Краткий терминологический словарь по металлургии

Вид материалаДокументы

Содержание


Магнитное обогащение
Мартеновская печь
Мартеновский процесс
Медноникелевые сплавы
Медные сплавы
Металлические конструкции
Металлические порошки
Металлизованные окатыши
Металлические профили
Методическая печь
Многоподовая печь
Многослойная сталь
Модельная плита
Модифицирование сплавов
Модифицированный чугун
Мокрое обогащение
Молибденовые сплавы
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7
МАГНИТНОЕ ОБОГАЩЕНИЕ, магнитная сепарация — способ обогащения, основанный на различии магнитных свойств компонентов разделяемой смеси (руд).

МАНГАНИН — сплав меди с 11,5—13,5% марганца и 2,5—3,5% никеля. Обладает относительно высоким электри­ческим сопротивлением (0,47 мкОм/м), которое после стабилизирующего отжига очень мало меняется в области низких температур. Применяется с конца XIX в. Из манганина из­готовляют проволоку и ленту, применяемые в электротехни­ческой промышленности (преимущественно в точных при­борах).

МАРГАНЕЦ — химический элемент, символ Мn ат. н. 25, ат. м. 54,9380. Марганец — серебристо-белый металл; плотн. 7440 кг/м3, tпл 1245°С. Из минералов марганца наи­более распространены пиролюзит и псиломелан. Получают марганец восстановлением его оксидов кремнием в электропечах, электролизом растворов и другими способами. Основ ной потребитель марганца — металлургия, литейное произ­водство, где марганец используют для раскисления, обессеривания и легирования различных сплавов (стали, чугуна, силумина и т. д.); о сплавах марганца см., например, манганин, ферросплавы, сталь Гадфильда.

МАРТЕНОВСКАЯ ПЕЧЬ — пламенная отражательная печь, снабженная регенераторами, для производства стали из чугуна, скрапа и металлического лома. Мартеновская печь делится на верхнее и нижнее строение относительно рабочей площадки. Верхнее строение состоит из рабочего пространства печи, выложенного огнеупорными материалами, и головок с отходящими вниз вертикальными каналами (газоходами). Рабочая площадка обычно находится на высоте 5—7 м над уровнем пола цеха. В передней стенке рабочего пространства находятся завалочные окна, через которые в печь подают шихту.

Нижняя часть строения печи расположена под рабочей площадкой и состоит из регенеративных камер с насадками, шлаковиков и боровов с перекидными устройствами. Для повышения температуры в рабочем пространстве печи газообразное топливо и воздух вначале проходят через нагретые насадки регенератора, а затем попадают в печь, нагретые до 1100—1200°С. В это время горячие газы из печи отводятся с противоположной стороны рабочего пространства через регенератор для нагрева внутренней огнеупорной насадки. Через определенное время происходит изменение направления движения газов. В мартеновских печах используют газообразное, жидкое или пылевидное топливо, они могут работать как на жидкой (доменный чугун), так и твердой завалке (шихте). Максимальная емкость мартеновской печи — 900 т (СССР) (см. рис. 43).

МАРТЕНОВСКИЙ ПРОЦЕСС — сталеплавильный процесс, протекающий в мартеновской печи. В зависимости от футеровки подины рабочего пространства печи различают основной и кислый мартеновский процессы. Наибольшее распространение получил основной процесс, позволяющий перерабатывать практически любые шихтовые материалы, в том числе с высоким содержанием фосфора и серы. Кислый процесс позволяет получать стали с более низким содержа­нием газов, неметаллических включений и с более высокими механическими свойствами, но при использовании чистой по сфере и фосфору шихте.

Металлическая завалка состоит из чугуна (в твердом или жидком виде) и стального лома, причем доля каждого из них может изменяться от 0 до 100%. Мартеновский процесс заключается в расплавлении и перегреве шихты, снижении в ней содержания углерода, кремния, марганца, удале­нии нежелательных примесей (серы, фосфора) и введении легирующих элементов. Недостающий для окисления примесей чугуна кислород вводят в печь присадкой железной ру­ды или окалины. Для связывания в шлак образующихся в металле оксидов в печь добавляют флюсы (в основном про­цессе — известняк или известь). Избыток введенного в сталь кислорода удаляют в конце плавки с помощью раскисления в печи или в ковше после выпуска стали. В целях интенси­фикации мартеновского процесса применяют кислород, вво­димый для обогащения воздушного дутья, так и в ванну печи для окисления примесей. Мартеновский процесс постепенно вытесняется кислородно-конвертерным.

МАРТЕНСИТ — микроструктура игольчатого вида, наб­людаемая в некоторых закаленных металлических сплавах и чистых металлах, которым свойственны полиморфные прев­ращения. Образование мартенсита происходит при бездиффузионном превращении высокотемпературной модифика­ции в низкотемпературную. Мартенсит — основная структурная составляющая закаленной стали; представляет собой пересыщенный твердый раствор внедрения углерода в α-железе при концентрации углерода, как и у исходного аустенита (до 2,14%). При мартенситной структуре достигается наиболее высокая твердость стали.

МАТРИЦА — в металлообработке — инструмент со сквозным отверстием или углублением (соответствующим по форме или по контуру обрабатываемой детали), используемый при штамповке, прессовании, волочении, для выдавли­вания, глубокой вытяжки или протяжки заготовки.

МЕДНЕНИЕ — электролитическое нанесение поверхностного медного слоя на металлические, преимущественно сталь­ные, цинковые и алюминиевые изделия. Осуществляется при изготовлении биметаллов, для образования промежуточного слоя при защитнодекоративном никелировании и хромировании стальных изделий, для облегчения пайки и т. д.

МЕДНОНИКЕЛЕВЫЕ СПЛАВЫ — сплавы на основе меди с преобладающим легирующим элементом — никелем. Медноникелевые сплавы условно делят на конструкцион­ные и электротехнические. К первой группе относят коррозионностойкие сплавы типа куниаль, мельхиор, нейзильбер, применяемые в судостроении, для производства посуды и художественных изделий; ко второй — сплавы с относительно высоким электрическим сопротивлением типа константан, копель, применяемые для реостатов, резисторов и термопар.

МЕДНЫЕ СПЛАВЫ — сплавы на основе меди с добавками олова, цинка, алюминия, свинца, никеля, марганца, железа, фосфора, кремния и других элементов. Медные сплавы разделяют на латуни, бронзы и медноникелевые сплавы. В зависимости от легирующих компонентов медные сплавы могут иметь высокую электрическую проводимость и теплопроводность, быть пластичными и прочными, антифрикционными и коррозионностойкими..

МЕДЬ — химический элемент, символ Сu, ат. н. 29, ат. м. 63,546. Медь — розовато-красный металл; плотн. 8960 кг/м3, tпл 1083°С. В природе встречается в виде самородной меди, соединений с серой (сульфиды) или кислородом (оксиды). Главные минералы — халькопирит (медный колчедан) и халькозин (медный блеск). Получают медь в основном из обогащенных сульфидных руд. Высокая электро- и теплопроводность меди, пластичность и коррозионная стойкость определяют области ее применения. Около 50% всей добываемой меди идет на нужды электротехнической промышленности. Медь используется для изготовления химической аппаратуры (теплообменники, холодильники, детали плазмотронов и т.п.). Более 30% меди применяется в составе медных сплавов.

МЕЛЬНИЦА — агрегат для измельчения различных материалов до частиц (зерен) размером менее 5 мм. От дробилок мельницы отличаются более тонким измельчением материала. Условно по форме и виду рабочего органа мельницы можно разделить на 5 групп: 1) барабанные (шаровые, стержневые, галечные, самоизмельчения и др.); 2) роликовые, валковые, кольцевые, фрикционно-шаровые, бегуны;

3) молотковые, пальцевые (дезинтеграторы); 4) вибрационные с качающимся корпусом; 5) струйные, аэродинамиче­ские, без дробящих тел. Мельницы применяются при обогащении полезных ископаемых (руд минералов). Широкое распространение получили барабанные мельницы больших размеров.

МЕЛЬХИОР — сплав меди с никелем (5—30%), иногда с добавками железа (0,8%) и марганца (1%). Мельхиор отличается высокой коррозионной стойкостью, хорошо обраба­тывается давлением в холодном и горячем состоянии. Применяется в судостроении, для изготовления деталей точной механики, посуды, художественных изделий, монет, медных инструментов. Раньше мельхиором называли не только медноникелевые сплавы, но и сплавы меди с никелем и цинком (нейзильберы) и даже посеребренную латунь, поэтому изделия из этих сплавов часто ошибочно называют мельхиоровыми.

МЕТАЛЛИЗАЦИЯ — 1) распылением — покрытие изде­лий из различных материалов тонким слоем металла распылением его в расплавленном виде специальными аппаратами с помощью сжатого воздуха. Производится в декоративных целях, для исправления пороков поверхности металлических изделий, повышения их износо- или коррозионной стойкости, 2) диффузионная — насыщение поверхностных слоев металлических изделий (главным образом стальных) различными элементами, преимущественно металлами (алюминием, хро­мом, цинком, беррилием, бором, кремнием и др.), путем диффузии их из внешней среды при высокой температуре. Основная цель — повышение коррозионной стойкости (в электролитах или газах при высоких температурах), твердости, износостойкости изделий.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ — общее название строительных конструкций, выполненных из металлов. Наиболее распространены стальные конструкции. Эффективны также конструкции из легких сплавов.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОРОШКИ — обособленные частицы металлов и сплавов различных размеров (от 1 до 200 мкм) и формы, обычно со сложной поликристаллической структурой. Применяются для изготовления разнообразных деталей методами порошковой металлургии. Металлические порошки получают распылением жидкого металла (сплава), механическим измельчением металлов, восстановлением металлов из их оксидов и солей, электролизом водных растворов и комплексных соединений.

МЕТАЛЛИЗОВАННЫЕ ОКАТЫШИ — окускованное сырье, в котором проведено предварительное прямое восстановление железа из руды.

Металлизованные окатыши с .низкой степенью восстановления (полученные при спекании) используются как сырье при доменной плавке. Металлизованные окатыши с высокой степенью восстановления (содержание железа в окаты­шах 90—95%) применяются в электросталеплавильных печах для выплавки высококачественных сталей.

В СССР металлизованные окатыши с высокой степенью восстановления железа получают на Оскольском электрометаллургическом комбинате. Металлизация проводится в вертикальных шахтных печах при контакте окатышей с восстановительным газом (90% окиси углерода и 10% водорода), нагретым до 900°С.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПРОФИЛИ — обычно длинномерные изделия различного поперечного сечения (уголки, швеллеры, листы, трубы, рельсы и т.д.), полученные прокаткой (прокатные профили), прессованием (прессованные профили), гибкой (гнутые профили). Поперечное сечение металлических профилей может изменяться по длине изделия.

МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ — наука, изучающая связь между составом, строением и свойствами металлов и сплавов, а также закономерности их изменения при различных внешних воздействиях (тепловых, механических, химических, электромагнитных, радиоактивных и т. п.). Основная практическая задача металловедения — разработка оптимального соста­ва, вида и режимов обработки сплавов для обеспечения за­данных свойств. Металловедение условно разделяется на теоретическое, рассматривающее общие закономерности) строения и процессов, происходящих в металлах и сплавах при различных воздействиях, и прикладное, изучающее основы технологических процессов обработки (термическая обработка, литье, обработка давлением) и конкретные классы металлических материалов.

МЕТАЛЛОГРАФИЯ — раздел металловедения, занимающийся изучением изменений структуры в связи с изменением химического состава и условий обработки металлов и спла­вов. Основные методы исследований, используемые в метал­лографии, связаны с изучением макро- и микроструктуры, атомно-кристаллического строения металлов (световая, растровая электронная микроскопия, микрорентгеноспёктральный и рентгеновский анализы, фрактография и т. д.).

МЕТАЛЛОТЕРМИЯ — процесс восстановления металлов из оксидов и других соединений более активными металлами, имеющими большее химическое сродство к кислороду или другому элементу, с выделением большого количества тепла. В качестве металлического восстановителя широко применяют алюминий (алюминотермия), а из неметаллов — кремний (силикотермия). Различают металлотермические процессы:

— внепечной, в котором выделяющейся теплоты реакции достаточно для протекания процесса во всем объеме материала;

— электропечной, в котором часть теплоты получают за счет электронагрева;

— вакуумный, в котором реакции проводят в условиях вакуума из-за повышенной летучести некоторых продуктов.

МЕТАЛЛОФИЗИКА, физика металлов — раздел физики, в котором изучается электронное и атомно-кристаллическое строение металлов и сплавов и их физико-химические свойства; процессы, происходящие в металлах и сплавах при их получении, механической и термической обработке, а также в условиях их службы в изделиях. Металлофизика — теоре­тическая основа металловедения. Выводы металлофизики имеют большое практическое применение в металлургии, машиностроении, электротехнике и т. д.

МЕТАЛЛУРГИЯ — область науки, техники и отрасль промышленности, охватывающая: процессы получения ме­таллов и сплавов из руд или других материалов, а также процессы, при которых изменяется химический состав и строение (структура) металлов (сплавов) для достижения определенных свойств. К металлургии относятся:

— процессы подготовки руд с целью извлечения из них металлов (дробление, обогащение, окускование и другие);

— процессы извлечения металлов из руд и других материалов;

— очистка металлов от нежелательных примесей (рафинирование);

— выплавка металлов и сплавов заданного состава;

— получение слитков, заготовок для дальнейшей переработки;

— термическая, химикотермическая и термомеханическая обработка металлов;

— обработка металлов давлением;

— покрытие в декоративных или защитных целях поверхности изделий из металла слоями другого металла и диффузионное внедрение в поверхностные слои металлических изделий других металлов и неметаллов.

МЕТАЛЛЫ — простые вещества, обладающие в твердом состоянии высокими теплопроводностью и электропроводно­стью, пластичностью, блеском и другими характерными свой­ствами. Все металлы и металлические сплавы — имеют кристаллическое строение, их атомы (ионы) расположены закономерно. Внешние электроны атомов металлов слабо связаны с ядром и поэтому находятся в относительно свободном состоянии, образуя электронный газ. Этими свойствами обладают 76 химических элементов и множество метал­лических сплавов.

Все металлы делят на черные (к ним относят железо и сплавы на его основе, на их долю приходится около 95% производимой в мире металлопродукции) и цветные (все остальные металлы и сплавы). По физическим и химическим свойствам и характеру залегания в земной коре цветные металлы можно подразделить на следующие группы: легкие (Аl, Мg, Тi), тяжелые (Сu, Ni), тугоплавкие (W, Nb), благородные (Au, Рt, Аg), рассеянные, редкоземельные, радиоак­тивные. Металлы, которые производят и используют в ограни­ченных масштабах, называют редкими. Металлы играют огромную роль в современной технике. Обычно в промышленности металлы применяют не в чистом виде, а в виде сплавов (св. 10 тыс.). В связи с развитием полупроводниковой и ядерной техники постоянно расширяется производство и применение особо чистых металлов (например, чистотой 99,9999% и выше).

МЕТИЗЫ — стандартизованные металлические изделия разнообразной номенклатуры. К метизам промышленного назначения относят стальную холоднокатаную ленту, стальную проволоку и изделия из нее (гвозди, канаты, сетка, сва­рочные электроды и др.), крепежные детали (болты, гайки, шпильки, винты, заклепки и др.), железнодорожные костыли, противоугоны и т. д, К метизам широкого назначения относят стальные помольные шары для мельниц, железные вилы, пилы, ножи и т. д.

МЕТОДИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ — проходная печь для нагрева металлических заготовок перед прокаткой, ковкой, штамповкой или в процессе термической обработки. В методической печи заготовки проталкивают навстречу движению продуктов сгорания топлива; при таком противоточном движении достигается высокая степень использования тепла, подаваемого в печь. Заготовки проходят последовательно три тепловые зоны: методическую (зону предварительного подо­грева), сварочную (золу нагрева) и томильную (зону выравнивания температур в заготовке). Методические печи классифицируют по числу зон отопления в сварочной зоне (2—5-и зонные), по конструктивным особенностям (с нижним подогревом, с наклонным подом и т. д.); они отапливаются газообразным или жидким топливом с помощью горелок или форсунок (см. рис. 44).

МИКСЕР — цилиндрический или бочкообразный сосуд с огнеупорной футеровкой для накопления, выравнивания химического состава и температуры металлических расплавов. В миксере может осуществляться обработка расплава (например, обессеривание чугуна). Миксеры бывают активные — с обогревом, что способствует частичному удалению примесей (в частности, серы), и неактивные — без обогрева или с незначительным обогревом. Вместимость миксеров от нескольких тонн до 2500 тонн (см. рис. 45). Миксеры широко применяют в сталеплавильном производстве для накаплива­ния жидкого доменного чугуна (с пламенным подогревом) и в чугунолитейном производстве (с электрическим подогревом).

МНОГОПОДОВАЯ ПЕЧЬ — печь для обжига руд и кон­центратов цветных металлов. Представляет собой стальной вертикальный цилиндр, футерованный огнеупорным кирпи­чом. Весь объем печи разделен перегородками (подами) из жаростойкого материала или с футеровкой. На вертикальном валу печи закреплены расположенные между подами скребки с лопатками. Шахта загружается на верхний под и при вращении вала пересыпается лопатками через специальные отверстия на нижележащий под. Обожженные материалы разгружаются снизу, а горячие газы проходят снизу вверх и выходят через газоотвод. Число подов в такой печи достигает 16 (см. рис. 46). Многоподовые печи используют также для нагрева отработанной формовочной смеси при ее регене­рации (восстановлении).

МНОГОСЛОЙНАЯ СТАЛЬ — лист из нескольких слоев стали различного состава. Многослойную сталь получают: разливкой сталей различного состава в общую изложницу специальной конструкции (с разделительными стенками) и последующей прокаткой полученного слитка; соединением нескольких листов стали различного состава при совместной прокатке; штамповкой взрывом; наплавкой. Применяют для повышения эксплуатационных свойств материала и экономии дорогостоящих сталей.

МОДЕЛЬНАЯ ПЛИТА — металлическая плита, на которой крепится литейная модель. На модельную плиту уста­навливается опока, в которой изготавливается при уплотнении смеси литейная форма.

МОДИФИЦИРОВАНИЕ СПЛАВОВ — введение в металлические расплавы модификаторов — веществ, которые в малых количествах (обычно десятые доли процента) спо­собствуют образованию мелкодисперсных отдельных структурных составляющих благоприятной формы, что улучшает механические свойства сплавов. В качестве модификаторов чугуна и стали применяют, например, магний, ферросилиций, силикокальций, алюминий, титан, редкоземельные элементы. Для силуминов в качестве модификаторов используют натрий, стронций, фосфор, сурьму.

МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ЧУГУН — см. высокопрочный чугун.

МОЕЧНЫЙ ЖЕЛОБ — устройство для мокрого гравита­ционного обогащения полезных ископаемых. Действие моеч­ного желоба основано на использовании разницы в скоростях опускания частиц различной формы, крупности и плотности в движущемся потоке воды.

МОКРОЕ ОБОГАЩЕНИЕ — обогащение полезных ископаемых в водной среде. Мокрое обогащение применяют чаще, чем сухое. К нему относят флотацию, многие гравитацион­ные способы, мокрое электромагнитное обогащение и дру­гие.

МОЛИБДЕН — химический элемент, символ Мо, ат. н. 42, ат. м. 95,94. Это серебристо-серый тугоплавкий металл: плотн. 10200 кг/м3, tпл 2620°С. Из минералов молибдена наиболее важен молибденит. В промышленности молибденит подвергают окислительному обжигу до МоО3, который затем очищают и восстанавливают до металла водородом. 75— 1 80% молибдена используют в производстве легированных сталей для повышения их прочности, твердости, прокаливаемости. Молибден является важной составной частью жаропрочных сплавов (применяемых, например, в производстве деталей реактивных двигателей), а также кислотоупорных сплавов.

МОЛИБДЕНИРОВАНИЕ — нанесение молибденового покрытия на поверхность изделий из стали, титана, ниобия и других металлических материалов с целью повышения их твердости, поверхностной прочности, коррозионной стойкости в азотной кислоте, а с дополнительным оилицированием— для повышения жаростойкости при высоких температурах. Осуществляется способами диффузионной металлизации.

МОЛИБДЕНОВЫЕ СПЛАВЫ — сплавы на основе молибдена с добавками вольфрама, рения, циркония, титана, ниобия, углерода и других элементов. Из конструкционных жаропрочных молибденовых сплавов хорошо известен сплав молибдена с 0,5% титана, 0,08% циркония и 0,2% углерода. 1 Детали из молибденовых сплавов могут длительно работать в вакууме при температурах до 1800°С и ограниченное время на воздухе при 1200—2000°С с защитными покрытиями. Основное достоинство молибденовых сплавов — высокая жаропрочность, недостатки — низкие жаростойкость и пластичность.

МОЛОТ — машина для обработки металлических заготовок ударами падающих частей. Масса падающих частей молотов (поршень, шток и баба) изменяются в пределах от 50 кг до 1 т. Масса шабота (основание, на которое помещает­ся заготовка) должна быть в 15—20 раз больше массы падающих частей. Число ударов бабы молота достигает 100—190 в минуту. Различают молоты для ковки (жовочные) объемной и листовой штамповки (штамповочные). По роду привода молоты бывают: паровоздушные, действующие от пара или сжатого воздуха; пневматические, работающие за счет энергии сжатого воздуха; механические, подвижные части которых механически связаны с двигателем; гидравлические, приводимые в движение жидкостью под высоким давлением и др. По способу работы различаю молоты простого (падающий молот) и двойного действия (падающие части дополнительно разгоняются). Существуют молоты без шабота, имеющие две бабы, которые перемещаются от единого привода навстречу с равными скоростями, вследствие чего энергия удара не передается на фундамент. Заготовка в этом случае устанавливается ,на площадке нижней бабы. Получают распространение высокоскоростные молоты (скорость перемещения движущихся частей до 25 м/с вместо 3—6 м/с у обычных молотов) (см. рис. 47).