Формирование потребительских свойств металлической посуды в процессе производства

АВТОНОМНАЯ НЕКОММЕРЧЕСКАЯ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

ЦЕНТРОСОЮЗА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КООПЕРАЦИИ»

Брянский филиал

Кафедра товароведения и экспертизы товаров

 

 

 

 

                                                                    Факультет предпринимательства 

                                               и таможенного дела

                                                      Направление 100800.62

                                            «Товароведение»

                                                                    Курс 2, форма обучения - очная

 

 

 

НАУЧНЫЙ РЕФЕРАТ

 

 

 

на тему:  «Формирование потребительских свойств металлической посуды в процессе производства 

студента Костюченко Владислава Николаевича

 

 

 

 

 

                                                                                           Руководитель:

                                                                                           Маринина Л.М. –доцент

 

Брянск, 2015

 

Содержание

 

 

Введение……………………………………………………………………….......3

1. Металлы и сплавы, их использование в производстве....................................4

2. Способы производства........................................................................................8

Заключение.............................................................................................................12

Список использованной литературы...................................................................13

Приложения...........................................................................................................14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Актуальность выбранной темы связана с тем, что металлическая посуда широко применяется в быту для сервировки стола, хранения и транспортирования пищевых продуктов, для хозяйственных целей, незаменима в приготовлении пищи. Ассортимент металлической посуды довольно широк и разнообразен. Во всем мире посуда из нержавеющей стали уже давно стала популярной и любимой. Основные ее отличия – гигиеничность, практичность и долговечность. Она способствует поддержанию пищи в горячем состоянии. Металлическая посуда придает столу индивидуальность, законченность и элегантность, подтверждая, что практичность может прекрасно сочетаться с эстетичностью. У металлической посуды имеется множество положительных характеристик: 1) Такая посуда долговечна. Довольно сложно испортить металлическую тарелку. Разбить, например, вообще невозможно. А если она сделала из толстого увесистого металла, то и помять ее вряд ли получится; 2) Не выделяет в пищу вредных веществ; 3) Не впитывает в себя и не отдает продуктам вкус и запах и т.п. Именно поэтому и многим другим причинам необходимо в дальнейшем исследовать и развивать производство металлической посуды, повышать требования к ассортименту и качеству изделий. Цель научного реферата – изучить формирование потребительских свойств металлической посуды в процессе производства. Для достижения данной цели были определены следующие задачи: 1) исследовать металлы и сплавы, их использование в производстве; 2) изучить способы производства; Объектом исследования является металлическая посуда. Для написания данного научного реферата были использованы методы системного анализа, обобщения, сравнений, систематизации и  
статистические методы.

 

 

1. Металлы и  сплавы, их использование в производстве

 

Потребительские свойства металлической посуды в значительной степени определяются свойствами применяемых для их изготовления металлов и сплавов, способами изготовления, декорированием.

В природе металлы встречаются в основном в различных соединениях. Все металлы в зависимости от характера окисления поверхностей и цвета окислов подразделяются на черные (железо и его сплавы – чугуны и стали) и цветные (все остальные). Отдельные металлы обладают свойством аллотропии – способностью изменять (перестраивать) тип кристаллической решетки при определенных температурах в процессе нагревания и охлаждения. Аллотропию обнаруживают все элементы, меняющие валентность при изменении температуры (железо, марганец, олово, никель и др.). Каждое аллотропическое видоизменение при этом называют модификацией, а металлы, имеющие две и более модификаций, - полиморфными.

Каждый металл характеризуется определенной температурой кристаллизации или перехода из жидкого состояния в твердое. Такая температура называется критической. Чтобы осуществить быструю кристаллизацию, жидкий металл необходимо переохладить, т. е. охладить до температуры, более низкой, чем критическая. При этом образуются прочные атомные группировки – центры кристаллизации. Чем выше степень переохлаждения (до определенного предела), тем больше образуется центров кристаллизации и мельче будут кристаллы. Кристаллы растут от центров кристаллизации и сохраняют правильную форму лишь до момента соприкосновения граней соседних кристаллов. В результате этого правильная форма кристаллов нарушается и образуются зерна разной формы. Кроме того, на процесс кристаллизации влияет температура нагретого металла, скорость охлаждения, наличие посторонних примесей.[1]

Простые металлы в производстве металлических товаров применяются ограниченно. Получить их трудно, и часто они не обладают требуемыми свойствами. В производстве товаров используют преимущественно сплавы. Это сложные металлические тела, полученные сплавлением двух или нескольких элементов, спеканием опрессованных металлических порошков или выплавкой из руд. Компонентами сплавов могут быть металлы и неметаллы, однако главной составной частью, определяющей свойства сплава, должен быть типичный металл.

К черным металлам принято относить железо, чугуны и стали.

Железо в чистом виде представляет собой мягкий, пластичный и вязкий металл серебристо-белого цвета с удельным весом 7,87 и температурой плавления 1539 градусов Цельсия. Во влажном воздухе окисляется и покрывается ржавчиной. В чистом виде железо для производства различных товаров не применяют, а используют его сплавы с углеродом – чугуны и стали, которые кроме углерода, содержат примеси других элементов.

Чугун получают из железных руд, представляющих собой природные соединения железа с кислородом, серой и другими элементами. Руды плавят в доменных печах в присутствии веществ, богатых углеродом (кокс, древесный уголь), а также плавней (песок, известняк). В процессе плавки углерод кокса соединяется с кислородом руды, восстанавливая металл, и в виде углекислого газа удаляется из печи (Приложение 1). Плавни образуют с пустой породой, содержащейся в руде, стеклообразные вещества – шлаки, которые всплывают на поверхность жидкого металла, а затем легко удаляются. Одновременно с образованием из руды чистого железа происходит растворение углерода в металле, в результате чего получается сплав железа, содержащий свыше 2% углерода, т.е. чугун. Применяют обычно чугуны, содержащие 3,5-5% углерода. Кроме углерода, чугуны содержат постоянные примеси кремния (0,3-5%), марганца (0,25-3%), серы и фосфора (до 0,05% каждого) и др.[3]

Сталь получают из предельного чугуна. Задача переработки чугуна в сталь сводится к уменьшению содержания углерода, примесей серы и фосфора. Сталь представляет собой сплав железа с углеродом, содержащий его не более 2%. Наиболее распространена углеродистая сталь, которая, кроме углерода, содержит до 0,5% кремния, до 1% марганца, а также незначительную примесь серы и фосфора. Сталь поддается обработке ковкой, прокаткой, волочением, штамповкой, вытяжкой, резанием и другими способами, так как обладает способностью к пластической деформации. Твердость, прочность и хрупкость углеродистой стали возрастают по мере увеличения содержания углерода. При этом уменьшается вязкость стали. На свойства сталей, как и чугунов, влияют различные примеси (химический состав). Так, кремний повышает упругость, но уменьшает ковкость стали и сопротивление удару; марганец – увеличивает прочность, сопротивление изнашиванию и твердость, но уменьшает способность стали свариваться и коваться; сера вызывает красноломкость, фосфор – хладноломкость. Вредное влияние серы и фосфора на сталь увеличивается с повышением содержания углерода.[5]

В производстве металлических бытовых товаров из цветных металлов применяют алюминий, медь, цинк, олово, свинец, никель, хром, частично серебро и их сплавы.

Алюминий в чистом виде представляет собой легкий (удельный вес 2,72), пластичный и мягкий металл серебристо-белого цвета, плавящийся при температуре 660 градусов Цельсия. Благодаря высокой электропроводности (65% от электропроводности меди) алюминий широко применяют в электро- и радио технике. На воздухе металл покрывается оксидной пленкой, защищающей его от дальнейшего разрушения. Он нестоек к действию соляной , серной кислот, едких щелочей и слабой уксусной кислоты. Крепкие азотная и уксусная кислоты, сероводород на алюминий не действуют.

Медь в чистом виде – это сравнительно тяжелый (удельный вес 8,94) металл розовато-красного цвета, плавящийся при температуре 1083 градуса Цельсия; он почти не окисляется на сухом воздухе, но быстро окисляется во влажных условиях и покрывается зеленоватым налетом основной углекислой меди; обладает высокой электро- и теплопроводностью; легко образует сплавы с другими металлами; хорошо обрабатывается прокаткой, волочением, штамповкой.

Цинк – это хрупкий при обычных температурах металл серовато-белого цвета с синеватым оттенком; на воздухе постепенно покрывается пленкой беловатого цвета, защищающей его от дальнейшего разрушения. Удельный вес цинка 7,14; температура плавления 419 градусов Цельсия. В природе он встречается в виде цинковых окисленных, сернистых и углекислых руд; их обогащают, обжигают для получения окиси цинка, которую восстанавливают до металла. Цинк сравнительно легко растворяется во многих пищевых продуктах и частично в кипящей воде, образуя ядовитые соединения, в связи с чем оцинкованную посуду нельзя употреблять для приготовления пищи и хранения большинства пищевых продуктов. Вместе с тем цинк хорошо защищает металлы от коррозии, поэтому применяется для их покрытий.

Олово представляет собой серебристо-белый мягкий, непрочный, весьма пластичный металл, удельный вес 7,29 и температура плавления 231,9 градуса Цельсия. Олово обладает высокой коррозионной устойчивостью к действию органических кислот, содержащихся в пищевых продуктах, поэтому используется для лужения пищевой металлической посуды, изготовления белой жести, а также для получения сплавов (бронз, припоев и др.).

Никель – это светло-серебристый, блестящий, тугоплавкий тягучий металл с малой электропроводностью; удельный вес 8,9. Получают никель из руд (железо-никелевого колчедана, никелина и др.).

Хром – это твердый (царапает стекло), хрупкий, тугоплавкий металл, более легкий, чем никель (удельный вес 7,1), с заметным синеватым оттенком, он хорошо полируется и отличается высокой коррозионной стойкостью.

2. Способы производства

 

Технологические операции, связанные с изготовлением металлических изделий, могут быть подразделены на три группы: формование изделий, обработка, покрытие поверхностей. Полнота и последовательность различных операций зависят от вида изделия, его конструкции, функционального назначения, применяемых материалов, принятой технологии и других факторов.[1]

Формование изделий, простых по конструкции, и деталей сложных изделий осуществляется литьем, прокаткой, ковкой, волочением, листовой штамповкой. Сложные изделия собирают из отдельных деталей, соединяя их сваркой, пайкой, сшиванием, клепкой и другими способами.

Литье. Расплавленный металл (чугун, вторичные алюминиевые сплавы, бронзы, латуни и др.) заливают в формы с внутренними полостями, соответствующими очертаниям отливаемого изделия. Излишки металла (литник) удаляют при обработке. Различают литье в земляные формы для получения несложной посуды, колосников, конфорок, плит; литье в металлические формы, или кокили, для отливок из алюминиевых сплавов и других цветных металлов; литье в металлические формы под давлением для деталей с точными размерами; центробежное литье для труб, соединительных деталей к ним, колец и др.

Прокатка. Нагретый или холодный металл пропускают между вращающимися в противоположных направлениях валками прокатных станов (Приложение 2). Для получения листового проката валки имеют ровную гладкую поверхность; для изделий различного поперечного сечения (профиля) используют валки с соответствующими выемками (ручьями). Прокаткой получают листовую сталь, жесть, проволку-катанку толщиной более 5 мм, сортовую сталь с различным поперечным сечением, трубы и т. д.

Ковка. Металл для повышения пластичности нагревают и придают ему форму изделия ударами молота (свободная ковка) или сжатием между штампами, в которых имеются выемки или углубления (горячая объемная штамповка). Горячую штамповку применяют чаще, так как изделиям можно придать высокую точность размеров и хорошую чистоту поверхности.

Волочение. Толстую проволоку последовательно протягивают через отверстия (глазки) конической формы, сделанные в волочильных досках. При этом диаметр проволоки уменьшается, а длина увеличивается. Чтобы уменьшить диаметр проволоки в несколько раз, ее пропускают через ряд глазков все уменьшающегося размера.

Листовая штамповка. Этим способом вырабатывают изделия из листового металла на прессах с помощью сердечника (пуансона) и матрицы (гнезда). Такие штампы называют вытяжными. Между стенками матрицы и сердечника оставляют зазор, равный толщине металла. Сердечник вдавливает лист металла в матрицу и формирует изделия – кастрюли, миски, тарелки, ковши и другую посуду.

Соединение деталей, или сборку, проводят перед обработкой и покрытием поверхностей изделий или после них.

Сварка – соединение поверхностей деталей, нагретых до плавления или тестообразного состояния. В производстве металлохозяйственных товаров чаще применяют электрическую и реже газовую сварку.

Пайка – соединение предварительно очищенных поверхностей деталей посредством легкоплавких сплавов-припоев.

Клепка – соединение деталей с помощью отверстий, которые пробивают в деталях, совмещают, вставляют заклепку (стержень с головкой на одной стороне) и осаживают ее для образования второй головки.