Конспект лекции

План лекции №18, 19

По ОП.01 Основы материаловедения

Количество часов: 2 час

Дата 03.11.2021

Преподаватель Саломахина Л.Н.

Профессия: 08.01.07. Мастер общестроительных работ

Группа: 6МОС

Тема раздела: Цветные металлы и сплавы на их основе.

Тема урока: Свойства никеля, титана, свинца.

Тип урока: Урок-лекция

Цели урока: Изучить тему.

Задачи:

Обучающая -Организовать деятельность студентов по самостоятельному изучению материала

Развивающая –способствовать развитию умения анализировать, сравнивать, делать выводы.

Воспитательная– побуждать к самоконтролю

Конспект лекции

Свинец— металл голубовато-серого цвета, имеет высокую плотность (11,34 г/см³), относительно низкую температуру плавления (327 °С). Основной рудой для получения свинца является минерал геленит, куда свинец входит в виде соединения PbS. Получают свинец из руды после флотационного обогащения.

На поверхности свинца вследствие взаимодействия с кислородом воздуха образуется пленка оксида свинца, препятствующая дальнейшему окислению поверхности.

В зависимости от чистоты химического состава свинец выпускают следующих марок: СОООО, СООО, СОО и свинец марок СО, С1С, Cl, С2С, С2, СЗ, СЗС.

Свинец марок СОООО—СОО содержит очень малое количество примесей (серебро, медь, цинк, олово и др.) — не более 0,0001%, а марки СЗ — примесей не более 0,5%. Свинец марок СО, Cl, С2 и т.д. поставляется в виде чушек массой от 30 до 40 кг, а свинец высокой чистоты — в виде слитков массой до 6 кг.

Свинец марок СО, Cl, С2, СЗ широко применяют при производстве латуней и бронз как легирующий элемент. Из свинца изготовляют трубы, предназначенные для транспортирования жидких коррозионных сред, прокладки, кислотные электроаккумуляторы, оболочки кабелей и т.п. В санитарно-технических работах свинец применяют для заделки особо ответственных соединений водопроводных и канализационных труб.

Свинцовые трубы, изготовляемые методом прессования, служат для транспортирования высокоагрессивных сред (серная и соляная кислоты, хлор и др.). Трубы выпускают наружным диаметром от 8 до 150 мм, толщиной стенки от 2 до 10 мм. Длина труб внутренним диаметром более 60 мм должна быть не менее 1,8 м. Свинцовые трубы диаметром до 60 мм поставляют в бухтах массой не более 70 кг.

Пример условного обозначения свинцовых труб:

Труба С1 ГКр НХ 45 х 6 ГОСТ 167-69, где С1 — марка свинца; Г — прессованная; Кр — круглая; НХ — вторая группа точности; 45 — внутренний диаметр, мм; 6 — толщина стенки, мм.

Свинец выпускается в виде листов, лент, проволоки, труб, блоков и монолитов различного назначения. Кроме относительно чистого свинца выпускается также сурьмянистый свинец (ССу1, ССу2, ССу3, ССу4, ССуА, ССуМ, ССуМТ) с массовой долей сурьмы 0,5 ... 6,0 %. Сурьмянистый свинец применяется для изготовления подшипников скольжения и их вкладышей.

Никель— тугоплавкий металл серебристо-белого цвета, стойкий против коррозии. Плотность никеля 8900 кг/м³, температура плавления 1455 °С. В зависимости от химического состава выпускается следующих марок: Н-0, Н-1у, Н-1, Н-2, Н-3 и Н-4. Никель марки Н-0 содержит примесей (алюминий, железо, медь, сера, фосфор и др.) не более 0,01%, а марки Н-4 — до 2,4% (углерод, сера и медь). Никель используют в качестве легирующих добавок к сталям. Кроме того, его применяют для декоративных и защитных покрытий. Из сплава никеля с хромом НХ9.5 изготовляют термоэлектрические преобразователи (термопары). Сплав никеля с медью называется мельхиор.

Никель характеризуется коррозионной стойкостью, твердостью, ковкостью, вязкостью, обладает магнитными свойствами.
Добавление никеля в стали позволяет повысить химическую стойкость сплава, и все нержавеющие стали обязательно содержат никель. Высокая коррозионная стойкость никелевых покрытий позволяет использовать тонкие никелевые слои для защиты различных металлов от коррозии путем их никелирования.
Никель в количестве до 3,5% повышает жидкотекучесть стали, увеличивает суммарную усадку и объем усадочной раковины в прибыли, а также снижает теплопроводность стали, понижает ее трещиноустойчивость в такой же мере, как хром.

Титан— серебристо-белый тугоплавкий (температура плавления 1665 °С) металл. По сравнению с другими металлами обладает невысокой плотностью (4505 кг/м³), но характеризуется высокой коррозионной стойкостью против азотной и серной кислот. Титан выпускают марок ВТ 1-00, ВТ 1-0, на основе которых изготовляют 14 титановых сплавов марок ОТ4-1, ВТЗ-1, ВТ-5, ВТ-9, ВТ-16, ВТ-22, ПТ-7М и др. В состав титановых сплавов входит алюминий (0,2 — 7,5%); сплавы некоторых марок содержат марганец, молибден, ванадий и другие элементы. Титан и титановые сплавы, относящиеся к деформируемым сплавам, подвергаются прокатке; их выпускают в виде различных профилей проката (листов, полос, прутков, проволоки). Титан как антикоррозионный материал широко применяют в машиностроении, химической и пищевой промышленности для различных емкостей и трубопроводов. Титан — важный легирующий элемент при производстве сталей и сплавов.

По внешнему виду титан похож на сталь. Хорошо обрабатывается давлением и резанием, куется, штампуется, прокатывается, сваривается электросваркой и в среде аргона или гелия. В связи с тем что титан обладает адгезией (прилипаемостью), антифрикционными свойствами и низкой теплопроводностью, он имеет пониженную обрабатываемость резанием (коэффициент резания титана составляет 0,3 ... 0,5). Чистый титан обладает пониженной жаропрочностью. В авиастроении он применяется для изготовления реактивных сопел, деталей каркасов самолетов, камер сгорания топлива в реактивных двигателях. В связи с разработкой технологии сварки титана его начали применять в судостроении. Также из титана изготавливают медицинский инструмент, протезы, детали и корпуса насосов в химической промышленности. К перспективным областям применения титана можно отнести турбостроение, железнодорожный и автомобильный транспорт.

Домашнее задание:

Изучить тему.

Знать основные свойства никеля, титана, свинца и область их применения.