По технологии изготовления:
· деформируемые
· литейные
По эксплуатации:
· сплавы общего назначения МА1 :МА8
· жаропрочные сплавы 200о С МА20:МА19
· высокожаропрочные 280о С - на основе магния, циркония, редкоземельных элементов
· холодостойкие до минус 196оС на основе магния, цинка, циркония
Деформируемые:
МА8-самый распространенный, пластичен
МА2-1-обладает большой прочностью, свариваемостью, прокатываемостью
МА12 -более коррозионностоек
МА21 -удельный вес 1,6 г /смЗ - высоко прочен
МА18-удельный вес 1,5г /смЗ - пластичен
Литейные:
МЛ5 - механические свойства хуже чем у деформированных, но можно изготовить сложные отливки.
Область применения:
Изготавливают - колеса, вилки шасси, корпуса насосов, корпуса приборов. Применяется в конструкциях вертолетов и ракетной технике. Из-за высокой деформирующей способности изготавливают кожухи для размещения электрооборудования управляемых снарядов. Применяется в конструкциях гоночных автомобилей (корпуса, колеса) в приборостроении
Магний и его сплавы
Температура плавления 650оС. Кристаллическая решетка ГПУ (гексагональная плотноупакованная). Аллотропических превращений нет.
· Магниевые сплавы обладают высокой удельной прочности, высокой вибропрочностью (выше чем у
· алюминия в 100 раз),хорошо обрабатываются резанием, свариваются различными видами сварки, работают при Т- 196оС.
· Невысокая пластичность, пониженная коррозионная стойкость. Из-за низкой пластичности сплавы подвергаются горячей обработке давлением.
Магний и его сплавы покрывают лакокрасочными покрытиями, легирующими элементами являются марганец, который повышает коррозионную стойкость, цирконий - измельчает зерно, бериллий - уменьшает окисляемость при плавлении и при литье, литий - повышает пластичность, модуль упругости.
Термическая обработка:
· гомогенизация для повышения технологических свойств при горячей обработке давлением;
· рекристаллизационный отжиг для устранения анизотропности;
· закалка и последующее старение (искусственное).
Особенность - малая скорость диффузионных процессов требует больших выдержек при нагреве под закалку.
Титан и его сплавы
Малая удельная плотность 4,5 г/смЗ. Известны две полиморфные модификации титана:
· альфа титан (низкотемпературная модификация устойчива до 882оС), кристаллическая решетка ГПУ
· бетта – титан (высокотемпературная модификация, устойчива до Тплав).
Технический титан взаимодействует с кислородом при 700о и выше, обладает высокой теплостойкостью и жаростойкостью (250-500оС).
Недостатки титана:
· высокая стоимость производства (активное взаимодействие при высоких температурах со всеми газами - можно плавить в вакууме или среде инертных газов) - плохие антифрикционные свойства (титан в паре с титаном не работают);
· плохая обрабатываемость резанием (теплопроводность титана меньше, чем у алюминия в 15 раз, отвод тепла затруднен, титан легко налипает на режущий инструмент и быстро изнашивается).
Влияние легирующих элементов.
Прочность титана повышают алюминий, железо, марганец, хром, олово, кремний.
Жаростойкость - алюминий, цирконий, молибден
Коррозионную стойкость - молибден, никель, тантал.
Классификация титановых сплавов:
По технологии производства:
· деформируемые (ВТ5)
· литейные (ВТ5л)
· порошковые
По способности упрочнятся:
· неупрочняемые (ВТ5,ОТ4-1)
· упрочняемые ( ВТ6, ВТ22)
По уровню прочности:
· малопрочные (ВТ5)
· среднепрочные (ВТ6)
· высокопрочные ( 1000 МПа)
По назначению:
· свариваемые конструкционные (ОТ4, ВТ5-1)
· жаропрочные до Т=500оС (ВТ9, ВТ25, ВТ20)
· криогенные до Т= - 253оС (ВТ5-2к, ВТ6С, ОТ4)
· литейные для фасонного литья (ВТ6л, ВТЗ-1 л)
· сплавы повышенной коррозионной стойкости (4201)
· сплавы со специальными свойствами (с эффектами памяти)
Термообработка:
Подобна термообработке стали. Применяют отжиг, закалку, старение, химико-термическая, термомеханическая. Закаливают с Т= 800 – 950оС. Старят с Т=450оС – 600оС.
Область применения:
Применяется в авиационной технике (обшивки, детали шасси, рули поворота), обладают высокой жаропрочностью (диски и лопатки компрессоров, детали воздухозаборников, крепежные детали). Благодаря высокой коррозионной стойкости применяют в конструкциях с агрессивными средами.
Тема 2.6 ПЛАСТМАССЫ
Пластмассами называют упругие и прочные материалы, полученные на основе полимерных соединений, способные при нагреве и под давлением переходить в пластическое состояние и принимать заданную форму.
Состав пластмасс:
· Полимер или связующее вещество, которое определяет основные свойства и технологические особенности.
· Пластификатор - вводится для повышения эластичности и для улучшения технологии переработки пластмасс в изделие (стеарин).
· Наполнители - придают пластмассе повышенную механическую прочность, термическую стойкость, электроизоляционные свойства, а также снижают усадку при прессовании.
· Стабилизаторы – вводятся для предохранения полуфабрикатов от самопроизвольного отверждения, а также для сохранения свойств пластмасс.
· Отвердители - применяются только для термореактивных связующих.
· Краситель - для придания цвета.
Классификация пластмасс:
1) В зависимости от характера полимера:
· термопластичные (полиэтилен, оргстекло, полихлорвинил)
· термореактивные (на основе термореактивных смол)
2) По виду применяемого наполнителя:
· порошковые (карболиты, аминопласты) с наполнителем в виде древесной муки, асбеста, мелкоизмельченной слюды
· волокнистые - хлопковое волокно, углеродное волокно
· слоистые – с листовым наполнителем (листы бумаги, текстолит, ДСП)
· газонаполнительные с наполнителем в виде пузырьков газа:
ü пенопласты - поры не соединяются друг с другом
ü поропласты - имеют губчатое строение, при котором в внутренние полости сообщаются между собой
ü сотопласты - изолированные газовые полости имеют правильную форму ячеек.
3) В зависимости от методов переработки:
· литьевые - образуются литьем под достаточно высоким давлением (термопласты)
· штампованнолистовые - листовые термопласты (стекла, полистирол, винипласт)
· прессованные - изготавливают в пресс-форме из термореактивных смол.
4) По применению:
· силовые (конструкционные)
· несиловые (оптически прозрачные, химически стойкие)
Общие свойства пластмасс
Малая плотность (0,1-0,2 г/см3), высокие диэлектрические свойства, низкая теплопроводность, высокая химическая стойкость, удовлетворительная механическая прочность, ценные специальные свойства (светопрозрачность, радиопрозрачность), хорошие технологические свойства.
Недостатки пластмасс:
Невысокая теплостойкость, низкая сопротивляемость динамическим нагрузкам, малый модуль упругости, склонность к преждевременному старению.
Термопласты
В основе термопластов лежат полимеры линейной структуры, поэтому для них характерна небольшая температура размягчения и при 60 – 70оС начинается резкое спекание. Из них изготовляют тонкие пленки, волокна, они легко свариваются. Применяют для остекления самолетов и для изготовления деталей радио и электроаппаратуры.
Полиэтилен - удельный вес 930 – 980 г/мЗ, теплостойкость 60-100оС, морозостойкость 70оС. Абсолютная водонепроницаемость, высокая стойкость к растворам щелочей. Применение - для изготовления изоляции подводных высокочастотных кабелей, для изготовления химических емкостей, для нанесения защитной пленки на металл (крыльчатки вентиляторов). Вводя в полиэтилен 2- 3%сажи процесс старения замедляется в 30 раз. Облученный гамма лучами полиэтилен (протеин) применяется для длительной консервации продуктов.
Пропилен: по свойствам близок к полиэтилену. Отличается более высокими механическими свойствами, повышенной теплостойкостью, до 150о, газо и паронепроницаемостью, большей пластичностью, меньшей морозостойкостью. Применяется для изготовления волокон тканей и канатов, конструкционных деталей автомобилей, холодильников, корпусов насосов и различных емкостей.
Полистирол: высокие диэлектрические свойства сохраняются до 80оС, обладает высокой стойкостью к действию кислот щелочей, но неустойчив к действию азотной кислоты. Недостатком является невысокая теплостойкость, повышенная хрупкость, склонность к старению. Применяется для изготовления деталей радиоаппаратуры, для изготовления контактных линз. Большое количество полистирола идет на изготовление пенопластов, облицовочных плиток и листовых жестких отделочных материалов.
Фторопласт 4: аморфно кристаллический полимер в виде порошка белого цвета ,используется в виде изделий из пластин, блоков, листов, пленки, ленты. Свойства : высокая химическая стойкость, абсолютная стойкость к действию любых кислот, исключительно высокие диэлектрические свойства, высокие антифрикционные свойства - коэффициент трения не меняется в интервале Т= -200оС +250оС. (f = 0,04), исключительная морозостойкость, повышенная термическая стойкость.
Недостатки: дороговизна хладотекучесть (под нагрузкой выше З0 г/смЗ материал начинает деформироваться при комнатной температуре, что ограничивает его применение в подшипниках. Для устранения вводят наполнители. Применение: для защиты подвижных элементов в агрессивных средах, для подшипников, прокладок-уплотнителей, для изоляции проводов.
Дата: 2018-12-28, просмотров: 297.