Они представляют собой спеченные порошковые материалы, основой которых служат карбиды тугоплавких металлов, а связующим — кобальт. Их теплостойкость доходит до 900-1000°С, а твердость HRA 80-97.
Твердые сплавы делятся на три группы. Вольфрамовые изготовляются на основе карбида вольфрама и кобальта. Маркируются буквами ВК и цифрой показывающей содержание кобальта в % (ВК2, ВК6, ВК10). Титановольфрамовые твердые сплавы содержат дополнительно карбид титана. Они маркируются буквами Т, К и цифрами. После буквы Т указывается содержание карбида титана в %, а после буквы К кобальта (Т15К10, Т15К6). Титанотанталовольфрамо в ые твердые сплавы содержат ддополнительно карбид титана. Маркируются буквами ТТ, после которых указывается суммарное содержание карбидов титана и тантала в % и буквой К, после которой указывается содержание кобальта (TT7KI2, ТТ10К8).
Твердые сплавы изготавливаются в виде пластин которые припаиваются к державке из углеродистой стали. Применяют твердые сплавы для резцов, сверл, фрез и другого инструмента. Главный недостаток твердых сплавов — высокая хрупкость.
Таблица 10
Твердые металлокерамические сплавы, их маркировка, применение
| Группа , марки | Применение | Обозначение |
| Твердые сплавы А)вольфрамовая группа ВК3, ВК4, ВК8 | Режущий инструмент для обработки чугуна, цв.мет. | В-вольфрамовая группа, к –колбольт с его содержанием (цифра) |
| Твердые сплавы Б)титано-вольфрамовая группа Т5К10, Т15К6 | Режущий инструмент для обработки стали | Т-титано-вольфрамовая группа, 5 - %карбид титана, К10-105кобальта, остальное – карбид вольфрама |
| Твердые сплавы В)титано-тантано-вольфрамовая группа ТТ7К12 | Режущий инструмент | ТТ7-7%карбидов титана и тантала, 125кобальта, остальное- карбид вольфрама |
Пластические массы
Свойства, состав и классификация пластмасс. Пластическими массами (пластмассами) называются материалы, получаемые на основе природных или синтетических полимеров. Пластмассы являются важнейшими современными конструкционными материалами. Они обладают рядом ценных свойств: малой плотностью (до 2 г/см3), высокой удельной прочностью, низкой теплопроводностью, химической стойкостью, хорошими электроизоляционными свойствами, звукоизоляционными свойствами. Некоторые пластмассы обладают оптической прозрачностью, фрикционными и антифрикционными качествами, стойкостью к истиранию и др. Кроме того, пластмассы имеют хорошие технологические свойства: легко формуются, прессуются, обрабатываются резанием, их можно склеивать и сваривать. Недостатками пластмасс являются низкая теплостойкость, низкая ударная вязкость, склонность к старению дня ряда пластмасс.
Основой пластмасс являются полимерные связующие вещества. Кроме связующих в состав пластмасс входят: наполнители для повышения прочности и придания специальных свойств; пластификаторы для повышения пластичности, что необходимо при изготовлении изделий из пластмасс; отвердители, ускоряющие переход пластмасс в неплавкое, твердое и нерастворимое состояние; стабилизаторы, предотвращающие или замедляющие процесс старения; красители.
По поведению при нагреве все пластмассы делятся на термопластичные и термореактивные. Термопластичные при неоднократном нагревании и охлаждении каждый раз размягчаются и затвердевают. Термореактивные при нагревании размягчаются, затем еще до охлаждения затвердевают (вследствие протекания химических реакций) и при повторном нагревании остаются твердыми.
По виду наполнителя пластмассы делятся на порошковые, волокнистые, слоистые, газонаполненные и пластмассы без наполнителя.
По способу переработки в изделия пластмассы подразделяются на литьевые и прессовочные. Литьевые перерабатываются в изделия методами литьевого прессования и являются термопластичными. Прессовочные перерабатываются в изделия методами горячего прессования и являются термореактивными.
По назначению пластмассы делятся на конструкционные, химически стойкие, прокладочные и уплотнительные, фрикционные и антифрикционные, теплоизоляционные и теплозащитные, электроизоляционные, оптически прозрачные, облицовочно-декоративные и отделочные.
Классификация пластмасс
Слоистые пластмассы получают прессованием (или намоткой) слоистых наполнителей, пропитанных смолой. Они обычно выпускаются в виде листов, плит, труб, из которых механической обработкой получают различные детали.
Текстолит — это материал, полученный прессованием пакета кусков хлопчатобумажной ткани, пропитанной смолой. Обладает хорошей способностью поглощать вибрационные нагрузки, электроизоляционными свойствами. Теплостоек до 80°С. Стеклотекстолит отличается от текстолита тем, что в качестве наполнителя используется стеклоткань. Более прочен и теплостоек, чем текстолит, имеет лучшие электроизоляционные свойства. В асботекстолите наполни ivjicm является асбестовая ткань. Кроме электроизоляционных, ни имеет хорошие теплоизоляционные и фрикционные свойства. Гетинакс представляет собой материал, полученный прессованием нескольких слоев бумаги, пропитанной смолой. Он обладает электроизоляционными свойствами, устойчив к действию химикатов, может применяться при температуре до 120-140°С. Стекловолокнистый анизотропный материал (СВАМ) получают прессованием листов стеклошпона, пропитанных смолой. Стеклошпон изготовляется из стеклянных нитей, которые склеиваются между собой сразу после изготовления. Листы стеклошпона располагаются в материале так, чтобы волокна соседних листов располагались под углом 90°. СВАМ обладает высокой прочностью, хорошими электроизоляционными свойствами, теплостоек до 200-400°.
Волокнистые пластмассы представляют собой композиции из волокнистого наполнителя, пропитанного смолой. Они делятся на волокниты, асбоволокниты и стекловолокниты.
В волокнитах в качестве наполнителя применяется хлопковое подокно. Они используются для относительно крупных деталей обще-технического назначения с Повышенной стойкостью к ударным нагрузкам. Асбоволокниты имеют наполнителем асбест — волокнистый минерал, расщепляющийся на тонкое волокно диаметром 0,5 мкм. Обладают теплостойкостью до 200°С, устойчивостью к ударным воздействиям, химической стойкостью, электроизоляционными и фрикционными свойствами. Стекловолокниты имеют в качестве наполнителя короткое стекловолокно или стеклонити. Прочность, электроизоляционные свойства и водостойкость стекловолокнитов выше, чем у волокнитов. Применяются для изготовления деталей, обладающих повышенной прочностью.
Порошковые пластмассы в качестве наполнителя используют органические порошки (древесная мука, порошкообразная целлюлоза) и минеральные порошки (молотый кварц, тальк, цемент, графит). Эти пластмассы обладают невысокой прочностью, низкой ударной вязкостью, электроизоляционными свойствами. Пластмассы с органическими наполнителями применяются для ненагруженных деталей общетехнического назначения — корпусов приборов, рукояток, кнопок. Минеральные наполнители придают порошковым пластмассам химическую стойкость, водостойкость, повышенные электроизоляционные свойства.
Рассмотренные выше пластмассы со слоистыми, волокнистыми и порошковыми Наполнителями имеют чаще всего термореактивные связующие, ХОТЯ имеются пластмассы с термопластичными связующими.
Пластмассы без наполнителя чаще всего являются термопластичными материалами. Рассмотрим наиболее важные из них.
Полиэтилен (-СН2-СН,-)n - продукт полимеризации бесцветного газа — этилена. Один из самых легких материалов (плотность 0,92 г/см3), имеет высокую эластичность, химически стоек, морозостоек. 11едостатки — склонность к старению и невысокая теплостойкость (до 6ОС). Используется для изготовления пленки, изоляции проводов, изготовления коррозионно-стойких труб, уплотнительных деталей. Занимав! норное место в общем объеме производства пластмасс.
Полипропилен (-CH2-CHC6H5-)n — продукт полимеризации газа пропилена. По свойствам и применению аналогичен полиэтилену, но более теплостоек (до 150°С) и менее морозостоек (до -10°С).
Поливинилхлорид (-СН2-СНС1-)n используется для производства винипласта и пластиката. Винипласт представляем' собой твердый листовой материал, полученный из поливинилхлорида без добавки пластификаторов. Обладает высокой прочностью, химической стойкостью, электроизоляционными свойствами. Пластикат получают при добавлении в поливинилхлорид пластификаторов, повышающих его пластичность и морозостойкость.
Полистирол (-СН2-СНС6Н5-)n — твердый, жесткий, прозрачный полимер. Имеет очень хорошие электроизоляционные свойства. Его недостатки — низкая теплостойкость, склонность к старению и растрескиванию. Используется в электротехнической промышленности.
Органическое стекло — прозрачный термопластичный материал на основе полиакриловой смолы. Отличается высокой оптической прозрачностью, в 2 раза легче минеральных стекол, обладает химической стойкостью. Недостатки — низкая твердость и низкая теплостойкость. Используется для остекления в автомобиле- и самолетостроении, для прозрачных деталей в приборостроении.
Фторопласты имеют наибольшую термическую и химическую стойкость из всех термопластичных полимеров. Фторопласт-4 (-CF2-CF2-)n водостоек, не горит, не растворяется в обычных растворителях, облачает электроизоляционными и антифрикционными свойствами. Применяется для изготовления изделий, работающих в агрессивных средах при высокой температуре, электроизоляции и др. Фторопласт-3 (-CF2-CFCl-)n по свойствам и применению аналогичен фторопласту-4, уступая ему по термо- и химической стойкости и превосходя по прочности и твердости.
Газонаполненные пластмассы представляют собой материалы на основе синтетических смол, содержащие газовые включения. В винипластах поры, заполненные газом, не соединяются друг с другом и образуют замкнутые объемы. Они отличаются малой плотностью (0,02-0,2 г/см3), высокими тепло-, звуко- и электроизоляционными свойствами, водостойкостью. Недостатки пенопластов — низкая прочность и низкая теплостойкость (до 60°С). Используются для теплоизоляции и звукоизоляции, изготовления непотопляемых плавательных средств, в качестве легкого заполнителя различных конструкции. Мягкие виды пенопластов используются для изготовления мебели, амортизаторов и т.п.
Поропласты это газонаполненные пластмассы, поры которых сообщаются между собой. Их плотность составляет 0,02-0,5 г/см3. Они представляют собой мягкие эластичные материалы, обладающие водопоглощением.
Резиновые материалы
Резина представляет собой искусственный материал, получаемый в результате специальной обработки резиновой смеси, основным компонентом которой является каучук. Каучук — это полимер, отличительной особенностью которого является способность к очень большим обратимым деформациям при небольших нагрузках. Это свойство объясняется строением каучука. Его макромолекулы имеют вытянутую извилистую форму. При нагрузке происходит выпрямление макромолекул, что и объясняет большие деформации. При разгрузке макромолекулы принимают исходную форму. Различают натуральный и синтетический каучук. Натуральный каучук добывают из некоторых видов тропических растений в незначительных количествах. Поэтому производство резины основано на применении синтетических каучуков. Сырьем для производства синтетического каучука служит спирт, на смену которому приходит нефтехимическое сырье.
Резину получают из каучука путем вулканизации, т.е. в процессе химического взаимодействия каучука с вулканизатором при высокой температуре. Вулканизатором чаще всего является сера. В процессе вулканизации сера соединяет нитевидные молекулы каучука и образуется пространственная сетчатая структура. В зависимости от количества серы получается различная частота сетки. При введении 1-5% серы образуется редкая сетка и резина получается мягкой. С увеличением содержания серы сетка становится все более частой, а резина более твердой. Приблизительно при 30% серы получается твердый материал, называемый эбонитом.
Кроме каучука и вулканизатора в состав резины входит ряд других веществ. Наполнители вводят в состав резины от 15 до 50% к массе каучука. Активные наполнители (сажа, оксид цинка и др.) служат для повышения механических свойств реши. Неактивные наполнители (мел, тальк и др.) снижают стоимость резиновых изделий. Пластификаторы (парафин, вазелин, стеариновая кислота, мазут, канифоль, и др.) предназначены для облегчения переработки резиновой смеси, повышения пластичности и морозостойкости резины. Противостарители служат для замедления процесса старения резины, приводящего к ухудшению ее эксплуатационных свойств. Красители служат для придания резине нужного цвета. В резину также добавляются регенераты — продукты переработки старых резиновых изделий и отходы резинового производства. Они снижают стоимость резин.
Основное свойство резины — очень высокая эластичность. Резина способна к большим деформациям, которые почти полностью обратимы. Кроме того, резина характеризуется высоким сопротивлением разрыву и истиранию, газо- и водонепроницаемостью, химической стойкостью, хорошими электроизоляционными свойствами, небольшой плотностью, малой сжимаемостью, низкой теплопроводностью.
По назначению резины подразделяются на резины общего и специального назначения. Из резин общего назначения изготовляются автомобильные шины, транспортерные ленты, ремни ременных передач, изоляция кабелей, рукава и шланги, уплотнительные и амортизационные детали, обувь и др. Резины общего назначения могут использоваться в горячей воде, слабых растворах щелочей и кислот, а также на воздухе при температуре от -10 до +150°С.
Резины специального назначения подразделяются на теплостойкие, которые могут работать при температуре до 250-350°С; морозостойкие, выдерживающие температуру до -70°С; маслобензостойкие, работающие в среде бензина, других топлив, масел и нефтепродуктов; светоозоностойкие, не разрушающиеся при работе и атмосферных условиях в течении нескольких лет, стойкие к действию сильных окислителей; электроизоляционные, применяемые для изоляции проводов и кабелей; электропроводящие, способные проводить электрический ток.
Обозначение неметаллических материалов:
Текстолит марки ПТК, толщиной 20 мм – Текстолит ПТК-20 ГОСТ 5-78
Литьевой сополимер полиамида – Сополимер полиамида литьевой АК-80/20 ГОСТ 19459-87
Фторопласт - Фторопласт-4П ГОСТ 10007-80
Резиновые (тип 1) и резинотканевые (тип 11)
пластины тип 1 толщиной 3 мм – Пластина 1Ф-1-ТМКЩ-С-3 ГОСТ 7338-90
-Пластина 1Ф-11-АМК-С-25 ГОСТ 7338-90
Стекло
Полтораста лет назад стекло варили только в огнеупорных горшках. В них засыпали вручную шихту, состоящую из кварцевого песка, соды, мела, доломита и других материалов. Шихта при высокой температуре превращалась в прозрачную массу. Из жидкой стекломассы стеклодувы выдували различные сосуды, бутылки, посуду, цилиндры, из которых затем получали листы стекла. Это был тяжелейший труд. В 30-х гг. прошлого столетия в России появились первые ванные печи для промышленного производства стекла. Потребность в нем росла очень быстро. Один за другим возводились стеклоделательные заводы. И на каждом — одна или несколько ванных печей, выпускающих за сутки несколько тонн стекла.
Современные ванные печи — большие сооружения. Длина печи для производства оконного стекла — несколько десятков метров. Шихту в печь загружают непрерывно по 10—15 т в час с помощью механических устройств. Печь вмещает более 2500 т стекломассы и дает в сутки 350 т стекла и больше.
Даже при высокой температуре стекломасса обладает очень большой вязкостью, в десятки тысяч раз большей, чем вода. Поэтому в ней надолго задерживаются пузырьки газов, выделяемых содой, мелом и другими компонентами шихты. Кроме того, сотни тонн вязкой стекломассы трудно перемешать и сделать однородной. Все эти процессы требуют много времени.
Чем больше ванная печь и чем выше температура варки стекла, тем производительнее работает печь. Повысить температуру варки стекла можно, если не только обогревать печь газом или жидким топливом, но и использовать еще и электротермический эффект в самой стекломассе. Ведь расплав стекла при высокой температуре проводит электрический ток. Сейчас температуру ванных печей повышают до 1580— 1600° С и широко применяют электрообогрев.
Каждый год мы выпускаем сотни миллионов квадратных метров оконного стекла. Мало того, из стекла научились делать прочные трубы, стекловолокно, стеклопластик, бронестекло пустотелые строительные блоки, сложную, термостойкую лабораторную посуду. Стекло успешно конкурирует с металлом. Это очень перспективный материал в самых различных отраслях народного хозяйства.
Огромно значение Стекла и в нашем быту — это различная посуда, вазы, зеркала... Да разве все перечислишь. Можно только сказать, что почти каждый из нас знакомится со стеклом еще с пеленок, с бутылочки, в которой дают наш первый «обед».
Стекло — это не только различная посуда, вазы, зеркала, но и прочные трубы, изоляторы, строительные блоки, витраж
Рис. 64. Изделия из стекла
Керамика
Керамика — это и фарфор, и фаянс, и майолика, и многие другие материалы и изделия из них. Что же такое керамика? Что же объединяет все эти материалы и изделия? В современном понимании керамика — изделия и материалы, получаемые спеканием до камневидного состояния природные глин и их смесей с минеральными добавками, а также оксидов и других неорганических соединений (слово «керамика» происходит от греческого «керамикос»— «глиняный», «гончарный»).
Пластичность глины была известна человеку еще на заре его существования. Обжиг, который придает глиняной массе твердость, водостойкость, жаропрочность, начал применяться человеком около 7 тыс. лет тому назад.
Широкому распространению керамики способствовала относительная простота ее производства: глины, которые имеются почти повсюду, обжигают на огне. Первоначально керамику использовали в основном для изготовления посуды и делали ее вручную. Около 6 тыс. лет назад в Шумере появился гончарный круг, что облегчило процесс формования посуды. Около 5 тыс. лет назад в Египте, Вавилонии и странах Ближнего Востока керамику научились покрывать глазурью (тонкий слой специальных составов, которые при обжиге приобретают вид стекла и защищают керамику от размокания, делают изделия более красочными). В это же время и там же научились делать кирпич.
В зависимости от требований к будущему изделию в состав глинистой массы вводят кварц, оксиды алюминия, титана и других металлов. Наибольшее распространение в керамической промышленности получил метод пластического формования. Заключается jh в следующем. Глину дробят и перемешивают с добавками (если в них есть необходимость), добавляют воду и «проминают» полученную массу до получения однородного пластичного теста требуемой густоты. Затем либо формуют изделия на специальных прессах (см. Ковка, штамповка, прессование), либо разливают тесто в гипсовые формы. Далее массу обрабатывают в вакууме для удаления из нее воздуха, что улучшает пластические свойства массы и качество получаемой керамики. После этого массу сушат и обжигают.
В процессе обжига из массы удаляется вода и происходит разложение глинистого вещества с образованием стекловидного расплава, который при остывании связывает частицы более тугоплавких составных частей в прочное камневидное тело. В зависимости от того, какие исходные материалы используются и какое изделие требуется получить, обжиг ведется при температуре от 900° С (например, для изготовления строительного кирпича) до 2000° С (при производстве огнеупорных изделий). Продолжительность обжига составляет от 2—3 ч для мелких изделий до нескольких суток для крупных.
«Обычная», не имеющая специального названия керамика — это и обычный кирпич, и кирпич огнеупорный, и покрытые химически стойкими глазурями канализационные трубы, ' и плитка для полов, в том числе так называемая метлахская плитка, и электрические изоляторы, и многое другое. Свойства, исходный состав, режимы обжига «обычной» керамики очень разнообразны. Неглазурованная, пористая керамика, так называемая терракота, используется в основном для отделки зданий и изготовления художественных изделий; покрытая особыми прозрачными или непрозрачными (глухими) глазурями майолика используется для декоративной отделки.
Из других разновидностей керамики наибольшей известностью пользуется фарфор — изделия из керамики, имеющие непроницаемый для воды, белый, звонкий, просвечивающий в тонком слое черепок без пор.
Фарфор впервые появился в Китае в VI—VII вв.. Объясняется это скорее всего тем, что составной частью фарфора является каолин — глинистый материал, впервые найденный в местности Китая Каолин.
В Европе долгое время не могли разгадать секрета фарфора. Только в конце XVI в. в Италии был получен «мягкий» фарфор (без каолина), и лишь в начале XVIII в. был создан твердый фарфор.
В России еще Петр I положил начало длительным поискам секрета фарфора. Над загадкой фарфора работал М.В.Ломоносов, но лишь в 1744 г. Д. И. Виноградову удалось определить состав фарфора и научно обосновать его технологию.
По составу и условиям обжига различают 2 вида фарфора: твердый и мягкий (отметим, что слова «мягкий» и «твердый» характеризуют не твердость фарфора — мягкий может быть тверже,— а температуру обжига). Наиболее ценен твердый. В его состав входят лишь глинистые вещества (беложгущиеся глины и каолин), кварц и полевой шпат и в виде исключения оксид кальция. Обжигается он при температуре до 1450° С. Мягкий фарфор более разнообразен по составу, а температура его обжига ниже— 1300° С. Технология подготовки массы обычная для керамики, но для получения фарфора высокого качества массу перед формованием выдерживают в темном сыром помещении. Раньше эта выдержка длилась годами, внедрение вакуумной обработки массы позволило сократить этот срок до двух недель. Как и любая керамика, фарфор бывает глазурованный и неглазурованный (в этом случае его называют бисквитом).
Многие из нас любовались в музеях посудой и художественными изделиями из фарфора (см. рис.). Но кроме этого, фарфор, обладающий химической стойкостью, твердостью, хорошими диэлектрическими свойствами, используется во многих областях науки и техники — в химии, электротехнике, электронике и др.
Рис. 65. Изделия из керамики
Близкий родственник фарфора — фаянс. Он отличается от фарфора в основном пористостью, из-за чего его выпускают лишь глазурованным. История возникновения фаянса относится к Древнему Египту. Фаянс используется для изготовления столовой и чайной посуды, а в строительстве — для изготовления облицовочных плиток, умывальников и другого санитарно-технического оборудования.
Трудно найти область человеческой жизни и деятельности, где керамика не используется. В быту и ракетостроении, радиотехнике и металлообработке, медицине, химии, физике,— наверное, всюду. Изделия из керамики украшают наш быт — приятно пить чай из легкой, почти прозрачной фарфоровой чашки, а керамические резцы успешно конкурируют и часто превосходят резцы, изготовленные из самых жаропрочных и твердых сплавов. Керамика позволяет укротить высокие температуры и не боится самых агрессивных химических веществ.
ГЛОССАРИЙ
- Материаловедение — наука о связях между составом, строением и свойствами материалов и закономерностях их изменений при внешних физико-химических воздействиях.
- Чугуном называют сплав железа с углеродом, содержащий от 2,14 до 6,67% углерода.
- Сталью называется сплав железа с углеродом, в котором углерода содержится не более 2,14%.
- Легированной называют сталь, содержащую специально введенные в нее с целью изменения строения и свойств легирующие элементы.
- Конструкционные стали – стали, идущие на изготовление деталей машин, конструкций и сооружений.
- Теплостойкость — это способность сохранять высокую твердость и режущие свойства при длительном нагреве.
- Быстрорежущие стали – стали, предназначенные для работы при высоких скоростях резания.
- Металлокерамические твердые сплавы представляют собой спеченные порошковые материалы, основой которых служат карбиды тугоплавких металлов, а связующим — кобальт.
- Коррозией называется разрушение металла под действием внешней агрессивной среды в результате ее химического или электрохимического воздействия.
- Жаростойкими стали - стали, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности при высокой температуре (свыше 550°С).
- Доменная печь, или, как ее часто называют, домна, предназначена для выплавки железа из железной руды.
- Кислородный конвертор - стальной сосуд, отдаленно напоминающий грущу, выложен внутри огнеупорным кирпичом.
- Мартеновская печь - предназначена для выплавки стали из доменного чугуна.
- Алюминий — металл серебристого цвета, характеризующийся низкой плотностью (2,7 г/см3), высокой пластичностью (8 = 40%), низкими прочностью (σв= 80МПа) и твердостью (НВ 25).
- Медь — металл красно-розового цвета, плотностью 8,94 г/см3, температурой плавления — 1О83°С.
- Латунями называют сплавы меди с цинком.
- Бронзами называются сплавы меди с оловом, алюминием, свинцом и другими элементами, среди которых цинк не является основным.
- Магний — самый легкий металл, используемый в промышленности (плотность - 1,74 г/см3).
- Титан — легкий (плотность 4,5 г/см3) и пластичный металл серебристо-белого цвета.
- Баббиты — это легкоплавкие подшипниковые сплавы, применяемые для вкладышей подшипников скольжения.
- Пластическими массами (пластмассами) называются материалы, получаемые на основе природных или синтетических полимеров.
- Текстолит — это материал, полученный прессованием пакета кусков хлопчатобумажной ткани, пропитанной смолой.
- Гетинакс представляет собой материал, полученный прессованием нескольких слоев бумаги, пропитанной смолой.
- Стекловолокнистый анизотропный материал (СВАМ) получают прессованием листов стеклошпона, пропитанных смолой.
- Волокнистые пластмассы представляют собой композиции из волокнистого наполнителя, пропитанного смолой.
- Порошковые пластмассы - в качестве наполнителя используют органические порошки (древесная мука, порошкообразная целлюлоза) и минеральные порошки (молотый кварц, тальк, цемент, графит).
- Полиэтилен (-СН2-СН,-)n - продукт полимеризации бесцветного газа — этилена.
- Полипропилен (-CH2-CHC6H5-)n — продукт полимеризации газа пропилена. По свойствам и применению аналогичен полиэтилену, но более теплостоек (до 150°С) и менее морозостоек (до -10°С).
- Поливинилхлорид (-СН2-СНС1-)n используется для производства винипласта и пластиката.
- Винипласт представляет собой твердый листовой материал, полученный из поливинилхлорида без добавки пластификаторов.
- Пластикат получают при добавлении в поливинилхлорид пластификаторов, повышающих его пластичность и морозостойкость.
- Полистирол (-СН2-СНС6Н5-)n — твердый, жесткий, прозрачный полимер.
- Органическое стекло — прозрачный термопластичный материал на основе полиакриловой смолы.
- Фторопласты имеют наибольшую термическую и химическую стойкость из всех термопластичных полимеров.
- Газонаполненные пластмассы представляют собой материалы на основе синтетических смол, содержащие газовые включения.
- Поропласты это газонаполненные пластмассы, поры которых сообщаются между собой.
- Резина представляет собой искусственный материал, получаемый в результате специальной обработки резиновой смеси, основным компонентом которой является каучук.
- Каучук — это полимер, отличительной особенностью которого является способность к очень большим обратимым деформациям при небольших нагрузках.
- Древесина — это органический материал растительного происхождения, представляющий собой сложную ткань древесных растений.
- Древесный шпон — это широкая ровная стружка древесины, получаемая путем лущения.
- Древесноволокнистые плиты изготовляют путем прессования древесных волокон при высокой температуре, иногда с добавлением связующих веществ.
- Модифицированная древесина представляет собой материал, полученный при обработке древесины каким-либо химическим веществам (смолой, аммиаком и др.) с целью повышения механических свойств и придания водостойкости.
- Древесностружечные плиты изготовляют прессованием древесной стружки со связующим.
- Прессованная древесина — это материал, получаемый при горячем прессовании брусков, досок и других заготовок поперек волокон под давлением до 30 МПа.
- Текстурой называется естественный рисунок на обработанной поверхности древесины, который получается вследствие перерезания ее волокон, годичных слоев и сердцевинных лучей.
- Теплопроводность — теплообмен, при котором перенос энергии в форме теплоты в неравномерно нагретой среде имеет атомно-молекулярный. характер (не связан с макроскопическим движением среды).
- Усушка - уменьшение линейных размеров и объема древесины при высыхании.
- Разбуханием древесины называют увеличение ее размеров и объема при увлажнении.
- Коробление - изменение заданной формы пиломатериалами и заготовками при сушке, а также выпиловке и хранении.
- Деформация - изменение формы и размеров тел под действием внешних сил.
- Твердостью древесины называют ее способность сопротивляться проникновению другого твердого тела.
- Упругостью древесины называют ее способность принимать первоначальную форму и размеры после прекращения действия силы.
- Прочностью древесины называется ее способность сопротивляться разрушению от механических усилий.
- Керамика — это и фарфор, и фаянс, и майолика, и многие другие материалы и изделия из них.
Тест для самопроверки:
Задание: Запишите на индивидуальном бланке правильный ответ (а,б или в) напротив соответствующего вопроса.
Варианты: 1 и 2.
Количество вопросов: 130
Время ответа: 90 минут.
Критерии оценки:
90-100% правильных ответов – «5»
80-89% - «4»
70-79% -«3»
Менее 69% -«2»
Индивидуальный бланк ответа на тест
Дисциплина: Материаловедение
Курс (класс): _____ , форма обучения: ---очная
ФИО учащегося _____________________________
Дата тестирования: «____»___________200__г.
Поставь знак «Х» или «*» в колонку правильного ответа
| А | Б | В | |
| 1 | |||
| 2 | |||
| 3 | |||
| ... | |||
| … | |||
| 129 | |||
| 130 | |||
| Итого |
ИТОГИ
Всего вопросов: 130
Всего правильных ответов:_____, неправильных:______
% качества: _______%
Оценка: ____________
Преподаватель:._______
ВАРИАНТ № 1. МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
| А | Б | В | ||
| 1 | Самая низкая tº плавления (=-38,8º) | Ртуть | Свинец | Осмий |
| 2 | Самый «плотный» металл (ρ=22,6 г/куб.см) | Вольфрам | Свинец | Осмий |
| 3 | Самый «легкий» металл (ρ=0,53 г/куб.см) | Литий | Алюминий | Пенопласт |
| 4 | Самая высокая tº плавления (=3410º) | Тантал | Титан | Вольфрам |
| 5 | Лучший проводник электрич. тока | Медь | Серебро | Алюминий |
| 6 | Самый коррозионно-стойкий металл | Нержавеющая сталь | Иридий | Золото |
| 7 | Самый пластичный металл (из 1 г можно вытянуть нить в 2,4 км) | Золото | Серебро | Медь |
| 8 | Этот металл на некоторых древних языках именовался «небесным» камнем | Золото | Медь | Железо |
| 9 | Стойкий, твердый, пластичный металл получил свое название по имени детей неба и земли, боровшихся с Зевсом | Титан | Ванадий | Никель |
| 10 | Самый «легкий» из семейства пластмасс | Полиэтилен | Оргстекло | Пенопласт |
| 11 | Правильная триада веков | Бронзовый железный каменный век | Каменный бронзовый железный век | Каменный железный бронзовый век |
| 12 | Термин «каучук» берет начало от индейских слов, «кау» -«дерево», что означает «учу»? | Плакать | Резина | Гудьир |
Основы материаловедения
| А | Б | В | ||||
| 13 | Баббит относят к… | Цветным металлам и сплавам | Черным металлам и сплавам | Антифрик-ционным сплавам | ||
| 14 | Обозначить физические свойства металлов | Цвет, блеск, плотность и др. | Ковкость, сваривае-мость и др. | Прочность, хрупкость, твердость… | ||
| 15 | К какой группе свойств относят жидкотекучесть? | Технологи-ческие | Химические | Механические | ||
| 16 | Способность материала принимать форму под нагрузкой и сохранять ее | Прочность | Пластичность | Вязкость | ||
| 17 | Какими свойствами должна обладать сталь для изготовления пружины? | Твердость | Упругость | Пластичность | ||
| 18 | Какое строение имеют металлы? | Аморфное | Кристалличе-ское | Аллотропиче-ское | ||
| 19 | Физическое свойство, характерное только древесине | Влажность | Цвет | Плотность | ||
| 20 | 
Вид определения твердости материалов
| Определение твердости по Бринеллю | Определение твердости по Роквеллу | Определение твердости по Виккерсу | ||
| 21 | Обозначение числа твердости по Роквеллу | НВ | НR | НV | ||
| 22 | 
Вид кристаллической решетки металлов
| Гранецентри-рованный куб | Гексагональ-ная ячейка | Объемно-центрирован-ный куб | ||
| 23 | Название кристаллической решетки с 14 атомами | Гранецентри-рованный куб | Гексагональ-ная ячейка | Объемно-центрирован-ный куб | ||
| 24 | Несовершенство кристаллического строения | Дефект | Нарушение | Ячейка | ||
| 25 | Вид дефекта кристаллической решетки металлов
| Вакансия | Межузельный атом | Краевая дислокация | ||
| 26 | Переход металла из жидкого состояния в твердое | Аллотропия | Модификация | Кристаллиза-ция | ||
| 27 | Свойство менять кристаллическую решетку при изменении температуры tº | Аллотропия | Модификация | Кристаллиза-ция | ||
| 28 | Укажите значение относительного удлинения при растяжении | σв= Fк / S | δ=(lк – lо)/ lо | σс= Fс / S | ||
| 29 | Изучение структуры металлов с использованием микроскопа | Микроанализ | Макроанализ | Рентгеновский анализ | ||
| 30 | Механическое напряжение, отвечающее мах нагрузке, которую выдерживает образец при растяжении | Предел прочности | Предел текучести | Относительное сужение | ||
| 31 | Разрушение металлов под действием внешней среды | Коррозия | Аллотропия | Деформация | ||
| 32 | Соединение двух или несколько элементов | Сплав | Компонент | Металл | ||
| 33 | Элемент, входящий в сплав | Металл | Компонент | Неметалл | ||
Чугуны
| А | Б | В | ||
| 34 | Где производят чугун? | Мартеновских печах | Доменных печах | Кислородных конверторах |
| 35 | Исходный материал для производства чугуна | Железные руды | Известняки | Стали |
| 36 | Служат для ошлакования | Известняки | Уголь | Железные руды |
| 37 | Продукты доменного производства | Чугуны, шлаки, доменный газ | Стали, шлаки, доменный газ | Твердые сплавы, шлаки |
| 38 | Назначение литейных чугунов | Для чугунных отливок | Для производства стали | Для производства разных чугунов |
| 39 | В чугуне СЧ 12-28 что означает первое число 12 ? | σв = Fк / S | δ =(lк – lо)/ lо | σс= Fс / S |
| 40 | Составь марку ковкого чугуна, где относительное удлинение (δ) 5%,, предел прочности при растяжении (σв) 450 МПа? | КЧ 45-5 | КЧ 5 - 45 | КЧ 450-5 |
| 41 | Что означает второе число в марке высокопрочного чугуна ВЧ? | Относительное удлинение | Предел прочности при растяжении | Предел прочности при изгибе |
| 42 | Какой из высокопрочных чугунов пластичнее: ВЧ 42-12 или ВЧ 45-10 | ВЧ 42-12 | ВЧ 45-10 | Пластичность одинакова |
| 43 | Какой чугун прочнее? | ВЧ 35 | ВЧ 40 | ВЧ 60 |
Углеродистые стали
| А | Б | В | ||
| 44 | Название сплава железа (Fе) с углеродом (С=0-2,14%) | Сталь | Чугун | Железо |
| 45 | Где производится сталь? | Доменных печах | Электропечах | Гидролизных ваннах |
| 46 | В чем состоит сущность производства стали из чугуна? | Уменьшении углерода | Увеличении углерода | Изменении свойств |
| 47 | Название стали с основным компонентом – углеродом (С)? | Углеродистые | Легированные | Инструмен-тальные |
| 48 | Стали, идущие на изготовление иструментов | Конструкцион-ные | Инструмента-льные | С особыми свойствами |
| 49 | Расшифровать: БСт3 | Углеродистая конструкцион- ная обыкнове-нного качества группа Б, 3 –0,3% углерода | Углеродистая конструкцион- ная качествен-ная, группа Б, 3 –порядковый номер | Углеродистая конструкцион- ная обыкнове-нного качества группа Б, 3 –порядковый номер |
| 50 | Найти марку стали: углеродистая конструкцион- ная качествен-ная, 0,60% углерода | Сталь 6,0 | Сталь 60 | Ст60 |
| 51 | Какие доли углерода в марке У12? | В сотых | В десятых | В нормальных |
| 52 | Расшифровать марку стали: У11А | Углеродистая инструментальная сталь высококачественная с 1,1% углерода | Легированная инструментальная сталь высококачественная с 1,1% углерода | Углеродистая инструментальная сталь качественная с 1,1% углерода |
| 53 | Какая сталь содержит больше углерода? | Сталь 60 | У8А | 40ХГ2 |
| 54 | Назовите марку стали: Углеродистая инструментальная сталь качественная с 0,9% углерода (С)? | У9А | У9 | У0,9 |
| 55 | Укажите марку стали : Углеродистая конструкцион- ная обыкнове-нного качества группа В, где 4 –порядковый номер | ВСт4 | Ст4 | Сталь 4 |
| 56 | Укажите марку стали, идущей для изготовления молотков | У7А | У17А | Ст7 |
| 57 | Какая сталь тверже? | У7 | У10 | У13 |
| 58 | Укажите марку стали для изготовления болтов, винтов | Ст3 | У3 | Сталь3 |
Легированные стали
| А | Б | В | ||
| 59 | Сталь, в состав которых введены дополнительные элементы для изменения ее свойств | Углеродистые | Легированные | С особыми свойствами |
| 60 | Какой химический элемент в марке легированной стали обозначается буквой «Г»? | Марганец | Магний | Вольфрам |
| 61 | Что означает число 12 в марке стали 12Х18? | 0,12%С | 1,2%С | 0,12%Fе |
| 62 | Найти марку стали с 1% углерода (С). | ХГ2 | 10Н2Т3А | 1ХГ2 |
| 63 | Укажите марку легированной конструкционной качественной стали с 0,17% углерода (С), 1% марганца (Мn), 1% кремния (Si). | 17ГС | 17Г1С1 | 1,7ГС |
| 64 | Найти марку стали: 38ХН3 | Легированная конструкционная качественная сталь с 0,38%С, 1%Сr, 3% Ni | Легированная конструкцио-нная качественная сталь с 3,8%С, 1%Сr, 3% Ni | Легирова-нная конструк-ционная качестве-нная сталь с 0,38%С, 1%Сr, 0,3% Ni |
| 65 | Указать марку шарикоподшип-никовой стали? | ШХ15СГ | Х15СГШ | Ш15 |
| 66 | Значение числа 110 в износостойкой стали 110Г13 | 1,1%С | 0,11%С | 11%С |
| 67 | Найти марку: 1%Сr+2%Мn+ 0,18%С | 1,8ХГ2 | ХГ2-18 | 18ХГ2 |
| 68 | В марке ШХ6 цифра 6 означает | 6% хрома | 0,6% хрома | 6% углеро-да |
| 69 | Где марка быстрорежущей стали? | Б16 | Р18 | БрОФ |
| 70 | Значение числа 18 в марке стали Р18? | 18% углерода | 18%вольф-рама | 18% железа |
| 71 | Марка стали для режущих инструментов | Х12Ф1 | Р6М5 | Т15К6 |
| 72 | Что за сталь Х20Н80? | Нихромовая сталь | Хромаль | Фехраль |
| 73 | Стали устойчивые к коррозии | 12Х18Н10 | А12 | Э11 |
| 74 | 
Вид стального проката
| Швеллер | Двутавр | Тавр |
| 75 | 
Вид обработки стали
| Волочение | Прокатка | Прессование |
| 76 | Вид обработки стали
| Прокатка | Ковка | Волочение |
| 77 | Какая сталь тверже? | 15Х | 30ХГС | 08 |
| 78 | Материал шариков и колец шарикоподшипника
| 18ХГ2Ш | ШХ15 | Ш15Х |
Цветные металлы и сплавы
| А | Б | В | ||
| 79 | Назовите температуру плавления алюминия | 1083º | 3370º | 660º |
| 80 | Как классифицируются сплавы алюминия в зависимости по способу производства из них изделий | литейные и деформируемые | упрочняемые и неупрочня-емые термо-обработкой | литейные и высокопрочные |
| 81 | Как классифицируются деформируемые сплавы алюминия | литейные и высокопро-чные | упрочняемые и неупрочня-емые термообра-боткой | силумины и дюралюмины |
| 82 | Какие сплавы алюминия относятся к деформируемым неупрочняемым термообработкой | АМг, АМц | Д16, АК-6, В95 | АЛ4, АЛ9 |
| 83 | Какие сплавы алюминия относятся к деформируемым упрочняемым термообработкой | АМг, АМц | Д16, АК-6, В95 | АЛ4, АЛ9 |
| 84 | Марки дюралюминов | Д1, Д16 | ДМ12, ДМц12 | В95, В96 |
| 85 | Исходные материалы для производства меди | Алюминиевых | халькопирит, халькозин | красный железняк, бурый железняк |
| 86 | К группе каких сплавов относятся латуни и бронзы? | алюминиевых | медных | железных |
| 87 | Сплав меди с цинком? | Баббит | Бронза | Латунь |
| 88 | Расшифруйте марку ЛЦ32 (новый ГОСТ)? | латунь простая, 68% латуни, 32% меди | латунь простая, 68% цинка, 32% меди | латунь простая, 68% меди, 32% цинка |
| 89 | Найдите марку «Латунь специальная, содержит 66% меди, 6% алюминия, 3% железа, 2% марганца, остальное – цинк | ЛАЖМц 23-6-3-2 | ЛАЖМц 66-6-3-2 | ЛАЖМц 66-3-6-2 |
| 90 | От какого элемента главным образом зависят свойства латуни? | цинка | меди | алюминия |
| 91 | Расшифруйте марку БрО4Ц4С3 (новый ГОСТ). | бронза оловянно- цинко- свинцовая, 4% олова, 4% цинка, 3% свинца, остальное - бронза | баббит, 4% олова, 4% цинка, 3% свинца, остальное - медь | бронза оловянно- цинко- свинцовая, 4% олова, 4% цинка, 3% свинца, остальное – медь |
| 92 | Найдите по описанию марку (по старому ГОСТ) «Бронза, 82% меди, 10% алюминия, 4% железа, 4% никеля» | БрАЖН 82-10-4-4 | БрАЖН 10-4-4 | БАЖН 10-4-4 |
| 93 | Назовите материалы, представля-ющие собой твердый раствор карбидов вольфрама, титана, тантала в металлическом кобальте | Металлоке-рамические твердые сплавы | Минерало-керамические твердые сплавы | Антифрик- ционные (подшипниковые) сплавы |
| 94 | Двухкарбидный твердый сплав титановольфрамовой группы, где 10% кобальта, 85% карбида вольфрама и 5% карбида титана | Т5К10 | Т5В85К10 | В85К10 |
| 95 | Марка однокарбидного сплава ВК6 | твердый минерало-керамический сплав, вольфрамовая группа, 6% кобаьта, остальное – карбид вольфрама | твердый металло-керамический сплав, титано-вольфрамовая группа, 94% карбида вольфрама, 6% кобальта | твердый металло- керамический сплав, вольфрамовая группа, 94% карбида вольфрама, 6% кобальта |
| 96 | Область применения твердых металлокерамических сплавов | изготовление вкладышей подшипников скольжения | изготовление пластин к режущим инструментам, буров, кромок фильеров и др. | изготовление хирургического инструмента, гидравлических прессов и др. |
| 97 | Область применения сплава Б83 | изготовление вкладышей подшипников скольжения | изготовление пластин к режущим инструментам, буров, кромок фильеров и др. | изготовление хирургического инструмента, гидравлических прессов и др. |
Дата: 2018-12-28, просмотров: 633.
