltă în procesul de dizolvare anodică a metalului, însoțită de generarea de hidrogen. Ca urmare, procesul de catod pe H2S la limită de contact - mediu - de preferință un metal și hidrogenul este recuperat este mai departe de metal de hidrogenare.
Din examinarea mecanismului procesului de coroziune, se pare că principalul proces în coroziunea catodică a metalelor în electroliți neutre este o reacție de reducere a oxigenului. Prin urmare, dacă excludem această reacție sau ea afectează grav, puteți suprima aproape complet procesul de coroziune. În practică, această metodă este utilizată pe scară largă. În special, procesul de tratare a apei pentru energia nucleară și convențională include atât unul dintre elementele indispensabile ale eliminării oxigenului. Următorul detaliu mecanismul proceselor de coroziune în metal sistem de apă din petrol, cel mai tipic și important pentru Chemmotology. Indiferent de mecanismul procesului de coroziune în zona catodică formată de hidrogen atomic, care este capabil să difuzeze prin zăbrele metalice și pe suprafață, conectarea cu alți atomi de hidrogen, pentru a forma hidrogen molecular.
Moduri de a rezolva problema coroziunii metalelor
Nu toată lumea știe că daunele totale cauzate de coroziunea metalelor în țările industrializate ar putea ajunge la 4-5% din venitul național, indiferent de tipul de structuri și condiții de utilizare, ca urmare a scăderii profitului (adică pierderea de bani în plus), care ar putea servi investiții suplimentare în dezvoltarea sa, atât în domeniile economic și industrial.
Mecanismul de mai sus al proceselor de coroziune și motivele pentru care dispun, oferă o gamă de măsuri de protecție. Care este modul cel mai simplu și accesibil pentru a combate coroziunea este utilizarea acoperirilor de protecție (LCP). Un manual convenabil în aplicare, actualizabilă, a crea un fundal decorativ. Efectul protector se datorează suprafeței lor mecanice sau de izolare, reacționează fie pe cale chimică și electrochimică a acoperirii și suprafața. Principalele dezavantaje ale majorității LCP este limitată de abur lor, gaze și apă permeabilitate, lipsa de căldură și rezistență la îngheț, în unele cazuri.
Producerea de fier din oțel și turnate
În principal, fierul este într-un smelted furnal. Aceasta este o structură de inginerie complexă, care lucrează continuu pentru o lungă perioadă de timp. Cuptorul funcționează pe principiul contracurent. Top încărcare minereu, cocs și fluxuri, iar aerul este furnizat de mai jos. Coke servește la căldură și se topesc minereului și este de asemenea implicat în reducerea oxizilor de fier din minereu. Cocsul trebuie să aibă un minim de sulf și fosfor. Fondanți (calcar, silicați.) Necesare pentru a produce zgură. In timpul arderii de monoxid de carbon se formează, care este principalul fier reducator. reducerea oxizilor de fier are loc de la cel mai înalt la cel mai mic, și, în cele din urmă, metal: monoxid de carbon CO și carbon solid C. Recuperarea de mangan, siliciu și alte elemente este de asemenea realizată cu cocs.
Produsele din furnal sunt: fontă care conține 4,5 ... 4% C, 0,6 ... 0,8% Si, 0,25 ... 1,0% Mn, de până la 0,3% S și 0,05% P ; fontă conținând aproximativ 3% Si; feroaliaje: ferosiliciu (9 ... 13% Si) și feromangan carbon (70 ... 75% Mn), destinate pentru dezoxidare și oțeluri aliere; zguri utilizate pentru producerea de lână de zgură, bloc zgură, ciment.
Există, de asemenea, o modalitate de inductie de topire. Topirea de inducție este de obicei folosită pentru topirea oțelurilor înalt aliate și primirea și oțeluri speciale sub vid sau în atmosferă controlată specială.
Lista literaturii second-hand
proprietățile materialelor structurale. Principalele metode de prelucrare a materialelor de construcție: turnare, prelucrare plastică, sudare și de prelucrare. Aceste metode de tehnologii moderne materiale de construcție se caracterizează printr-o varietate de procedee tradiționale și noi, care au loc la o afluență și întrepătrundere lor. 1. rece de lucru, de obicei, sub forjare la rece.
prelucrate de a doua clasă de precizie (RA = 2,5) sunt ostnovnymi, adică pe aceasta conexiune prishodit cu alte părți ale manșonului. Bucșa este alcătuită în principal din oțeluri aliate structurale și care îndeplinesc cerințele de precizie, o bună prelucrabilitate, sensibilitate scăzută la tulpina structurale, a crescut rezistenta la uzura. Bush se execută fără lubrifiere;.
granule de siliciu de umplutură și beton cu clorurile - în structuri din beton armat. 3. Clasificarea oțel carbon de înaltă calitate, în scopul propus și etichetarea acestora. Oțel - materialul structural principal utilizat în construcții. Conform compoziției chimice a oțelului este împărțit în carbon și aliaj. oțel carbon care conține fier, carbon și impurități (mangan.
