Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сплавы в промышленности

Сплавы в промышленности

Любой предмет, созданный на массовом производстве, — это продукт большой производственной цепочки. И чем более совершенный в технологическом смысле предмет оказывается у нас в руках, тем большей длины цепочка. При этом каждое из звеньев так или иначе связано с металлургией.

В 2014 году только стали было выплавлено более 1,660 млрд тонн, то есть по 230 килограммов на каждого жителя планеты. Если же считать только жителей развитых стран, то на каждого человека придется около тонны стали. Это не считая алюминия, меди и других более редких и не менее ценных металлов.

Когда мы садимся в автомашину, самолет, берем в руки планшет или примеряем модный костюм, мы так или иначе соприкасаемся с огромным многообразием сплавов, общее число которых уже перевалило за пять тысяч, и регулярно появляются все новые и новые.

Например, ткань, которая пошла на нашу одежду, произвели на ткацких станках. Эти станки собраны из многочисленных деталей, каждая из которых имеет свои особые условия работы. Одни детали постоянно двигаются, и их надо выполнить из сплавов с низким коэффициентом трения. Есть детали, которые не должны значительно деформироваться при нагреве, другие же должны быть упругими и прочными. Это обеспечивается их изготовлением из сталей и сплавов различного состава.

Мы не можем представить себе нашу современную цивилизацию без электричества. Но, для того чтобы электростанции дали ток, мы должны создать самые разные машины и механизмы с самыми разными свойствами. Преимущественно с теми, что позволяют эффективно работать в условиях мощного электромагнитного излучения, причем в режиме 24/7. Например, нужны специальные магнитные и немагнитные стали. Стали для динамо-машин и трансформаторов (они так и называются — электротехнические) отличаются большой магнитной проницаемостью.

Кроме стали нужно очень много меди и других металлов. А чтобы закрутить динамо-машины, нужны турбины, которые будут работать в условиях высоких температур, и для этого изготавливаются специальные жаростойкие стали. Эти стали также нужны для изготовления клапанов в двигателях внутреннего сгорания и реактивных двигателях, а также для изготовления деталей разнообразных печей. Жаропрочные и жаростойкие стали могут быть множества разных типов: перлитными, мартенситными, мартенситно-ферритными, аустенитными. В зависимости от свойств определяется применение стали: одна подходит для труб, другая — для моторов, третья — для турбин. Эти металлы выдерживают длительное воздействие температур в районе 500–1200 градусов Цельсия, а иногда и выше.

Чтобы собрать ткацкий станок, турбину самолета или мотор машины из множества деталей, их сначала надо сделать. А для этого потребуются опять же станки — токарные, фрезерные, шлифовальные. Для этих станков нужны инструменты, которые делают из специальных сталей, которые называют быстрорежущими. Эти стали содержат в себе вольфрам, хром, ванадий и другие металлы, которые значительно усиливают свойства стали.

Огромным потребителем продукции металлургов является транспорт. Авиация требует высокопрочных и вместе с тем легких титановых сплавов и сплавов на основе алюминия. Нужна сталь для строительства морских судов, для производства железнодорожных рельсов, мостов, корпусов автомобилей, автобусов и поездов.

Читайте так же:
Что можно использовать в качестве заземлителей

Очень высокие требования предъявляют к стали строители трубопроводов, которые прокладываются в суровых климатических зонах. Этот металл должен выдерживать перепады температур и высокое давление. Большое значение имеет коррозионная стойкость металла. Не случайно существуют особые, кислотостойкие, стали и сплавы.

На этих сплавах, которые не поддаются действию самых агрессивных веществ, держится вся химическая и нефтеперерабатывающая промышленность. Так как эти сплавы инертны, они широко используются и в пищевой промышленности, потому что органические кислоты не вступают с ними в химическую реакцию.

Огромным потребителем металла является строительная индустрия, которой нужны как обычная арматура, так и редкие сплавы на основе титана или алюминия для создания легких и прочных несущих и декоративных конструкций.

Чтобы создавать удивительные сплавы и изделия из них прежде всего нужно добыть руду, из которой металлы будут выплавлены. Это невозможно сделать без специальных машин и механизмов. Нужны бурильные и обсадные трубы, особый породоразрушающий инструмент, нужны машины, которые смогут двигаться в тяжелых условиях, выполняя очень тяжелую даже для их «стальных мускулов» работу.

Развитие технологий в самых разных отраслях человеческой деятельности ставит перед учеными-металлургами новые задачи. Когда-то такими задачами было создание прочных рельсов, эффективной брони и конструкционных материалов для самолетов. Сейчас металлургия выпускает продукцию в том числе для электроники и новейших энергосберегающих технологий.

Но и разработки металлургов позволяют ученым и изобретателям создавать новые, революционные, изделия. Современные металлурги буквально конструируют новые комбинации различных металлов и неметаллов, создавая материалы с заранее заданными свойствами.

Постепенно истощаются самые богатые месторождения металлов, и приходится разрабатывать все новые методики обогащения руд. Зачастую отвалы «пустой» породы, которые ранее считались бросовыми землями, сегодня вновь воспринимаются как выгодные руды. Идет поиск принципиально новых источников ценных металлов, и не только на суше, но и на морском и океаническом дне. Поэтому технологии извлечения ценных металлов также постоянно совершенствуются.

Совершенствуются и сами средства производства. В нашем представлении металлургия — это громадные цеха, где тьма и огонь, а работники на пределе своих возможностей борются с жаром и копотью, чтобы обуздать металл. Но если взглянуть на самые современные предприятия — такие как, например, «Высота 239» Челябинского трубопрокатного завода, — то из всех приведенных выше эпитетов к слову «металлургия» применимо только слово «громадная». В остальном подобные цеха, на которых введены стандарты «белой металлургии», более походят на IT-производства, где чистота, высокие технологии и очень квалифицированные работники.

Металлы и сплавы в стоматологии: виды, достоинства и недостатки

При лечении зубов используются самые разные материалы. Это и фосфатный цемент, и композиты, и керамика. Особенное значение имеют металлы. Они необходимы не только для того, чтобы выполнить пломбирование или протезирование. Ведь стоматологу приходится применять во время работы множество инструментов, и почти все они сделаны из металла. Этот материал еще долго будет наиболее универсальным.

Сталь в стоматологии

Как известно, в промышленности и в быту очень широко используется железо и сплавы на его основе, обобщённо называемые чёрными металлами. Из них в стоматологии применяется только сталь нескольких марок. Из неё делаются, в частности, инструменты, применяемые при диагностике и при лечении зубов. Основное преимущество этого сплавов на основе железа – дешевизна при довольно высокой прочности.

Читайте так же:
Керхер мыть машину цена

Нержавеющую сталь, легированную кобальтом или никелем и хромом можно использовать и при протезировании. Но стоматологи не считают этот сплав оптимальным. Он имеет явно чрезмерный удельный вес и при этом не является химически нейтральным. У пациента может развиться гальваноз, а в некоторых случаях и аллергия.

Благородные металлы в стоматологии

Установку золотых коронок длительное время считали лучшим вариантом протезирования. Дело тут не только в высокой цене материала, но и в его основных свойствах. Золото и сплавы на его составе легко обрабатывать, оно не поддаётся коррозии, не вызывает отторжения и аллергических реакций. Единственный недостаток коронок и пломб из этих материалов – сравнительно лёгкая истираемость.

Используются следующие варианты сплавов:

  • 90% золота, 6% меди и 4% серебра. Этот материал довольно дорогой и при этом недостаточно твёрдый. Его обозначают как ЗлСрМ-900-40 и применяют при изготовлении мостовидных протезов и коронок.
  • 75% золота, 9% платины, 8% меди, 8% серебра. Материал обозначается как ЗлСрПлМ-750-80. Используется при отливке вкладок, элементов бюгельных протезов и кламмеров. Благодаря наличию платины сплав обладает повышенной упругостью.
  • 75% золота, от 5 до 12% кадмия, остальное составляет медь и серебро в равных долях. Материал обозначается как ЗлСрКдМ. Используется обычно как припой.

Из благородных металлов, помимо золота, стоматологи используют также сплавы серебра и палладия. Этот материал обычно более восприимчив к коррозии, но зато он дешевле. Прочностные характеристики не уступают сплавам на основе золота.

Неблагородные металлы в стоматологии

Помимо стали, при лечении зубов может использоваться кобальто-хромовый сплав. Его состав выглядит так:

  • От 3 до 5% никеля. Этот элемент добавляют для упрощения обработки материала, увеличения вязкости и пластичности.
  • От 4 до 5,5% молибдена. Эта добавка улучшает прочностные характеристики.
  • 0,5% железа.
  • 0,5% кремния.
  • 0,2% углерода.
  • 66-67% кобальта. Основа сплава, лёгкий металл с хорошими прочностными характеристиками.
  • От 26 до 30% хрома. Этот элемент повышает устойчивость материала к коррозии.

Сплав используется в первую очередь для литья. Из него можно изготавливать мостовидные и бюгельные протезы, кламмеры и коронки. Кроме того, применяется в качестве материала для каркаса в металлокерамике.

Следует упомянуть также о сплавах на основе титана. Этот металл тяжело обрабатывать, но зато он обладает уникальным соотношением лёгкости и прочности. Используется отдельно или в соединении с никелем.

Сравнение нихрома и фехрали

проволочные нагреватели

Фехраль и нихром – это сплавы с высокой выработкой электросопротивления относящиеся к группе прецизионных соединений. Данные материалы используют в производстве нагревателей для электрического оборудования по выработке тепла. Нихром состоит из нескольких химических элементов, где в основном преобладает концентрация никеля и хрома, откуда и произошло название сплава. Фехраль также является результатом смешения нескольких элементов, в его названии использованы первые слога основных составляющих (ферум, хром, алюминий). Полученные соединения выделяются высококачественной переработкой электрической энергии в тепло. Но в силу разного химического состава каждый из представленных сплавов обладает своими уникальными особенностями, о которых мы расскажем далее.

Читайте так же:
Дрель шуруповерт зубр сетевой

Основные марки фехраля и нихрома и их химическая составляющая

Нихром

В базовом химическом составе нихрома может содержаться до 80% никеля, до 23% хрома, до 1,5% марганца и немного примесей. Существует всего две группы нихромовых сплавов: нежелезистый (железо не превышает 1,5% от всего состава) и железистый (железа около 75%).

Нихром марками Х20Н80 и Х15Н60

Самой известной и применяемой маркой нихрома есть Х20Н80, которая относится к нежелезистой группе и изготавливается согласно ГОСТу 10994-74. Нихром маркировкой Х15Н60 является железистым сплавом и производится согласно ГОСТу с 60%-ным составом никеля.

Главным компонентом нихрома является никель, именно этот элемент определяет ключевое технологическое свойство материала. Поэтому беря за основу основной сплав маркой Х20Н80, создали улучшенную модификацию с буквенным обозначением «Н» в конце. Согласно ГОСТу количество хрома в марке Х20Н80-Н не поменялось, а вот никеля стало больше, плюс был добавлен цирконий с сокращением количества остальных составляющих компонентов. Х15Н60-Н создается на основе такого же принципа.

Фехраль

Базисными компонентами фехраля есть железо, хром и алюминий в различных концентрациях с добавлением циркония и марганца. Данный сплав создается с различными маркировками для возможности подбора оптимального состава под решение разнообразных задач и рабочих условий.

Фехраль марок Х23Ю5Т, Х27Ю5Т, Х15Ю5

Марки фехраля изготавливаемые в нашей стране с большим спросом: Х23Ю5Т, Х27Ю5Т, Х15Ю5. Перечисленные сплавы характеризуются стабильными физическими свойствами при воздействии высоких температур с учетом работы в агрессивной среде. Фехраль Х23Ю5Т самый применяемый сплав в составе, которого близко 70% железа. У маркировки Х15Ю5 железа еще больше (близко 78%), что характеризует его как более прочный и менее хрупкий материал. Фехраль Х27Ю5Т имеет очень высокую концентрацию хрома (около 28%) и на сегодняшний день практически не изготавливается, его замещают более современные аналоги.

нихромовые нагреватели

Сравнительный анализ нихрома и фехраля

Физические особенности

Общей характеристикой фехраля и нихрома есть их высокие показатели удельного сопротивления. Номинальное удельное сопротивление нихрома напрямую зависит от диаметра нагревателя, а у фехраля оно определяется только лишь маркировкой. Температура, при которой плавится нихром, должна составлять более 1400°C, а фехраля — 1500°C. Удельная масса нихрома достигает более 8,40 г/см3, фехраль имеет меньшую массу — 7,21-7,28 г/см 3 .

Прочность фехраля и нихрома без нагрева

Нихром обладает пластичностью в комнатных условиях не меньше 20% относительно удлинению либо поперечному сужению проволоки. Фехраль маркой Х15Ю5 имеет пластичность около 16%, а маркировке Х23Ю5Т характерно 10%, что говорит о более низкой прочности, чем у нихрома. Временное сопротивление разрыву по средним показателям также выше у нихрома.

А вот по твердости выигрывает фехраль, но это способствует его ломкости. Ведь чем больше в составе хрома, тем выше ломкость материала. Поэтому навивать фехралевую проволоку можно лишь после ее нагрева до 300 градусов. А чтобы навить нихром, прогрев не нужен, он отлично собирается в катушку и при комнатной температуре.

Читайте так же:
Ручная пила на аккумуляторе

Прочность при максимальных температурах на воздухе

Фехраль пригоден для высокотемпературных нагрузок и способен функционировать длительное время. Нихром выделяется абсолютно противоположными свойствами, он легко переносит частые включения и выключения, и незаменим в часто прерываемых рабочих циклах. А вот при сильном нагреве на протяжении длительного времени нихромовый нагреватель быстро выйдет из строя.

Стойкость к окислению нихрома и фехраля

Высокая концентрация никелевого состава не позволяет нихрому интенсивно окисляться. За время нагревания на поверхности нихромового элемента появляется тоненькая защищающая пленка окиси хрома, что понижает стойкость сплава в агрессивных условиях. Нихром быстрее окисляется в электропечах с повышением кислородного давления. Фехраль из-за большего количества железа и наличия алюминия имеет более высокую окисляемость с быстрым образованием плотной защитной пленки оксидного происхождения. Поэтому эксплуатация тонких проволок и лент затруднена, но фехраль имеет устойчивость к глинозёмной керамике в серосодержащих и углеродных печах.

Сферы применения фехраля и нихрома

Нихром зачастую используют для нагревательных приборов входящих в состав электрических печей обжига и сушек промышленных и лабораторных назначений, электрических плит, нагревающих воздух систем и т. д. Нихром выполняет функцию элемента нагрева в производстве реостатов. Фехраль используют для нагревателей с высокой термической выработкой.

Форма изготовления нихрома и фехраля (полуфабрикаты)

Изготавливают фехралевый и нихромовый сплавы по ГОСТу на данную категорию продукции. В основном готовые изделия имеют вид нити намотанной на катушку и проволоки собранную в бухту. Также существуют и полуфабрикаты в виде ленты и прутка.

Цены на фехраль и нихром

Рассмотренные нами проволочные нагревательные элементы имеют значительные различия в цене, нихром в три раза дороже фехраля. Причиной этому является разная рыночная оценка на элементы входящие в состав сплавов. Например, железо, входящее в состав фехраля стоит дешевле никеля для нихрома.

Выбирая необходимый сплав важно брать во внимание не только цены на материалы, но и учитывать максимальные показатели температурной нагрузки, период беспрерывной эксплуатации, и условия окружающей среды. Ведь в итоге неправильно выбранный нагревательный элемент может быстро износиться, и издержки превзойдут стоимость производимой продукции. Поэтому выбирая сплав, ориентируйтесь не на его стоимость, а на свойства сплавов, которые необходимы для решения задач в имеющихся условиях. Также, чтобы не обмануться лучше обращайтесь к поставщику, который существует на рынке не менее пяти лет. Соблюдение таких критериев позволит подобрать максимально качественный и подходящий элемент.

Речные сплавы: как влияют совместные походы на корпоративный дух

Сплав по реке – отличный способ перезагрузки: постоянная физическая активность заставляет отключиться от рутины, а близость к воде успокаивает и благотворно влияет на нервную систему городского жителя. Благодаря этому речные сплавы или рафтинг все чаще выбирают компании для корпоративного отдыха.

Корпоративный рафтинг

Даже при отличных отношениях в любом рабочем коллективе копятся раздражение и недовольство друг другом. Конфликты, столкновения интересов — все это понемногу отравляет атмосферу. Речной сплав помогает обнулить отношения — выплеснуть напряжение и успокоиться. Заново посмотреть на людей, которых годами видишь только в рабочей обстановке.

Читайте так же:
Материалы для газовой сварки и резки металлов

Рафтинг — командный вид спорта, где общий результат зависит от каждого члена команды в равной степени. Если обобщить, то рафтинг помогает:

  • заменить у коллег привычку конкурировать привычкой сотрудничать;
  • наладить общение и взаимное доверие в рабочем коллективе;
  • разгрузиться психологически;
  • осознать, что каждый сотрудник — это важная часть команды.

Маршруты для сплавов с коллегами

Когда речь заходит о рафтинге, в голову приходит бурный горный поток, скалы и пороги. Но бывают и туристические сплавы, которые ничего общего с экстремальным спортом не имеют — они проходят на ближайших к городу реках и идеальны для семейного или корпоративного отдыха.

В нижегородской области, например, можно сплавиться по маршруту Шава — Кудьма — Волга. Это несложный маршрут. Он не требует специальной подготовки и отличной физической формы: течение не быстрое, камни на пути практически не встречаются, а самая большая сложность — отмели.

То есть, такой поход будет одинаково по силам и бухгалтеру, и сотруднику службы безопасности. Стартовая точка — примерно в 40 км от города рядом с селом Шава, окончание там же. Протяженность по желанию — от нескольких часов до нескольких суток.

Для справки

В рафтинге рекам присваиваются определенные категории сложности. Чем выше категория — тем лучше должен быть подготовлен человек для прохождения маршрута.

1—2 подходят для новичков. Здесь либо нет препятствий, либо это совсем небольшие пороги и перекаты. Здесь обычно и проходят туристические сплавы.

3 — все еще для новичков, но более сложный маршрут с подводными камнями, перепадами уровня воды и порогами.

4—5 — для опытных спортсменов. Водный поток со сложными порогами, бочками, перепадами и бурным течением. Прохождение такой реки требует предварительного планирования и регистрации в МЧС.

6 категория самая сложная, для экстремалов.

Рафинг по Шаве-Кудьме-Волге относится к 1 категории. Если говорить о России, реки, интересные со спортивной точки зрения, протекают по Алтаю, Кавказу, Карелии. А коммерческие маршруты найдутся практически в любом регионе.

Оборудование для сплавов

Сплавляться по реке можно на байдарке, катамаране, каяке, но самый популярный и безопасный тип сплавного судна — рафт (надувная лодка для прохождения порогов).

Рафты бывают разной величины — от 4 до 20 мест.

Хоть экстремальные ситуации и маловероятны на туристических маршрутах, но участникам сплава необходимо будет надеть спасжилеты и шлемы.

Арендовать плавсредства и спасательную экипировку можно в отеле Гнездо (с. Шава, пос. Терраски) — недалеко от стартовой точки.

Такой рафт можно взять напрокат недалеко от реки Шава.

Прокат рафтов в отеле Гнездо

Ради чего?

Сплав по спокойной реке — это возможность побыть наедине с природой. Оказать в таких местах, куда пешком не доберешься. Заночевать в палатке, приготовить ужин на костре, вспомнить вкус тушенки и попеть песни под гитару. Это такой тимбилдинг, для которого не нужен сценарий. Достаточно реки и лодок.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector