Самые ранние типы форм изготавливались из формовочной смеси или «глины». Исторически металлургические центры возникали вблизи мест, где песок уже был готов для литья, например, рядом со всемирно известным Каслинским металлургическим заводом. Смесь делится на затвердевший песок и наполненный песок.
Применение
Применение чистого железа довольно ограничено. Он используется в производстве сердечников электромагнитов, в качестве катализатора химических процессов и для некоторых других целей. Однако черные сплавы, железо и сталь, являются основой современной технологии. Многие соединения железа также широко используются. Например, сульфат железа (III) используется для очистки воды, а оксид железа и цианид — в качестве красителей, например, в производстве красителей.
Железо и его сплавы, важнейшие строительные материалы в механическом и промышленном производстве. Почти все конструкции в машиностроении и тяжелой промышленности изготавливаются из железоуглеродистых сплавов. Автомобили, грузовики, станки, железные дороги, корпуса и силовые установки в основном изготавливаются из стали. Масштабы производства стали являются одной из основных характеристик общего технического и экономического уровня развития страны. Сталь составляет около 95% всей металлопродукции.
Железо может быть включено в сплавы на основе других металлов, например, никелевые сплавы. Магнитный оксид железа является важным материалом для производства устройств долговременной компьютерной памяти, таких как жесткие диски и дискеты. Железо также является компонентом большинства магнитных сплавов.
Железо широко используется в виде соли. Ferrous III chloride (хлорид железа) используется для вычерчивания печатных плат в радиолюбительских приложениях. Сульфат железа (железный купорос) и медный купорос смешиваются для борьбы с вредными грибками в садоводстве и строительстве. Железо используется в качестве анода в железо-никелевых и железо-воздушных батареях.
Сталь и чугун предлагают уникальное сочетание прочности, долговечности и доступности. Поэтому они не взаимозаменяемы с другими строительными материалами. Металлопрокат играет важную роль в строительстве, наряду с бетоном и кирпичом.
Капитальное строительство
Металл можно формировать в любые формы, от простейшего прута до сложнейшего кованого железа. Все варианты используются в строительной отрасли.
Помимо того, что сталь сама по себе долговечна, в этом секторе активно используется еще одна ее особенность, особенно после специальной обработки. Дело в том, что профилированные металлические изделия не отстают по прочности от цельных деталей того же размера и формы. Это значительно снижает прочность строительного материала, что в свою очередь снижает затраты и уменьшает вес. Это сочетание очень важно в строительстве.
Металлопрокат можно разделить на три основные группы
- Фасонный – швеллеры, двутавры, угловой и обычный профиль, а также перфорированный. Сюда же относят и специальный профиль, применяемый, например, в шахтных выработках. Фасонный металлопрокат применяют при возведении всех типов каркасов для любого сооружения – от зданий до мостов и плотин. Его же используют при необходимости усилить конструкцию.
- Сортовой – арматура, балки, трубы, круги и прочее. Эти элементы используются едва ли не чаще, чем фасонный и очень многообразны:
- арматура – стальные прутья разного диаметра, гладкие и с ребрами. Арматура предназначена для повышения прочности здания, причем показателем является не только стойкость к стационарной нагрузке, но и повышение прочности при нагрузке на растяжение и изгиб. Арматуру используют при возведении фундамента, перекрытий, железобетонных плит, усиления стен, а также при упрочнении кирпичной кладки и других конструктивных узлов – лестниц, например;
- трубы – причем используются и круглые, и профильные. Предпочтительнее трубы прямоугольного квадратного сечения, поскольку их сварка и крепление более проста, чем в случае круглых, а стойкость к нагрузкам такая же;
- балка – вариант цельнолитого изделия, когда требуется прочность при самых высоких нагрузках.
- Листовой прокат – листы горячего и холодного проката с покрытием и без. Это кровельные листы, профнастил, металлочерепица и так далее. Профнастил применяют не только для устройства кровли, но и при сооружении разнообразных ограждений, поскольку материал соединяет относительную легкость с высокой прочностью и стойкостью к перепадам температур.
Листы с покрытием чаще всего используются в конструкциях — например, оцинкованные или с защитным полимерным слоем. Этот вариант гораздо более долговечен, так как не подвержен коррозии.
Из-за высокой стоимости сплавов нержавеющие стали редко используются для изготовления листового металла.
Отделочные работы
В их основе часто лежат металлические изделия, такие как трубы, профили и листы.
- Трубы необычных форм активно применяют в современных интерьерах. Из них сооружают спальные блоки, перекрытия и перегородки в комнате, ограждения как лестничные, так и уличные, используют даже в производстве мебели. Здесь трубы, конечно, подбирают с красивым покрытием – никель, хром, хотя встречаются и окрашенные изделия.
- Профиль – ниши и декоративные выступы, колонны и потолки, отделка стен и каминов и прочее и прочее. Все, что обшивается и облицовывается гипсокартоном, пленкой, плиткой, вагонкой, панелями – абсолютно все имеет каркас из металлического профиля. В изготовлении мебели – шкафов-купе, например, также применяется специализированный профиль. Стальной по сравнению с алюминиевым отличается куда большей прочностью и долговечностью.
- Металл может выступать не только каркасом, но отделочным материалом. Реечные, кассетные, панельные потолки исключительно разнообразны, интересны и долговечны. И рейки, и панели могут изготавливаться из алюминия, но если требуется долговечное и прочное решение – например, для отделки потолка железнодорожного вокзала, где требуется стойкость к вибрациям, используется, конечно же, сталь.
- Двери – к отделочным работам уже не относятся, а выступают, скорее, элементом системы защиты. Входные двери из стали достаточной толщины являются самым популярным и надежным способом предупредить взлом жилища. То же самое можно сказать о гаражных воротах, например, или воротах во двор.
- Лестничные конструкции – металлические лестницы очень разнообразны: от приставной или складной мансардной, до капитального сооружения на 2 этаж. Такой вариант прочен и надежен, при этом может быть очень красив. Современные модульные лестницы комбинируются со стеклом, прозрачным пластиком или даже деревом, а каменную лестницу могут украсить кованые перила.
Рутений. Внешне очень похож на платину, но более хрупок и тверд. В строительстве они используются в платиновых сплавах.
Презентация по окружающему миру «Из чего делают металлы»
教育活動を行っている組織の連邦法n 273-FZ「ロシア連邦の教育に関する」によれば、障害を持つ学生の教育と訓練は、他の学生や別々のクラスまたはグループの両方とともに組織されていることに注意する必要があります。
専門的な開発レッスン
教師と教師のためのワークシートと素材
学校と在宅学習のための2 500以上の教育資料
Что люди научились делать из камней, учитель МОУ СОШ № 94 Нечаева Лариса Владимировна Из чего и как делают металлы Мой университет — www.edu-reforma.ru
Предложите, из каких металлов сделаны древние изделия
Притчи Верное слово сделает железо Богатый человек может сделать горы, трудолюбие разорвет железный канат Человек сильнее железа, тверже камня, мягче розы
Железная руда Железная руда обычно имеет коричневый или красноватый цвет. Он тяжелый и очень твердый. Наиболее важным свойством руды является ее пластичность. Железная руда добывается в шахтах или карьерах.
В угольном пласте вырыт глубокий и большой колодец. Это шахтный ствол. Из шахтного ствола вырывается шахта в виде коридора — горки. Водопропускные трубы и вал поддерживаются специальными опорами. В шахтах есть электрическое освещение, в шахтах обеспечен приток свежего воздуха. Всю тяжелую работу выполняют машины: они забивают куски угля, укладывают их на ленту, а затем на специальные тележки. Машинами управляют шахтеры-люди.
Из чего и как получают металлы руды черных металлов: красная железная руда: красный железняк бурый железняк магнитный железняк руды цветных металлов: медь пирит свинец цинк субоксид алюминия руды драгоценных металлов: серебро золото платина
красный железняк Стальной серый с красноватым оттенком Покрыт блестящей красноватой коркой Твердый Тяжелый Плотный Твердый Черный: темно-красный след
Коричневый железный темно-коричневый блестящий, тусклый Непрозрачный Твердый твердый Прозрачный: коричневый или желтый след
Магнитный железняк Темно-коричневый Самая твердая из всех железных руд Плотный Обладает свойством магнита Металлический блеск След: черный
Вопрос о принадлежности стали к черным или цветным металлам следует рассматривать на основе классификации углеродистых сплавов, которая предусмотрена во многих ГОСТах.
Металлы для заливки
Черные металлы
В металлургической промышленности различают черные и цветные металлы. К черным металлам относятся железо, марганец, хром и их сплавы. К ним относятся все стали, чугуны и ферросплавы. На долю черных металлов приходится более 90% мирового потребления металлических сплавов. Сталь используется для изготовления кузовов и деталей автомобилей, от мотороллеров до супертанкеров, строительных конструкций, бытовой техники, станков и другого промышленного оборудования.
Чугун — отличный металл для отливки крупных, прочных и долговечных конструкций, не подверженных нагрузкам на изгиб или кручение.
Цветные металлы в свою очередь делятся на две основные группы в соответствии с их физическими свойствами и, в частности, удельным весом
Легкие цветные металлы
К этой группе относятся алюминий, титан и магний. Эти металлы менее распространены, чем железо, и стоят дороже. Они используются в отраслях, где требуется меньший вес, таких как аэрокосмическая промышленность, высокотехнологичное оружие, IT и телекоммуникационное оборудование, смартфоны и мелкая бытовая техника.
Титан широко используется для суставного и зубного протезирования благодаря своему превосходному взаимодействию с тканями человека.
Тяжелые цветные металлы
К ним относятся медь, олово, свинец, цинк и никель. Они используются в химической, электротехнической, электронной и транспортной промышленности, где требуются очень прочные и стойкие к коррозии сплавы.
Никель-цинк-медь и их сплавы.
Благородные металлы
В эту группу входят золото, серебро, платина, редкий родий, родий, палладий, осмий и иридий.
Первые три известны человеку с доисторических времен. Они редки (по сравнению с медью и железом) и поэтому использовались в качестве материала для монет, драгоценных украшений и церемониальных предметов.
По мере развития культур золото и платина сохраняли свою роль как средство накопления богатства, но широко использовались в промышленности и медицине благодаря своим уникальным природным и химическим свойствам.
Методы литья металлов
Основные методы придания формы металлам следующие
Традиционный метод
Металл попадает в форму под действием силы тяжести. Используется песок и глина или металлическая матрица. Недостатками этого метода являются высокая интенсивность работы с формами и другими строительными заданиями, сложные условия труда и экологичность.
Литье под низким давлением
Форма с металлом и форма для литья находятся в герметичной камере. Металлический проводник, изготовленный из титанового сплава, опускается из формы в расплавленный металл. Теперь в камере создается избыточное давление воздуха или агрегатного газа. Металл поступает в матку под давлением, и скорость потока очень строго контролируется. Форма заполняется полностью и равномерно.
Метод позволяет получать высококачественные слепки, в том числе особенно красивые. Качество поверхности превосходит качество слепков, полученных традиционными методами. Литейные газы удаляются через трубопровод отходящих газов системы очистки и выбрасываются в атмосферу. Метод высоко автоматизирован, улучшает условия труда персонала и обладает высокой степенью экологичности. Кроме того, значительно снижается расход материалов и энергии.
Литье под высоким давлением
Она используется как в черной, так и в цветной металлургии и является самой дорогой и литейной. Металл подается в форму под высоким давлением со скоростью до 120 м/с и мгновенно заполняет форму.
Компоненты, полученные в результате этого процесса, практически не требуют окончательной обработки. Метод позволяет формовать изделия практически любой формы, с тонкими стенками и с предварительно проделанными отверстиями или предварительно вытянутыми компонентами.
Инжекционное литье
Метод инжекции — расширения отличается от обычного формования тем, что металл попадает в матку в виде пыли, смешанной со связующим материалом. Форма изготовлена из высокопрочной стали.
Благодаря высокой текучести смеси заполняются мельчайшие детали контуров формы, а также самые сложные формы, включая внутренние полости. Преимуществом этого метода является высокая поверхностная точность, что означает, что дополнительное лечение не требуется или сводится к минимуму. Еще одним преимуществом является высочайшая естественная и химическая однородность отливки.
Существуют и другие методы литья аксессуаров со специализированным применением.
Основные способы литья металлов
Литье в землю
Традиционный метод. Изготавливается простая или сложная модель из дерева или другого модельного материала, а затем на основе модели создается матрица из песка и глины. Более подробную информацию об этом методе см. в соответствующей статье.
Модель извлекается из формы, и ее части собираются для создания литниковой системы. Форма прокалывается тонкой острой иглой, чтобы обеспечить отток газа. Влейте его и подождите, пока он остынет.
Литье в формы
Разъемные формы, известные как штампы, изготавливаются из металлических деталей. Детали пресс-форм отливаются или, если требуется высокое качество поверхности и точность размеров, фрезеруются. Формы смазываются и заливаются неадгезивным веществом.
Литье в формы
После охлаждения формы разбираются, извлекаются и очищаются. Формы выдерживают до 300 рабочих циклов.
Газифицируемая модельная отливка
Модели изготавливаются не из дерева или воска, а из легковоспламеняющегося газообразного вещества, в основном из полистирола. Модель остается в форме и испаряется при заливке металла.
Газифицируемая модельная отливка
Преимущества способа:
- модель не требуется извлекать из матрицы;
- можно изготовлять модели сколь угодно сложных отливок, не нужны сложные и составные формы;
- существенно снижена трудоемкость моделирования и формования.
Разливка моделей с газификацией становится все более популярной на современных сталелитейных заводах.
