Понятие о металлохозяйственных товарах. Состояние рынка.
Металлы и сплавы, применяемые для производства металлохозяйственных изделий.
Черные металлы
Цветные металлы
Факторы, формирующие качество металлических изделий.
Классификация и ассортимент металлической посуды.
Экспертиза металлической посуды.
Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение металлической посуды (сам.).
Понятие о металлохозяйственных товарах. Состояние рынка.
К группе металлохозяйственных товаров относят изделия из металла или в сочетании с другими материалами (п/м, дерево), применяемые для ведения домашнего хозяйства и других хозяйственных работ.
Металлохозяйственные товары делят на следующие подгруппы:
1) посуда
2) ножевые изделия и столовые приборы
3) товары, облегчающие домашний труд (для приготовления пищи, стирки, уборки)
4) нагревательные (газ. плиты, кипятильники, газов. обогрев. котлы) и осветительные приборы (керосин. лампы, фонари)
5) приборы для окон и дверей (ручки, замки)
6) крепежные изделия
7) инструменты и садово-огородный инвентарь
Металлы и сплавы, применяемые для производства металлохозяйственных изделий.
Для производства металлохозяйственных товаров используют различные металлы и сплавы.
В зависимости от внешнего вида, металлы, используемые для изготовления металлохозяйственных изделий делят на две группы: черные и цветные.
Черные металлы представлены в основном железом и сплавами на его основе – чугун и сталь (они отличаются темно-серым цветом, высокой температурой плавления, и высокой твердостью). Из черных металлов изготавливают около 93% конструкционных и инструмент-х материалов.
Цветные металлы чаще всего имеют характерный цвет (красный, желтый, белый) и по сходным св-вам подразделяют на:
-легкие (ρ <5000 кг/м3 )- магний, алюминий, титан, бериллий.
- тяжелые (ρ >5000 кг/м3 )- медь, олово, свинец, вольфрам. серебро. золото, платина.
I. В зависимости от температуры плавления:
- тугоплавкие (tпл > 1539˚C) – молибден, вольфрам и др.
- легкоплавкие (tпл от 232 до 659 ˚C) – олово, свинец, цинк. алюминий и др.
II. По химической активности:
- благородные (высокая химическая стойкость) – Au, Ag, платина, палладий, иридий, осмий - в виде самородков в природе
неблагородные (легко вступают во взаимодействие с окр. средой) – Fe, Al, Cu, Zr- в природе в виде руд.
Черные металлы
Черные металлы представлены в основном железом и его сплавами (стали и чугуны). Это объясняется большим распространением железа в земной коре и сравнительно дешевым способом добычи его из руд, а также разнообразн. свойствами его сплавов.
Железо представляет собой серебристо-белый пластичный металл с невысокой плотностью в чистом виде в природе не встречается, только в виде руд.
Основные сплавы железа:
1. Чугуны получают выплавкой из железных руд в доменных печах. По химическому составу – это железоуглеродистый сплав. с содержанием углерода от 2 до 6,67%. Кроме того в состав чугуна входят постоянные примеси: полезные (марганец. кремний) и вредные (сера и фосфор)
Кремний (0,5-4,5%) способствует образованию графита (свободный углерод) в чугуне, а марганец (0,4-1,3%) – образованию цементита (соединение железа с углеродом - карбид железа (Fe3 C), обладающего высокой твердостью).
Сера (0,08-0,12%) уменьшает жидкотекучесть чугуна и придает красноломкость (т.е. хрупкость при повыш. t).
Фосфор (0,3-0,8%) придает чугуну с одной стороны жидкотекучесть (это «+» - хорошее заполнение формы), но с другой – хрупкость в холодном состоянии (хладноломкость).
От состояния полезных и вредных добавок зависит качество чугуна. Иногда могут вводить лигирующие добавки в чугун – хром, никель, молибден, что резко повышает кароззийную стойкость чугунов.
Классификация чугунов:
I. По назначению:
1) передельный (белый) – сост-т 85%, используется для передела в сталь
2) литейный (серый) – 15% от всего производимого чугуна, используется для получения изделий методом литья.
II. В зависимости от формы выделения углерода и внешнего вида:
1) белые (по белому цвету излома) – весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита, отлич-ся хрупкостью и твердостью, по назначению является передельным.
2) серые (на изломе серый цвет) – углерод находится преимущественно в свободном состоянии в виде пластинок графита, по назначению явл-ся литейным (из него изготавливают посуду, мясорубки), хорошо обрабатывается режущими инструментами
В зависимости от структуры металлической основы серые чугуны делят на 3 группы:
1. ферритный (металлическая основа – феррит; углерод в форме графита) – обладает наименьшей твердостью
2. ферритно-перлитный (металлическая основа – феррит и перлит; часть углерода <0,8% в связан. состоянии)
3. перлитный (металлическая основа – перлит)
Механические св-ва чугуна зависят от наличия пластинок графита, которые разделяют зерна металлической основы => высокая хрупкость.
В зависимости от механич. прочности серые чугуны выпускают 11 марок:
С4 00 С4 12-28
 |  | | | ||||
серый механич. св-ва предел прочности предел прочности
чугун не проверялись при растяжении на изгиб.
3) высокопрочный чугун – отличается наличием графитовых включений шаровидной формы
маркировка В4 50-15
высокопрочный -//- относительное
чугун удлинение, %
применяют для изготовления деталей подвергающихся значительной нагрузке – коленвалы, станки, молоты, прессы.
4) ковкие чугуны (термин условный, изготавливают отливом из него) получают путем отжига (томления) белого чугуна при t 1000 ˚C – при этом чугун приобретает некоторую пластичность. Изготавливают: гаечные ключи, крюки, вентили).
маркировка: КЧ 37-1,5
ковкий чугун -//- -//-
Свойства литейного чугуна:
-тяжелый;
-подвергается коррозии;
-занижены гигиенические свойства.
2. Сталь – это железоуглеродистый сплав с содержанием углерода (от 0,06 до 2%).
Стали получают переплавкой белого чугуна в конвекторных печах (путем удаления излишнего углерода). Помимо углерода и железа стали и чугуны содержат полезные и вредные добавки. Mn- высокая прочность, Si- высокая прочность. низкая пластичность, S- вызывает трещины при деформации стали.
Классификация сталей:
I. По химическому составу:
1) углеродистые – содержат углерод и примеси (Mn, Si, P, S).
· низкоуглеродистые (С от 0,06 до 0,7%) – мягкие стали (изготавлив. посуду и крепёжные материалы);
· среднеуглеродистые (от0,7 до 1%) – высокая твердость (для инструментов;
· высокоуглеродистые (от 1 до 2%) – высокая твердость (для инструментов.
2) легированные (вводят легирующие элементы – никель, хром и др).
II. По показателям качества (в зависимости от соотношения полезных и вредных добавок):
1) стали обыкновенного качества
2) стали качественные
3) стали высококачественные
Углеродистые стали
I. По химическому составу:
· низкоуглеродистые (С от 0,06 до 0,7%) – мягкие стали (изготавлив. посуду и крепёжные материалы);
· среднеуглеродистые (от 0,7 до 1%) – высокая твердость (для инструментов;
· высокоуглеродистые (от 1 до 2%) – высокая твердость (для инструментов.
II. В зависимости от назначения делят на:
· конструкционные
· инструментальные
1) конструкционные (используются для изготовления конструкций, деталей машин и товаров). По качеству делят на:
- обыкновенные – для изготовления посуды, приборов для окон, кухонных принадлежностей). По назначению делят на марки: А (гарантированные механические свойства), Б (гарантированные химические свойства), В (гарантированные механические и химические свойства).
- качественные – имеют более высокие физико-химические показатели, меньше фосфора и серы; используют для изготовления деталей повышенной прочности (арматура для железобетона, несущие металлические конструкции, инструменты, шестерни).
2) инструментальные углеродистые стали – используются для изготовления инструментов (С от 0,65 до 1,35%, содержание примесей S и P не более 0,3%).
По качеству они бывают:
· 
качественные – маркировка У11 доля С в долях % ехр:1,1%
· 
высококачественные – маркировка У 7А показ-т, что это высококачествен. сталь
Основной недостаток углеродистых инструментальных сталей – низкая теплостойкость (при t=200 ˚C их твердость резко снижается), поэтому инструменты из таких сталей применяют при небольших скоростях резанья.
Легированные стали
отличаются твердостью, прочностью и пластичностью, в их состав вводят легирующие элементы для получения заданных свойств.
Легирующие элементы – кремний, никель, хром, марганец, молибден, вольфрам и др.
хром – высокие механические свойства
никель – высокая прочность, высокая пластичность
кремний – высокая твердость, упругость, коррозийная стойкость
марганец – высокая прочность и режущие свойства
Классификация:
I. По хим. составу:
1) хромистые
2) хромоникелевые и др
II. По степени легирования:
1) низколегированные (2,5-3%)
2) среднелегированные (3-10%)
3) высоколегированные (>10%)
III. По назначению:
1) конструкционные (высокая твердость и пластичность; для посуды)
2) инструментальные (высокая твердость, прочность, износоустойчивость; для инструментов)
3) стали с особыми свойствами (к ним относят f. exp: нержавеющие стали, которые обладают высокой коррозийной стойкостью (содержат хром, никель, титан) – применяют для изготовления посуды, столовых приборов. Также к сталям с особыми свойствами относят: магнитные стали, износостойкие, с высоким электросопротивлением и др.
Отличительные признаки и свойства посуды из стали:
1. легкие по сравнению с чугуном
2. тонкие стенки
3. нержавеющие стали – гигиеничны, остальные стали покрывают защитными покрытиями
Цветные металлы
В производстве металлических изделий занимают небольшую долю (около 6 %), это объясняется редкостью некоторых металлов (exp: Cu, Zn, Sn, Ag, Au, Pt) и их дороговизной.
Для производства металлических изделий могут использоваться как в чистом виде (цинк, олово, никель, хром и др.) так и в виде сплавов.
Алюминий и его сплавы.
Алюминий – легкий, серебристо-белый металл, обладает высокой пластичностью, высокой теплопроводностью, коррозийной стойкостью (за счет образования тонкой, но прочной окисленной пленки).
Используют для изготовления токоведущих жил, посуды, столовых приборов, ножевых изделий и др.
Сплавы алюминия могут быть получены выплавкой из руд (первичные сплавы) или из металлолома (вторичные сплавы).
По способу переработки их делят на:
- деформируемые (т.е. изделия из них получают методом давления)
- литейные (методом литья)
1. Первичный деформируемый сплав - тонкий (используется для изготовления фольги, посуды, столовых приборов). Характерным упрочненным (термической обработкой) первичным деформационным сплавом является дюралюмин (сплав Al с Cu, Mn и Mg) – с низкой коррозийной стойкостью, подвергается плакированию – нанесение тонкого слоя из чистого алюминия.
2. Первичный литейный сплав- для изготовления кухонной посуды методом литья. Характерный сплав – силумин (Al + Si), характеризуются лучшими литейными свойствами, но недостаточно прочны (детали велосипедов, ножи).
3. Вторичный литейный сплав – получают из металлолома, эти сплаву токсичны, их используют для изготовления хозяйственных изделий – тазов, рукомойников, деталей машин, велосипедов.
Медь и ее сплавы.
Медь – пластичный металл, красновато-розового цвета, обладает высокой тепло- и электропроводностью, поэтому в чистом виде используется только для производства токоведущих жил. Имеет хорошую коррозийную стойкость в обычных атмосферных условиях (кроме среды сернистого газа и аммиака). При взаимодействии с пищевыми кислотами дает токсичные соединения.
В производстве товаров народного потребления используется в виде сплавов:
Латуни – сплав меди с цинком (Cu + Zn). Для производства духовых музыкальных инструментов, посуды, гильз, самоваров.
Бронзы – сплав меди с оловом, алюминием, кремнием и др. металлами.
Их делят на:
- оловянные (высокие механические, литейные свойства, высокая коррозийная стойкость) – для изготовления статуэток.
- специальные (безоловянные) – не содержат олова (по некоторым показателям превосходят оловянные бронзы) – изготавливают монеты, пружины.
Мельхиор- сплав меди с никелем (Ni), имеет серебристо-белый цвет, не окисляется на воздухе и в органических кислотах (для столовых приборов и ювелирных изделий). Маркировка: МЕЛЬХ
Нейзильбер – сплав меди, никеля и цинка – имеет серебристый цвет с синеватым отливом. Имеет высокую коррозийную стойкость. используют для изготовления посеребренной посуды и столовых приборов. художественных изделий. Маркировка: МНЦ.
Другие цветные металлы, используемые в производстве металлохозяйственных изделий:
Никель – пластичный, тяжелый, серебристо-белый металл с желтоватым оттенком. Нетоксичен, не разрушает витаминов, используется для антикоррозийных покрытий, хорошо полируется, приобретая блеск.
Хром- металл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком, применяется в качестве защитно-декоративных покрытий.
Олово – пластичный серебристо-белый металл, обладает высокой коррозийной стойкостью и и высокой химической стойкостью (не вступает в реакции), приближено к благородным металлам. Используется для изготовления жести для консервных банок и лужения посуды, фольги.
Цинк – светло-серый металл с синеватым оттенком, хрупкий, легкоплавкий. Используется для изготовления оцинкованной стали (защищает от коррозии), токсичен.
Вольфрам – белый металл, отличается высокой коррозийной и химической стойкостью. Используется в лампах накаливания.
Золото и серебро, платина и металлы платиновой группы – благородные металлы (золото растворяется в царской водке, бромной и хлорной воде, растворе цианистого калия). Применяют для изготовления ювелирных изделий и защитно-декоративных покрытий в виде сплавов. Высокая коррозийная стойкость. Из серебра изготавливают посуду и столовые приборы, зеркала (чернеет под действием сероводорода).
Факторы, формирующие качество металлохозяйственных изделий.
1. Сырьё
