Каким способом получают тонколистовой металл

ПОНЯТИЕ ОБ ИЗГОТОВЛЕНИИ ТОНКОЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА, ЕГО ВИДАХ И СВОЙСТВАХ

Раздел 1. Основы материаловедения

Тема 1.1. Виды и назначение конструкционных материалов. Тонколистовой металл и провод

§ 2. ПОНЯТИЕ ОБ ИЗГОТОВЛЕНИИ ТОНКОЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА, ЕГО ВИДАХ И СВОЙСТВАХ

1. Вспомни, какие конструкционные материалы ты уже знаешь.

2. Объясни, почему для изготовления изделий применяют разные конструкционные материалы.

3. Вспомни известные тебе свойства древесных конструкционных материалов. В чем их сущность?

Ты уже знаешь, что для изготовления полезных вещей используют разнообразные конструкционные

Рис. 13. Виды и профили металлопроката

Рис. 14. Прокатный стан

К металлам относятся также металлические сплавы. Это конструкционные материалы со свойствами металлов, которые могут иметь другие элементы. Автомобили и самолеты, космические корабли и морские суда, бытовая

Такой ассортимент металла с разным профилем изготавливают из раскаленных слитков металлов или сплавов их прокатыванием на специальных машинах – прокатных станах (рис. 14).

Прокатный стан – это система оборудования, в которой заготовке из металла под давлением придают определенную форму и размеры поперечного сечения. Для этого раскаленный слиток пропускают через много пар вращающихся валков. Валки сжимают слиток и придают ему форму загодя определенного профиля или листа.

Для обеспечения необходимой толщины и формы поперечного сечения листового металла расстояние между поверхностями вращающихся валков регулируют (рис. 15). Листовой металл толщиной до 1 мм называют тонколистовым.

Тонколистовой материал можно нарезать листами или сворачивать в рулоны (рис. 16).

Рис. 15. Прокатывание листового металла

Рис. 16. Формирование продукции тонколистового металла: а – листовой; б – рулонной

Большое количество разнообразных деталей для строительства, автомобиле – и самолетостроения изготавливают из тонколистового металла разных профилей. Он образуется за счет прохождения листовой стали между вращающимися валками соответствующего профиля (рис. 17).

Для индивидуального сгибания листового металла разного профиля в домашних условиях промышленность выпускает ручные вальцы разной конструкции (рис. 18). Предназначены они для изготовления труб, желобов, водосточных труб, сгибания листового металла и придания ему определенной формы.

Тонколистовые металлы изготавливают из стали. Этот конструкционный материал образуется в результате смешивания в расплавленном состоянии железа с углеродом. То есть сталь – это сплав железа с углеродом.

Рис. 17. Формирование листового металла с разным профилем на прокатном стане

Рис. 18. Механические вальцы

Рис. 19. Жесть: а – черная, б – белая; в – фольга

Сталь – твердый и крепкий сплав светло-серого цвета. Она хорошо обрабатывается в холодном и нагретом состоянии.

Листовую сталь толщиной 0,2…0,5 мм называют жестью. Различают два вида жести: черную и белую. Жесть без защитного покрытия называют черной, а жесть, покрытую с обеих сторон тонким слоем олова, – белой (рис. 19, а, б).

Оловянное покрытие защищает поверхность жести от воздействия внешней среды, придает материалу более привлекательный вид и расширяет область его применения. Из белой жести изготавливают консервные банки, формы для выпекания кондитерских изделий, кухонную утварь, емкости для парфюмерных изделий и т. п. (рис. 20).

Листовая сталь толщиной свыше 0,5 мм бывает белой и черной. Для защиты от воздействия внешней среды ее могут покрывать тонким слоем цинка. Такую сталь называют оцинкованной. Из оцинкованной стали изготавливают водосточные трубы, разнообразные емкости для домашнего потребления, хозяйственные вещи, металлические профили для покрытия крыш, изготовления заборов и т. п. (рис. 21).

Тонкий листовой металл толщиной 0,02…0,1 мм называют фольгой (рис. 19, в). Ее изготавливают из различных металлов и металлических сплавов. Используют фольгу в разных отраслях хозяйства: в пищевой промышленности для упаковки продуктов, в частности кондитерских изделий; для упаковки химико-фармацевтической продукции, в электротехнической, приборостроительной промышленности.

Рис. 20. Изделия домашнего потребления из жести

Рис. 21. Применение оцинкованной стали

Другим конструкционным материалом является алюминий. По распространению в природе он занимает первое место среди металлов. Чтобы получить алюминий, осуществляют переработку сырья с применением сложных химических и электротехнических технологий, о которых ты узнаешь в старших классах. После прохождения соответствующих этапов переработки сырья литейным способом выплавляют слитки для дальнейшего изготовления из них определенной продукции (рис. 22).

Алюминий – легкий и мягкий металл серебристо-белого цвета. Он устойчив к воздействию внешней среды, имеет невысокую твердость и прочность, но хорошо проводит электрический ток. Из него делают заготовки разного профиля для изготовления изделий домашнего потребления, деталей радиотехнических устройств, бытовой техники, провода для линий электропередач, листы фольги для радиотехнических устройств (рис. 23) и т. п.

Рис. 22. Слитки из алюминия

Рис. 23. Изделия из алюминия

Рис. 24. Изделия из дюралюминия

В технике чаще всего используют дюралюминий – сплав серебристо-белого цвета. В его состав входят алюминий, медь и другие компоненты. Дюралюминий характеризуется большей прочностью, чем алюминий, благодаря чему имеет широкий диапазон применения – от конструирования бытовых приборов и изделий домашнего потребления до изготовления самолетов, робототехники и космических кораблей (рис. 24).

Значительное распространение получило производство меди. Этот металл выплавляется из сырья, содержащего медь, на металлоплавильных предприятиях цветной металлургии (рис. 25).

Рис. 25. Выплавление заготовок сырья (слитков) из меди

Медь – мягкий и тяжелый металл светло-красного цвета. Он легко обрабатывается как в холодном, так и в горячем состоянии, является хорошим проводником электрического тока, мало поддается влиянию внешней среды. Из меди изготавливают детали электрической и электронной техники, автомобилей, космической техники, бытовых приборов, строительных конструкций и т. п. (рис. 26).

Специалисты-жестянщики, выполняющие работы, связанные с обработкой тонколистовых металлов и сплавов, и изготавливающие из них изделия, должны знать указанные свойства конструкционных материалов, строение и принцип действия различных станков и устройств, иметь навыки работы ручными и электрифицированными инструментами. Высококвалифицированных специалистов по выполнению работ, связанных с обработкой металлов, готовят в профессионально-технических учебных заведениях.

Рис. 26. Изделия из меди

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1

Определение видов металлов и сплавов по их внешним признакам

Оборудование и материалы: пронумерованные одинаковые по размеру образцы тонколистового металла (жесть черная и белая, кровельная сталь обычная черная и оцинкованная, алюминий, дюралюминий, медь, латунь), станок, рабочая тетрадь.

Последовательность выполнения работы

1. Ознакомься с внешним видом образцов металлов и сплавов.

2. Определи цвет каждого образца.

3. Определи вид металла (черный или цветной), к которому относится этот образец.

4. Определи название металла или сплава каждого образца.

Источник

CASTLE.PRI.EE

Тонколистовой металл

Тонколистовой – это металл в виде листов толщиной до 2 мм.

Для изготовления изделий может использоваться тонколистовой металл из стали, латуни, меди, алюминия, других металлов и сплавов.

Чаще всего применяют жесть – листовую сталь толщиной от 0,2 до 0,5 мм.

Различают чёрную и белую жесть.

Белая жесть – это чёрная жесть, покрытая тонким слоем олова, которое предохраняет её от ржавления.

Листовая сталь толщиной от 0,5 до 0,8 мм принято называть кровельной сталью или кровельным железом (старое название), т.к. её часто применяют для кровли (покрытия крыш зданий).

Кровельная сталь бывает чёрной и оцинкованной, т.е. покрытой тонким слоем цинка.

Для предохранения от ржавчины чёрную кровельную сталь покрывают краской.

Получают тонколистовой металл на прокатных станах прокаткой слитков металла.

Прокатка – это процесс обработки металла давлением, путём обжатия между вращающимися валками прокатного стана для уменьшения толщины слитка металла.

Жесть и кровельная сталь обладают хорошей пластичностью – свойством, не разрушаясь, изменять свою форму под действием внешних сил и сохранять эту форму после прекращения действия этих сил.

Из тонколистового металла делают корпуса приборов, делают кровлю зданий, изготавливают трубы, посуду, самолёты, машины и др.

Источник

Тонколистовой металлопрокат: технологии изготовления и их особенности

Листовой металлопрокат – один из наиболее востребованных видов металлопродукции, получаемый путем проката заготовки через специальный стан. В результате обработки можно получить тонкий лист, соответствующий по параметрам заданным величинам. Для производства тонколистового проката сегодня применяют несколько технологий, благодаря чему на выходе можно получить продукцию с различными техническими, физическими и физико-химическими характеристиками.

Производство горячекатаного тонколистового проката

Метод горячей прокатки – один из широко применяемых способов получения тонких металлических листов из разных сплавов, в том числе стали различной прочности. Нагрев заготовки до высокой температуры (до 1200 градусов Цельсия) способствует протеканию процесса рекристаллизации металла. Для производства листов горячекатаным способом используются заготовки высокого качества, без дефектов структуры, пустот, трещин и пр. нагрев слябов проводится в течение нескольких часов.

После повышения температуры заготовки до заданных параметров сляб отправляется на прокатный стан, где формуется путем прокатки через ряд прессов и валов. Готовый лист подвергается охлаждению, которое проводится также равномерно, как и нагрев заготовки. От качества охлаждения металлопродукции во многом зависят ее технические характеристики.

Горячекатаные тонкие листы (толщина до 2 мм) характеризуются высокой прочностью и доступной стоимостью. Но такой прокат отличается и рядом недостатков, среди которых можно выделить:

• при повышении температуры на поверхности продукции появляется окисление;
• толщина по всей плоскости листа может быть неравномерной;
• внешний вид листа не отличается высоким качеством.

Тонколистовой горячекатаный прокат выпускается в обрезном виде. Купить такие листы можно поштучно в необходимом количестве.

Изготовление тонколистового металлопроката методом холодной прокатки

Для производства холоднокатаных листов используют сырье высокого качества. Стальные заготовки, как видно из названия технологии, не подвергаются предварительному нагреву, что позволяет избежать окисления поверхности и необходимости постобработки металлопродукции. Сляб попадает на прокатный стан, где подвергается формовке под воздействием вращающихся валов. Прохождение через ряд клетей дает возможность получить продукцию заданной толщины, одинаковой по всей плоскости изделия.

Методом холодного проката можно получать очень тонкие стальные листы (до 0,3 мм толщиной). Данный способ более энергозатратный, чем горячий прокат, что приводит к возрастанию стоимости металлопродукции. Высокая цена таких листов вполне оправдана их качеством:

• тонколистовой холоднокатаный прокат полностью соответствует заданным параметрам;
• поверхность листов не окисляется, на ней нет окалины;
• прочность металла остается высокой.

Для устранения последствий воздействия на сляб высокого давления при прохождении прессов готовая продукция нуждается в последующем травлении. Этот процесс позволяет снять остаточное напряжение и существенно повысить качество продукции.

Холоднокатаные тонкие стальные листы имеют привлекательный внешний вид. Даже без дополнительной обработки их поверхность глянцевая, блестит. Последующая шлифовка и полировка позволяют создавать красивые зеркальные листы для применения в дизайне.

Особенности тонколистового проката

Тонколистовой холоднокатаный и горячекатаный прокат является востребованным видом металлопродукции на мировом рынке. Он поставляется в листах и рулонах, доступен в широком диапазоне размеров и с разными свойствами. Среди отличительных черт листового проката разных видов:

• наличие обрезной или необрезной кромки;
• разная степень точности проката;
• различные фактуры поверхности.

Тонколистовой прокат применяется в огромном числе сфер и областей. Очень тонкие листы (толщина до 0,5 мм) относят к категории «фольга», более толстые (толщина до 0.5 мм) – жесть». Для усиления характеристик в стальные сплавы добавляют легирующие компоненты. Таким образом можно существенно повысить ковкость, пластичность, коррозоустойчивость металла, способность проводить электричество, теплопроводность листов, увеличить срок их службы. Для увеличения эксплуатационного срока тонколистового проката на его поверхность может быть нанесено дополнительное защитное покрытие (проводится оцинковка листов).

Сфера применения тонколистового проката

Во многом сфера применения тонколистового проката зависит от применяемой для производства технологии. Горячекатаные листы чаще всего применяются в строительной отрасли, для возведения сложных конструкций и металлосооружений, при штамповке. Такая продукция актуальна в тех случаях, когда внешний вид изделий не играет особой роли – намного более важными характеристиками являются прочность и устойчивость к внешним воздействиям.

Холоднокатаный тонколистовой прокат, благодаря своей внешней привлекательности, имеет более обширную область применения. Его широко используют в дизайне, в строительстве для проведения облицовочных работ, для возведения ограждений. Тонкие листы с красивой поверхностью применяют в мебельном производстве для изготовления фурнитуры и опор. Такая продукция востребована и при производстве украшений, часов, других аксессуаров.

Оцинкованный тонколистовой прокат широко используется в машиностроении при производстве корпусов автомобилей, а также в других отраслях промышленности, где необходимо сырье, устойчивое к воздействию внешних факторов и коррозии.

Толщина тонколистового проката не превышает 2 мм и этот факт в некотором роде ограничивает диапазон возможных вариантов применения продукции. Фольга и жесть активно применяются в пищевой и химической промышленности. Более прочные варианты тонких листов используются при изготовлении различных металлоконструкций декоративного и защитного типа (козырьки, навесы). При выборе сырья для производства того или иного продукта необходимо учитывать не только итоговые физические свойства листа, в том числе его толщину, но и возможности, приобретенные в процессе применения холодного или горячего метода проката

Источник