Жаростойкость — способность металла сопротивляться окислению в газовой среде или в других окислительных средах при повышенных температурах. Жаропрочные сплавы в принципе должны быть и жаростойкими, иначе они быстро выходят из строя из-за быстрого окисления. Однако жаростойкие сплавы не всегда бывают жаропрочными. Повышение жаростойкости сплавов заключается в легировании добавками, которые, не снижая показателей жаропрочности и других свойств, снижают скорость окисления сплавов за счет образования на их поверхности плотной защитной пленки окислов, хорошо связанных с основой. Диффузия особенно кислорода через оксидные пленки затруднена, что приводит к торможению процесса дальнейшего окисления. Жаростойкость стали достигается введением хрома, никеля, алюминия или кремния, образующих в процессе нагрева защитные пленки оксидов Cr,Fe 2 O 3 , Al,Fe 2 О 3. Эти стали применяют для изготовления теплообменников, деталей аппаратуры химических производств, печного оборудования и других изделий, которые не испытывают значительных нагрузок и работают при высоких температурах длительное время 08Х17Т, 15Х25Т, 15Х28, 1Х13Ю4. Чем выше содержание хрома, алюминия и кремния в сталях, тем больше температуры, при которых они сохраняют требуемые эксплуатационные свойства. Стали ферритного класса обладают невысокой прочностью и жаропрочностью, высокой пластичностью и удовлетворительными технологическими свойствами. При длительной работе в азотсодержащих средах образуются нитриды алюминия, которые устойчивы до высоких температур и не оказывают вредного влияния на свойства сталей. Хромистые и хромоалюминиевые стали имеют крупный недостаток: Они обладают хорошим сопротивлением газовой коррозии в продуктах сгорания различных видов топлива и высокой износостойкостью при трении и ударных нагрузках. Термическая обработка сильхромов состоит чаще всего из закалки на мартенсит и высокого отпуска или, реже, из нормализации. Основное назначение сталей этой группы — клапаны автомобильных, тракторных и авиационных двигателей средней мощности. Кроме того, сильхромы используют в качестве жаростойких сплавов для изготовления регуляторов, теплообменников и колосниковых решеток в котельном и химическом машиностроении. В качестве жаростойких сталей аустенитного класса применяются, главным образом, стали на хромоникелевой основе. Эти стали не имеют больших преимуществ по жаростойкости перед высокохромистыми сталями ферритного класса, но выгодно отличаются от них по уровню механических свойств, в том числе жаропрочных, технологичности способности к глубокой вытяжке, штамповке, свариваемости. Они также менее склонны к охрупчиванию после длительных выдержек при высоких температурах. Недостатком сталей этого класса является их сравнительно высокая стоимость, использование в больших количествах дефицитного никеля, низкие теплопроводность и сопротивление газовой коррозии в средах. Повышение жаростойкости аустенитных сталей достигается увеличением содержания в стали хрома, никеля, а также дополнительным легированием кремнием. Эти сплавы применяют для изготовления деталей газовых турбин, не испытывающих больших рабочих нагрузок и работающих при высоких температурах камеры сгорания, жаровые трубы, нагревательные элементы электрических печей и другие детали. Эта тема принадлежит разделу: Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Жаростойкие стали и сплавы. Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:. Изменение агрегатного состояния происходит при определенных температурах. В то же время в жидкости имеются группировки атомов небольшого объема, в пределах которых. Превращения в твердом состоянии. Многие металлы в зависимости от температуры могут существовать в разных. Поэтому при выборе металла для изготовления деталей машин необходимо знать его м. Для изучения напряжений через произвольную. Испытание материалов на растяжение и ударную вязкость Испытания на растяжение относят к самым распространенным видам механических испытаний, при которых определяется прочность и пластичность материала. Результаты экспериментальных исследований механич. Определение твердости Твердость — способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого, материала. Высокой твердостью должны обладать металлорежущие инструменты резцы, сверла, фрезы. Упругая и пластическая деформации, разрушение Любая деформация может осуществляться в твердых телах путем относительного смещения атомов. В твердых телах различают упругую деформацию исчезающую после устранения воздействия, вызвавшего. Металлы в твердом состоянии обладают рядом характерных свойств: Компоненты, фазы и структурные составляющие железоуглеродистых сплавов Железоуглеродистые сп. Ниже рассматриваются превращения, протекающие в железоуглеродис. Рассмотрим превращение в чугунах рис. Термообработку применяют как промежуточную операцию для улучшения т. Назначение легирования В данном разделе рассматриваются примеси, вводимые в стали в определенных концентрациях с целью изменения их внутреннего строения и свойств. Такие примеси элементы называются легирующими. Все легирующие элементы по влиянию на полиморфные состояния ж. Влияние легирующих элементов н. Упрочнение пластическим деформированием В результате холодной пластической деформации изменяются свойства металла: Упрочнение термическими методами Температурное воздействие на различные материалы с целью изменения их структуры и свойств является самым распространенным способом упрочнения в современной технике. Это воздействие может осущест. Различают два основных вида цементации: Азотирование очень сильно повышает твердость поверхностного. Строительные стали К строительным относятся конструкционные стали, применяемые для изготовления металлических конструкций и сооружений, для армирования железобетона. К низколегированным строительным сталям о. Цементуемые нитроцементуемые стали К машиностроительным относят конструкционные стали, предназначенные для изготовления различных деталей машин, механизмов и отдельных видов машин. Для деталей и изделий находят применение дешевые уг. Улучшаемые стали Для наиболее ответственных тяжелонагруженных деталей машин применяют легированные стали, подвергаемые улучшению, т. Износостойкие стали К износостойким сталям относится сталь Г13Л сталь Гадфильда. Эта сталь имеет следующий химический состав: Сталь Гадфильда при низкой нача. Рессорно-пружинные стали Рессорно-пружинные стали предназначены для изготовления пружин, упругих элементов и рессор различного назначения. Основными требованиями, предъявляемыми к данным сталям, являются высокое сопротивле. Подшипниковые стали В процессе работы детали подшипников шарики, ролики, обоймы испытывают высокие удельные знакопеременные нагрузки. Стали для подшипников должны обладать высокой твёрдостью и износостойкос. Автоматные стали Обработка резанием — основной способ изготовления большинства деталей машин и приборов. Обрабатываемость стали зависит от ее механических свойств, теплопроводности, микроструктуры и химического сос. Коррозионная стойкость сталей и сплавов Коррозия — это термин, используемый для обозначения широкого класса видов нежелательного повреждения металла в результате его химического или электрохимического взаимодействия с окруж. Коррозионностойкие стали Коррозионностойкими нержавеющими называют металлы и сплавы, в которых процесс коррозии развивается с малой скоростью. Коррозионностойкие стали применяют для изготовления деталей машин и об. Условия работы деформирующих и режущих инструментов, требования к инструментальным материалам Условия работы деформирующих инструментов штампов различаются, прежде всего, тем, нагреваются ли предварительно заготовки или они деформируются в холодном состоянии. Инструментальные легированные штамповые стали В качестве инструментальных материалов для горячего деформирования применяют легированные инструментальные стали штамповые стали , которые условно можно разделить на три основные группы:. Корунд по своей природе —. Самый твердый материал на Земле, который издавна прим. Тесты для контроля текущих знаний 1. Какая из сталей относится к автоматным: Какая из сталей относится к подшипниковым:. Имеет гексагональную кристаллическую решетку. Полимеры и пластмассы Полимеры от греческого polymeres — состоящий из многих частей, многообразный, от poly — много и meros — доля, часть — соединения с высокой молекулярной массой, молекулы которых состоят из. Резиновые и клеящие материалы Резиной от латинского resina — смола называется продукт специальной обработки вулканизации смеси каучука и серы с различными добавками наполнители, пластификаторы, активаторы вулканизац. Стекло, ситаллы, графит Стекло неорганическое — прозрачный бесцветный или окрашенный хрупкий материал, получаемый при остывании расплава, содержащего стеклообразующие компоненты оксиды кремния, бора, алюминия, ф. Композиционные материалы с металлической матрицей К этому виду композиционных материалов относятся материалы типа САП спеченная алюминиевая пудра , которые представляют собой алюминий, упрочненный дисперсными частицами оксида алюминия. Композиционные материалы с неметаллической матрицей Композиционные материалы с неметаллической матрицей нашли широкое применение в промышленности. В качестве неметаллических матриц используют полимерные, углеродные и керамические материалы. Титан имеет две полиморфические модификации. При какой температуре происходит полиморфное превращение? Информация в виде рефератов, конспектов, лекций, курсовых и дипломных работ имеют своего автора, которому принадлежат права. Поэтому, прежде чем использовать какую либо информацию с этого сайта, убедитесь, что этим Вы не нарушаете чье либо право. Жаростойкие стали и сплавы разделены на следующие группы: Что будем делать с полученным материалом: Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях: Все темы данного раздела: В то же время в жидкости имеются группировки атомов небольшого объема, в пределах которых Превращения в твердом состоянии. Для изучения напряжений через произвольную Испытание материалов на растяжение и ударную вязкость Испытания на растяжение относят к самым распространенным видам механических испытаний, при которых определяется прочность и пластичность материала. Результаты экспериментальных исследований механич Определение твердости Твердость — способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого, материала. Высокой твердостью должны обладать металлорежущие инструменты резцы, сверла, фрезы Упругая и пластическая деформации, разрушение Любая деформация может осуществляться в твердых телах путем относительного смещения атомов. Упрочнение при легир Упрочнение пластическим деформированием В результате холодной пластической деформации изменяются свойства металла: Это явление назы Упрочнение термическими методами Температурное воздействие на различные материалы с целью изменения их структуры и свойств является самым распространенным способом упрочнения в современной технике. При поверхностной закалке Строительные стали К строительным относятся конструкционные стали, применяемые для изготовления металлических конструкций и сооружений, для армирования железобетона. К низколегированным строительным сталям о Цементуемые нитроцементуемые стали К машиностроительным относят конструкционные стали, предназначенные для изготовления различных деталей машин, механизмов и отдельных видов машин. Для деталей и изделий находят применение дешевые уг Улучшаемые стали Для наиболее ответственных тяжелонагруженных деталей машин применяют легированные стали, подвергаемые улучшению, т. Сталь Гадфильда при низкой нача Рессорно-пружинные стали Рессорно-пружинные стали предназначены для изготовления пружин, упругих элементов и рессор различного назначения. Основными требованиями, предъявляемыми к данным сталям, являются высокое сопротивле Подшипниковые стали В процессе работы детали подшипников шарики, ролики, обоймы испытывают высокие удельные знакопеременные нагрузки. Стали для подшипников должны обладать высокой твёрдостью и износостойкос Автоматные стали Обработка резанием — основной способ изготовления большинства деталей машин и приборов. Обрабатываемость стали зависит от ее механических свойств, теплопроводности, микроструктуры и химического сос Коррозионная стойкость сталей и сплавов Коррозия — это термин, используемый для обозначения широкого класса видов нежелательного повреждения металла в результате его химического или электрохимического взаимодействия с окруж Коррозионностойкие стали Коррозионностойкими нержавеющими называют металлы и сплавы, в которых процесс коррозии развивается с малой скоростью. Штамповые инструмент Инструментальные легированные штамповые стали В качестве инструментальных материалов для горячего деформирования применяют легированные инструментальные стали штамповые стали , которые условно можно разделить на три основные группы: А Тесты для контроля текущих знаний 1. Какая из сталей относится к подшипниковым: Тр Композиционные материалы с металлической матрицей К этому виду композиционных материалов относятся материалы типа САП спеченная алюминиевая пудра , которые представляют собой алюминий, упрочненный дисперсными частицами оксида алюминия. Алюминиевы Композиционные материалы с неметаллической матрицей Композиционные материалы с неметаллической матрицей нашли широкое применение в промышленности. Из полим Тесты для контроля текущих знаний 1. Подпишитесь на Нашу рассылку. Новости и инфо для студентов Свежие новости Актуальные обзоры событий Студенческая жизнь. Соответствующий теме материал Похожее Популярное Облако тегов. О Сайте Рефераты Правила Пользования Правообладателям Обратная связь.
Термическая обработка кобальтовых сплавов представляет собой рекристаллизационный отжиг, отжиг для снятия напряжений у деформируемых сплавов или отжиг у литых сплавов. Сравнительные характеристики прочности жаропрочных сталей и сплавов на основе никеля и кобальта приведены на рисунке 5. Жаростойкость — способность металла сопротивляться окислению в газовой среде или в других окислительных средах при повышенных температурах. Жаропрочные сплавы в принципе должны быть и жаростойкими, иначе они быстро выходят из строя из-за быстрого окисления. Однако жаростойкие сплавы не всегда бывают жаропрочными. Повышение жаростойкости сплавов заключается в легировании -до бавками, которые, не снижая показателей жаропрочности и других свойств, снижают скорость окисления сплавов за счет образования на их поверхности плотной защитной пленки окислов, хорошо связанных с основой. Диффузия особенно кислорода через оксидные пленки затруднена, что приводит к торможению процесса дальнейшего окисления. Жаростойкость стали достигается введением хрома, никеля, алюминия или кремния, образующих в процессе нагрева защитные пленки оксидов Cr,Fe 2 O 3 , Al,Fe 2 О рис. Эти стали применяют для изготовления теплообменников, деталей аппаратуры химических производств, печного оборудования и других изделий, которые не испытывают. Чем выше содержание хрома, алюминия и кремния в сталях, тем больше температуры, при которых они сохраняют требуемые эксплуатационные свойства. Стали ферритного класса обладают невысокой прочностью и жаропрочностью, высокой пластичностью и удовлетворительными технологическими свойствами. При длительной работе в азотсодержащих средах образуются нитриды алюминия, которые устойчивы до высоких температур и не оказывают вредного влияния на свойства сталей. Хромистые и хромоалюминиевые стали имеют крупный недостаток: Они обладают хорошим сопротивлением газовой коррозии в продуктах сгорания различных видов топлива и высокой износостойкостью при трении и ударных нагрузках. Термическая обработка сильхромов состоит чаще всего из закалки на мартенсит и высокого отпуска или, реже, из нормализации. Основное назначение сталей этой группы— клапаны автомобильных, тракторных и авиационных двигателей средней мощности. Кроме того, сильхромы используют в качестве жаростойких сплавов для изготовления регуляторов, теплообменников и колосниковых решеток в котельном и химическом машиностроении. В качестве жаростойких сталей аустенитного класса применяются, главным образом, стали на хромоникелевой основе. Эти стали не имеют больших преимуществ по жаростойкости перед высокохромистыми сталями ферритного класса, но выгодно отличаются от них по уровню механических свойств, в том числе жаропрочных, технологичности способности к глубокой вытяжке, штамповке, свариваемости. Они также менее склонны к охрупчиванию после длительных выдержек при высоких температурах. Недостатком сталей этого класса является их сравнительно высокая стоимость, использование в больших количествах дефицитного никеля, низкие теплопроводность и сопротивление газовой коррозии в средах. Повышение жаростойкости аустенитных сталей достигается увеличением содержания в стали хрома, никеля, а также дополнительным легированием кремнием. Эти сплавы применяют для изготовления деталей газовых турбин, не испытывающих больших рабочих нагрузок и работающих при высоких температурах камеры сгорания, жаровые трубы, нагревательные элементы электрических печей и другие детали. К инструментальным относят стали и сплавы, применяемые для обработки материалов резанием и давлением и обладающие определенными свойствами твердостью, теплостойкостъю красностойкостью , износостойкостью, прокаливаемостью и др. Основными свойствами инструментальных сталей являются: Стали для режущего инструмента резцы, сверла, фрезы, протяжки,. Углеродистые инструментальные стали У7—У13, У7А—У13А яв-. Достоинствами углеродистых сталей является то, что в малых сечениях до 15—20 мм после закалки достигается высокая твердость в поверхностном слое 63—66 НRС и мягкая, вязкая сердцевина инструмента. Такие свойства благоприятны для ручных метчиков, напильников, пил, стамесок и т. В отожженном состоянии углеродистые стали имеют структуру зернистого цементита с низкой твердостью — НВ , что обусловливает их хорошую обрабатываемость при изготовлении инструмента. Углеродистые стали имеют низкую температуру закалки, что делает нагрев под закалку технологически легко выполнимым, вызывает малое окисление и обезуглероживание инструмента. Недостатками углеродистых сталей является малая прокаливаемость и закаливаемость. Она не позволяет применять эти стали для инструмента сечением более 20—25 мм. Стали имеют высокую чувствительность к перегреву вследствие растворения избыточных карбидов в аустените. Легирование инструментальных сталей для режущего инструмента хромом, ванадием 7ХФ, 9ХФ , вольфрамом ХВ4, В2Ф позволяет уменьшить недостатки углеродистых сталей. Подобные стали используют для изготовления метчиков, пил, зубил, отрезных матриц и пуансонов, ножей холодной резки, подвергаемых местной закалке. Стали с вольфрамом имеют повышенное содержание углерода, что обеспечивает получение карбида Ме 6 С и мартенсита с высоким содержанием углерода, благодаря чему эти стали имеют после закалки наиболее высокую твердость 65—67 НRС и износостойкость. Они применяются для обработки твердых металлов, например валков холодной прокатки, при небольшой скорости резания. Комплексно легированные стали 9ХС, ХГС, ХВГ обладают высокой прокаливаемостью. Особенно это относится к сталям с марганцем, поэтому стали типа ХВГ применяют для крупного режущего инструмента, работающего при малых скоростях резания протяжки, развертки, сверла и др. Легирование кремнием позволяет повысить устойчивость против отпуска. Стали 9Х5ВФ и 8Х4В2М2Ф2 применяют для деревообрабатывающего режущего инструмента. Однако существенным недостатком перечисленных легированных сталей является их низкая теплостойкость, что исключает возможность их применения для режущего инструмента, экс-. В таких условиях работы можно применять лишь стали с высокой теплостойкостью, т. Применение быстрорежущих сталей для режущего инструмента позволяет повысить скорости резания в несколько раз, а стойкость инструмента — в десятки раз. Уникальные свойства быстрорежущих сталей достигаются посредством специального легирования и сложной термической обработки, обеспечивающих определенный фазовый состав. Основными легирующими элементами быстрорежущих сталей, обеспечивающими высокую красностойкость, являются вольфрам, молибден, ванадий и углерод. Кроме них, все стали легируют хромом, а некоторые — кобальтом. Содержание молибдена, который часто добавляют из экономии вольфрама, ванадия, кобальта указывается, соответственно, после букв М, Ф и К: Р6М5, Р6М5Ф3, Р6М5К8, Р12МЗФ2К5. Термическая обработка быстрорежущих сталей включает смягчающий изотермический отжиг проката или поковок перед изготовлением инструмента и окончательную термическую обработку — закалку с трехкратным отпуском готового инструмента для уменьшения количества остаточного аустенита. Схема термической обработки инструмента из быстрорежущей стали Р6М5 приведена на рис. Р12МЗФ2К5, Р12МЗФ2К8, Р12МЗФЗК10, Р9МЗК6С, 10Р6М5К5 и др. Несмотря на высокую стоимость кобальтовых сталей, некоторое снижение пластичности и прочности при изгибе и склонности к обезуглероживанию в процессе нагрева под горячее деформирование и закалку, их рационально применять для обработки резанием коррозионно-стойких, жаропрочных сталей и сплавов. Повышение свойств и качества быстрорежущих сталей может быть достигнуто с помощью производства этих сталей методами порошковой металлургии. Порошковая быстрорежущая сталь характеризуется более однород-. Применение методов порошковой металлургии привело к созданию новых материалов, обладающих уникальным сочетанием свойств — твердых сплавов. Современные порошковые спеченные твердые сплавы — это композиции, состоящие из твердых, тугоплавких соединений карбиды и карбонитриды титана, вольфрама, тантала и др. Такой инструмент не подвергается термической обработке, лишь затачивается. Однако их вязкость меньше и они очень чувствительны к действию ударных нагрузок. Влияние температуры на твердость твердых сплавов и быстрорежущей стали: Твердые сплавы, применяемые для оснащения режущего инструмента, по составу и областям применения можно разделить на четыре группы: Для стабилизации физико-механических свойств тугоплавкая составляющая и связка безвольфрамовых сплавов дополнительно легируются рядом элементов W, Na, Zr, B, Hf. В марках твердых сплавов буквы обозначают: В — карбид вольфрама,. Т — карбид титана, ТТ — карбиды титана и тантала, КНТ — карбонитрид титана, К — кобальт, Н — никель. Цифры после букв обозначают содержание этих веществ в процентах, для букв ТТ — сумму содержания карбидов титана и тантала. Содержание карбида вольфрама определяется по разности. Твердые сплавы широко применяют для обработки материалов резанием, для оснащения горного инструмента, быстроизнашивающихся деталей машин, узлов штампов, инструмента для волочения, калибровки, прессования и т. Штамповые стали , применяемые для изготовления инструмента, предназначенного для изменения формы материала деформированием без снятия стружки, по условиям работы делят на стали для холодного и горя-. Штамповые стали для холодного деформирования должны иметь вы-. Углеродистые и малолегированные стали имеют высокую твердость после закалки 60—63 HRC и выше , достаточную вязкость, хорошую обрабатываемость резанием в отожженном состоянии. Однако пониженная теплостойкость и износостойкость ограничивает их применение вытяжными и вырубными штампами. Однако при этом снижается ударная вязкость и прочность и возрастает вероятность выкрашивания рабочих поверхностей инструментов. Такие стали пригодны инструментов, работающих без значительных динамических нагрузок: Высокая температура закалки способствует уменьшению количества нерастворенных карбидов, увеличению содержания хрома в твердом растворе, повышению теплостойкости, но при этом повышению количества остаточного аустенита и увеличению аустенитного зерна, что приводит к понижению твердости и прочности стали. Для ликвидации этого стали легируют молибденом, вольфрамом и ванадием. Для изготовления тяжелонагруженных пуансонов и матриц для прессования и высадки, для работы при высоких давлениях — МПа при холодном и горячем деформировании применяют дисперсионнотвердеющие стали с высоким сопротивлением смятию. Дисперсионнотвердеющие стали имеют невысокую твердость, прочность, теплостойкость и удовлетворительную вязкость. Недостатком сталей данного типа является образование крупных избыточных карбидов при отжиге заготовок, что требует применения больших деформаций для раздробления крупных карбидных фаз. Высокопрочные стали с повышенной ударной вязкостью имеют вы-. Упрочнение сталей осуществляют закалкой и низким отпуском 7ХГ2ВМ, 7ХГНМ или путем дисперсионного твердения 6Х6ВЗМС, 6Х4М2ФС. Дисперсионнотвердеющие стали характеризуются более высокой теплостойкостью, сопротивлением смятию и износостойкостью по сравнению с низкоотпущенными. Стали типа 6Х6ВЗМФС и 6Х4М2ФС применяют для инструментов, работающих при значительных динамических нагрузках и давлениях до МПа высадочные пуансоны и матрицы, гильотинные ножницы и др. Штамповые стали для горячего деформирования предназначены для изготовления инструментов штампов , работающих при повышенных температурах, многократных теплосменах нагрев и охлаждение , динамических нагрузках, а в ряде случаев и при значительном коррозионном воздействии обрабатываемого металла. Поэтому эти стали должны иметь высокую теплостойкость, вязкость, сопротивление термической усталости разгаростойкость , коррозионную стойкость окалиностойкость. Теплостойкость штамповых сталей обеспечивается комплексным -ле гированием вольфрамом, молибденом, хромом, ванадием, иногда кобальтом. Сопротивление термической усталости разгаростойкость — специ-. Разгаростойкость тем выше, чем больше вязкость стали и меньше коэффициент теплового расширения. Большинство штамповых сталей является сталями с карбидным -уп рочнением, т. По основным свойствам штамповые стали для горячего деформирования подразделяют на стали умеренной теплостойкости и повышенной вязкости, стали повышенной теплостойкости и вязкости и стали высокой теплостойкости. Стали умеренной теплостойкости и повышенной вязкости содержат относительно небольшие количества карбидообразующих элементов Сr, W, Мо и легированы повышенным количеством никеля и марганца для увеличения прокаливаемости и обеспечения повышенной ударной вязкости. По содержанию углерода эти стали относят к эвтектоидным или доэвтектоидным. Благодаря небольшим количествам легирующих элементов при отпуске в сталях этой группы выделяется в основном легированный цементит Ме 3 С и в небольших количествах специальные карбиды Ме 23 С 6 , Ме 6 С , в сталях с ванадием МеС. Стали предназначены в основном для крупных прессовых и молотовых штампов, поэтому они должны обеспечить повышенную вязкость в сечениях до— мм. Типовой термообработкой является закалка с высоким отпуском. Как правило, в крупногабаритных штампах при закалке получают смешанную мартенситно-бейнитную структуру, а также остаточный аустенит. Соотношение между этими составляющими зависит от состава стали. Наименьшую прокаливаемость имеют стали типа 5ХНВ, поэтому их используют для штампов со стороной не более— мм. Более высокую прокаливаемость имеют стали4ХСМФ, ЗХ2МНФ и особенно 5Х2МНФ. В общем случае бейнитная структура для штамповых сталей менее желательна, чем мартенситная, так как характеризуется меньшей теплостойкостью и менее склонна к дисперсионному твердению. Кроме того, образование бейнита может приводить к понижению пластичности и ударной вязкости. Наиболее высокое сочетание прочности и пластичности имеет сталь 5Х2МНФ. Она имеет наиболее высокое сопротивление термомеханической усталости. Для небольших молотовых штампов применяют сталь5ХНВ или 5ХНМ. При ужесточении требований по теплостойкости используют стали,4ХСМФ и ЗХ2МНФ. Для крупногабаритных тяжело нагруженных молотовых штампов применяют сталь 5Х2МНФ. Стойкость штампов из стали 5Х2МНФ примерно в 1,5—2,0 раза выше, чем из стали 5ХНМ. Стали повышенной теплостойкости и вязкости в отличие от сталей умеренной теплостойкости содержат повышенное количество карбидообразующих элементов при пониженном содержании углерода: Стали этой группы наиболее широко применяют для изготовления инструментов горячего деформирования и форм литья под давлением. В отожженном состоянии в структуре сталей имеются карбиды типа Ме 23 С 6 , Ме 6 С, МеС. Стали этой группы 4Х5МФС, ЗХЗМЗФ, 4Х4ВМФС и др. Повышение температуры нагрева под закалку увеличивает теплостойкость сталей, твердость после закалки вследствие растворения карбида Ме 6 С , однако при этом значительно растет зерно аустенита. Твердость стали после закалки зависит от содержания в мартенсите углерода и леги-. Стали этой группы обычно закаливают в масле от температуры аустенитизации, обеспечивающей наибольшую твердость при сохранении размера аустенитного зерна балла9— В ряде случаев, когда определяющим свойством является износостойкость, температуры аустенитизации могут быть повышены. Стали этой группы являются дисперсионно твердеющими. Прочностные свойства теплостойких сталей при комнатной температуре в основном определяются твердостью и мало зависят от их состава. Пластичность и ударная вязкость сталей этой группы снижаются с увеличением содержания карбидообразующих элементов. Сопротивление хрупкому разрушению, а также сопротивление термомеханической усталости теплостойких сталей растет с уменьшением прочности и повышением пластичности, износостойкость при повышенных температурах в основном определяется теплостойкостью и прочностью стали. Наиболее теплостойкие стали 4ХЗВМФ и 4Х4ВМФС используют для инструментов, работающих в условиях высоких удельных давлений —. Стали высокой теплостойкости отличаются более высоким содержанием карбидообразующих элементов: В зависимости от легирования стали высокой теплостойкости могут иметь карбидное 3Х2В8Ф, 4Х2В5МФ, 5ХЗВ3МФС или смешанное карбидо-интерметаллидное упрочнение 2Х6В8М2К8, 3ХЮВ7М2КЮ. Упрочняющими фазами в сталях этой группы являются карбиды Ме 6 С и МеС , а при легировании кобальтом— интерметаллиды Fe, Co 2 W, Fe, Co 7 W 6. I — пониженная теплостойкость, II — высокая теплостойкость и разгаростойкость, III — высока теплостойкость и пониженная разгаростойкость, IV — низкая твердость. Стали этой группы характеризуются высокой устойчивостью к перегреву, что обусловлено наличием труднорастворимых карбидов. Повышенные содержания углерода снижают теплостойкость стали область I , высокие значения вольфрама и молибдена снижают ударную вязкость и разгаростойкость. Его используют при горячем деформировании легированных сталей и жаропрочных сплавов. Из сталей типа3ХЮВ7М2КЮ, 2Х6В8М2К8 изготавливают пуансоны для горячего прессования жаропрочных металлов и сплавов. Важнейшее преимущество титана и титановых сплавов перед другими конструкционными материалами — это высокая удельная прочность и жаропрочность в сочетании с хорошей коррозионной стойкостью, практическое отсутствие хладноломкости наряду с высокой удельной прочностью. Кроме того, титан и его сплавы, несмотря на плохую обрабатываемость резанием, хорошо свариваются, обрабатываются давлением в холодном и горячем состоянии, термически упрочняются, что имеет важное значение для их применения в ряде отраслей техники. Это относится в первую очередь к авиа-, ракето- и судостроению, химическому, пищевому и транспортному машиностроению. Титан может находиться в двух полиморфических модификациях: Титан легкий, прочный, тугоплавкий, коррозионно-стойкий за счет возникновения оксидной пленки TiO 2. Механические свойства титана определяются составом: Характерная особенность титана — необычайно высокая чувствительность к примесям атмосферных газов— кислороду, азоту, водороду и углероду, которые образуют с титаном твердые растворы внедрения и промежуточные фазы: Кроме того, ухудшается обработка давлением, свариваемость и коррозионная стойкость. Поэтому содержание этих примесей ограничивается сотыми и тысячными долями процента. Полиморфизм титана, хорошая сплавляемость с другими металлами дает широкие возможности получения сплавов на основе титана с самыми разными механическими свойствами благодаря легированию, термической обработке, деформационному упрочнению. Al, Ga, La, C, O, N ;. Mo, V, Nb, Ta, Hf, W, Cr, Mn, Fe, Co и другие. Алюминий является основным легирующим элементом для титана и содержится почти во всех промышленных сплавах. Образуя с титаном твердый раствор, он повышает удельную прочность сплава, жаропрочность, модуль упругости, уменьшает склонность к водородной хрупкости. Для повышения рабочих характеристик жаропрочных сплавов с высоким содержанием алюминия главным образом используют добавки вана-. Цирконий повышает термическую стабильность, увеличивает предел ползучести, прочность при низких и средних температурах, уменьшает склонность к хладноломкости и улучшает свариваемость. Хром считается одной из наиболее перспективных легирующих добавок к титану наряду с молибденом. Сплавы титана с хромом отличаются превосходным сочетанием прочности и пластичности рис. Ниобий — повышает стабильность поверхности, увеличивает жаростойкость при высоких температурах. В связи с определенным характером действия на титан различных легирующих элементов промышленные сплавы по типу структуры могут быть подразделены на три группы: По способности упрочняться с помощью термической обработки— на упрочняемые и не упрочняемые термической обработкой. По технологии производства — на деформируемые и литейные. ОТ4—0, ОТ4, ВТ20, ВТ18, ВТ—6, ВТ14, ВТ3—1, ВТ25 и др. Однако их пластичность хуже, чем у двухфазных сплавов. Большинство этих сплавов лучше поддаются деформированию, чем однофазные сплавы. Но их сварка затруднена, так как они при сварке теряют пластичность, а швы приобретают хрупкость. По структуре после закалки в них образуется структура мартенситного типа. Литейные титановые сплавы ВТЛ1, ВТ14Л, ВТ5Л и др. Титановые сплавы этой категории склонны к поглощению газов, поэтому разливку надо проводить в вакууме или в среде нейтральных газов. Для получения отливок используют чугунные или стальные формы, а также оболочковые и керамические формы. Для фасонного литья применяют сплавы, близкие по химическому составу некоторым деформируемым сплавам ВТ5Л, ВТ14Л , а также специальные литейные сплавы. Деление конструкционных титановых сплавов по типу структуры и характеристик прочности, их химический состав приведены в таблице 6. Титановые сплавы подвергаются следующим видам термической обработки: Для повышения жаростойкости детали из титановых сплавов подвергают различным видам диффузионной металлизации, а для повышения износостойкости — азотированию. Медь действительно цветной металл: Её порядковый номер 29, имеет кристаллическую решетку ГЦК с периодом решетки 0, нм. Медь обладает высокой электропроводностью и теплопроводностью, имеет высокие технологические свойства: По ГОСТ —78 производится 11 марок меди в зависимости от содержания приме-. Благодаря высокой электропроводности медь нашла широкое применение в электротехнике. Из меди изготавливают шины, ленты, кабели, обмотки электродвигателей и др. Примеси изменяют свойства меди. Понижают электропроводность примеси, которые образуют с медью твёрдые растворы: Высокая теплопроводность меди делает её пригодной для водоохлаждаемых тиглей, кристаллизаторов, поддонов и изложниц для отливки титана и др. На механические свойства меди примеси влияют незначительно, в большей мере они зависят от состояния литое или деформированное. Для повышения прочности медь легируют цинком, алюминием, оловом, никелем, железом или подвергают холодной пластической деформации. Медные сплавы по технологическим свойствам подразделяются на деформируемые при получении листов, полос, профилей, проволоки и литейные при получении отливок в песчаные или металлические формы. По способности упрочняться в результате нагрева медные сплавы делятся на упрочняемые и не упрочняемые термической обработкой. По химическому составу более широко известно деление медных сплавов на латуни. В латунях главным легирующим элементом является цинк. Латуни получили широкое распространение благодаря сочетанию высоких механических и технологических свойств. Латуни, состоящие из меди и цинка, называют простыми. Однофазные латуни имеют высокую пластичность, т. Простые латуни поставляются в виде листов, ленты, прутков, проволоки и согласно ГОСТ —70 имеют обозначение Л96, Л90, …, Л Специальные многокомпонентные латуни содержат и другие легирующие элементы: Al, Ni, Mn, Sn и др. Алюминий, кремний, марганец и никель повышают механические свойства латуни и сопротивление коррозии, а свинец улучшает обрабатываемость резанием. Простые и специальные латуни относятся к деформируемым сплавам и используются как конструкционный материал там, где требуются высокая прочность и коррозионная стойкость: Изготавливают из латуней листы, ленту, проволоку, а затем из этого проката — радиаторные трубки, снарядные гильзы, трубопроводы, шайбы, гайки, втулки, уплотнительные кольца, токопроводящие детали электрооборудования. Кроме деформируемых латуней, применяются и литейные латуни, которые содержат большое количество добавок для улучшения литейных свойств. Их обозначение отличается от деформируемых латуней. Бронзы — это сплавы меди со всеми другими элементами: В некоторых случаях прочность таким способом может быть повышена до МПа, по сравнению с обычной прочностью двухкомпонентных бронз — — МПа. Оловянистые бронзы известны с бронзового века. В прошлом бронзы получили название в зависимости от их назначения: Оловянистые бронзы отличаются хорошими литейными свойствами — высокой жидкотекучестью и малой усадкой. С целью экономии олова в бронзы добавляют цинк в таком количестве, чтобы он полностью растворялся в меди, образуя твёрдый раствор, тем самым повышая механические свойства. Для улучшения обрабатываемости резанием в оловянистые бронзы добавляют свинец например, БрО6Ц4С Литейные оловянистые бронзы, обладая высокой коррозионной стойкостью в воде и на воздухе, применяются для пароводяной арматуры. Деформируемые оловянистые бронзы характеризуются более низким содержанием олова например: Они пластичны и более прочны, чем литейные. Кроме того, деформируемые оловянистые бронзы обладают высокими упругими свойствами, поэтому их используют для получения пружин, мембран и др. Механические и коррозионные свойства этих бронз выше, чем у оловянистых. Алюминиевые бронзы можно подвергать закалке и старению. Однофазные алюминиевые бронзы Бр А7 более пластичны, чем двухфазные, и относятся к деформируемым. Обладая высокой упругостью и антикоррозионными свойствами, эти бронзы применяются для изготовления упругих элементов различных механизмов. Свинцовые бронзы обладают высокими антифрикционными свойствами, хорошей теплопроводностью например, Бр С30 , поэтому из этих бронз изготавливают вкладыши подшипников, работающих при больших давлениях и скоростях. После термической обработки повышаются как прочностные, так и упругие свойства: Бериллиевую бронзу применяют в виде пружин в часовых ме-. Обладает высокой электропроводностью и теплопроводностью, коррозион- но-стоек за счет образования на поверхности защитной оксидной плёнки. При пластической деформации значительно наклёпывается. Технический алюминий выпускается в виде деформируемого полуфабриката листы, профили, прутки и др. Механические свойства алюминия зависят от его чистоты и состояния. Увеличение содержания примесей и пластическая деформация повышают прочность и твёрдость алюминия табл. Ввиду низкой прочности применяют для ненагруженных деталей и элементов конструкций, когда от материала требуется лёгкость, свариваемость, пластичность. Изготавливают рамы, трубопроводы, фольгу, цистерны для перевозки нефти и нефтепродуктов, посуду и др. Свойство высокой теплопроводности используют для изготовления теплообменников в промышленных и бытовых холодильных установках. Свойство высокой электрической проводимости используют при изготовлении конденсаторов, проводов, кабелей, шин и т. Алюминий имеет высокую отражательную способность. Это позволяет использовать его в прожекторах, рефлекторах, экранах телевизоров. Алюминий обладает высокой коррозионной стойкостью к морской воде, органическим кислотам, устойчив в нейтральных растворах солей магния, натрия. Химическая стойкость алюминия различной чистоты обуславливается образованием на его поверхности тончайшей, но плотной беспористой плёнки окиси алюминия Al 2 O 3. В машиностроении чистый алюминий практически не используется. Основное применение алюминия — это производство сплавов, достоинство которых в их малом удельном весе. Алюминиевые сплавы классифицируют по технологии изготовления, способности к упрочнению термической обработкой и другим свойствам. Технические алюминиевые сплавы подразделяют на две группы: Границу между сплавами этих групп определяет предел насыщения твёрдого раствора при эвтектической температуре рис. Деформируемые и литейные алюминиевые сплавы подразделяются на не упрочняемые I и упрочняемые II в результате термической обработки. Основными легирующими элементами алюминиевых сплавов являются медь, магний, кремний, марганец, цинк, реже литий, никель, титан. Легирующие элементы повышают температуру рекристаллизации алюминия. Многие легирующие элементы образуют с алюминием твёрдые растворы ограниченной переменной растворимости и промежуточные фазы СuАl 2 , Mg 2 Si и др. Это даёт возможность подвергать сплавы упрочняющей термической обработке, состоящей из закалки на пересыщенный твёрдый раствор и естественного или искусственного старения. К деформируемым сплавам неупрочняемым термической обработкой относятся сплавы АМц и АМг. При легировании железом вместо МnАl 6 образуется сложная тройная фаза Мn, Fе Аl 6 , которая не растворяется в алюминии, поэтому эти сплавы не упрочняются термической обработкой. Сплав АМг в отожженном состоянии имеет. Применение наклёпа ограниченно изза резкого снижения пластичности, поэтому в большинстве случаев их используют в отожженном состоянии. Сплавы типа АМц и АМг применяют для изделий, получаемых глубокой вытяжкой или сваркой, от которых требуется высокая коррозионная стойкость трубопроводы для бензина и масла, сварные баки и т. Они характеризуются хорошим сочетанием прочности и пластичности. Наиболее характерными представителями этих сплавов являются дуралюмины, широко применяемые в авиа- , судо- и ракетостроении. Она имеет объёмноцентрированную тетрагональную кристаллическую решетку и обладает сравнительно высокой твёрдостью. Д1, Д16, Д20 и т. Поставляются в виде сортового проката в отожженном и термически упрочненном состоянии. Упрочняющая термическая обработка состоит из закалки и естественного старения. После закалки структура состоит из пересыщенного раствора и нерастворимых фаз, образуемых примесями. При естественном старении образуются зоны ГиньеПрестона, богатые медью и магнием. Они значительно тормозят перемещение дислокаций, что и является причиной возрастания прочности при старении. Старение продолжается пять—семь суток. После закалки и искусственного старения сплавы обладают лучшей пластичностью и менее чувствительны к концентраторам напряжений. Кроме дуралюминов к термически упрочняемым деформируемым сплавам относятся следующие алюминиевые сплавы: По химическому составу ковочные сплавы близки к дуралюминам, отличаясь от них более высоким содержанием кремния. Эти элементы увеличивают неустойчивость твердого расплава, ускоряют его распад и усиливают старение сплава. Сплавы применяют для высоконагруженных деталей, конструкций, работающих в условиях напряжения сжатия. Основные требования к литейным алюминиевым сплавам — сочетание хороших литейных свойств высокой жидкотекучести, небольшой усадки, малой склонности к образованию горячих трещин и пористости с оптимальными механическими и химическими сопротивление коррозии свойствами. К литейным относятся сплавы эвтектического состава на ос-. Такая структура обладает низкими механическими свойствами. Это приводит к увеличению пластичности и прочности. Для легирования силуминов используют магний, медь, марганец, титан. Растворяясь в алюминии, они повышают прочность, твёрдость. Медь улучшает обрабатываемость резанием, титан оказывает модифицирующее действие. Медь и магний, обладая переменной растворимостью в алюминии, способствует упрочнению силуминов при термической обработке, состоящей из закалки и искусственного старения. Легированные силумины применяют для средних и крупных литых деталей ответственного назначения: CuAl 2 и Al 7 Cu 2 Fe , поэтому их применяют в закалённом состоянии, когда эти соединения переведены в твёрдый раствор. Так как эти сплавы малоустойчивы против коррозии, то отливки подвергают анодированию, химическому оксидированию и окраске. Дополнительное легирование бериллием, титаном и цирконием вызывает измельчение зерна и затормаживание процесса естественного старения, приводящего к снижению пластичности и коррозионной стойкости. Полимеры от греческого polymeres — состоящий из многих частей, многообразный, от poly — много и meros — доля, часть — соединения с высокой молекулярной массой, молекулы которых состоят из большого числа регулярно или нерегулярно повторяющихся групп атомов — звеньев. Молекулы, состоящие из многочисленных элементарных звеньев мономеров одинакового химического состава и структуры, называются макромолекулами. Свойства вещества определяются не только химическим составом этих макромолекул, но и их взаимным расположением и строением. Поперечное сечение макромолекулы составляет, как правило, несколько нанометров, а длина достигает нескольких тысяч нанометров или нескольких микрометров, поэтому макромолекулы обладают хорошей гибкостью. По форме макромолекул полимеры делят на линейные цеповидные , разветвленные, плоские, ленточные лестничные , пространственные или сетчатые рис. Полимеры с линейной структурой эластичны, при нагревании размягчаются, растворимы в органических растворителях. Полимеры с сетчатой структурой обладают наибольшей прочностью и теплостойкостью. По фазовому состоянию полимеры подразделяют на аморфные и кристаллические. Аморфные полимеры однофазны и построены из цепных молекул, собранных в пачки рис. Пачка состоит из многих рядов макромолекул, расположенных последовательно друг за другом. Пачки способны перемещаться относительно соседних элементов, так как они являются структурными элементами. В случае образования кристаллической структуры атомы соседних цепей расположены в правильном трехмерном порядке, образуя определенную пространственную решетку. Кристалличность сообщает полимеру большую жесткость и твердость, а также теплостойкость. При длительном хранении, эксплуатации и переработке надмолекулярные структуры могут претерпевать изменения. По полярности полимеры подразделяют на полярные и неполярные. Полярность определяется наличием в их составе диполей— разобщенных центров распределения положительных и отрицательных зарядов. Все полимеры по отношению к нагреву подразделяют на термопла-. Термопластичные полимеры при нагреве размягчаются, даже плавятся, при охлаждении затвердевают; этот процесс обратим. Структура макромолекул таких полимеров линейная или разветвленная. Термореактивные полимеры на первой стадии образования имеют линейную структуру и при нагреве размягчаются, затем вследствие протекания химических реакций затвердевают образуется пространственная структура и в дальнейшем остаются твердыми. Для удобства изучения связи, состава и структуры со свойствами полимеров их можно классифицировать по различным признакам составу, форме макромолекул, фазовому состоянию, полярности, отношению к нагреву. По составу все полимеры подразделяют на органические , эле-. Органическими полимерами являются смолы и каучуки. Элементоорганические соединения содержат в составе основной цепи неорганические атомы Si , Тi , А1 , сочетающиеся с органическими радикалами СН 3 , С 6 Н 5 , СН 2. Эти радикалы придают материалу прочность и эластичность,. К неорганическим полимерам относятся силикатные стекла, керамика, слюда, асбест. В составе этих соединений углеродного скелета нет. Основу неорганических материалов составляют оксиды кремния, алюминия, магния, кальция и др. Пластические массы пластмассы, пластики — материалы на основе природных или синтетических полимеров, способные под влиянием нагревания и давления формоваться в изделия сложной конфигурации и затем устойчиво сохранять приданную форму. Свойства пластмасс зависят от состава отдельных компонентов, их сочетания и количественного соотношения, что позволяет изменять характеристики пластиков в достаточно широких пределах. В зависимости от числа компонентов все пластмассы подразделяются на простые и композиционные. Простые полиэтилен, полистирол и т. Свойства связующего во многом определяют физико-механические и технологические свойства пластмассы. По характеру связующего вещества пластмассы подразделяют на термопластичные термопласты , получаемые на основе термопластичных полимеров, и термореактивные реактопласты , получаемые на основе термореактивных смол. Материал отличается большой упругостью и малой хрупкостью. Обычно термопласты изготавливают без наполнителя. Но в последние годы стали применять термопласты с -на полнителями в виде минеральных и синтетических волокон органопласты. Реактопласты после отверждения и перехода связующего вещества. Особенностями пластмасс являются малая плотность, низкая теплопроводность, значительное тепловое расширение в десять—тридцать раз больше, чем у стали , хорошие электроизоляционные свойства, высокая химическая стойкость, высокие фрикционные и антифрикционные свойства, меньшее количество отходов. Механические свойства пластмасс зависят не только от их структуры, но и от физического состояния и температуры. Пластмассы могут находиться в трех физических состояниях: При стеклообразном состоянии твердом или аморфном атомы, входящие в состав молекулярной цепи, совершают колебательные движения около положения равновесия; движения звеньев и перемещения макромолекул не происходит. При высокоэластичном состоянии материал характеризуется способностью к большим обратимым изменениям формы при небольших нагревах, за счет колебания звеньев и приобретения макромолекулой способности изгибаться. Вязкотекучее состояние напоминает жидкое, но отличается очень большой вязкостью, за счет подвижности всей макромолекулы. Конструкционные пластмассы в зависимости от показателей механической прочности подразделяют на три основные группы: Основными технологическими свойствами пластмасс являются теку-. Текучесть — способность материалов заполнять форму при определенных температуре и давлении, зависит от вида и содержания в материале смолы, наполнителя, пластификатора, смазочного материала, а также от конструктивных особенностей пресс-формы. Под усадкой понимают абсолютное или относительное уменьшение размеров детали по сравнению с размером полости пресс-формы. В абсолютной величине усадки наибольшую долю составляет разность между температурными коэффициентами материала пресс-формы и материала детали. Величина усадки зависит от физико-химических свойств связующей смолы, количества и природы наполнителя, содержания в нем влаги и летучих веществ, температурного режима переработки и других факторов. Усадку необходимо учитывать при проектировании пресс-формы. Продолжительность процесса перехода реактопластов из высокоэластичного или вязкотекучего состояния в состояние полной полимеризации определяет скорость отверждения. Скорость отверждения полимеризации зависит от свойств связующего термореактивной смолы и темпера-. Низкая скорость отверждения увеличивает время выдержки материала в пресс-форме под давлением и снижает производительность процесса. Повышенная скорость отверждения может вызвать преждевременную полимеризацию материала в пресс-форме, в результате чего отдельные участки формующей полости не будут заполнены прессматериалом. Под термостабильностью понимают время, в течение которого термопласт выдерживает определенную температуру без разложения. Высокую термостабильность имеют полиэтилен, полипропилен, полистирол и др. Переработка их в детали сравнительно проста. Для материалов с низкой термостабильностью полиформальдегид, поливинилхлорид и др. Резиной от латинского resina — смола называется продукт специальной обработки вулканизации смеси каучука и серы с различными добавками наполнители, пластификаторы, активаторы вулканизации, антиоксиданты и др. Резина как технический материал отличается от других материалов высокими эластическими свойствами, которые присущи каучуку. Кроме отмеченных особенностей, для резиновых материалов характерны высокая стойкость к истиранию, газо- и водонепроницаемость, химическая стойкость, электроизолирующие свойства и небольшая плотность. Основой всякой резины служит натуральный каучук НК или синтетический СК , который и определяет основные свойства резинового материала. Для улучшения физико-механических свойств каучуков вводятся различные добавки ингредиенты. Механические свойства резины прочность при растяжении, напряжение при заданном относительном удлинении, твердость, износостойкость, усталостная выносливость и др. Резиновые клеи — это растворы каучуков или резиновых смесей в органических растворителях. В зависимости от типа каучука, на основе которого готовят клей, различают резиновые клеи специального и общего назначения. Резиновые клеи применяют при сборке резиновых и резинотканевых изделий, в производстве резиновых тканей и т. Герметики, герметизирующие составы — полимерные композиции,. Герметики широко применяют в авиации, автомобилестроении, судостроении, строительстве. Они используются также в областях, не связанных с их основным назначением, например для изготовления точных слепков и отливок в технике зубопротезирования и криминалистике. Стекло неорганическое — прозрачный бесцветный или окрашенный хрупкий материал, получаемый при остывании расплава, содержащего стеклообразующие компоненты оксиды кремния, бора, алюминия, фосфора, титана, циркония и др. По типу стеклообразующего компонента различают стекло неорганическое силикатное на основе SiO 2 , боратное В 2 О 3 , боросиликатное, алюмосиликатное и др. Схема непрерывной структурной сетки стекла: Благодаря возможности придавать неорганическому стеклу разнообразные свойства, оно широко распространено в различных отраслях техники, строительстве, декоративном искусстве и быту. Стекло органическое — техническое название прозрачных пластмасс на основе полистирола, поливинилхлоридов, поликарбонатов и др. По сравнению с неорганическим стеклом органическое отличается относительно небольшой плотностью и повышенной прочностью. Органическое стекло малочувствительно к ударам, толчкам и не дает опасных осколков. Применяется для изготовления трехслойного стекла для остекления самолетов, автомобилей и др. Из него изготавливают детали приборов, линзы, светофильтры и бытовые изделия. За рубежом их называют стеклокерамикой, пирокерамами. Ситаллы получают на основе неорганических стекол путем их полной или частичной управляемой кристаллизации. По структуре и технологии получения ситаллы -за нимают промежуточное положение между обычным стеклом и керамикой. От неорганических стекол они отличаются кристаллическим строением, а от керамических материалов — более мелкозернистой и однородной микрокристаллической структурой рис. Схема кристаллизации стекла при образовании ситаллов с помощью катализаторов. Ситаллы получают путем плавления стекольной шихты специального состава с добавкой катализаторов, охлаждения расплава до пластичного состояния и формования из него изделий методами стекольной технологии и последующей кристаллизации. Ситалловые изделия получают также порошковым методом спекания. В отличие от обычного стекла, свойства которого определяются в основном его химическим составом, для ситаллов решающее значение имеют структура и фазовый состав. Причина ценных свойств ситаллов заключается в их исключительной мелкозернистости, почти идеальной поликристаллической структуре. В них совершенно отсутствует всякая пористость и усадка материала при его переработке незначительна. Большая абразивная стойкость делает их малочувствительными к поверхностным дефектам. Материалы обладают высокой химической устойчивостью к кислотам и щелочам, высокой жаростойкостью, газоне-. Применение ситаллов определяется их свойствами. Из ситаллов изготавливают подшипники, детали для двигателей внутреннего сгорания, трубы для химической промышленности, оболочки вакуумных электронных приборов, детали радиоэлектроники. Ситаллы используют в качестве жаростойких покрытий. Графит — минерал, наиболее устойчивая кристаллическая модификация чистого углерода. Кристаллическая решетка графита— слоистая структура, состоящая из шестиугольных слоев атомов углерода c парамет-. Графит встречается в природе, а также его получают искусственным путем. Физико-механические свойства искусственного графита зависят от природы исходного сырья, технологии получения, плотности, степени ориентации кристаллов и др. Графит хорошо проводит электрический ток. Неплавок, устойчив при нагревании в отсутствие воздуха температура плавления графита под давлением свыше атм. В качестве исходных материалов для производства технического графита применяют твердое сырье — нефтяной кокс и каменноугольный пек в качестве связующего вещества. Заготовки формуются в процессе прессования или выдавливания. В частности, при получении алюминия используются сразу два свойства графита: Газообразность продукта означает, что он выходит из электролизера сам, и не требует специальных мер по его удалению из зоны реакции. Это свойство существенно упрощает технологию производства алюминия. Композиционными материалами, или композитами, называют мате-. Сравнительно пластичный компонент, непрерывный во всем объеме композиционного материала, называется матрицей. Более прочный и твердый компонент, прерывистый и разъединенный в объеме композита, называется арматурой. Матрица связывает композицию и придает ей нужную форму. В зависимости от материала матрицы различают композиционные материалы с. МКМ и с неметаллической матрицей: По типу упрочняющих наполнителей композиционные материалы подразделяют на дисперсно-упрочненные , армированные волокнистые и. В дисперсно-упрочненные композиционные материалы искусственно вводят мельчайшие равномерно распределенные тугоплавкие частицы карбидов, оксидов, нитридов и другие, не взаимодействующие с матрицей и не растворяющиеся в ней вплоть до температуры плавления фаз. Чем мельче частицы наполнителя и меньше расстояния. В дисперсноупрочненных композиционных материалах матрица является основным несущим элементом. Арматурой в армированных композиционных материалах могут быть волокна различной формы нити, ленты, сетки разного плетения. Прочность таких композиционных материалов определяется прочностью армирующих волокон, которые воспринимают основную нагрузку. Армирование дает больший прирост прочности, но дисперсное упрочнение технологически легче осуществимо. Слои волокон в таком композиционном материале могут иметь различную ориентацию. Возможно поочередное использование слоев матрицы из сплавов с различными механическими свойствами. Из освоенных промышленностью композиционных материалов ведущее место занимают металлические композиционные материалы на основе алюминия и его сплавов. Использование алюминия в качестве матричного материала обусловлено широким распространением его в технике, низкой плотностью, коррозионной стойкостью, возможностью регулировать механические свойства алюминиевых сплавов термической обработкой и подвергать их различным видам обработки давлением и литья. САП спеченная алюминиевая пудра , которые представляют собой алю-. Алюминиевый порошок получают распылением расплавленного металла с - по следующим измельчением в шаровых мельницах до размера около1 мкм в присутствии кислорода. С увеличением длительности помола пудра становится мельче и в ней повышается содержание оксида алюминия. Из них изготавливают штоки поршней, лопатки компрессоров, оболочки тепловыделяющих элементов и трубы теплообменников. Армирование алюминия и его сплавов стальной проволокой повышает их прочность, увеличивает модуль упругости, сопротивление усталости и расширяет температурный интервал службы материала. Армирование короткими волокнами проводят методами порошковой металлургии, состоящими из прессования с последующей гидроэкструзией или прокаткой заготовок. При армировании непрерывными волокнами композиций типа сэндвич, состоящих из чередующихся слоев алюминиевой фольги и волокон, применяют прокатку, горячее прессование, сварку взрывом, диффузионную сварку. Получают композиции с бериллиевой проволокой диффузионной сваркой пакетов из чередующихся слоев бериллиевой проволоки и матричных листов. Из алюминиевых сплавов, армированных стальной и бериллиевой проволоками, изготавливают корпусные детали ракет и топливные баки. Недостатком углеродных волокон является их хрупкость и высокая реакционная способность. Технологически наиболее просто осуществимо протягивание пучков углеродных волокон через расплав алюминия. Этот материал используют также для изготовления лопаток турбин авиационных газотурбинных двигателей. Композиционные материалы с неметаллической матрицей нашли широкое применение в промышленности. В качестве неметаллических матриц используют полимерные, углеродные и керамические материалы. Из полимерных матриц наибольшее распространение получили эпоксидная, фенолоформальдегидная, полиамидная. Угольные матрицы коксованные или получают из синтетических полимеров, подвергнутых пиролизу разложение, распад. Матрица связывает композицию, придавая ей форму. Свойства композиционных материалов зависят от состава компонентов, их сочетания, количественного соотношения и прочности связи между ними. Содержание упрочнителя в ориентированных материалах составляет 60—80 об. Чем выше прочность и модуль упругости волокон, тем выше прочность и жесткость композиционного материала. Свойства матрицы определяют прочность композиции при сдвиге и сжатии и сопротивление усталостному разрушению. По виду упрочнителя композиционные материалы классифицируют на стекловолокниты , карбоволокниты с углеродными волокнами, бороволокниты и органоволокниты. В слоистых материалах волокна, нити, ленты, пропитанные связующим компонентом, укладываются параллельно друг другу в плоскости укладки. Плоскостные слои собираются в пластины. Для работы материала в изделии важно учитывать направление действующих нагрузок. Можно создавать материалы как с изотропными, так и с анизотропными свойствами. Можно укладывать волокна под разными углами, варьируя свойства композиционных материалов. От порядка укладки слоев по толщине пакета зависят изгибные и крутильные жесткости материала. Применяется укладка упрочнителей из трех, четырех и более нитей. Наибольшее применение имеет структура из трех взаимно перпендикулярных нитей. Упрочнители могут располагаться в осевом, радиальном и окружном направлениях. Трехмерные материалы могут быть любой толщины в виде блоков, цилиндров. Объемные ткани увеличивают прочность на отрыв и сопротивление сдвигу по сравнению со слоистыми. Система из четырех нитей строится путем расположения упрочнителя по диагоналям куба. Структура из четырех нитей равновесна, имеет повышенную жесткость при сдвиге в главных плоскостях. Однако создание четырех направленных материалов сложнее, чем трех направленных. Наиболее эффективными с точки зрения использования в самых жестких условиях сухого трения являются антифрикционные материалы на основе политетрафторэтилена ПТФЭ. Для ПТФЭ характерен достаточно высокий статический коэффициент трения, однако в процессе трения скольжения на поверхности ПТФЭ образуется очень тонкий слой высокоориентированного полимера, способствующий выравниванию статического и динамического коэффициентов трения и плавному движению при скольжении. Такое поведение ПТФЭ при трении обусловило его широкое применение в промышленности, где главным образом используют ненапол-. Во многих случаях несмазываемые подшипники должны работать при более высоких скоростях трения. При этом для не наполненного ПТФЭ характерны высокие значения коэффициента трения и скорости износа. В качестве материалов для несмазываемых подшипников, работающих в таких условиях, широкое применение нашли композиционные материалы, чаще всего на основе ПТФЭ. Наиболее простым путем уменьшения относительно высокой скорости износа ПТФЭ при сухом трении является введение порошкообразных наполнителей. При этом повышается сопротивление ползучести при сжатии и наблюдается значительное увеличение износостойкости при сухом трении. Введение оптимального количества наполнителя позволяет повысить сопротивление износу до 10 4 раз. Полимеры и композиционные материалы на их основе обладают уникальным комплексом физико-механических свойств, благодаря которым они успешно конкурируют с традиционными конструкционными сталями. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Превращения в твердом состоянии. Диаграмма состояния сплавов с полиморфными превращениями компонентов и эвтектоидным превращением. Литье в металлические формы, под давлением, центробежное литье. Сравнительные характеристики прочности жаропрочных сталей и сплавов на основе никеля и кобальта 5. Жаростойкие стали и сплавы Жаростойкость — способность металла сопротивляться окислению в газовой среде или в других окислительных средах при повышенных температурах. Жаростойкие стали и сплавы разделены на следующие группы: Инструментальные стали и сплавы для обработки материалов резанием К инструментальным относят стали и сплавы, применяемые для обработки материалов резанием и давлением и обладающие определенными свойствами твердостью, теплостойкостъю красностойкостью , износостойкостью, прокаливаемостью и др. Стали для режущего инструмента резцы, сверла, фрезы, протяжки, метчики, пилы и. Углеродистые инструментальные стали У7—У13, У7А—У13А яв- ляются наиболее дешевыми. Их применяют для изготовления малоответ-. Схема режима термической обработки быстрорежущей стали. Порошковая быстрорежущая сталь характеризуется более однород- ной и мелкозернистой структурой, более равномерным распределением карбидной фазы, меньшей деформируемостью при термической обработке, лучшей шлифуемостью, более высокими технологическими и механическими свойствами, чем стали аналогичных марок, полученных по традиционной технологии. В — карбид вольфрама, Т — карбид титана, ТТ — карбиды титана и тантала, КНТ — карбонитрид титана, К — кобальт, Н — никель. Инструментальные стали для обработки давлением Штамповые стали , применяемые для изготовления инструмента, предназначенного для изменения формы материала деформированием без снятия стружки, по условиям работы делят на стали для холодного и горя- чего деформирования. Штамповые стали для холодного деформирования должны иметь вы- сокую твердость, износостойкость, повышенную вязкость особенно для инструментов работающих при динамических нагрузках и теплостойко-. Высокопрочные стали с повышенной ударной вязкостью имеют вы- сокую прочность и пониженную теплостойкость и предназначены для изготовления инструмента, работающего при динамическом нагружении. Сопротивление термической усталости разгаростойкость — специ- фическое свойство штамповых сталей, характеризует устойчивость стали к образованию поверхностных трещин при многократных теплосменах. Твердость стали после закалки зависит от содержания в мартенсите углерода и леги- рующих элементов. Для повышения стойкости штампов против истирания их дополнительно. Титан и его сплавы Важнейшее преимущество титана и титановых сплавов перед другими конструкционными материалами — это высокая удельная прочность и жаропрочность в сочетании с хорошей коррозионной стойкостью, практическое отсутствие хладноломкости наряду с высокой удельной прочностью. Влияние примеси кислорода на механические свойства титана Кроме того, ухудшается обработка давлением, свариваемость и коррозионная стойкость. Элементы, легирующие титан, подразделяются на: Для повышения рабочих характеристик жаропрочных сплавов с высоким содержанием алюминия главным образом используют добавки вана- дия, молибдена и вольфрама. По уровню характеристик прочности титановые сплавы классифици- руют на высокопластичные и малопрочные , среднепрочные и высокопрочные , жаропрочные , коррозионно-стойкие. Медь и её сплавы Медь действительно цветной металл: По ГОСТ —78 производится 11 марок меди в зависимости от содержания приме- сей, например: По химическому составу более широко известно деление медных сплавов на латуни и бронзы. Влияние содержания цинка на свойства латуней Специальные многокомпонентные латуни содержат и другие легирующие элементы: В них содержание компонента указывается после буквы обозначени: Механические свойства литейных латуней существенно зависят от способа получения отливок— песчано-глинистые формы, керамические или кокиль. Из литейных латуней изготавливают паровые и воздушные клапаны, корпуса кранов, пробки топливной и воздушной аппаратуры. Бронзы различают по химическому. Бронзы называют по наличию легирующего элемента в её составе: Легируют алюминиевые бронзы железом, никелем, марганцем и др. Бериллиевую бронзу применяют в виде пружин в часовых ме- ханизмах, электроаппаратуре, в качестве упругих контактов. Алюминиевые сплавы классифицируют по технологии изготовления, способности к упрочнению термической обработкой и другим свойствам рис. Классификация алюминиевых сплавов Технические алюминиевые сплавы подразделяют на две группы: Полимеры и пластмассы Полимеры от греческого polymeres — состоящий из многих частей, многообразный, от poly — много и meros — доля, часть — соединения с высокой молекулярной массой, молекулы которых состоят из большого числа регулярно или нерегулярно повторяющихся групп атомов — звеньев. Все полимеры по отношению к нагреву подразделяют на термопла- стичные и термореактивные. По составу все полимеры подразделяют на органические , эле- ментоорганические , неорганические. Эти радикалы придают материалу прочность и эластичность, а неорганические атомы сообщают повышенную теплостойкость. Помимо связующего в состав композиционных пластмасс входят: Основными технологическими свойствами пластмасс являются теку- честь, усадка, скорость отверждения реактопластов и термостабиль- ность термопластов. Резиновые и клеящие материалы Резиной от латинского resina — смола называется продукт специальной обработки вулканизации смеси каучука и серы с различными добавками наполнители, пластификаторы, активаторы вулканизации, антиоксиданты и др. Резину подразделяют на две группы: Герметики, герметизирующие составы — полимерные композиции, применяемые для обеспечения непроницаемости болтовых или заклепочных соединений металлических конструкций, стыков между панелями наружных стен зданий и т. Стекло, ситаллы, графит Стекло неорганическое — прозрачный бесцветный или окрашенный хрупкий материал, получаемый при остывании расплава, содержащего стеклообразующие компоненты оксиды кремния, бора, алюминия, фосфора, титана, циркония и др. Схема кристаллизации стекла при образовании ситаллов с помощью катализаторов Ситаллы получают путем плавления стекольной шихты специального состава с добавкой катализаторов, охлаждения расплава до пластичного состояния и формования из него изделий методами стекольной технологии и последующей кристаллизации. Обладают высокой твердостью микротвердость — МПа и износостойко- стью. Использование графита основано на ряде его уникальных свойств: Композиционными материалами, или композитами, называют мате- риалы, состоящие из сильно различающихся по свойствам друг от друга, взаимно нерастворимых компонентов. В зависимости от материала матрицы различают композиционные материалы с металлической матрицей или металлические композиционные материалы МКМ и с неметаллической матрицей: Схема строения композиционных материалов: Композиционные материалы с металлической матрицей. К этому виду композиционных материалов относятся материалы типа САП спеченная алюминиевая пудра , которые представляют собой алю- миний, упрочненный дисперсными частицами оксида алюминия. Даль- нейшая технология производства изделий и полуфабрикатов из САП включает холодное прессование, предварительное спекание, горячее прессование, прокатку или выдавливание спеченной алюминиевой заготовки в форме готовых изделий, которые можно подвергать дополнительной термической обработке. Композиционные материалы с неметаллической матрицей. При изменении направления скольжения наличие ориентированной поверхностной пленки вызывает временное увеличение коэффициента трения, значение которого снова уменьшается по мере переориентации поверхностного слоя. Полимеры и композиционные материалы на их основе обладают уникальным комплексом физико-механических свойств, благодаря которым они успешно конкурируют с традиционными конструкционными сталями и сплавами, а в ряде случаев без применения полимерных материалов невозможно обеспечить требуемые функциональные характеристики и работоспособность специальных изделий и машин. Высокая технологичность и малая энергоемкость технологий переработки пластмасс в изделия в сочетании с вышеназванными достоинствами ПКМ делают их весьма перспективными материалами для деталей машин различного назначения. Механические свойства литейных латуней существенно зависят от.
https://gist.github.com/892fef0527a7594da0e01f6e335eeb80
https://gist.github.com/074783dd19dd5e70fd30acc57c930ce0
https://gist.github.com/1a1361cf696a798618240cb895576766