Конструкционные материалы в машиностроении.

Достижения высоких параметров машин невозможно без прогресса в машиностроении, без создания материалов, отвечающих постоянно растущих требований развития совр.техники.

Ключевые проблемы совр.конструкций- это высокая надёжность, ресурсы, высокая эффективность- могут быть в существенной мере разрешены применением новых или усовершенствованных сплавов, произ-во кот-х развивается быстрыми темпами.

Правильно выбранный конструкционный материал в значит.мере определяет кач-во детали и машины в целом.

Под металлами техники понимают хим.элементы и их соединения, кот-е харак-ся специф.свойствами: метал.блеск, электро и теплопроводность, способность подвергается пласт.деформации.

Сплавы - твёрдые вещ-ва, образованные сплавлением 2ух и более компонентов.

По ряду характеризующих признаков сплавы делят на 2 группы: черные и цветные. К черным относят – железо, сталь, чугун. Ост.металлы и сплавы на их основе относятся к цветным.

Неметалл.материалы- неорганические и органические полимерные материалы, композиционные материалы на метал.основе, керамика, графит, стекло и т.д.

Осн.компонентом пластмасс, обеспечивающим работу всей композиции как единого целого явл-ся полимерные материалы или смолы.

Наиболее многочисленную группу соединений оставляют органические полимеры(эпоксидные смолы, фтор плассы). Основу неорган.полимерных материалов составляют соединения оксидов Аl2О3, СаО…Представителями таких полимеров явл-ся силикатные стекла, асбест, слюда и т.д.

Композиционные материалы- это гетерофазные сис-мы (состоящие из различных по физ. И хим. Свойствам фаз), полученные из 2ух и более компонентов с сохранением индивидуальности каждого отдельного компонента.

 

Твердые сплавы для изготовления режущего инструмента.

Твердые сплавы нашли широкое применение в металлообрабатывающей промышленности, в осн.при токарной обработке.

Тв.сплавы применяют в виде пластинок опр.формы и размеров, изготовленных методом порошковой металлургии.

Тв.сплавы делятся на след.группы:

1.вольфрамо-кобальтовая(ВК2, ВК6), цифра-среднее значение данного компонента.

2.титано-вольфрамо-кобальтовая(Т15К6) титана 15, кобальта 6, а ост.вольфрам.

3.титано-тантало-кобальтовая(ТТ12К6), 12-суммарное кол-во титана и тантала.

4.без вольфрамовые(ТН20)-карбидо титана 79%, никеля 15%, и молибдена 6%.

Пластины из тв.сплава обладают высокой износостойкостью и теплостойкостью(800-1250*С), что позволяет вести обработку со скоростями до 800м/мин.

Тв.сплавы 1 группы(ВК) испол-ся для обработки заготовок из чугуна, хрупких металлов, а также пластмасс.

Сплавы 2 группы(ТВК) прим-ся для обработки сталей и др.вязких металлов и сплавов(медь, латунь, бронза).

Сплавы 3 группы(ТТК) отл-ся от сплавов 1 и 2 группы повышенной износостойкостью, прочностью и вязкостью. Их применяют для обработки заготовок из труднообрабатываемых сталей аустенитного класса.

 

 

Пайка материалов.

Пайкой- наз-ся образование соединения с межатомными связями путём нагрева соединяемых материаловы ниже т их плавления, смачивания припоем, запеканием припоя в зазор с последующей его кристаллизацией.

Припой- материал для пайки с т плавления ниже т плавления паяемых материалов.

По сравнению со сваркой пайка имеет ряд преимуществ:

1.возможность соединения за один приём множества заготовок, соединяющих изделие. Поэтому пайка как никакой другой способ соединения отвечает условиям массового произ-ва.

2.в отличии от сварных, паянные соединения разъёмные, что делает пайку незаменимой при монтажных и ремонтных работах в радио и приборостроении.

3.пайка позволяет соединить разнородные металлы, а также металлы со стеклом, керамикой и др.неметал.материалами, что невозможно или весьма трудно осущ-ть сваркой.

Из не ручных способов пайки наиболее широко расп-на газопламенная пайка горелкой или паяльником.

Наиболее расп-м способом пайки явл-ся пайка в печах. Этот способ наиболее полно воплощает в себе технич.возможности и особенности процесса пайки, обеспечивает стабильность и качество соединения.

 

Абразивные материалы.

Это мелкозернистые порошковые вещ-ва, использующиеся для произ-ва абразивных инструментов.

Абразивные материалы имеют высокую твердость, теплостойкость. Инструменты из абразивных материалов позволяют обрабатывать заготовки со скоростью от 12-50м/сек.

Инструменты из абразивных материалов испол-т гл.образом для окончательного изгот-я детали.

Алмазы составляют особую группу материалов. В промышленности испол-ся природный алмаз и синтетический алмаз. Алмаз явл-ся самым твердым материалом, имеет высокую теплостойкость и износостойкость.

Алмазный инструмент применяют для обработки заготовок из тв.материалов: жаропрочных сталей, полупроводниковых материалов. Обработку ведут со скоростью порядка 20м/с.

 

Вакумирование жидкой стали.

 

Цель процесса вакумирования жидких расплавов металлов состоит в умен-ии кол-ва газов в ней(а именно водорода,азота,кислород),а также неметал.включений. Процессы вакумирования помогают создать конкурентноспос-ую продукцию, завоевать как российский так и зарубежные рынки. В таких странах как США, Япония вакумир-ю подвергается 100% производимых сталей,а в России не более 11%. Всё многообразие процессов вакумир-я можно объединить в 4 вида: вакум-е жидкой стали в ковше, вакум-е струи металла, порционное вакум-е, циркуляц.вакумир-е.