Теоретические основы производства материалов реферат
Обновлено: 05.07.2024
Определение, цель дисциплины, её роль и место в конструкторско- технологической подготовке бакалавра и дипломированного специалиста. Вклад технологии в развитие новых видов производства, повышение их экономической эффективности, обеспечение качества промышленной продукции.
Понятие о технологии как о рациональной совокупности методов получения материалов, заготовок, деталей и их обработки. Принципы выбора материалов и технологических процессов изготовления деталей на стадии их проектирования. Способы интенсификации процессов получения и обработки материалов, механизации и автоматизации производства, разработки экологически чистых и безотходных технологий. Технико-экономические показатели способов получения и обработки материалов. Пути обеспечения техники безопасности и санитарных норм при проведении технологических процессов. Исторический аспект развития технологии материалов. Вклад отечественных и зарубежных учёных в становление технологической науки; основные перспективные направления ее развития на современном этапе.
2 Теоретические и технологические основы производства материалов.
2.1. Материалы, применяемые в машиностроении и приборостроении. Классификация материалов по агрегатному состоянию: твёрдые (металлические, неметаллические, композиционные), жидкие (масла, клеи, эмульсии и т.д.), газообразные (аргон, кислород, ацетилен, углекислый газ, азот и т.д.).
Природные источники материалов (руды чёрных и цветных металлов, нефть, природный газ, пески, алмазы, глины, канифоль, слюда и т.д.).
2.2 Основные методы получения твёрдых тел.
2.2.1. Кристаллизация. Факторы, обусловливающие формирование кристаллической структуры металла слитка. Взаимосвязь состава сплава, металлургических способов его получения с характером кристаллизации, микро- и макроструктурой слитка.
2.2.2. Стеклообразование (твердение расплавов). Изменение свойств трудно кристаллизующихся жидкостей. Определение понятия "стекло". Факторы, обусловливающие процесс стеклообразования.
2.2.3. Получение аморфных металлических материалов.
2.3. Основы металлургического производства.
Пиро-, гидро-, электрометаллургия. Исходные материалы для плавки: руда, топливо, флюсы, раскислители, модификаторы, легирующие элементы, шлаки предыдущих плавок.
2.3.1. Основные этапы получения металлов и сплавов: дробление и сортировка руд, обогащение руд, получение промежуточных продуктов из концентратов, получение технически чистого металла,, получение металлов повышенной чистоты.
2.3.2. Прямое восстановление железа из руд.
2.3.3. Производство чугуна. Продукты доменной плавки.
2.3.4. Производство стали. Кислородно-конверторная, мартеновская и электроплавка. Непрерывная разливка стали.
2.3.5. Методы получения стали и сплавов особо высокого качества: двойной (в том числе вакуумный) переплав; электрошлаковый переплав (ЭШП); электронно-лучевой переплав (ЭЛП), плазменно-дуговой переплав (ПДП); обработка стали в ковше синтетическим шлаком; направленная кристаллизация с зонной очисткой, получение монокристаллов с заданными свойствами.
2.3.6. Особенности производства цветных металлов (меди, алюминия, титана, никеля, магния и др.).
Металлургия меди: пирометаллургическое получение меди из руд и концентратов; плавка медных руд и концентратов в электрических и других печах; выделение металлической меди и конвертирование медных штейнов; рафинирование меди.
Металлургия алюминия: сырьё; производство глинозёма; получение металлического алюминия; влияние различных факторов на расход электроэнергии в процессе электролиза; рафинирование алюминия.
Металлургия титана: титановые минералы, руды и их переработка; получение четырёххлористого титана; металлотермическое и электролитическое получение титана; рафинирование титана.
Металлургия никеля: сырьё; плавка в шахтных печах; обжиг никелевого файнштейна; получение никеля из сульфидных медно-никелевых руд; конвертирование и переработка медно-никелевого штейна; электролитическое рафинирование никеля.
Металлургия магния: подготовка сырья; способы получения магния; рафинирование магния.
2.4. Основы порошковой металлургии.
Механические и физико-химические способы получения порошков. Предварительная обработка порошков: отжиг, рассев на фракции, смешивание. Формование порошков, методы формования. Спекание и дополнительная обработка спеченных изделий. Твердофазное и жидкофазное спекание, пропитка. Термообработка спеченных изделий и их калибровка.
2.5. Напыление материалов.
Методы напыления. Классификация методов вакуумного конденсационного и газотермического напыления материалов, их технологические особенности. Структура и свойства напыляемой поверхности. Области применения напыляемых материалов и покрытий.
Технология материалов представляет собой совокупность современных знаний о способах производства материалов и средствах их переработки в целях изготовления изделий различного назначения. Металлы и сплавы производят путем выплавки при высоких температурах из различных металлических руд. Отрасль промышленности, занимающаяся производством металлов и сплавов, называется металлургией. Полимеры (пластмассы, резина, синтетические волокна) изготовляются чаще всего с помощью процессов органического синтеза. Исходным сырьем при этом служат нефть, газ, каменный уголь.
Готовые изделия и заготовки для дальнейшей обработки из металлов и сплавов производятся путем литья или обработки давлением. Литейное производство занимается изготовлением изделий путем заливки расплавленного металла в специальную форму, внутренняя полость которой имеет конфигурацию изделия. Различают литье в песчаные формы (в землю) и специальные способы литья.
Песчаные литейные формы изготовляются путем уплотнения формовочных смесей, основой которых является кварцевый песок, К специальным способам относится литье в кокиль, литье под давлением, центробежное литье, литье в оболочковые формы, литье по выплавляемым моделям. Кокиль — это специальная металлическая форма. При литье под давлением заливка металла в металлическую форму и его застывание происходит под избыточным давлением. При центробежном литье металл заливается во вращающуюся металлическую форму. Оболочковые формы состоят из мелкого песка со связующим. При литье по выплавляемым моделям керамическая форма изготовляется путем погружения модели из легкоплавкого материала (парафина, стеарина) в керамическую суспензию и последующей выплавки модели из формы. Сплавы, предназначенные для получения деталей литьем, называются литейными.
Обработкой металлов давлениемназывают изменение формы заготовки под воздействием внешних сил. К видам обработки металлов давлением относятся прокатка, прессование, волочение, ковка и штамповка. Прокатка заключается в обжатии заготовки между вращающимися валками. При прессовании металл выдавливается из замкнутого объема через отверстие. Волочение заключается в протягивании заготовки через отверстие. Ковкой называется процесс свободного деформирования металла ударами молота или давлением пресса. Штамповкой получают детали с помощью специального инструмента — штампа, представляющего собой металлическую разъемную форму, внутри которой расположена полость, соответствующая конфигурации детали. Сплавы, предназначенные для получения деталей обработкой давлением, называют деформируемыми.
Сравнительно новым направлением производства металлических деталей является порошковая металлургия, которая занимается производством деталей из металлических порошков путем прессования и спекания.
Изделия из пластмасс получают путем прессования, литья или выдавливания. Резиновые изделия получают обработкой между валами (каландрированием), выдавливанием, прессованием или литьем с последующей вулканизацией (см. раздел, 7.2.).Изделия из керамических материалов получают путем формования и обжига или прессования и спекания.
Сваркой называется технологический процесс получения неразъемных соединений материалов путем установления межатомных связей между свариваемыми частями при их нагреве или пластическом деформировании или совместном действии того и другого. Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы, металлы с некоторыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, стеклом), а также пластмассы.
Заключительной стадией изготовления изделий часто является обработка резанием, заключающаяся в снятии с заготовки режущим инструментом слоя материала в виде стружки. В результате этого заготовка приобретает правильную форму, точные размеры, необходимое качество поверхности.
Технологические свойства определяют способность материалов подвергаться различным видом обработки. Литейные свойства характеризуются способностью металлов и сплавов в расплавленном состоянии хорошо заполнять полость литейной формы и точно воспроизводить ее очертания (жидкотекучестъю), величиной уменьшения объема при затвердевании (усадкой), склонностью к образованию трещин и пор, склонностью к поглощению газов в расплавленном состоянии. Ковкость — это способность металлов и сплавов подвергаться различным видам обработки давлением без разрушения. Свариваемость определяется способностью материалов образовывать прочные сварные соединения. Обрабатываемость резанием определяется способностью материалов поддаваться обработке режущим инструментом.
Методические указания и рекомендации
Контрольная работа должна быть выполнена в срок и прислана в институт за 10 дней до приезда студента на экзаменационно-зачётную сессию.
Работа выполняется и пишется чернилами или пастой чётко, без помарок. На листах должны быть оставлены поля для замечаний рецензента. В конце работы приводится перечень используемой литературы. Работа должна быть подписана. Без этого она считается недействительной и будет возвращена студенту без рассмотрения.
Все принципиальные схемы, чертежи выполняются в соответствии с ЕСКД и ГОСТ.
Проработанный материал, который необходимо отразить в контрольной работе, должен быть изложен в произвольной форме согласно плану:
1) назначение оборудования;
2) краткое устройство;
3) основные технические данные;
4) принцип действия (по схеме);
Общий объём контрольной работы не должен превышать 25 страниц.
Выбор варианта задания осуществляется по приведенной табл. 1 в конце пособия.
Выбор производится в следующем порядке.
Студенты берут последние три цифры шифра в зачётной книжке, суммируют их и получают номер задания.
РАЗДЕЛ 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА МАТЕРИАЛОВ
Тема 1.1. Материалы, применяемые в машиностроении и при-боростроении. Основные методы получения твёрдых тел
1.1.1. Требования, применяемые к авиационным материалам.
1.1.2. важнейшие группы авиационных материалов.
1.1.3. Основные методы получения твёрдых тел и их классификация.
Методические указания к теме 1.1
Познакомиться с условиями эксплуатации ЛА и АД и требованиями, предъявляемыми к материалам. Обратить внимание на важнейшие группы материалов. Разобраться с признаками классификации технологических процессов получения твёрдых тел. Назначение методов получения материалов и заготовок.
Литература: 1 - [1, с. 3-4]; 2 - [1, с.45-59]; 3 - [1, с.144].
Тема 1.2. Основы металлургического производства
1.2.4. Производство чугуна. Доменная печь. Назначение, схема, принцип действия, доменный процесс.
1.2.5. Мартеновское производство стали. Мартеновская печь. Схема, принцип действия, технические данные.
1.2.6. Производство стали в кислородных конвертерах. Схема, принцип действия, технические данные.
1.2.7. Производство стали в электрических дуговых печах. Схема, принцип действия, технические данные.
1.2.8. Производство стали в индукционных печах.
1.2.9. Повышение качества стали за счёт электрошлакового переплава. Схема, принцип действия, технические данные.
1.2.10. Повышение качества стали вакуумно-дуговым переплавом. Назначение, схема, принцип действия, технические данные.
1.2.11. Повышение качества стали электронно-лучевым переплавом. Назначение, схема, принцип действия, технические данные.
1.2.12. Повышение качества стали плазменно-дуговым переплавом.
1.2.13. Производство меди. Назначение, схема, краткое устройство, принцип действия.
1.2.14. Производство алюминия. Назначение, схема, краткое устройство, принцип действия.
1.2.15. Производство магния. Назначение, схема, краткое устройство, принцип действия.
1.2.16. Производство титана. Назначение, схема, краткое устройство, принцип действия.
Методические указания к теме 1.2
Необходимо изучить промышленные способы производства чёрных и цветных металлов и процессы, происходящие в ходе получения материалов. Знать схемы, устройство, принцип действия и технические данные.
Тема 1.3. Основы порошковой металлургии. Напыление материалов
1.3.17. Производство металлических порошков. Назначение, схемы, краткое устройство, принцип образования порошка.
1.3.18. Напыление металлов. Назначение, схемы, краткое устройство, принцип действия.
Методические указания к теме 1.3
Разобраться в способах получения порошков и напыления материалов. Изучить устройство, принцип действия, основные параметры оборудования. Знать назначение порошковой металлургии и напыление металлов.
РАЗДЕЛ 2. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ЗАГОТОВОК
Тема 3.2. Пайка металлов
3.2.63. Пайка в печах. Назначение, схема, устройство, принцип действия, технические данные.
3.2.64. Индукционная пайка. Назначение, схема, устройство, принцип действия, технические данные.
3.2.65. Пайка погружением. Назначение, схема, устройство, принцип действия, технические данные.
3.2.66. Газопламенная пайка. Назначение, схема, устройство, принцип действия, технические данные.
3.2.67. Пайка паяльником. Назначение, схема, устройство, принцип действия, технические данные.
3.2.68. Лазерная пайка. Назначение, схема, устройство, принцип действия, технические данные.
3.2.69. Электронно-лучевая пайка. Назначение, схема, устройство, принцип действия, технические данные.
3.2.70. Плазменная пайка. Назначение, схема, устройство, принцип действия, технические данные.
3.2.71. Индукционная пайка. Назначение, схема, устройство, принцип действия, технические данные.
3.2.72. Ультразвуковая пайка. Назначение, схема, устройство, принцип действия, технические данные.
Методические указания к теме 3.2
Разобрать признаки классификации способов пайки. Знать основные операции технологии пайки, оборудование, принцип действия и схемы. Уяснить данные виды пайки. Знать припои и флюсы.
Тема 3.3. Способы производства неразъемных соединений склеиванием
3.3.73. Получение неразъемного соединения склеиванием. Назначение, схема, технология, технические данные.
Методические указания к теме 3.3
Знать основные операции технологии склеивания, клеи, режимы, оборудование, способы подготовки поверхности. Виды клеевых соединений. Знать принципы выбора клеевого соединения. Знать методы контроля качества соединения.
Литература: [9, с. 344-352].
| № вари- анта | |||
| 1.2.4. | 2.1.19. | 2.4.36. | 3.1.51. |
| 1.2.5. | 2.1.20. | 2.4.37. | 3.1.52. |
| 1.2.6. | 2.1.21. | 2.4.38. | 3.1.53. |
| 1.2.7. | 2.1.22. | 2.4.39. | 3.1.54. |
| 1.2.8. | 2.1.23. | 2.4.40. | 3.1.55. |
| 1.2.9. | 2.1.24. | 2.4.41. | 3.1.56. |
| 1.2.10. | 2.2.25. | 2.4.42. | 3.1.57. |
| 1.2.11. | 2.2.26. | 2.4.43. | 3.1.58. |
| 1.2.12. | 2.2.27. | 2.4.44. | 3.1.59. |
| 1.2.13. | 2.2.28. | 2.4.45. | 3.1.60. |
| 1.2.14. | 2.2.29. | 2.4.46. | 3.1.61. |
| 1.2.15. | 2.2.30. | 2.4.47. | 3.1.62. |
| 1.2.16. | 2.3.31. | 2.4.48. | 3.2.63. |
| 1.3.17. | 2.3.32. | 2.4.49. | 3.2.64. |
| 1.3.18. | 2.3.33. | 2.4.50. | 3.2.65. |
| 1.2.6. | 2.3.34. | 2.1.23 | 3.2.66. |
| 1.3.18. | 2.3.35. | 2.2.28. | 3.2.67. |
| 1.2.15. | 2.2.25 | 2.4.36. | 3.2.68. |
| 1.2.12. | 2.1.24. | 2.4.39. | 3.2.69. |
| 1.2.10. | 2.1.20. | 2.4.43. | 3.2.70. |
| 1.2.8. | 2.2.26. | 2.4.49. | 3.2.71. |
| 1.2.5. | 2.2.27. | 2.4.47. | 3.2.72. |
| 1.2.4. | 2.1.22. | 2.4.41. | 3.3.73 |
ЛИТЕРАТУРА
| № п/п | Автор | Наименование, издательство, год издания |
| Основная литература | ||
| 1. | Под редакцией В.Б. Арзамасова | Материаловедение и технология конструкционных материалов: учебник. - М.:Машиностроение, 2009 |
| 2. | Фетисов Г.П., Карпман Н.Г., Матюнин В.Н. и др. | Материаловедение и технология материалов: учебник. - М.:Высшая школа, 2002 |
| 3. | Дриц М.Е., Москалёв М.А. | Технология конструкционных материалов и материаловедение:учебник. - М.:Высшая школа, 1990 |
| 4. | Очагов С.В. | Технология конструкционных материалов: тексты лекций. - М.: МГТУ ГА, 2002. - Ч. 1 |
| 5. | Очагов С.В. | Технология конструкционных материалов: тексты лекций. - М.: МГТУ ГА, 2004. – Ч. 2 |
| Учебно-методическая литература | ||
| 6. | Кочкин Д.Н. | Технология конструкционных материалов: пособие по изучению дисциплины и выполнению контрольных работ. - М.: МГТУ ГА, 2011 |
| 7. | Очагов С.В. | Технология конструкционных материалов: пособие по выполнению лабораторных работ № 19,20. - М.: МГТУ ГА, 2003 |
| 8. | Очагов С.В. | Технология конструкционных материалов: пособие по выполнению лабораторных работ № 23,24. - М.: МГТУ ГА, 2007 |
| Дополнительная литература | ||
| 9. | Кнорозов Б.В. Усова Л.Ф. и др. | Технология металлов и материаловедение: учебник. - М.: Металлургия, 1987 |
| 10. | Дальский А.М. Барсукова Т.М. Вязов А.Ф. и др. | Технология конструкционных материалов: учебник. – М.: Машиностроение, 2005 |
Введение
Методические указания и рекомендации
Контрольная работа должна быть выполнена в срок и прислана в институт за 10 дней до приезда студента на экзаменационно-зачётную сессию.
Работа выполняется и пишется чернилами или пастой чётко, без помарок. На листах должны быть оставлены поля для замечаний рецензента. В конце работы приводится перечень используемой литературы. Работа должна быть подписана. Без этого она считается недействительной и будет возвращена студенту без рассмотрения.
Все принципиальные схемы, чертежи выполняются в соответствии с ЕСКД и ГОСТ.
Проработанный материал, который необходимо отразить в контрольной работе, должен быть изложен в произвольной форме согласно плану:
1) назначение оборудования;
2) краткое устройство;
3) основные технические данные;
4) принцип действия (по схеме);
Общий объём контрольной работы не должен превышать 25 страниц.
Выбор варианта задания осуществляется по приведенной табл. 1 в конце пособия.
Выбор производится в следующем порядке.
Студенты берут последние три цифры шифра в зачётной книжке, суммируют их и получают номер задания.
РАЗДЕЛ 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА МАТЕРИАЛОВ
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Технологические разработки нового производства полимеров обязательно используют закономерности и данные различных областей знаний: термодинамики, химической кинетики, тепло- и массопередачи, гидродинамики и экономике и др. Так, например, при расчете и проектировании реактора полимеризации нужно получить ответы на два вопроса:
какие превращения можно ожидать?
как быстро они будут происходить?
Первый вопрос касается термодинамики полимеризации, второй – скорости полимеризационных процессов: химических превращений, тепло- и массопередачи т. д. Связать все это вместе и выяснить взаимодействие указанных процессов – вот главная и наитруднейшая задача при создании и проектировании новых полимерных производств. В этой главе нас будет интересовать возможная степень использования специальных дисциплин при разработке реальных технологических процессов.
Вещества, понижающие горючесть полимеров и полимерных композитов
- формат doc
- размер 939 КБ
- добавлен 04 мая 2011 г.
Реферат - В работе изложены вещества снижающие горючесть полимерных материалов: антипирены, наполнители. Также указаны другие методы снижения горючести полимеров.
Исследование полимерных материалов методом линейной дилатометрии
- формат pdf
- размер 1.02 МБ
- добавлен 23 января 2011 г.
Квалификационная работа на соискание степени бакалавра физических наук. - Барнаул, АлтГУ, 2000. - 38 с. В работе рассматривается применение линейной дилатометрии для исследования термического расширения полимерных и и полимерных композиционных материалов в широком интервале температур. Рассматриваются причины и проводится оценка погрешностей дилатометрических измерений, выполняемых с помощью автоматического линейного дилатометра, изготовленного.
Кремнийорганические полимеры
- формат pdf
- размер 750.97 КБ
- добавлен 01 июня 2011 г.
Реферат. - Владимир, ВлГУ, 2010. - 48 с. Кафедра "Полимерных материалов". В данной работе представлена классификация кремнийорганических полимерных материалов, их описание. Приведены свойства каждого класса кремнийорганических полимеров, а также их применение в народном хозяйстве. Введение 1 Классификация кремнийорганических полимеров Полимеры с неорганическими главными цепями молекул Полиорганосилоксаны Полиэлементоорганосилоксаны Полиорганос.
Полимеры. Свойства и методы исследования
- формат pdf
- размер 326.67 КБ
- добавлен 01 июня 2011 г.
Реферат. - Владимир, ВлГУ, 2010. - 26 с. Кафедра "Полимерных материалов". Введение Свойства полимеров: механические свойства теплофизические свойства химические свойства электрические свойства технологические свойства Пластмассы: полистирол полиэтилен фторпласт полиимид эпоксидные смолы Список литературы
Применение простых эфиров целлюлозы в строительных композициях
- формат pdf
- размер 306.66 КБ
- добавлен 01 июня 2011 г.
Реферат. - Владимир, ВлГУ, 2007. - 25 с. Кафедра "Полимерных материалов". Введение Простые эфиры целлюлозы (общая характеристика) Метилцеллюлоза Гидроксиэтилцеллюлоза Гидроксипропилцеллюлоза Карбоксиметилцеллюлоза Химические добавки для улучшения качества строительных растворов Заключение Список использованных источников
Производство листового пенополистирола
- формат pdf
- размер 286.71 КБ
- добавлен 01 июня 2011 г.
Реферат. - Владимир, ВлГУ, 2010. - 15 с. Кафедра "Полимерных материалов". Введение Ассортимент Технологическая схема Организация процесса производства Описание процесса производства Литература
Производство смазки униол 2-м-2
- формат doc
- размер 341.5 КБ
- добавлен 19 декабря 2010 г.
В курсовой работе рассмотрены физико-химические основы процесса производства комплексного кальциевого масла Униол, приведены литературный обзор и характеристику сырья и готовой продукции.
Производство хлорбензола
- формат doc
- размер 363.5 КБ
- добавлен 07 ноября 2010 г.
Содержание Введение Физико-химическая характеристика процесса Методы производства готового продукта и их краткая характеристика Выбор метода, его преимущества Основные физико-химические свойства сырья, полупродуктов и готовой продукции. Характеристика их качества согласно стандартам основы принятого метода Теоретические основы принятого метода Технологическая и эксплуатационная характеристика процесса Подробное описание выполненной графичес.
Тест-определение цветных металлов с использованием полимерной матрицы
- формат doc
- размер 350.5 КБ
- добавлен 10 октября 2010 г.
Непрозрачные оптические химические сенсоры на основе наполненных ионообменниками волокнистых полимерных сорбентов. Прозрачные оптические химические сенсоры на основе полимеров. Примеры тест-определений цветных металлов с использованием полимерных матриц.
Химические, физико-химические методы обработки материалов
- формат doc
- размер 319 КБ
- добавлен 10 января 2011 г.
Читайте также: