Виды металлов и сплавов, применяемых в производстве металлической посуды. Их влияние на потребительские свойства изделий. Укажите отличит

Вариант 3

Содержание

1.       Виды металлов и сплавов, применяемых в производстве металлической посуды. Их влияние на потребительские свойства изделий. Укажите отличительные признаки посуды, изготовленной из различных металлов.                                                cтр.2

2.       Охарактеризовать ассортимент керамической посуды по классификационным признакам.                                                                                                             стр.8

3.       При оценке качества стаканов для коктейлей и соков из натрий-кальций-силикатного стекла, полученных методом выдувания, в выборке было обнаружено:

            - свиль редко расположенная, портящая товарный вид в 2 изделиях;

- переоплавление края, не портящее внешний вид в 4 изделиях.

Объем партии 500 штук. Определите пригодность партии к реализации. Приемочный уровень дефектности 2,5%.                                                        cтр.14

Список используемой литературы                                                                  стр.15

Вопрос № 1. Виды металлов и сплавов, применяемых в производстве металлической посуды. Их влияние на потребительские свойства изделий. Укажите отличительные признаки посуды, изготовленной из различных металлов.

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.

.

Виды металлов и сплавов, применяемых в производстве металлической посуды.

Металлическая посуда – это товары, которые целиком или в комбинировании с другими материалами изготавливаются из металлов и их сплавов.

Металлы - вещества, характеризующиеся высокой электро- и теплопроводностью, способностью отражать электромагнитные волны, деформироваться. Обладают специфическим «металлическим» блеском, непрозрачны.

Этими свойствами обладают и металлические спла­вы, состоящие из нескольких металлов или из металлов и неметаллов.

Все металлы и сплавы принято делить на черные и цветные. Железо и сплавы на его основе (сталь, чугун) называют черными металлами, остальные металлы и сплавы - цветными.

В зависимости от температуры плавления различают легкоплавкие металлы (цинк, сурьма, свинец, висмут и др.) с температурой плавления до 1539 °С и тугоплав­кие (хром, ванадий, молибден, титан и др.) - с темпера­турой плавления выше 1539 °С.

Золото, серебро, платину и другие металлы, обла­дающие химической инертностью, относят к благород­ным металлам.

Железо - химический элемент VIII группы периоди­ческой системы Д. И. Менделеева с порядковым номе­ром 26 и атомной массой 55,85. Это блестящий с серо­ватым оттенком ковкий металл. Твердость по минерало­гической шкале равна 4. Температура плавления наи­более чистого железа - 1534 °С, температура кипения -3200 °С, плотность - 7,8 г/см3. Железо обладает маг­нитными свойствами. По распространенности среди ме­таллов занимает второе место после алюминия. Сплавы на основе железа сочетают в себе прочность, пластич­ность, способность превращаться в изделия любой фор­мы и противостоять ударным нагрузкам. Наиболее рас­пространены сплавы с углеродом - чугун и сталь. Со­держание углерода в чугунах колеблется от 2 до 6,67 %, в сталях - от 0,006 до 2 %.

Чугун. В зависимости от назначения чугуны делятся на передельные (белые), литейные (серые), ковкие, спе­циальные (ферросплавы) и высокопрочные. Передель­ный чугун применяется для передела на сталь. Литей­ный чугун имеет в изломе серый цвет, обладает хорошими литейными свойствами и широко применяется для изготовления металлической посуды. Ков­кий чугун получают путем обжига отливок из белого чугуна специального химического состава. Чугун при­обретает некоторую пластичность, ударную вязкость, меньшую хрупкость. По этим свойствам ковкие чугуны приближаются к сталям.

Сталь. По химическому составу стали подразделяют­ся на углеродистые и легированные. Углеродистые ста­ли содержат до 2 % углерода; легированные стали, по­мимо углерода, содержат в определенном количестве легирующие компоненты: никель, вольфрам, хром, ко­бальт и др.

Углеродистые стали по назначению подразделяются на конструкционные, инструментальные и специаль­ные. Конструкционные и инструментальные стали раз­личаются по содержанию углерода. Конструкционные стали содержат от 0,07 до 0,8 % углерода. Применяют­ся для производства листового, фасонного проката, кре­пежных изделий, валиков, пружин и бытовых изделий, не требующих очень высокой твердости. В зависимости от содержания вредных (серных, фосфорных) примесей подразделяются на стали обыкновенного качества и ка­чественные. Инструментальные стали содержат от 0,7 до 1,3 % углерода. Применяются для изготовления ин­струментов для обработки древесины, металлов, мон­тажных работ. С увеличением содержания углерода по­вышаются их твердость, хрупкость. Подразделяются на качественные и высококачественные.

Легированные стали по назначению бывают конст­рукционные, инструментальные и специального назна­чения с особыми свойствами. По содержанию легирую­щих компонентов различают низколегированные стали, содержащие легирующие компоненты в количестве ме­нее 2,5 %, среднелегированные - от 2,5 до 10 % и вы­соколегированные - более 10 %. Легированные стали подразделяют на коррозиестойкие, жаростойкие и жа­ропрочные.

Маркировка сталей. Конструкционные стали обык­новенного качества обозначаются марками СтО, Ст1 и т. д. (до Ст7). Цифры указывают содержание углерода в десятых долях процента.

Инструментальные углеродистые стали маркируются буквой У и цифрами, указывающими содержание углерода в десятых долях процента. Буква А в конце мар­ки, например У8А, обозначает высококачественную сталь.

Марка легированных сталей представляет собой бук­венно-цифровой шифр. Вначале обозначают среднее со­держание углерода в сотых долях процента для конст­рукционных сталей, в десятых долях процента - для инструментальных и для сталей с особыми свойствами. Содержание углерода выше 1 % не обозначают. Если углерода содержится менее 0,08 %, то перед буквами ставят 0, если менее 0,04 % - 00.

Буквами обозначают легирующий элемент: X -хром, В - вольфрам, Н - никель и др. Если легирую­щий элемент содержится в количестве более 1 %, то по­сле буквы, обозначающей вид легирующего элемента, указывают его содержание в целых процентах. Высоко­качественные стали дополнительно маркируют буквой А. Иногда применяют условную маркировку: Ш - ша­рикоподшипниковая, Р - быстрорежущая. Пример: ЗЗХ2НЗ - сталь легированная конструкционная с содер­жанием углерода 0,33 %, хрома - 2 %, никеля - 3 %.

Алюминий по распространенности в природе занима­ет первое место среди других металлов. Благодаря ма­лому удельному весу, неизменяемости на воздухе, лег­кости, прочности и другим свойствам сплавы алюминия находят широкое применение.

Чистый алюминий представляет собой серебристо-белый, легкий (плотность 2,7 г/см3), мягкий, ковкий, тягучий металл. Температура плавления - 660 °С, элек­трическая проводимость - 37,6 Ом-мм2/м.

Сплавы алюминия по назначению подразделяют на деформируемые и литейные. Термические упрочняемые деформируемые сплавы алюминия называют дюралюминами. Это многокомпонентные сплавы, в состав кото­рых, кроме алюминия, входят медь, магний, марганец, железо.

Литейные алюминиевые сплавы характеризуются более высоким содержанием легирующих компонентов (от 6 до 13 %), которые придают алюминиевым сплавам жидкотекучесть.

Наибольшее применение в производстве товаров на­родного потребления имеют сплавы системы алюминий-кремний, называемые силуминами.

Медь - розовато-красный металл, имеющий плот­ность 8,92 г/см3 и температуру плавления 1083 °С. От­личается высокой пластичностью, электропроводностью и теплопроводностью. Чистая медь находит применение в электротехнике, однако основная масса этого металла используется для получения сплавов. Основные сплавы меди - латунь, бронза, мельхиор и нейзильбер.

Латунью называют сплав меди с цинком. Важней­шими марками латуней являются томпак и полутом­пак, содержащие соответственно 90 и 80 % меди. Лату­ни применяются во всех областях техники, служат для производства листов, труб, металлической посуды и других товаров.

Бронзами называют сплавы меди с оловом, алюми­нием, бериллием и другими металлами. Оловянистая бронза (Бр05), содержащая 5 % олова, обладает пла­стичностью, хорошо обрабатывается штамповкой. Ее применяют для изготовления медалей, монет, отливки ху­дожественных изделий. Алюминиевая бронза (БрА6) име­ет золотистый цвет, хорошо полируется, долго не тускне­ет, применяется для изготовления галантерейных изделий.

Мельхиор (80 % меди и 20 % никеля) применяется для изготовления высококачественной посуды, столо­вых приборов, галантерейных изделий.

Нейзильбер (65 % меди, 20 % никеля, 15 % цинка) используется в производстве посуды, художественных изделий, столовых приборов, а также пружин, мембран и других деталей для приборостроения.

Цинк - металл серовато-белого цвета, на воздухе хо­рошо противостоит коррозии. Имеет плотность 7,14 г/см3, температуру плавления 419,4 °С. При комнатной тем­пературе металл весьма хрупок, а в интервале темпера­тур от 90 до 150 °С становится очень пластичным и хо­рошо поддается прокатыванию в листы, ковке и воло­чению. Применяется для защиты стальных изделий от коррозии, в производстве цинковых белил, гальваниче­ских элементов, латуней, для оцинковки стальной посуды.

Олово - серебристо-белый, мягкий, пластичный, не­прочный металл. Хорошо прокатывается в тонкие листы. Плотность его 7,29 г/см3, температура плавления 231,9 °С. Применяется для защитных покрытий посуд­ных изделий, производства белой жести, оловянной бронзы, легкоплавких припоев, подшипниковых спла­вов, фольги.

Никель - металл серебристо-белого цвета, блестя­щий, тугоплавкий (температура плавления 1455 °С), тя­гучий, с плотностью 8,9 г/см3 . Обладает высокой устой­чивостью к коррозии. Применяется для создания за­щитно-декоративных покрытий, а также для изготовле­ния сплавов.

Хром - металл с ярко-серебристым блеском, очень твердый, тугоплавкий (температура плавления 1950 °С), с плотностью 7,14 г/см3. Отлично полируется, стоек к истиранию и атмосферной коррозии, слабо растворяется в разбавленных серной и соляной кислотах. Применяет­ся как составная часть многих сплавов, в качестве про­тивокоррозионного и декоративного покрытия.

.

Потребительские свойства.

В зависимости от назначения металлическая посуда должна обладать опреде­ленными потребительными свойствами. Различают потребительные свойства металлической посуды общие и специализированные (только для некоторых клас­сификационных группировок посуды).

Стальная эмалированная посуда имеет наибольший удельный вес среди других групп металлической посуды, так как обладает комплексом цен­нейших функциональных, эстетических и других потребительных свойств.

Положительные свойства стальной эмалированной посуды обусловливаются металлом, из которого она изготовлена (тонколистовой холоднокатаный прокат толщиной 0,5—2,5 мм из углеродистой стали марок Ст1кп, 08кп, 10кп), а также защитно-декоративным покрытием — силикатной эмалью.

Стальная эмалированная посуда рациональной конструкции, покрытая внутри и снаружи белыми или светлыми цветными эмалями, с дополнительными украшениями деколью, трафаретом, по декоративным свойствам не уступает керамической по­суде. Цвет или несколько цветовых оттенков в сочетании с определенной конст­рукцией, декоративной отделкой, символами позволяют придать стальной эмалированной посуде определенный стиль, характерный для конкретного изготовите­ля. Силикатная эмаль позволяет длительное время хранить без ухудшения каче­ства любые пищевые продукты.

Сталь имеет высокую теплопроводность, поэтому во избежание подгорания пищи такую посуду нецелесообразно использовать для длительной тепловой обработ­ки продуктов. Из-за гладкого дна, небольшой массы посуда малоустойчива на горизонтальной поверхности даже при небольшом наклоне. При выкипании жид­кости эмаль растрескивается, после чистки абразивными и другими жесткими составами и предметами на эмали появляются царапины, но самый существен­ный недостаток эмалевого покрытия — малая устойчивость к удару, в месте от­кола покрытия металл быстро коррозирует, посуда выходит из строя: вследствие небольшой толщины стенок.

Восстановить эмалевое покрытие в месте откола невозможно.

Стальная эмалированная посуда для приготовления холодных блюд и сервировки стола очень похожа на фарфоровую или фаянсовую посуду аналогичного назначения, но превосходит ее по механической прочнос­ти. Стальная эмалированная столовая посуда предназначена только для холод­ных блюд. Изделия этой группы вследствие высокой теплопроводности нецеле­сообразно использовать для горячей пищи.

Стальная оцинкованная посуда имеет хорошую механическую прочность, а цинковое по­крытие — достаточные антикоррозионные свойства. Оно блестящее, светлое, но со временем тускнеет от действий атмосферы, воды. Образовавшаяся на покры­тии окисная пленка растворяется в слабых растворах кислот, щелочей и даже в горячей воде с образованием токсичных соединений. Поэтому стальная оцинко­ванная посуда не пригодна для кипячения питьевой воды и тепловой обработки пищевых продуктов.

Стальная черная посуда отлича­ется невысокими декоративными и эксплуатационными свойствами из-за отсутствия защитного покрытия.

Посуда из нержавеющей стали обладает высокими функциональными свойствами, хорошо очищается от остатков пищи, имеет достаточную прочность к механическим воздействиям, не деформируется от случайных ударов, падений, долговечна. Кроме того, эта посуда имеет красивый внешний вид, хорошо подда­ется отделке — полировке, однако с течением времени в процессе эксплуатации поверхность изделий, особенно внутри, тускнеет.

Достоинством чугунной черной посуды является низкая теплопроводность. Бла­годаря толстым стенкам и дну посуды пища в ней равномерно прогревается, не пригорает, что очень удобно для приготовления жареных, тушеных блюд. Кроме того, посуда имеет хорошую устойчивость.

Наряду с положительными свойствами чугунной черной посуде присущи существен­ные недостатки: черный цвет, не соответствующий современному интерьеру; боль­шая масса из-за толстых стенок. Кроме того, чугун малоустойчив к коррозии, из-за толстых стенок ухудшается внешний вид изделий. Чугун отрицательно влияет на цвет, вкус, запах, витамины пищи. При варке на сковородах этот недостаток в некоторой степени устраняет жировая смазка. Из-за шероховатости поверхности посуду трудно очищать от остатков пищи. По этим причинам чугунная черная посуда применяет­ся ограниченно.

Чугунная эмалированная посуда обладает положительными свойства­ми черной посуды и имеет меньше недостатков благодаря покрытию силикатной эмалью (кроме дна). Эмаль повышает функциональные, гигиенические и эстети­ческие свойства посуды, но откалывается при ударах. Особенно выразительна и современна чугунная эмалированная посуда, рациональная конструкция корпуса, крышек, ручек которой сочетается с наружными яркими эмалями, дополнительно декорированными (контрастными или фоновыми) трафаретом, деколями, ручной росписью. Такую посуду можно использовать как для приготовления пищи, так и для сервировки стола.

Потребительные свойства листовой посуды определяются как защитно-декора­тивным покрытием, так и металлом, из которого она изготовлена, алюминием.

Вследствие высокой теплопроводности алюминия процесс приготовления пищи в такой посуде ускоряется, но в то же время пища может подгорать.

Листовая алюминиевая посуда легкая, но вследствие этого малоустойчивая при небольших наклонах, толчках; при падении деформируется, что ухудшает ее вне­шний вид. Посуда сравнительно легко очищается от остатков пищи, но не следу­ет пользоваться чистящими средствами с абразивами, которые на мягкой алюми­ниевой поверхности оставляют риски, царапины.

Недостаточная коррозионная стойкость алюминиевой листовой посуды не по­зволяет длительно хранить в ней соленые и маринованные, кислые продукты. Матовая (у травленой) и блестящая зеркальная (у полированной) поверхность алюминиевой листовой посуды со временем тускнеет, покрывается механически­ми дефектами.

Лучшие модели алюминиевых сковород изготовляют с внутренним безвредным противопригорающим, теп­лостойким (до 250 °С) полимерным — тефлоновым (фторопластовым) — покры­тием. Такое покрытие позволяет жарить продукт без жира или с минимальным количеством его. Тефлоновое покрытие облегчает очистку посуды от остатков пищи. Однако не допускается длительное нагревание покрытия без пищи или воды, а также применение для очистки его абразивных чистящих средств, соды. При повреждении покрытия сковороду можно использовать как обычную.

Рациональны также двухслойные сковороды: наружная сторона их алюминиевая, а внутренняя — из нержавеющей стали. Алюминий способствует равномерному распределению тепла по поверхности сковороды, а нержавеющая сталь — бо­лее долговечный, устойчивый к коррозии материал.
Благодаря утолщенным стенкам и дну алюминиевая литая посуда устойчива к механическим воздействиям при ударах, падениях, мало теплопроводна, поэтому пища в ней не пригорает, равномерно прогревается.

Поскольку литую посуду изготовляют не из чистого алюминия, а из его спла­вов (АК5М2, АК7, АК7М2 и др.), она имеет меньшую коррозионную стойкость, которая, тем не менее, вполне достаточна для бытовых изделий.

Посуда из мельхиора (МНЮ) и нейзильбера (МНЦ15—20) обладает высокими декоративными и функциональными достоинствами, обусловленными как метал­лом основы, так и защитно-декоративным покрытием.


Таким образом, можно сделать следующие выводы:

- потребительские свойства металлической посуды в значительной степени определяются свойствами применяемых для их изготовления металлов и сплавов, способами изготовления, конструкцией изделий;

- металлическая посуда – это товары, которые целиком или в комбинировании с другими материалами изготавливаются из металлов и их сплавов;

- для защиты металлической посуды от коррозии и придания им высоких потребительских свойств наносят защитно-декоративные покрытия;

- по функциональному признаку различают металлическую посуду пищевого и непищевого назначения;

- в зависимости от металла и вида защитно-декоративного покрытия посуду подразделяют на чугунную черную и эмалированную; стальную эмалированную, оцинкованную, луженую, крашеную, черную; из нержавеющей стали; алюминиевую листовую и литую; из сплавов на основе меди;

Вопрос №2. Охарактеризовать ассортимент керамической посуды по классификационным признакам.

Керамическими называют изделия, изготовленные из глины в смеси с минеральными добавками и обожженные до камневидного состояния.

Керамику классифицируют по характеру строения, степени спекания (плотности) черепка, типам, видам и разновидностям черепка.

По характеру строения черепка различают грубую и тонкую керамику. Изделия грубой керамики (гончарные изделия, кирпич, черепица) имеют крупнозернистый пористый черепок неоднородной структуры, желтовато-коричневого цвета. К тонкокерамическим относятся изделия плотной спекшейся или мелкопористой однородной структуры, белые или светлоокрашенные — фарфор, тонкокаменные изделия, полуфарфор, фаянс, майолика.

По степени спекания (плотности) черепка керамические изделия подразделяют на плотные спекшиеся с водопоглощением менее 5 % (фарфор, тонкокаменные, полуфарфоровые изделия) и пористые с водопоглощением более 5 % (фаянс, майолика, гончарные изделия).

Основные типы керамики - фарфор, тонкокаменные изделия, полуфарфор, фаянс, майолика, гончарная керамика. Фарфор изготовляют двух видов — твердый и мягкий (характеризует не физическую твердость черепка, а его состав и температуру обжига)

Разновидностью твердого фарфора является низкотемпературный (низкоспекающийся) фарфор. Мягкий фарфор также имеет несколько разновидностей. В нашей стране вырабатывают в основном костяной и высокополевошпатовый мягкий фарфор. Фаянс также может быть твердым и мягким, однако в настоящее время выпускается только твердый фаянс. Майолику подразделяют на следующие виды: из фаянсовых масс, беложгущихся глин, полуфарфоровых масс и цветных глин.

Тип керамики и ее свойства определяются составом и структурой черепка и глазури, которые в свою очередь зависят от обработки исходных сырьевых материалов, состава масс и глазурей, особенностей режима обжига. В состав керамических масс входят пластичные глинистые вещества (глина и каолин), отощающие материалы (кварц, кварцевый песок), плавни (полевой шпат, пегматит, перлит, костяная зола и т. д.).

В процессе обжига в результате сложных физико-химических превращений компонентов массы и глазурной шихты, их взаимодействия формируется структура керамического черепка и глазури. Структура черепка неоднородна и состоит из кристаллической, стекловидной и газовой фаз.

Кристаллическая фаза включает муллит (3Аl2О3Ч2SiO2), остатки измененного глинистого вещества, зерна нерастворившегося кварца. Кристаллическая фаза и особенно кристаллы муллита повышают прочность, термостойкость и химическую устойчивость черепка.

Стекловидная фаза образуется при расплавлении плавней, частично кварца и других компонентов. В количестве до 45— 50% она повышает прочность черепка, при большем содержании снижает термостойкость, увеличивает хрупкость изделий. Эта фаза способствует уменьшению водопоглощения, обусловливает просвечиваемость фарфора.

Газовая фаза (замкнутые и открытые поры снижает механическую прочность, термическую и химическую устойчивость, обусловливает водопоглощение черепка).

Соотношение отдельных фаз в черепке, а также состав каждой фазы, состав и структура глазурного слоя специфичны для керамики разных типов. Ниже дается характеристика состава и строения основных типов керамики.

Фарфор - тонкокерамическое изделие с плотным спекшимся черепком белого цвета с голубоватым оттенком. В состав твердого фарфора входит 50% глинистых веществ (главным образом, каолин), 25% кварца и 25% полевого шпата. В структуре черепка, обожженного при 1380—1420 °С, стекловидная фаза составляет 40—60%, кристаллическая—до 30—35 и газовая фаза—5—7%. Поэтому черепок имеет водопоглощение не более 0,2 %, просвечивается в слое толщиной до 2,5 мм, отличается высокой механической, термической и химической устойчивостью. При ударе издает чистый звук. Из фарфора изготовляют посуду и художественно-декоративные изделия.

Низкотемпературный фарфор содержит повышенное количество плавней при 50—55% глинистых веществ. Обжигается при 1200 °С, при этом образует плотный черепок с водопоглощением до 0,5%, повышенной механической и термической прочности. Этот фарфор обычно глазуруют белой непрозрачной глазурью, в тонком слое он не просвечивается. Применяется для изготовления посуды, предназначенной для предприятий общественного питания.

Мягкий костяной фарфор содержит 53% плавней (полевого шпата и костяной золы), 32% глинистых веществ и 15% кварца. Обжигается при 1200 °С, до 85% объема черепка составляет стекловидная фаза. Костяной фарфор отличается высокой белизной и просвечиваемостью (до 4 мм), но прочность его и термостойкость меньше, чем твердого фарфора. Применяется для изготовления высокохудожественной чайной и кофейной посуды, декоративных изделий.

Мягкий полевошпатовый фарфор с повышенным содержанием полевого шпата предназначен в основном для художественно-декоративных изделий, в частности скульптур.

Тонкокаменные изделия имеют окрашенный в сероватые, бежевые тона спекшийся, непросвечивающийся черепок с водопоглощением 0,5—3%. Применяется для хозяйственной посуды и художественных изделий, некоторые разновидности его — для жаростойкой кухонной посуды.

Полуфарфор—это тонкокерамические изделия с непросвечивающимся черепком белого цвета, с пористостью 0,5—5 % Его покрывают бесцветной или цветной глазурью. Из полуфарфора изготовляют столовую и чайную посуду, посуду для хранения пищи, некоторые художественно-декоративные изделия.

Фаянс— тонкокерамические изделия с пористым черепком белого цвета с желтоватым оттенком. Масса содержит 60—63 % глинистых веществ и лишь 5—15 % плавней. В обожженном при 1250—1280"С фаянсовом черепке основной фазой является кристаллическая. Стекловидная фаза (около 20 % объема) располагается между структурными элементами черепка и обеспечивает их прочную связь. Общая пористость черепка составляет 26—30%, открытая—9—12%. Из-за значительной пористости фаянс имеет меньшую по сравнению с фарфором механическую прочность, склонен к набуханию. Более низкая термическая устойчивость фаянса обусловливается высоким термическим расширением глазури, а также резким отличием ее по составу от черепка. Фаянс в тонком слое не просвечивается, при ударе издает глухой звук. Используют его главным образом в производстве столовой посуды.