Краткий терминологический словарь по металлургии
Вид материала | Документы |
- Институт образования взрослых Лаборатория медицинского просвещения нравственное развитие, 4321.1kb.
- Краткий словарь филосовских персоналей, 6619.28kb.
- Ловцевич Галина Николаевна Кросскультурный терминологический словарь как словарь нового, 492.55kb.
- П. А. Семенов Терминологический словарь: Русский язык. Стилистика. Культура речи Санкт-Петербург, 743.23kb.
- Терминологический словарь культура речи, 328.06kb.
- Опорный конспект лекций и методические указания для выполнения контрольной работы для, 931.78kb.
- Моу сош №24 Терминологический словарь Актуальность, 197.67kb.
- Маркетинг. Терминологический словарь, 1247.71kb.
- Longman Idioms Dictionary, Oxford Dictionary of Current Idiomatic English, Краткий, 64.22kb.
- Т. В. Батурина С. В. Ивлев Основные понятия по политологии и социологии Краткий словарь, 2150.59kb.
Б
БАББИТ — общее название антифрикционных сплавов па основе олова или свинца с добавками сурьмы, меди и других элементов. Применяются для заливки подшипников, работающих со смазкой при высоких нагрузках и скоростях скольжения. Характеризуются хорошей прирабатываемостью, низкой температурой заливки (300—420°С) и малым коэффициентом трения.
БАКТЕРИАЛЬНОЕ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ — избирательное извлечение химических элементов из многокомпонентных соединений растворением их микроорганизмами в водной среде. При бактериальном выщелачивании из руд, концентратов, отходов производства и т. д. извлекают ценные компоненты (медь, уран, золото и другие) или вредные примеси (например, мышьяк в рудах черных и цветных металлов). Бактериальное выщелачивание проводится без повышения давления и нагрева.
БАЛАНСОВЫЕ ЗАПАСЫ — запасы полезных ископаемых в недрах, которые отвечают требованиям по качеству и условиям залегания и могут в дальнейшем разрабатываться. Эти запасы учитываются при составлении балансов по залежам, производству и потреблению полезных ископаемых.
БАРАБАННАЯ ПЕЧЬ — промышленная печь цилиндрической формы с вращением вокруг наклонной продольной оси, предназначенная для нагрева сыпучих или кусковых материалов с целью осуществления различных физико-химических процессов. В металлургии барабанные печи применяются для обжига известняка и доломита, сушки песка и глины. Нагрев сыпучих материалов осуществляется горячими топочными газами, которые движутся в печи в направлении перемещения материала или противотоком. Основные размеры барабанной печи варьируются в значительных пределах: длина от 50 до 230 м, диаметр от 3 до 7,5 м. Производительность барабанных печей достигает 150 т/ч (по готовому продукту).
БАШЕННАЯ ПЕЧЬ — вертикальная многоходовая протяжная печь для непрерывной термической или химико-термической обработки металлической ленты, полученной пластической деформацией.
БЕЗОБЛОЙНАЯ ШТАМПОВКА — получение точных штамповок (изделий) без облоя путем горячего деформирования заготовок в закрытых штампах. При безоблойной штамповке объем заготовки должен строго соответствовать объему готовой штамповки. При получении высоких изделий штампы оснащаются выталкивателями (см. рис. 2).
БЕЙНИТ — структура стали, образующаяся в результате промежуточного превращения переохлажденного аустенита. Бейнит состоит из частиц пересыщенного углеродом феррита У я карбида железа. Часто в структуре стали, наряду с бейнитом имеется остаточный аустенит с измененным (по сравнению со средним) содержанием углерода. Образование бейнита сопровождается появлением характерного микрорельефа на полированной поверхности шлифа. Сталь со структурой бейнита имеет высокую прочность и пластичность.
БЕЙНИТНАЯ ЗАКАЛКА — закалка с выдержкой при постоянной температуре в процессе охлаждения. Бейнитная закалка применяется для уменьшения закалочных напряжений и получения определенной структуры в сталях — чаще всего структуры бейнита.
БЕЛЫИ ЧУГУН — чугун, в структуре которого весь углерод находится в связанном состоянии в виде карбида железа Fе3С.
БЕРИЛЛИДЫ — соединения бериллия с другими металлами. Получают методами порошковой металлургии или сплавленном компонентов. Наибольший интерес как конструкционные материалы представляют высшие бериллиды переходных металлов (ниобия, циркония, тантала), сохраняющие прочность при высоких температурах, причем в интервале 1100—1300°С прочность несколько повышается, что обусловлено появлением пластичности. Бериллиды применяют в тех областях техники, где требуются высокая удельная прочность, малая плотность, высокое сопротивление термическим напряжениям, стойкость против окисления, сохранение прочности при высоких температурах до 1700°С (см. рис. 3).
БЕРИЛЛИЕВЫЕ СПЛАВЫ — сплавы на основе бериллия. Основные достоинства — высокая удельная прочность и жесткость до температур 600—800°С, высокая теплоемкость; основные недостатки—низкая пластичность при комнатных и криогенных температурах, токсичность. Изделия и полуфабрикаты из бериллиевых сплавов изготавливают главным образом методами порошковой металлургии, реже — литьем. Бериллиевые сплавы используют в ядерной энергетике, космонавтике, авиации, судостроении и других областях.
БЕРИЛЛИЗАЦИЯ — поверхностное диффузионное насыщение стали или других сплавов (главным образом жаропрочных) бериллием. В результате бериллизации повышается твердость, жаростойкость (для стали до 800—1100°С) и коррозионная стойкость. Бериллйзацию проводят в порошкообразных смесях пли в газовых средах.
БЕРИЛЛИЙ — химический элемент, символ Be, ат.н. 4, ат.м. 9,01218. Бериллий—легкий светло-серый металл; плотность 1848 кг/м3, 1„д 1284°С. Из наиболее распространенного минерала бериллия—берилла—получают фторид ВеР2, который восстанавливают до металла. Бериллий входит в состав сплавов — алюминиевых, магниевых, медных, применяемых в самолетостроении, электротехнике и других областях. В ядерной технике бериллий служит конструкционным материалом (замедлитель и отражатель нейтронов); применяется в нейтронных источниках на основе радия, полония, актиния и других (интенсивно излучает нейтроны при бомбардировке α-частицами). Из бериллия изготавливают окна рентгеновских трубок, используя его высокую проницаемость для рентгеновских лучей.
БЕСПЛАМЕННАЯ ГОРЕЛКА — горелка поверхностного горения с коротким факелом пламени. В головке беспламенной горелки размещается огнеупорная насадка с каналами или порами, где в основном и происходит горение. В беспламенной горелке сжигается газообразное или предварительно газифицированное жидкое топливо. Беспламенные горелки используют в топках паровых котлов и в промышленных нагревательных печах.
БЕССЕМЕРОВАНИЕ ШТЕЙНА — конвертирование штейна—переработка на медь сульфидного штейна, основанная на использовании различного сродства к кислороду серы, железа и меди. Реакции окисления протекают с выделением тепла. В конвертере через слой расплава штейна продувается сжатый воздух (положительные результаты дает его обогащение кислородом); при этом сера и железо окисляются и удаляются—сера в виде сернистого газа, а железо в виде конвертерного шлака. Получаемый продукт называют черновой медью. Бессемерование штейна применяется также в производстве никеля и свинца.
БЕССЕМЕРОВСКИЙ ПРОЦЕСС (по имени английского изо5рет1теля Г. Бессемера, 1813—1898 гг.), бессемерование чугуна—сталеплавильный процесс, разновидность конвертерного процесса. Бессемеровский процесс осуществляли путем донной продувки жидкого чугуна воздухом в конвертере с кислой огнеупорной футеровкой. Под воздействием кислорода дутья содержащиеся в чугуне примеси (углерод, кремний, марганец) окислялись и удалялись из него, при этом выделялось значительное количество тепла, достаточное для сохранения металла в жидком состоянии. Температуру бессемеровского процесса регулировали изменением расхода дутья или введением в конвертер добавок к металлу. В результате развития кислородно-конвертерного процесса бессемеровский процесс утратил прежнее практическое значение.
БЕССЛИТКОВАЯ ПРОКАТКА — получение металлических прутков, заготовок или ленты путем совмещения в одном процессе литья, кристаллизации и деформации металла. Сущность бесслитковой прокатки заключается в заливке жидкого металла в зазор между вращающимися в разные стороны горизонтальными валками, его охлаждении и захвате валками твердого металла. В СССР методом бесслитковой прокатки получают алюминиевую ленту (полосу) шириной до 1 метра и толщиной 10 мм, а также алюминиевую катанку диаметрам 6—8 мм для кабельной промышленности (см. рис. 4).
БИМЕТАЛЛ — материал, состоящий из двух прочно соединенных слоев разнородных металлов или сплавов (например, сталь и алюминий, титан и молибден). Биметаллы применяют с целью экономии дорогостоящих и дефицитных металлов или для получения материала, обладающего сочетанием свойств исходных металлов. Изготавливают при одновременной прокатке или прессовании двух металлов, заливкой легкоплавкого металла на тугоплавкий или погружением тугоплавкого металла в расплавленный легкоплавкий металл, гальваническим способом, а также наплавкой путем электрического или плазменного нагрева.
БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ — золото, серебро, платина и металлы платиновой группы (палладий, иридий, родни, рутений и осмий), получившие название главным образом благодаря высокой химической стойкости и красивому внешнему виду в изделиях. Кроме того, золото, серебро и платина обладают высокой пластичностью, а металлы платиновой группы — тугоплавкостью. Эти достоинства благородных металлов сохраняются в их сплавах, широко применяемых в технике.
БЛЮМ — промежуточная продукция металлургического производства, представляющая собой стальную заготовку квадратного сечения со стороной свыше 140 мм, получаемую из слитков или из непрерывнолитых заготовок путем осуществления пластической деформации стали на обжимных станах—блюмингах или блюмингах-слябингах. Блюмы предназначены для производства одного из видов конечной продукции металлургического производства — сортового проката.
БЛЮМИНГ — прокатный стан, предназначенный для обжатия стальных слитков большого поперечного сечения массой 1—12 т в блюмы для дальнейшей прокатки. В некоторых случаях блюминги используют для получения слябов, а также фасонных заготовок для производства крупных двутавровых балок, швеллеров и других профилей. Блюминги бывают:
1) одноклетьевые (реверсивные 2-валковые-дуо: большие— с диаметром прокатных валков 1300—1150 мм, средние— 950-900 мм и малые- 800—750 мм; нереверсивные 3-валковые — трио " 800— 750 мм); 2) сдвоенные—из двух последовательно расположенных дуо-клетей с валками диаметром 1150 мм в первой клети и 1000—900 мм -во второй; 3) непрерывные — из нескольких последовательно расположенных нереверсивных дуо-клетей с валками диаметром 1000—800 мм;
4) специализированные (одноклетьевые реверсивные дуо) — 1400—1350 мм для изготовления заготовок широкополочных балок. Производительность современных крупных блюмингов - около 6 млн. т проката в год (см. рис. 5).
БЛЮМИНГ-СЛЯБИНГ — комбинированный прокатный стан для обжатия крупных стальных слитков на заготовки квадратного (блюмы) или прямоугольного (слябы) сечения.
БОКСИТ—горная порода, состоящая в основном из гидратов глинозема (бемит, гиббсит, диаспор) и различных примесей: оксидов и гидроксидов железа, карбонатов, минералов кремнезема (кварц и другие), глинистых минералов и т. д. Нередко в бокситах отмечается повышенное содержание редких элементов (ванадия, галлия и других). Боксит — основной вид минерального сырья для алюминиевой промышленности, получения высокоглиноземистых огнеупоров, цементов, электрокорунда и т. д. В СССР бокситы подразделяют на 10 промышленных марок по содержанию глинозема (от 52 и выше до 28%).
БРИКЕТ — конечная продукция брикетирования в виде прессованных заготовок различной формы.
БРИКЕТИРОВАНИЕ — процесс компактирования порошкообразных материалов, мелких или пылевидных отходов, металлической стружки в плотные заготовки различной формы — брикеты.
Изготовление брикетов осуществляется прессованием под повышенным давлением; сыпучий материал может предварительно нагреваться, в него могут добавляться связующие материалы.
В металлургии брикетирование позволяет использовать в производстве рудную и коксовую мелочь, металлическую стружку, а также утилизировать пылевидные отходы (шламы).
БРОНЗА — сплав на основе меди с добавками олова, алюминия, бериллия, кремния, свинца, хрома и других элементов. В зависимости от легирующих элементов бронзу называют оловянной, алюминиевой, бериллиевой и т. д. Бронзы обладают хорошими механическими и эксплуатационными (коррозионная стойкость, антифрикционность) свойствами. Бронзы используют для изготовления деталей методами литья и пластической деформации, работающих в агрессивных средах и в условиях износа (гребные винты, вкладыши подшипников, шестерни, втулки, пружины и т. д.). Методами литья из бронзы изготавливают художественные изделия.
БРОНЗИРОВАНИЕ — 1) покрытие поверхности металлов защитным слоем бронзы (сплав медь — олово) электролитическим или металлизационным способом); 2) придание поверхности изделий бронзового оттенка путем нанесения краски на основе бронзировальных порошков.
БРОНЗОГРАФИТ — пористый спеченный материал, состоящий из бронзы (медь—основа, олово—8,5—9%) и частиц графита (1,5—3%), равномерно распределенных в металлической матрице; поры этого материала заполнены маслом. Получают бронзографит методами порошковой металлургии. Из бронзографита изготавливают втулки для подшипников скольжения. Наличие масла в порах материала позволяет применять подшипники во многих случаях без принудительной смазки.
БРЫЗГАТЕЛЬНЫЙ БАССЕЙН — открытый резервуар шириной до 40—50 м с системой напорных трубопроводов для понижения температуры циркуляционной воды разбрызгиванием ее в воздухе. Применяется в оборотных системах водоснабжения металлургических предприятий. Степень охлаждения воды зависит от температуры и влажности воздуха, силы и направления ветра и т. п. Расходы разбрызгиваемой воды на 1 м2 площади брызгательного бассейна от 0,8 до 1,3 м3/ч.
БУЛАТ — литая углеродистая сталь со своеобразной структурой и узорчатой поверхностью, обладающая высокой твердостью, упругостью и вязкостью. Из булата изготавливали холодное оружие, отличающееся исключительной стойкостью и остротой (дамасская сталь). Секрет выплавки булата, утерянный в средние века, раскрыл в 1828—1839 гг. русский ученый П. П. Аносов.
БУЛЬДОЗЕР — горизонтальный пресс (механический или гидравлический), развивающий усилие 0,1—5 МН, для гибки в штампах сортового и полосового проката (в холодном или горячем состоянии). Бульдозер используют для изготовления скоб, кронштейнов, гофрированных полос и т. п. Иногда бульдозер применяют –для гибки поковок.
БУРЫЙ ЖЕЛЕЗНЯК — железная руда, состоящая из ряда минералов, представляющих собой главным образом гидроксиды железа. Иногда бурый железняк называют лимонитом.
В
ВАГРАНКА — печь шахтного типа непрерывного действия для выплавки чугуна из металлической шихты (доменный чугун, чугунный и стальной лом, брикеты стружки, ферросплавы) в литейных цехах. Производительность вагранок от 5 до 40 т чугуна в час. Современные вагранки закрытого типа: отходящие дымовые газы улавливаются, проходят очистку, в них дожигается окись углерода. Топливом для вагранок служит кокс. Воздушное дутье подогревается до 500— 600°С в рекуператорах. В чугунолитейных цехах вагранка — основной плавильный агрегат (см. рис. 6).
ВАИЕРБАРС — заготовка с заостренными краями из очищенной от примесей электролитной меди. Заготовки используются для изготовления медной проволоки.
ВАКУУМ-КОВШ — ковш для перелива металлических расплавов из плавильных печей (ванн). Вакуум-ковш плотно закрывается крышкой, через которую пропущена труба; свободный конец трубы погружается в расплавленный металл печи (ванны). В вакуум-ковше создается разрежение, и металл по трубе засасывается внутрь ковша. Вакуум-ковши широко применяют в металлургии, например, при переливе жидких алюминия, магния из электролизеров.
ВАКУУМНАЯ ПЕЧЬ — печь, где металл обрабатывается (нагревается, плавится) под вакуумом (низкое остаточное давление газов). Нагревательные вакуумные печи применяют для проведения термической обработки деталей из высококачественных сталей. Плавильные вакуумные печи используются для выплавки сплавов на основе химически активных металлов, интенсивно реагирующих с газами атмосферы (титан, ниобий, вольфрам), а также для обеспечения высокого качества сталей и других сплавов. Наиболее распространены в металлургии вакуумные дуговые и индукционные печи. Для выплавки особо качественных сплавов применяют электронно-лучевые и плазменно-дуговые печи.
ВАКУУМНАЯ ПЛАВКА — плавка металлов и сплавов при пониженном остаточном давлении, чаще всего 100— 0,1 мПа. Вакуумная плавка позволяет эффективно очистить металл от газов (азота, кислорода, водорода), летучих примесей и неметаллических включений, что создает условия для успешного использования этого метода в производстве металлов для особо ответственных изделий. Вакуумная плавка осуществляется в вакуумных печах.
ВАКУУМНОЕ ЛИТЬЕ — получение в вакууме (40— 0,3Па) отливок из сплавов цветных металлов, главным образом никелевых, титановых и других жаропрочных сплавов. Изготовленные таким способом отливки отличаются повышенной плотностью и чистотой.
ВАЛКИ ПРОКАТНЫЕ — основная часть клети прокатного стана. Валки прокатные выполняют основную операцию прокатки — деформацию (обжатие) металла для придания ему требуемых размеров и формы. Разделяются на 2 группы: листовые (с гладкой бочкой) для получения листов, полос, лент и сортовые ('бочка валка с определенным профилем — ручьями) для фасонного металла круглого, квадратного сечения, рельсов, балок и других профилей (см. рис. 7).
ВАЛЬЦЕВАНИЕ — то же, что вальцовка.
ВАЛЬЦОВКА, вальцевание — 1) деформирование прутковых или полосовых заготовок в ковочных вальцах для получения проката плавно или периодически изменяющегося сечения. Вальцовкой получают готовые детали (например. компрессорные лопатки), а также точные заготовки для последующей штамповки (см. рис. 8); 2) инструмент для развальцовки труб, снабженный несколькими (обычно тремя) роликами, прижимаемыми к стенкам трубы центральным конусом.
ВАННАЯ ПЕЧЬ — 1) печь для нагрева металлических изделий в жидкой среде при термической или химико-термической обработке. Преимущества нагрева в жидкой среде— быстрота и равномерность нагрева, отсутствие окисления поверхности изделий; 2) плавильная печь (обычно пламенная), рабочее пространство которой вытянуто в горизонтальном направлении и имеет вид ванны (например, мартенов екая печь, отражательная печь).
ВАТЕРЖАКЕТНАЯ ПЕЧЬ— шахтная плавильная печь, стенки которой составлены из охлаждаемых водой пустотелых металлических коробок, так называемых кессонов. Применяются при выплавке свинца, меди, 'никеля, олова.
ВЕРКБЛЕЙ, черновой свинец—свинец с примесью других металлов, получаемый при плавке свинцовых руд или рудных агломератов. Содержание примесей в веркблее—2—3%, редко до 10%. Обычно присутствуют медь и сурьма, реже— мышьяк, олово, висмут, иногда в малых количествах — .цинк, никель и кобальт, а также сульфиды свинца, железа и меди. Почти всегда имеется серебро, часто — золото. Для получения чистого свинца веркблей рафинируют; сопутствующие металлы при этом извлекаются.
ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПЕЧЬ — печь для термической обработки длинномерных изделий в вертикальном положении или металлических полос, движущихся вертикально (вниз или вверх). Различают вертикальные печи садочного режима с периодической загрузкой изделий (например, шахтные печи) и непрерывного действия (внутри печи непрерывно движется полоса, проходящая термообработку), одно- и многопроходные. Высота вертикальных печей садочного режима — до 30 м, диаметр рабочего пространства—6 м. Высота печей непрерывного действия 20—30 м, длина полосы в печи до 800 м, скорость движения полосы до 600 м/мин.
ВЗРЫВНАЯ СВАРКА см. сварка взрывом.
ВЗРЫВНАЯ ШТАМПОВКА — штамповка листового металла под действием давления, создаваемого энергией взрыва бризантного взрывчатого вещества, пороха или газовой смеси. Давление на металл передается через промежуточную среду (вода, минеральное масло, песок). Принципиальное отличие взрывной штамповки от обычной—мгновенное приложение к обрабатываемому металлу напряжений, значительно превосходящих предел текучести. По точности и физико-механическим свойствам изделия, получаемые взрывной штамповкой, не уступают изделиям, отштампованным на прессе, а часто превосходят их (см. рис. 9).
ВИБРОГРОХОТ — грохот, работающий под действием вибрации. По способу сообщения ситам вибрации различают виброгрохоты инерционные, электромагнитные, эксцентриковые. Рабочие органы виброгрохота—одно или несколько сит или решеток, жестко укрепленных в подвижном коробе, установленном или подвешенном на рессорах или пружинах.
ВИНТОВАЯ ПРОКАТКА или косая прокатка — пластическая деформация металла конусообразными валками, оси которых наклонены к оси заготовки и образуют с этой осью скрещивающиеся прямые. Вследствие такого расположения валков, заготовке, помимо вращательного придается также поступательное движение в направлении ее оси. Применяется при производстве труб, шаров и т. д. (см. рис. 10).
ВИСМУТ — химический элемент, символ Вi, ат.н. 83, ат.м. 208,9804. Висмут —металл серебристо-белого цвета, с розоватым оттенком; плотность 9800 кг/м3, tпл 271°С. Важнейшие минералы висмута — висмутовый блеск, самородный висмут, бисмит. Однако около 90% всего висмута добывается при переработке полиметаллических руд. Легкоплавкие сплавы висмута используются в автоматических противопожарных устройствах, как припои, в зубоврачебном протезировании. Из висмута делают спирали приборов для измерений напряженности магнитного поля. Висмут служит темлоносителем в ядерных реакторах. Препараты висмута (викалин, викаир, ксероформ, бийохинол) применяются в медицине.
ВОЗВРАТ МЕТАЛЛОВ — вид отжига, при котором происходит самопроизвольный процесс изменения плотности и распределения дефектов (вакансий) в деформированных кристаллах металлов и сплавов при их нагреве и выдержке ниже температур рекристаллизации. Различают 2 вида возврата металлов: отдых и полигонизацию. Они используются для возвращения наклепанному металлу свойств, которыми металл обладал перед холодной деформацией.
ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ, ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЬ — теплообменный аппарат для нагрева проходящего через него воздуха (см. рис. 11). В металлургии применяется в основном в печных агрегатах.
ВОЗДУШНЫЙ ДУШ — устройство в системе местной приточной вентиляции, обеспечивающее подачу сосредоточенного потока воздуха. Подаваемый воздух создает в зоне непосредственного воздействия этого потока на человека условия воздушной среды, соответствующие гигиеническим требованиям (в отношении температуры, влажности, подвижности воздуха и концентрации в нем вредных веществ). Воздух, как правило, подвергают очистке и тепловлажностной обработке и выпускают через патрубки, позволяющие регулировать направление воздушного потока. Воздушный душ особенно эффективен у плавильных и нагревательных печей, в литейных цехах и т. п.
ВОЛОКА — специальный инструмент для обжатия металла в холодном состоянии волочением. Представляет собой устройство с отверстием, постепенно сужающимся в направлении волочения, через которое протягивается обрабатываемый металл. Иногда называется фильерой, матрицей.
ВОЛОЧЕНИЕ — обработка металлов давлением, состоящая в протягивании — обычно в холодном состоянии — через отверстие волоки (фильеры), площадь выходного сечения которого меньше площади сечения исходного изделия. Волочение осуществляют на волочилыных ста\нах (см. рис. 12).
ВОЛОЧИЛЬНЫЙ СТАН — агрегат для осуществления обжатия металлов волочением. Состоит из волоки и устройства, протягивающего через 'нее деформируемый металл. Для протягивания труб и прутков применяют волочильные станы с прямолинейным движением волочильной тележки, для проволоки —барабанного типа.
ВОЛЬФРАМ—химический элемент, символ W, ат.н. 74, ат. м. 183,85. Вольфрам—тяжелый, тугоплавкий металл светло-серого цвета; плотность 19300 'кг/м3, tпл 3410°С. В природе встречается главным образом в виде минералов вольфрамита и шеелита, из которых его и получают. Вольфрам широко применяется для легирования стали с целью достижения высоких износостойких и жаропрочных свойств. Благодаря тугоплавкости и низкому давлению пара при высоких температурах вольфрам служит материалом для нитей накаливания электроламп, а также для деталей в электронике и рентгенотехнике. Вольфрам используют также в виде покрытий, получаемых, например, восстановлением фторида вольфрама или термическим разложением его карбонила. Карбид вольфрама используется для получения методами порошковой металлургии износостойких твердых сплавов.
ВОЛЬФРАМИТ — минерал, вольфрамат железа и марганца. Цвет черный, темно-серый, бурый, желтовато- и красно-коричневый. Твердость по минералогической шкале 4,5—5,5; плотн. 7100—7500 кг/м3. Основной рудный минерал вольфрама.
ВОЛЬФРАМОВЫЕ СПЛАВЫ - сплавы па основе вольфрама с добавками металлов (молибдена, рения, меди, никеля, серебра), оксидов, карбидов и других соединений. Основные достоинства вольфрамовых сплавов — высокая температура плавления, большие модули упругости, низкий коэффициент термического расширения; недостатки — низкие пластичность при комнатной температуре и сопротивляемость окислению. Изделия и полуфабрикаты из вольфрамовых сплавов получают главным образом методами порошковой металлургии, реже плавкой в вакуумных дуговых и электронно-лучевых печах с последующей деформацией. Используются в ядерной энергетике, космонавтике, электротехнике, электронике и других областях.
ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС в металлургии — физико-химический процесс получения металлов из их оксидов отнятием и связыванием кислорода восстановителем — веществом, имеющим большее сродство к кислороду по сравнению с восстанавливаемым металлом. Типичным восстановительным процессом является доменный процесс, в котором железо восстанавливается из оксидов руды углеродом или его оксидом СО.
ВРАЩАЮЩАЯСЯ ПЕЧЬ — трубчатая или барабанная печь цилиндрической формы с вращательным движением корпуса вокруг продольной оси, предназначенная для нагрева помещенных в печь материалов с целью осуществления различных физико-химических процессов (рис. 13).
ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО — цехи и участки металлургического предприятия, обслуживающие основное производство. Задачи вспомогательного производства: обеспечение предприятия энергией, теплом, воздухом, водой; ремонт оборудования; изготовление технологической оснастки; заготовка, хранение, подготовка и выдача материалов основным цехам; контроль качества продукции и т. д.
ВТОРИЧНЫЙ МЕТАЛЛ — металл, получаемый в результате переплавки металлического лома и отходов производства.
ВЫПЛАВЛЯЕМАЯ МОДЕЛЬЮ — одноразовая литейная модель, служит для образования огнеупорной оболочковой формы. Выплавляемые модели изготавливают из легкоплавкого вещества (парафина, стеарина, буроугольного воска, жирных кислот и других веществ, которые плавятся при 50—90°С). Расплавленный модельный состав заливают или в пастообразном состоянии запрессовывают в разъемную стальную, алюминиевую, гипсовую или пластмассовую пресс-форму, имеющую полость, по конфигурации и размерам точно соответствующую выплавляемой модели. После затвердевания состава пресс-форму раскрывают и извлекают готовую модель.
ВЫРЕЗКА в металлообработке—операция листовой штамповки, заключающаяся в раскрое листового проката (в специальных вырезных штампах) на заготовки для последующей штамповки. Вырезке подвергают листы, ленту и фольгу толщиной 0,02—25 мм. При толщине материала менее 2 мм вырезку проводят сразу в нескольких листах; число слоев может достигать 100—150. Вырезку иногда называют вырубкой.
ВЫРУБКА—то же, что вырезка.
ВЫСАДКА |— кузнечная операция, заключающаяся в деформации—заготовки частичной осадкой с целью создания местных утолщений за счет уменьшения длины заготовки. Горячая высадка осуществляется па горизонтально-ковочных или электросадочных машинах. Горячей высадкой изготавливают поковки шестерен, клапанов, рессор, колец, валиков и т. и. Холодная высадка осуществляется на холодно-высадочных автоматах и прессам и служит для изготовления болтов, заклепок и других изделий с точными размерами, хорошим качеством поверхности, не требующих дополнительной обработки (см. рис. 14).
ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТЫЕ ОГНЕУПОРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ — содержат 45% и более глинозема. Сырье высокоглиноземистых огнеупорных изделий — технический глинозем и электрокорунд с добавкой огнеупорной глины, а также высокоглиноземистые породы (кианит, андалузит, диаспор, боксид и др.). Высокоглиноземистые изделия прессуют из порошков крупностью до 2—3 мм под давлением 60— 120 МПа и обжигают при 1500—1750°С. Применяют для футеровки тепловых агрегатов, температура в которых превышает 1400°С: в доменных печах, конвертерах, воздухонагревателях, химических реакторах.
ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЧУГУН — чугун с повышенными показателями прочности. Получают главным образом модифицированием структуры чугуна присадками магния, иттрия, церия и других элементов. Высокая прочность и пластичность высокопрочного чугуна обеспечиваются благодаря шаровидной форме графита, а не пластинчатой, как в обычном сером чугуне. Высокопрочный чугун применяют вместо стали и ковкого чугуна для изготовления деталей ответственного назначения: коленчатых валов двигателей, задних мостов автомобилей, ступиц, картеров. Применение высокопрочного чугуна позволяет снизить массу литых заготовок примерно вдвое по сравнению с массой заготовок из серого чугуна.
ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ СВАРКА — сварка, при которой кромки свариваемых деталей нагревают токами высокой частоты, а затем детали прижимают. При индукционном способе сварки ток наводится индуктором, а при контактном способе ток подводится к месту сварки контактами. Скорость образования шва—до 50 м/мин (см. рис. 15).
ВЫТЯЖКА — 1) кузнечная операция — увеличение длины заготовки с уменьшением площади ее поперечного сечения; осуществляется на молотах и прессах последовательным обжатием с поворотом заготовки на 90°; 2) операция листовой штамповки—свертка листовой заготовки между пуансоном и матрицей в полое изделие; 3) показатель деформации, равный отношению длин заготовки после и до операции вытяжки.
ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ — извлечение отдельных составляющих твердого материала с помощью растворителя. Выщелачивание основано на способности извлекаемого вещества растворяться в растворителе лучше, чем остальные составляющие материала, подвергаемого выщелачиванию. Выщелачивание применяют в гидрометаллургии, горном деле, химии и т. д., осуществляют в автоклавах.
Г
ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА — устройство для смешения воздуха (кислорода) с газообразным топливом с целью подачи смеси к выходному отверстию и сжигания ее с образованием устойчивого фронта горения.
ГАЗОВАЯ СВАРКА — автогенная сварка—сварка металлических изделий, при которой расплавление кромок соединяемых частей осуществляют газовым пламенем, образующимся на выходе сварочной горелки при воспламенении смеси горючего газа (ацетилена, водорода, паров бензина и другими) с кислородом. Наибольшую температуру (около 3200°С) имеет ацетилено-кислородное пламя. Газовая сварка применяется для соединения тонкостенных (1—5 мм) изделий из стали, цветных металлов и сплавов, а также для наплавки твердых сплавов на поверхности изделий.
ГАЗООЧИСТКА — технологический процесс выделения из промышленных газов содержащихся в них примесей (твердых, жидких или газообразных): ценных (которые можно использовать отдельно от газов), ненужных или нежелательных в составе газов, либо загрязняющих воздушный бассейн населенного пункта. Твердые и жидкие примеси улавливаются циклонами; мокрыми, сухими и электрическими фильтрами и т. д. Для удаления газообразных примесей применяют физико-химические методы (абсорбцию, адсорбцию, хемосорбцию).
ГАЗОПЛАМЕННАЯ ОБРАБОТКА — технологические процессы тепловой обработки металлов с помощью горелок сварочных; газовая и газо-прессовая сварка; наплавка стали. твердых сплавов и различных цветных металлов; пайка, газовая резка металла; удаление дефектов наружного слоя (окалины, ржавчины, старой краски и других загрязнений); термообработка изделий (закалка, отжиг и другие); напыление порошкообразных материалов и капель жидкого Металла на поверхность изделий для получения защитных и декоративных покрытий и др. Многие процессы газопламенной обработки автоматизированы.
ГАЗОПРЕССОВАЯ СВАРКА—соединение встык стержней, труб, фасонных профилей и т. д. на специальных станках путем нагревания мест сварки ацетилено-кислородным пламенем до оплавления или пластического состояния и дальнейшего сжимания (осаживания) соединяемых частей (см. рис. 16).
ГАЛЛИИ — химический элемент, символ Gа, ат.н. 31, ат.1М. 69,72. Галлий—серебристо-белый металл; пл. 5904 кг/м3, tпл 29,8°С. В природе галлий рассеян, встречается главным образом в минералах, содержащих алюминий, из которых его и получают. Поскольку галлий остается жидким в широком интервале температур (его tкип 2230°С), его применяют вместо ртути для изготовления манометров и высокотемпературных термометров. Наиболее перспективно применение соединений галлия типа GaAs, GаР, СаSb в производстве полупроводников.
ГАФНИИ — химический элемент, символ Hf, ат.н. 72, ат.м. 178,49. Гафний—серебристо-белый металл, пл. 13090 кг/м3, пл ок. 2222°С. Содержится в рудах, содержащих цирконий, из которых его и получают. Применяется в ядерной энергетике (регулирующие стержни реакторов, экраны для защиты от нейтронного излучения) и в электронной технике (катоды, геттеры, электроконтакты). Перспективно применение гафния в получении жаропрочных сплавов для авиации и ракетной техники. Твердый раствор карбидов гафния и тантала — самый тугоплавкий материал.
ГЕТЕРОГЕНИЗАЦИЯ в металлургии—создание в металлических сплавах структуры, состоящей из двух или нескольких фаз. Упрочнение сплава при гетерогенизации, как правило, сопровождается снижением его пластичности. Примеры резко выраженной гетерогенизации — литые сплавы с обособленной «скелетной» сеткой, образуемой одной из фаз, и так называемые композиционные материалы.
ГИБКА — способ обработки металлов давлением, при котором заготовке или ее части придается изогнутая форма. К гибке так же относят: профилирование, гофрирование, свертку (получение сварных труб), навивку пружин, правку. Гибку осуществляют вручную с помощью специальных приспособлений или на гибочных машинах.
ГИБОЧНАЯ МАШИНА — машина для изгибания проката и труб в холодное или горячем состоянии. Листовой прокат обрабатывают на листогибочных машинах с прямолинейным рабочим движением (прессах), с круговым рабочим движением, на машинах с поворотной гибочной балкой. Для гибки сортового проката и труб служат роликовые сортогибочные и трубогибочные машины. Для гибки, правки и штамповки деталей из полосы, уголка, квадрата, круга и другого сортового проката применяют горизонтальные гибочноштамповочные прессы (бульдозеры), а также правильные прессы.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ МОЛОТ — машины ударного действия для обработки металла давлением, в которой энергоносителем является, рабочая жидкость, находящаяся под давлением 20—50 МПа. Гидравлический молот применяют для ковки, штамповки и других операций.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС — машина статического действия для обработки металла давлением, в которой энергоносителем является рабочая жидкость, находящаяся под давлением 20—100 МПа. На гидравлическом прессе осуществляют ковку, штамповку, прессование.
ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЯ — извлечение металлов из руд, концентратов и отходов различных производств при помощи химических реагентов в водных растворах с последующим выделением металлов. Основные операции гидрометаллургии — механическая обработка руды (дробление, измельчение, классификация, сгущение), изменение химического состава руды или концентрата (обжиг, спекание, разложение химическими реагентами), выщелачивание, обезвоживание и промывка, осветление растворов и удаление вредных примесей, осаждение металлов или их соединений из растворов и удаление вредных примесей, осаждение металлов или их соединений из растворов, переработка осадков.
ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ ПРЕССОВАНИЕ, гидроэкструзия — процесс обработки металла давлением, при котором заготовка, помещенная в замкнутый контейнер, выдавливается через канал матрицы под воздействием пресса (пуансона). Давление на пресс передается рабочей жидкостью (вода, масло, эмульсия). Применяется для получения металлургических полуфабрикатов (проволока, прутки, профили из труднодеформируемых и тугоплавких металлов) или заготовок для металлорежущего инструмента (сверла, метчики, развертки и т. д.) (см. рис. 17).
ГИДРОЭКСТРУЗИЯ то же, что и гидростатическое прессование.
ГЛИНОЗЕМ — алюминия оксид, Al2O3— белое кристаллическое вещество, нерастворимое в воде, tпл 2050°С.
ГНУТЫЕ ПРОФИЛИ — облегченные металлические профили, получаемые на профилегибочных станах из листового металла (сталь, цветные металлы и сплавы) толщиной 0,1— 20 мм„ шириной до 2000 мм и длиной до 30 м (см. рис. 18).
ГОЛЬМИИ — химический элемент семейства лантаноидов, символ Но, ат.н. 67, ат.м. 164,9304. Гольмий—серебристо-белый металл; пл. 8800 кг/м3, tпл 1461°С. Как и другие лантаноиды, может использоваться в люминофорах.
ГОМОГЕНИЗАЦИЯ — придание однородного строения растворам, эмульсиям и т. п. В металлургии гомогенизация— создание однородной (гомогенной) структуры в сплавах путем устранения концентрационных микронеоднородностей, образующихся в сплавах, например, при их неравновесной кристаллизации. Для гомогенизации сплавы подвергаются термической обработке—так называемому диффузионному, или гомогенизирующему отжигу. Гомогенизация улучшает пластичность сплавов, повышает стабильность механических свойств и уменьшает их анизотропию.
ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА — однофазная система — физическая система, внутри которой нет поверхностей раздела, отделяющих макроскопические части системы, различные по своим свойствам и составу. Примеры гомогенной системы:
газовая смесь, твердый или жидкий раствор, химически однородная среда, находящаяся в каком-либо одном агрегатном состоянии.
ГОРЕЛКА — устройство для образования смесей газообразного, жидкого или пылевидного топлива с воздухом или кислородом и подачи их к месту сжигания. К горелкам относят газовые горелки, форсунки, горелочные устройства для пылевидного топлива.
ГОРЕЛКА ПОВЕРХНОСТНОГО ГОРЕНИЯ — то же, что беспламенная горелка.
ГОРЕЛКА СВАРОЧНАЯ — 1) при дуговой сварке—устройство для крепления электрода, подвода к нему тока и подачи защитного газа в зону сварки; 2) при газопламенной обработке — устройство для регулируемого смешения горючего газа (например, ацетилен) и кислорода и направления пламени в место обработки. Различают горелки сварочные низкого (инжекторные) и высокого давления, одно- и многопламенные (см. рис. 19).
ГОРЕНИЕ — сложное, быстропротекающее химическое превращение, сопровождающееся выделением теплоты и света. Основа горения — экзотермическая окислительно-восстановительная реакция (или комплекс реакций) вещества с окислителем (кислородом, пероксидами и др.). Наиболее важный фактор, обусловливающий характер горения — агрегатное состояние горючего и окислителя: 1) гомогенное горение—горение газов в среде газообразного окислителя (большей частью кислорода воздуха); 2) горение взрывчатых веществ и пороха; 3) гетерогенное горение—горение жидких и твердых веществ в среде газообразного окислителя; 4) горение в системе «жидкая горючая смесь — жидкий окислитель».
Наиболее простой случай гомогенного горения — горение заранее перемешанных смесей. Для начала горения необходим начальный энергетический импульс, чаще всего нагревание горючего. При нормальном распространении горения передача теплоты (поджигание) осуществляется теплопроводностью, а при детонации—ударной волной.
В металлургии важное значение имеет горение твердого топлива (кокса) в доменных печах, вагранках; газообразного (жидкого) топлива в мартеновских и нагревательных печах.
ГОРИЗОНТАЛЬНО-КОВОЧНАЯ МАШИНА — кривошипный пресс для горячей штамповки изделий из прутка и труб в многоручьевых штампах с разъемными матрицами. Основные операции, производимые на горизонтально-ковочных машинах — высадка и прошивка. Применяется для получения сплошных и полых стержней с одним или несколькими утолщениями, ступенчатых колец, стаканов с глухой или сквозной полостью.
ГОРН — нижняя часть шахтной печи, где происходит накапливание расплавленных металлов и шлака.
ГОРЯЧАЯ ДЕФОРМАЦИЯ — горячая обработка металлов давлением (ковка, прокатка и т. п.) после нагрева заготовки до температуры, при которой релаксационные процессы протекают одновременно с самим деформированием. В этом случае деформация может продолжаться непрерывно, так как снимается упрочнение, вызываемое деформацией.
ГОРЯЧЕЛОМКОСТЬ — склонность металлов и сплавов к хрупкому межкристаллитному разрушению при наличии жидкой фазы по границам зерен.
ГОРЯЧЕШТАМПОВОЧНЫЙ ПРЕСС — ковочно-штамповочный пресс—механический или гидравлический для горячей штамповки в многоручьевых штампах, горячей и холодной калибровки заготовок. В горячештамповочных прессах осуществляется постепенное безударное давление на заготовку, что обеспечивает получение изделий с постоянными во всех сечениях размерами и механическими свойствами.
ГОФРИРОВАНИЕ — разновидность гибки — придание листам поперечной жесткости путем штамповки пли формирования.
ГРАВИТАЦИОННОЕ ОБОГАЩЕНИЕ — способ обогащения сырья (руд, минералов), основанный па разделении от руды (минерала) и пустой породы за счет разности их плотностей.
ГРАДИРНЯ—устройство для охлаждения воды, отводящей тепло от печей и других теплообменных устройств. Охлаждение происходит за счет испарения части воды при душировании (распылении) ее в верхней части градирни и отекании вниз (испарение 1% воды понижает ее температуру примерно на 6°С). Градирни используются для понижения температуры воды в системах оборотного водоснабжения металлургических и машиностроительных предприятий.
ГРАНУЛА — продукт грануляции.
ГРАНУЛИРОВАНИЕ—то же, что грануляция.
ГРАНУЛЯЦИЯ — гранулирование — образование мелких кусков — гранул некоторых веществ при затвердевании с высокими скоростями. Грануляция улучшает технологические
свойства вещества, создает возможность использования его мелкими порциями, предотвращает слипание, облегчает погрузку и транспортирование. Различают грануляцию шлаков, сплавов, штейнов. Методы грануляции разнообразны: жидкие продукты плавки гранулируют струей воды, сжатого воздуха, азота или водяного пара.
ГРАФИТИЗАЦИЯ—образование – выделение частиц графита в структуре железных, никелевых и других металлических сплавов (главным образом чугунов). Количество частиц, их размер, форма и взаимное расположение зависят от химического состава сплава, условий кристаллизации, термической обработки и сильно влияет на свойства сплава. Обычно присутствие частиц графита в структуре чугуна, особенно крупных пластинчатой формы, снижает прочность и пластичность сплавов. Вместе с тем графит, обладая смазочными свойствам, повышает износоустойчивость изделий; способствует гашению вибрации.
ГРАФИТИЗИРОВАННАЯ СТАЛЬ — сталь с высоким содержанием углерода (1—1,5%) и кремния (0,8—1,4%). При отжиге в структуре графитизированной стали выделяется свободный углерод — графит. Графитизированная сталь сочетает положительные свойства стали и чугуна. Применяется для изготовления штампов, подшипников, коленчатых валов и других деталей машин.
ГРОХОТ — устройство для механической сортировки (грохочение) сыпучих материалов по крупности частиц (кусков) просеиванием их через колосники или решетки, установленные неподвижно, а также сита (качающиеся, вращающиеся или вибрирующие). Применяется при разделении по классам крупности угля, руд, кокса, агломерата и т. д.
Различают грохота: колосниковые, духовые, валковые, барабанные, качающиеся, вибрационные.
ГРОХОЧЕНИЕ — механическое разделение материала на фракции (классы, сорта) по крупности на грохотах.
ГУБЧАТОЕ ЖЕЛЕЗО — железная губка — пористый кусковой продукт прямого получения железа непосредственно из руды, минуя доменную печь, восстановлением оксидов железа газообразным (конвертированный природный газ) и твердым (уголь, коксик) восстановителем. Процесс получения губчатого железа осуществляется при температуре 850—1000°С, т. е. ниже температуры образования жидкой фазы. Продукт прямого восстановления представляет собой железо (до 95—99%) с растворенным в нем углеродом (до 1.0% неметаллическими примесями пустой породы руды. Губчатое железо используется как шихта в доменной плавке, в металлизованных окатышей для выплавки стали и для производства железного порошка.