materialovedenie_kurs_lektsiy_ (804370), страница 14

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 14)

раздел 5.1.). Низколегированные сталиобеспечивают повышение предела текучести приблизительно в 1,5 раза посравнению с углеродистыми. Благодаря этому масса конструкций снижается на 2050%. При этом себестоимость проката из низколегированных сталей на 10-15%выше, чем из углеродистых. Отсюда видно, что себестоимость низколегированныхсталей возрастает в меньшей степени, чем достигается экономия из-за увеличенияпрочности. Но не только этим обусловлена эффективность применениянизколегированных сталей.

В отличие от углеродистых сталей, они не склонны кхрупким разрушениям при температуре ниже -40°С. Это обеспечивает высокуюнадежность и долговечность конструкций. Таким образом, применение низколегированных строительных сталей экономически выгодно.В хромоникелевых коррозионных сталях при эксплуатации при 450-850°Сразвивается межкристаллитная коррозия (см. раздел 5.2.). Для уменьшениясклонности к коррозии стали дополнительно легируются титаном или в нихснижают содержание углерода. Это делает сталь более дорогостоящей. Однакоудорожание оправдывается значительно более длительным сроком службы такихсталей.

В том случае, когда рабочая температура не превышает 400°С,использование более дорогостоящих сталей становится экономически неоправданным.Целесообразность применения пластмасс диктуется техническимисоображениями. Свойства пластмасс с одной стороны делают их незаменимыми, ас другой часто не позволяют им конкурировать с металлическими материалами.Если же применение пластмасс по техническим соображениям возможно, онообычно является экономически эффективным. Благодаря малой плотностипластмассы в 4 раза снижается материалоемкость изделий. Затраты на производство пластмассовых изделий значительно меньше, чем на производствометаллических. Это происходит вследствие хорошей технологичности пластмасс:производство пластмассовых изделий происходит путем прессования, литья иливыдавливания, а металлические изделия производятся литьем или обработкойдавлением, путем механической и термической обработки с большим числомопераций.

Часто применение пластмасс в машинах и оборудовании приводит куменьшению затрат на смазку, ремонт, повышению надежности, увеличению срокаслужбы и т. д. Благодаря всему этому себестоимость пластмассовых изделий в 2-3раза ниже себестоимости аналогичных металлических.8.2. Основные направления экономии материаловДоля стоимости материалов составляет от 40 — 70% всех затрат наизготовление готовых изделий. А для изделий, производство которых широкомеханизировано и автоматизировано (шарикоподшипники, болты, электрокабели)эта доля доходит до 80%. Поэтому экономия материалов — один из важнейшихрезервов снижения себестоимости готовой продукции.

Еще более важен тот факт,что запасы сырья для производства материалов (различные руды для металлов исплавов, нефть и газ для полимерных материалов и др.) являются ограниченными.Отсюда ясно, что экономия и повышение эффективности использованияматериалов являются насущной задачей.Огромное количество материалов теряется в процессе производства готовыхизделий. В нашей стране вследствие устаревших методов разливки стали из каждойее тонны получалось примерно 750 кг готового проката, а далее в машиностроениииз каждой тонны проката около 250 кг уходило в отходы.

Потери материала припроизводстве изделий характеризует коэффициент использования материала,представляющий собой отношение массы готового изделия к массе заготовки. Дляпрофильного проката он составляет 0,7; пруг-ков — 0,35; горячей штамповки —0,45 и свободной ковки — 0,3.

Более высокий коэффициент использованияматериала характерен для литейного производства: для литья в песчаные формыоно составляет 0,7; литья в кокиль — 0,75; в оболочковые формы — 0,8; литья повыплавляемым моделям — 0,9 и литья под давлением — 0,95. Очень высоккоэффициент использования при изготовлении изделий из металлическихпорошков. Благодаря хорошей технологичности пластмасс для них коэффициентиспользования материала выше, чем для металлов и сплавов: при прессовании онравен 0,9; при литье и выдавливании — 0,95.

Из приведенных данных ясно, чтоосновной путь экономии материала в процессе производства изделий —использование современных малоотходных и безотходных технологий:непрерывной разливки стали, малоотходных методов штамповки, специальныхспособов литья, методов порошковой металлургии.Другое направление экономии материалов — максимальное использованиевторичных ресурсов. Это не только экономическая, но и экологическая задача, таккак скопление отходов наносит огромный вред окружающей среде. Однако следуетиметь в виду, что переработка отходов не всегда является технически выполнимойили экономически рентабельной.

Использование металлолома в производствеметаллов и сплавов не вызывает технических трудностей и экономически выгодно.Производство стали из металлолома обходится в несколько раз дешевле, чем изчугуна. Кроме того, каждая тонна металлолома экономит 1,5 тонны железной руды.Производство цветных металлов из вторичного сырья также высокоэффективно.На производство тонны алюминия из металлолома затрачивается приблизительно в20 раз меньше электроэнергии и в 7 раз меньше топлива. Используются отходы идругих цветных металлов. Большая часть металлолома — это промышленныеотходы и пришедшие в негодность машины и оборудование. С экологическойточки зрения важно также осуществлять переработку металлосодержащих шлаков,находящихся в отвалах и терриконах.Значительно хуже обстоит дело с повторной переработкой пластмасс.Экологическая проблема заключается в том, что полимерные отходы разлагаютсяочень медленно или совсем не разлагаются.

Некоторые виды пластмасс(термореактивные) вообще не поддаются вторичной обработке. Если же ихсжигать, то это вызовет значительное загрязнение атмосферы. Из пластмасс,вторичное использование которых возможно, каждый вид требует своего способапереработки. Поэтому необходимо сортировать отходы по типу пластмасс. Этопрактически неосуществимо: на глаз распознать тип пластмассы очень трудно, аточный анализ был бы очень дорог. Возможно использование измельченныхотходов пластмасс, независимо от их вида, в качестве наполнителя припроизводстве строительных материалов и дорожных покрытий.

Сказанное неотносится к тем случаям, когда тип пластмасс известен (например, отходы пластмасс, получаемые непосредственно при производстве изделий). В этом случаеосуществляется их переработка. Из неметаллических материалов, вторичнаяпереработка которых не вызывает серьезные трудности, отметим стекло. Крометого, стеклянная посуда может собираться и использоваться повторно. Резиновоевторсырье перерабатывается и добавляется в резину при ее производстве.Огромные потери металлических материалов вызывает коррозия, котораяприводит к долгосрочному выходу из строя изделий и сооружений.

Ежегодно откоррозии теряется количество металла, равное 10% от выплавляемого. Поэтомуважнейшее направление экономии металлических материалов — правильнаязащита их от коррозии. Радикальный метод — применение коррозионностойких(нержавеющих) сталей.

Однако следует иметь в виду, что они в 4-8 раз дорожеобыкновенных углеродистых сталей. Поэтому в каждом случае надо применятьсоответствующий метод защиты от коррозии (см. раздел 5.2.).Значительные потери материалов вызывает износ. При этом происходит выход изстроя элементов машин, работающих в условиях трения, что вызываетдополнительные материальные потери, связанные с ремонтом техники. Борьба сизносом — один из путей экономии материалов..

Характеристики

Список файлов книги