Материаловедение - готовые работы

Введение
Алюминий с каждым годом становится все более востребованным в ми-ровой промышленности: об этом свидетельствует стабильное увеличение объ-ема производства металла. Если по данным Международного института алю-миния (International Aluminium Institute, IAI) в начале 2007 года в мире было выпущено 6,258 млн. тонн, что на 7,5% больше, чем в 2006 году, то в начале 2008 года только в России производство алюминия выросло на целых 10,8%.
Как и в России, так и во всем мире наблюдается тенденция замены уста-ревших моделей гражданских и военных самолетов более технологичными и функциональными аппаратами с улучшенными характеристиками аэродина-мики, легкости, безопасности и, что немаловажно, экономичности, ведь цены на горючее продолжают расти. А это означает, что краеугольным камнем в разработках авиаконструкторов становятся новые алюминиевые сплавы — еще более прочные, еще более легкие, еще более доступные в плане произ-водства и обработки. Крупнейшие производители самолетов — такие как Airbus и Boeing — постоянно заключают договора о совместных научных разработках с ведущими алюминиевыми заводами.
Отечественные металлурги представили миру новый высокопрочный ковочный сплав «1933», а авиаконструкторы четко обозначили сферу его применения — изготовление силового каркаса фюзеляжей самолетов (узлы, несущие в себе примерно половину веса всего самолета). Это, пожалуй, са-мые сложные по техническому исполнению элементы воздушного судна, од-нако сплав «1933» показал великолепные результаты и в плане производства каркасов, и в плане дальнейшей эксплуатации.
Триумф российского алюминия — договор с Airbus на поставку металла для знаменитых гигантов самолетного мира — аэробусов А-340 и самого большого самолета в мире А-380. Позже сплав «1933» был принят компанией Airbus как основной при серийном производстве силовых каркасов всех но-вых моделей самолетов авиаконцерна. Российские сплавы постепенно вытес-няют из цехов Airbus американские аналоги: не так давно руководители ком-пании заявили о заключении договора с компанией СУАЛ о поставках авиа-ционного алюминия, которые должны начаться уже в 2009 году.
Интерес к российским сплавам сегодня проявляют и British Aerospace, и знаменитый Boeing — специалисты этих компаний совместно с российскими металлургами и авиаконструкторами тестируют различные конструкции кры-ла с применением сплава «1933» и еще двух отечественных разработок: сплава «B96ц-3», из которого создаются массивные профили и плиты, и сплава «1163», который характеризуется высокой стойкостью к развитию трещин. Перевод европейских крыльев на русский алюминий пока только начался, од-нако уже сейчас можно с уверенностью говорить о том, что отечественные сплавы имеют неплохие перспективы в мировой авиапромышленности.

Возникновение и развитие сварки.

Сваркой называется процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого.
В 1802 году впервые в мире профессор физики Санкт-Петербургской медико-хирургической академии В.В.Петров (1761-1834гг.) открыл электрическую дугу и описал явления, происходящие в ней, а также указал на возможность её практического применения.
В 1881 году русский изобретатель Н.Н.Бенардос (1842-1905гг.) применил электрическую дугу для соединения и разъединения стали. Дуга Н.Н. Бенардоса горела между угольным электродом и свариваемым металлом. Присадочным прутком для образования шва служила стальная проволока. В качестве источника электрической энергии использовались аккумуляторные батареи. Сварка, предложенная Н.Н. Бенардосом, применялась в России в мастерских Риго-Орловской железной дороги при ремонте подвижного состава. Н.Н. Бенардосом были открыты и другие виды сварки: контактная точечная сварка, дуговая сварка несколькими электродами в защитном газе, а также механизированная подача электрода в дугу.
В 1888 году русский инженер Н.Г.Славянов (1854-1897гг.) предложил дуговую сварку плавящимся металлическим электродом. Он разработал научные основы дуговой сварки, применил флюс для защиты металла сварочной ванны от воздействия воздуха, предложил наплавку и сварку чугуна. Н.Г.Славянов изготовил сварочный генератор своей конструкции и организовал первый в мире электросварочный цех в Пермских пушечных мастерских, где работал с 1883 по 1897г.
Н.Н.Бенардос и Н.Г.Славянов положили начало автоматизации сварочных процессов. Однако в условиях царской России их изобретения не нашли большого применения. Только после Великой Октябрьской социалистической революции сварка получает распространение в нашей стране. Уже в начале 20-х гг. под руководством профессора В.П.Вологдина на Дальнем Востоке производили ремонт судов дуговой сваркой, а также изготовление сварных котлом, а несколько позже – сварку судов и ответственных конструкций.
Развитие и промышленное применение сварки требовало разработки и изготовления надёжных источников питания, обеспечивающих устойчивой горение дуги. Такое оборудование – сварочный генератор СМ-1 и сварочный трансформатор с нормальным магнитным рассеянием СТ-2 – было изготовлено впервые в 1924 году Ленинградским заводом «Электрик». В том же году советский учёный В.П. Никитин разработал принципиально новую схему сварочного трансформатора типа СТН. Выпуск таких трансформаторов заводом «Электрик» начал с 1927г.
В 1928 году учёный Д.А. Дульчевский изобрёл автоматическую сварку под флюсом.
Новый этап в развитии сварки относится к концу 30-ых годов, когда коллективом института электросварки АН УССР под руководством академика Е.О.Патона был разработан промышленный способ автоматической сварки под флюсом. Внедрение его в производство началось с 1940г. Сварка под флюсом сыграла огромную роль в годы войны при производстве танков, самоходных орудий и авиабомб. Позднее был разработан способ полуавтоматической сварки под флюсом.
В конце 40-ых годов получила промышленное применение сварка в защитном газе. Коллективами Центрального научно-исследовательского института технологий машиностроения и Института электросварки имени Е.О. Патонова разработана и в 1952 году внедрена полуавтоматическая сварка в углекислом газе.

Лакокрасочные материалы широко используются для окраски изделий радиоэлектронной, электротехнической, приборо- и машино¬строительной отраслей промышленности, где первостепенное значение имеют электриче-ские характеристики формируемых покрытий. Нап¬равленное изменение электрических свойств лакокрасочных материа¬лов невозможно без знания диэлектрических показателей и электро¬проводности пленкообразователей, растворителей, модификаторов, пигментов и наполнителей, их влияния на свойства композиций.
Среди промышленных методов нанесения лаков и красок одно из до-минирующих мест занимает распыление в электрическом поле высокого на-пряжения, при котором материалы должны иметь опреде¬ленные электриче-ские параметры.
С точки зрения экономии растворителей и охраны окружающей среды наибольшее значение имеет повышение сухого остатка наиболее массовых лакокрасочных материалов. Большая часть выпускаемых лакокрасочных ма-териалов базируется на маслосодержащих пленкообразователях.
Развитие лакокрасочной промышленности началось с лакокрасочных материалов н основе растительных масел – олиф и масляных красок. Эти ма-териалы, имеющие сухой остаток до 80-100%, выпускаются в больших коли-чествах. Однако низкие качества покрытий (особенно быстрое старение) и значительный расход пищевых растительных масел привели к тому, что в развитых странах эти материалы практически полностью вытеснены алкид-ными.
С точки зрения экологической полноценности лучшими являются лакокрасочные материалы с высоким сухим остатком, содержащие в качестве растворителя воду.

Целью написания данной курсовой работы является изучение изго-товления товаров широкого потребления методами прессования и литья, влияние этих методов на качество изготовляемых изделий, возникающие де-фекты и методы их предотвращения.
Главным фактором, обес¬печивающим неуклонный рост выпуска отли-вок, являет¬ся систематическое повышение производительности труда в ли-тейном производстве, которое обеспечивается прежде всего внедрением но-вых технологических процессов, повышением уровня механизации и автома¬тизации производственных процессов, совершенствованием организации производства и повышением квалификационного уровня рабочих.
Профессия литейщик — не новая, литье известно с древних времен. Однако труболитейное производство непрерывно совершенствуется, объ-ем его растет и расширяются области применения чугунных труб в промыш-ленности и народном хозяйстве. Труболитей¬ные цехи оснащают новым вы-сокопроизводительным оборудованием. Проводятся исследования по совер-шенствованию существующих и раз¬работке новых технологических процес-сов получения высококачественных труб.
Наиболее распространенными способами формования изделий из пла-ст¬масс в вязкотекучем состоянии являются прямое (компрессионное) и лить-евое прессование, литье под давлением и выдавливание (экструзия).

Пластическими массами называют искусственные материалы, полу-чаемые на основе связующего вещества из природных или синтетических высокомо¬лекулярных соединений (полимеров) при добавлении в него раз-личных напол¬нителей, способные формоваться при воздействии температуры и давления, затвердевать по прекращении их действия и сохранять получен-ную форму в условиях эксплуатации.
Возможность изменения в широких пределах разнообразных свойств пла¬стических масс за счет варьирования, с одной стороны, свойств связую-щего вещества, а с другой – наполнителей, обусловила разработку и исполь-зование для изготовления деталей машин и приборов большого числа марок пласти¬ческих масс, каждая из которых обладает своей специфической сово-купнос¬тью физико-механических свойств.
Пластические массы (пластмассы) широко применяются в самых раз-лич¬ных областях техники: в космонавтике, ракетной и авиационной технике, ра¬диоэлектронике и электротехнике, судостроении, железнодорожном транс-пор¬те, машино- и приборостроении, в медицине, а также при производстве това¬ров народного потребления.
В машино- и приборостроении пластмассы используют как конструк-ци¬онные материалы для изготовления различных деталей. По прочности пла-ст¬массы, как правило, уступают большинству металлов, тем не менее во мно-гих случаях их применение обеспечивает необходимое и надежное функцио-ниро¬вание деталей, снижение массы изделия, уменьшение трудоемкости из-готовле¬ния деталей и сборки узлов, экономию дефицитных материалов (свинца, меди и др.).
В свою очередь, широкое внедрение пластмасс в различные отрасли про¬мышленности стимулирует создание качественно новых материалов, со-вершен¬ствование технологических процессов их переработки и повышение эффек¬тивности оборудования. При этом в большинстве случаев изготовление пласт¬массовых изделий производится в пресс-формах. Именно в пресс-формах изделия из пластмасс приобретают требуемую форму и размеры. По-этому ка¬чество формуемых пластмассовых изделий, производительность их изготовле¬ния неразрывно связаны с технологичностью изделия и техниче-ским уровнем пресс-форм.
Важное место при производстве изделий из пластмасс занимают во-просы получения неразъемных соединений отдельных деталей в сборочные единицы и готовые изделия. Для соединения термопластичных пластмасс широко при¬меняются тепловые методы сварки. По сравнению с другими способами со¬единения (клепкой и склейкой) сварка имеет существенные преимущества: высокую производительность, низкую трудоемкость, боль-шую прочность и плотность сварных соединений, экономичность, улучшение условий труда, уменьшение производственных площадей.

Металлохозяйственные товары — это товары, которые целиком или в комбинации с другими материалами изготавливают из металлов или сплавов. Металлохозяйственные товары подразделяются на следующие группы: металлическая посуда; ножевые изделия; столовые приборы и принадлежности; приборы, облегчающие домашний труд; приборы для окон и дверей; крепежные изделия; инструменты; нагревательные и осветительные приборы.
Металлические изделия изготавливают обычно сборкой из отдельных деталей. В свою очередь детали получают из заготовок, которые могут подвергаться механической, термической, химико-термической обработке и отделке защитно-декоративными покрытиями. Заготовки изготовляют литьем из жидкого металла или обработкой давлением твердого металла в горячем либо холодном состоянии.
Литье — получение заготовки или изделия путем заливки расплавленного металла в земляные или металлические (кокиль) формы. Металл растекается внутри формы, остывает и принимает ее очертания. Отливку вынимают из формы, удаляют излишки металла, очищают поверхность. Состав земляных форм (песок, глина, каменный уголь и др.) зависит от металла, конфигурации и габаритов отливки.
Литьем в земляные формы невозможно получить тонкостенные отливки с гладкой поверхностью и точными размерами.
Литье в металлические формы, особенно при повышенном давлении, не имеет этих недостатков; кроме того, металлические формы пригодны для многократного использования.
Специальные виды литья — центробежное, в вакууме, по выплавляемым моделям и др. — при производстве бытовых изделий применяют до-вольно редко.
Распространенными дефектами литья являются раковины, пористость, трещины, коробление.

Крыша – верхняя ограждающая часть здания, обеспечивающая защиту его от атмосферных осадков, резких колебаний наружной температуры, солнца и ветра.
Любая крыша состоит из кровли – верхнего водонепроницаемого гидроизоляционного слоя (оболочки) – и несущей конструкции, перекрывающей пролёт между стенами здания или отдельными опорами. Для устройства кровель применяют мягкие кровельные материалы – рулонные, мастичные, комбинированные или твёрдые – обычно это разновидности штучных материалов. Причём мягкие кровельные материалы применяют для плоских крыш и крыш с малым уклоном, а твёрдые – для скатных крыш с большими уклонами.
К наиболее древним кровлям из твёрдых материалов относятся черепичные, так как производство черепицы просто и сырьё для изготовления – глину – издавна использовали в гончарном ремесле. Широко применялись также кровли из местных материалов – глиносоломенные, глинокамышовые, кровли из щепы, драни, гонта, дёгтебитумные и тесовые.
Мягкие материалы для кровли человек использовал с незапамятных времён. Мягкими кровельными материалами перекрывали не только жилища, но и большие площади – дворцы, храмы, спортивные площадки, цирковые арены.
Плоские крыши также были известны ещё древним культурам. Почти все храмы Среднего и Нового царства в Египте строили с плоскими крышами. Огромные шумерские храмы (22 г. до н.э.) строили с террасами из обожжённого кирпича и заливали асфальтом.
Природные асфальты относятся к наиболее древним гидроизоляционным материалам. В настоящее время продукт переработки нефти называют битумом, а смесь его с минеральными веществами – асфальтом. Битум природного происхождения называют гудроном.
...........