Реферат по материаловедению на тему Гвоздь для шифера

ВВЕДЕНИЕ
Кровельный материал не терпит халатности при монтаже. Особенно это относится к шиферу. Из-за одного неосторожного движения целый лист может стать непригодным. Чтобы такого не произошло, важно понимать какой крепеж использовать и как делать это правильно.
Шиферные гвозди во многом схожи с теми, которые используются в столярном или плотницком деле. Но имеются и отличия, ведь основным предназначением является не фиксация древесины, а листов шифера, которые имеют значительный вес. Ответственные производители подбирают качественную сталь, которая способна выдерживать ветровые и осадочные нагрузки. Элемент фиксации шифера состоит из трех основных компонентов: тела или ножки; шляпки; острия.
Ножка объединяет в себе все три элемента и является элементом с наибольшей длиной. Материалом служит низкоуглеродистая сталь, которая прошла соответствующую подготовку, которая обеспечивает большую устойчивость к нагрузкам. Длина тела может варьироваться и зависит от того, для какой высоты волны рассчитан конкретный шиферный гвоздь. Общая длина может достигать 12 см, ее минимальное значение находится на уровне 9 см. Шляпка является важным элементом, т. к. именно на нее приходится усилие удара от молотка. Она должна выдержать его, но на этом ее функция не заканчивается. Далее она должна удерживать лист прижатым к обрешетке.
Этот компонент шиферного гвоздя также является составным. В него входит шайба и колпачок. Шайба представляет собой расплюснутую часть ножки. На ней зафиксирован колпачок, он имеет определенный свободный ход, чтобы не деформировать лист шифера при фиксации. Диаметр составной части может достигать 16 мм. Колпачок также должен герметично закрыть место пробоя, чтобы осадки не попадали под шифер. Последним компонентом является наконечник или острие. Его роль сложно переоценить. На заводе подбирается такой угол заточки, чтобы гвоздь мог свободно пройти через волну, не расколов при этом шифер. Этот угол не превышает значения в 40°. 
1. Выбор и получение стали на шиферный гвоздь
Если исходить из наименования, гвозди для шифера необходимы для крепежа шифера и аналогичных ему материалов при ведении работ, связанных с кровлей. Представляет собой сборную единицу, складывающуюся из конкретно гвоздя, и головной части, диаметром до 14 мм. Как и каждый материал обязан производиться в согласии с гос. отраслевыми стандартами (ГОСТ). Особенно популярна марка — ГОСТ 9870 гвоздь шиферный и ГОСТ 9861, и еще отечественный стандарт РСТ 1822-83.
Согласно этим нормам, гвозди изготавливаются из стальной низкоуглеродистой проволоки, имеющей общее назначение по ГОСТ 3282-74. Для производства колпачков гвоздей используется сталь, оцинкованная (тонколистовая) ГОСТ 14918-80. Как правило, данная проволока не должна быть обработанной термически.
Для создания такой проволоки используется четыре марки стали: Ст 1 КП, Ст 2 КП, Ст3 ПС, Ст 3 КП. Это сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества. Применяется для малонагруженных элементов сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при температуре от -40 до 400 град, фасонные профили для вагонов, арматура класса А-I(А240).
Сварка производится без подогрева и без ограничений, без последующей термообработки. Ограниченная свариваемость возможно при сварке с подогревом до 100-1200 и последующей термообработке. Возможные трудности при получении качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-3000 при сварке, требуемая термообработка после сварки – отжиг.
Примерный химический состав в % стали (ГОСТ 380 – 2005)
C Si Mn Ni S P Cr N Cu As
0.14 - 0.22 до 0.05 0.3 - 0.6 до 0.3 до 0.05 до 0.04 до 0.3 до 0.008 до 0.3 до 0.08

В производстве стали применяются разные технологии. В процессе плавки все примеси и лишний углерод, который становится причиной повышения хрупкости материала, уходят в шлаки. Технология производства стали предусматривает принудительное окисление основных элементов за счет взаимодействия железа с кислородом.
Одним из наиболее распространенных методов является выплавка стали в электропечи. Рассматривая процесс производства углеродистой и других видов стали, следует выделить несколько основных этапов процесса: