Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Топ:
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Интересное:
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
 2017-11-16 |
 294 |
из
5.00
|
Заказать работу |
|
|
|
|
Титан широко распространен в земной коре, где его содержится около 6 %, а по распространенности он занимает четвертое место после алюминия, железа и магния. Благодаря прогрессу в области самолето- и ракетостроения производство титана и его сплавов интенсивно развивалось. Это объясняется сочетанием таких ценных свойств титана, как малая плотность, высокая удельная прочность (s в/r × g), коррозионная стойкость, технологичность при обработке давлением и свариваемость, хладостойкость, немагнитность и ряд других ценных физико-механических характеристик, приведенных ниже.
Механические свойства титана существенно зависят от содержания примесей в металле. Различают примеси внедрения — кислород, азот, углерод, водород и примеси замещения, к которым относятся железо и кремний. Хотя примеси повышают прочность, но одновременно резко снижают пластичность, причем наиболее сильное отрицательное действие оказывают примеси внедрения, особенно газы. При введении всего лишь 0,003 % Н, 0,02 % N или 0,7 % О титан полностью теряет способность к пластическому деформированию и хрупко разрушается. Титановые сплавы получают путём легирования титана следующими элементами (числа в скобках — максимальная для промышленных сплавов концентрация легирующей добавки в % по массе): Al (8), V (16), Mo (30), Mn (8), Sn (13), Zr (10), Cr (10), Cu (3), Fe (5), W (5), Ni (32), Si (0,5); реже применяется легирование Nb (2) и Та (5). Как микродобавки применяются Pd (0,2) для повышения коррозионной стойкости и В (0,01) для измельчения зерна. Легирующие добавки имеют различную растворимость в a и b-Ti и изменяют температуру a/b-превращения. Алюминий, а также кислород и азот, предпочтительнее растворяющиеся в a-Ti, повышают эту температуру по мере увеличения их концентрации, что ведёт к расширению области существования a-модификации; такие элементы называются a-стабилизаторами. Sn и Zr хорошо растворяются в обеих аллотропических модификациях титана и очень мало влияют на температуру a/b-превращения; они относятся к так называемым нейтральным упрочнителям. Все остальные добавки к промышленным титановым сплавам предпочтительнее растворяются в b-Ti, являются b-стабилизаторами и снижают температуру полиморфного превращения титана. Их растворимость в aи b-модификациях титана меняется с температурой, что позволяет упрочнять сплавы, содержащие эти элементы, путём закалки и старения.
|
|
45) Алюминий – легкий металл с плотностью 2,7 г/см3 и температурой плавления 660oС. Имеет гранецентрированную кубическую решетку. Обладает высокой тепло- и электропроводностью. Химически активен, но образующаяся плотная пленка оксида алюминия Al2O3, предохраняет его от коррозии.
Механические свойства: предел прочности 150 МПа, относительное удлинение 50 %, модуль упругости 7000 МПа.
Алюминий высокой чистоты маркируется А99 (99,999 % Al), А8, А7, А6, А5, А0 (содержание алюминия от 99,85 % до 99 %).
Технический алюминий хорошо сваривается, имеет высокую пластичность. Из него изготавливают строительные конструкции, малонагруженные детали машин, используют в качестве электротехнического материала для кабелей, проводов.
Принцип маркировки алюминиевых сплавов. В начале указывается тип сплава: Д – сплавы типа дюралюминов; А – технический алюминий; АК – ковкие алюминиевые сплавы; В – высокопрочные сплавы; АЛ – литейные сплавы.
Далее указывается условный номер сплава. За условным номером следует обозначение, характеризующее состояние сплава: М – мягкий (отожженный); Т – термически обработанный (закалка плюс старение); Н – нагартованный; П – полунагартованный
По технологическим свойствам сплавы подразделяются на три группы:
· деформируемые сплавы, не упрочняемые терм.обработкой:
|
|
· деформируемые сплавы, упрочняемые терм.обработкой;
· литейные сплавы.
Методами порошковой металлургии изготовляют спеченные алюминиевые сплавы (САС) испеченные алюминиевые порошковые сплавы (САП).
46) Принцип маркировки алюминиевых сплавов. В начале указывается тип сплава: Д – сплавы типа дюралюминов; А – технический алюминий; АК – ковкие алюминиевые сплавы; В – высокопрочные сплавы; АЛ – литейные сплавы.
По технологическим свойствам сплавы подразделяются на три группы:
· деф. сплавы, не упрочняемые термической обработкой:
· деф. сплавы, упрочняемые термической обработкой;
· литейные сплавы.
К литейным сплавам относятся сплавы системы алюминий – кремний (силумины), содержащие 10…13 % кремния.
Присадка к силуминам магния, меди содействует эффекту упрочнения литейных сплавов при старении. Титан и цирконий измельчают зерно. Марганец повышает антикоррозионные свойства. Никель и железо повышают жаропрочность.
Литейные сплавы маркируются от АЛ2 до АЛ20. Силумины широко применяют для изготовления литых деталей приборов и других средне- и малонагруженных деталей, в том числе тонкостенных отливок сложной формы.
Изделия из алюминиевых литейных сплавов в большинстве случаев подвергаются тепловой (термической) обработке. Характер и режим обработки зависят от марки сплава, способа изготовления изделия и его назначения.
Виды термической обработки алюминиевых литейных сплавов:
старение (обозначение «Т1») повышает в некоторой степени механические свойства сплава;
отжиг («Т2») обеспечивает постоянство размеров изделия при эксплуатации;
закалка («Т4») существенно увеличивает прочность изделия;
закалка и частичное старение («Т5») обеспечивают более значительное увеличение прочности по сравнению с закалкой без старения, но вызывает снижение пластичности;
закалка и полное старение («Т6») обеспечивают наибольшее повышение прочности при значительном снижении пластичности;
стабилизирующий отпуск («Т7») применяется после закалки, чтобы предупредить снижение механических свойств изделия и изменение размеров при работе в условиях повышенной температуры;
смягчающий отпуск («Т8») применяется для сплава АЛЗ и АЛЗВ после закалки для повышения пластичности.
47. Термическая обработка сплавов алюминий-медь. Деформируемые алюминиевые сплавы, упрочняемые термической обработкой (дюралюмины).
|
|
К таким сплавам относятся дюралюмины (сложные сплавы систем алюминий – медь –магний или алюминий – медь – магний – цинк). Они имеют пониженную коррозионную стойкость, для повышения которой вводится марганец.
Дюралюмины обычно подвергаются закалке с температуры 500oС и естественному старению, которому предшествует двух-, трехчасовой инкубационный период. Максимальная прочность достигается через 4…5 суток.
Широкое применение дюралюмины находят в авиастроении, автомобилестроении, строительстве.
Высокопрочными стареющими сплавами являются сплавы, которые кроме меди и магния содержат цинк. Сплавы В95, В96 имеют предел прочности около 650 МПа. Основной потребитель – авиастроение (обшивка, стрингеры, лонжероны).
Ковочные алюминиевые сплавы АК:, АК8 применяются для изготовления поковок. Поковки изготавливаются при температуре 380…450oС, подвергаются закалке от температуры 500…560oС и старению при 150…165oС в течение 6…15 часов.
В состав алюминиевых сплавов дополнительно вводят никель, железо, титан, которые повышают температуру рекристаллизации и жаропрочность до 300oС.
Изготавливают поршни, лопатки и диски осевых компрессоров, турбореактивных двигателей.
Деформируемые алюминиевые сплавы, не упрочняемые термической обработкой.
Принцип маркировки алюминиевых сплавов. В начале указывается тип сплава: Д – сплавы типа дюралюминов; А – технический алюминий; АК – ковкие алюминиевые сплавы; В – высокопрочные сплавы; АЛ – литейные сплавы.
По технологическим свойствам сплавы подразделяются на три группы:
• деф. сплавы, не упрочняемые термической обработкой:
• деф. сплавы, упрочняемые термической обработкой;
• литейные сплавы.
Прочность алюминия можно повысить легированием. В сплавы, не упрочняемые термической обработкой, вводят марганец или магний. Атомы этих элементов существенно повышают его прочность, снижая пластичность. Обозначаются сплавы: с марганцем – АМц, с магнием – АМг; после обозначения элемента указывается его содержание (АМг3).
Магний действует только как упрочнитель, марганец упрочняет и повышает коррозионную стойкость.
|
|
Прочность сплавов повышается только в результате деформации в холодном состоянии. Чем больше степень деформации, тем значительнее растет прочность и снижается пластичность. В зависимости от степени упрочнения различают сплавы нагартованные и полунагартованные (АМг3П).
Эти сплавы применяют для изготовления различных сварных емкостей для горючего, азотной и других кислот, мало- и средненагруженных конструкций.
48. Алюминиевые сплавы для фасонного литья.
Принцип маркировки алюминиевых сплавов. В начале указывается тип сплава: Д – сплавы типа дюралюминов; А – технический алюминий; АК – ковкие алюминиевые сплавы; В – высокопрочные сплавы; АЛ – литейные сплавы.
По технологическим свойствам сплавы подразделяются на три группы:
• деф. сплавы, не упрочняемые термической обработкой:
• деф. сплавы, упрочняемые термической обработкой;
• литейные сплавы.
К литейным сплавам относятся сплавы системы алюминий – кремний (силумины), содержащие 10…13 % кремния.
Присадка к силуминам магния, меди содействует эффекту упрочнения литейных сплавов при старении. Титан и цирконий измельчают зерно. Марганец повышает антикоррозионные свойства. Никель и железо повышают жаропрочность.
Литейные сплавы маркируются от АЛ2 до АЛ20. Силумины широко применяют для изготовления литых деталей приборов и других средне- и малонагруженных деталей, в том числе тонкостенных отливок сложной формы.
49. Медь имеет гранецентрированную кубическую решетку. Плотность меди 8,94 г/см3, температура плавления 1083oС.
Характерным свойством меди является ее высокая электропроводность, поэтому она находит широкое применение в электротехнике. Технически чистая медь маркируется: М00 (99,99 % Cu), М0 (99,95 % Cu), М2, М3 и М4 (99 % Cu).
Механические свойства меди относительно низкие: предел прочности составляет 150…200 МПа, относительное удлинение – 15…25 %. Поэтому в качестве конструкционного материала медь применяется редко. Повышение механических свойств достигается созданием различных сплавов на основе меди.
51. Латуни могут иметь в своем составе до 45 % цинка. Повышение содержания цинка до 45 % приводит к увеличению предела прочности до 450 МПа. Максимальная пластичность имеет место при содержании цинка около 37 %.
Деформируемые латуни маркируются буквой Л, за которой следует число, показывающее содержание меди в процентах, например в латуни Л62 содержится 62 % меди и 38 % цинка. Если кроме меди и цинка, имеются другие элементы, то ставятся их начальные буквы (О – олово, С – свинец, Ж – железо, Ф – фосфор, Мц – марганец, А – алюминий, Ц – цинк). Количество этих элементов обозначается соответствующими цифрами после числа, показывающего содержание меди, например, сплав ЛАЖ60-1-1 содержит 60 % меди, 1 % алюминия, 1 % железа и 38 % цинка.
|
|
Латуни имеют хорошую коррозионную стойкость, которую можно повысить дополнительно присадкой олова. Латунь ЛО70-1 стойка против коррозии в морской воде и называется “морской латунью“.
Добавка никеля и железа повышает механическую прочность до 550 МПа.
Литейные латуни также маркируются буквой Л, После буквенного обозначения основного легирующего элемента (цинк) и каждого последующего ставится цифра, указывающая его усредненное содержание в сплаве. Наилучшей жидкотекучестью обладает латунь марки ЛЦ16К4. К литейным латуням относятся латуни типа ЛС, ЛК, ЛА, ЛАЖ, ЛАЖМц. Литейные латуни не склонны к ликвации, имеют сосредоточенную усадку, отливки получаются с высокой плотностью.
Латуни являются хорошим материалом для конструкций, работающих при отрицательных температурах.
52. Сплавы меди с другими элементами кроме цинка назаваются бронзами. Бронзы подразделяются на деформируемые и литейные.
При маркировке деформируемых бронз на первом месте ставятся буквы Бр, затем буквы, указывающие, какие элементы, кроме меди, входят в состав сплава. После букв идут цифры, показавающие содержание компонентов в сплаве. Например, марка БрОФ10-1 означает, что в бронзу входит 10 % олова, 1 % фосфора, остальное – медь.
Маркировка литейных бронз также начинается с букв Бр, затем указываются буквенные обозначения легирующих элементов и ставится цифра, указывающая его усредненное содержание в сплаве.
Оловянные бронзы имеют низкую объемную усадку (около 0,8 %), поэтому используются в художественном литье. Наличие фосфора обеспечивает хорошую жидкотекучесть. Оловянные бронзы подразделяются на деформируемые и литейные.
В деформируемых бронзах содержание олова не должно превышать 6 %, для обеспечения необходимой пластичности.
В зависимости от состава деформируемые бронзы отличаются высокими механическими, антикоррозионными, антифрикционными и упругими свойствами, и используются в различных отраслях промышленности. Из этих сплавов изготавливают прутки, трубы, ленту, проволоку.
Оптимальными свойствами обладают алюминиевые бронзы, содержащие 5…8 % алюминия. Увеличение содержания алюминия до 10…11 % вследствие появления – фазы ведет к резкому повышению прочности и сильному снижению пластичности. Дополнительное повышение прочности для сплавов с содержанием алюминия 8…9,5 % можно достичь закалкой.
Из алюминиевых бронз изготавливают относительно мелкие, но высокоответственные детали типа шестерен, втулок, фланцев литьем и обработкой давлением. Из бронзы БрА5 штамповкой изготавливают медали и мелкую разменную монету.
Так же бывают Кремнистые бронзы (БрКМц3-1, БрК4), Свинцовые бронзы (БрС30), Бериллиевые бронзы (БрБ2).
53) В большинстве случаев наибольший износ подшипники скольжения получают при работе в условиях небольшого количества смазки или вообще без нее. Поэтому для увеличения срока службы подшипников, для их производства используют материалы которые имееют малый коэфициент трения, а тепло выделяющееся при работе легко уходило бы в окружающую среду. Эти материалы назвали антифрикционными. Список таких материалов весьма обширен и постоянно обновляется.
Такие материалы можно разбить на следующие группы:
1. Латунь
2. Бронза
3. Чугун
4. Баббит
5. Алюминиевые сплавы
6. Графит
7. Металлокерамические материалы
8. Резина
9. Дерево
10. Синтетические пластические материалы
Чугун в производстве подшипников скольжения применяется для вкладышей опор, зачастую используют чугун марок СЧ 15-32, СЧ 21-40. Бронзу используют при производстве вкладышей опор, которые несут спокойную нагрузку при высокой скорости. Но применение бронзы для подшипников скольжения затруднено ее высокой стоимостью, экономичней использовать алюминиевые и свинцовые бронзы.
Латунь применяют для подшипников скольжения которые используются при малых скоростях скольжения.
Обозначение марок латуни: 2х-значное число обозначает содержание меди в составе сплава, а цифры, которые пишутся за ним – процентное содержание элементов в составе сплава обозначенные буквами.
Название баббит объединяет сложные антифрикционные белые сплавы. Они различаются по своему химическому составу и физико-химическим свойствам. Все их объединяет мягкая основа из свинца или олова с твердыми зернами сплавов сурьмы, щелочных металлов и меди. По своим антифрикционным свойствам баббит намного лучше всех остальных перечисленных ранее сплавов.
Существуют несколько заменителей баббитов: сплавы ЦАМ 10-5 и ЦАМ 10-1,5 они содержат в своем составе алюминий, медь и цинк.
54)
55) Полиэтилен. Он обладает рядом ценных свойств: влаго- и газонепроницаем, не набухает в воде, эластичен в широком интервале температур, устойчив к действию кислот и щелочей, обладает очень хорошими диэлектрическими свойствами.
Полиэтилен хорошо обрабатывается и перерабатывается всеми известными способами: литьем под давлением, вакуум-формованием, экструзией, механической обработкой, сваркой.
Поливинилхлорид. Пластифицированный поливинилхлорид называют пластиком, непластифицированный твердый листовой материал - винипластом.
Рабочая температура винипласта для нагруженных деталей от 0 до +40°С. Винипласт при пониженных температурах становится хрупким; при резких изменениях температуры коробится, а при нагреве до 40-60°С разупрочняется и теряет жесткость.
Из винипласта изготовляют емкости в химическом машиностроении, аккумуляторные баки и сепараторы для аккумуляторов, вентили, клапаны, фитинги для трубопроводов, крышки, пробки, плитки для футеровки электролизных и травильных ванн, детали насосов и вентиляторов и другие изделия.
Полиамиды. Они отличаются сравнительно высокой прочностью и низким коэффициентом трения.
Наибольшее распространение из полиамидов получил капрон как относительно дешевый и наименее дефицитный материал. Его износостойкость в несколько раз выше, чем стали, чугуна и некоторых цветных металлов.
Для изготовления деталей из капрона и других полиамидов наиболее широко используют метод литья под давлением. Из него выполняют детали антифрикционного назначения, подшипники, зубчатые колеса, трубопроводную арматуру, прокладки, шайбы и т. п.
Полистирол. Это бесцветный прозрачный материал, обладающий абсолютной водостойкостью, высокими электроизоляционными свойствами, светостойкостью и твердостью. Его диэлектрические свойства мало изменяются при изменении температуры от -80 до +110°С. К недостаткам полистирола относят его малую теплостойкость, хрупкость и подверженность к старению и растрескиванию. Из полистирола изготовляют антенны, панели, катушки, лабораторную посуду. Из блочного полистирола экструзией - выдавливанием можно получать трубки, стержни и другие профильные изделия, пленки, ленты и нити различной толщины.
Поликарбонаты. Это новые термопластические материалы, обладающие ценными свойствами: высокой поверхностной твердостью, ударной прочностью и теплостойкостью. Они водостойки и стойки к окислительным средам при повышенных температурах. Поликарбонаты совершенно прозрачны и могут быть использованы вместо силикатного стекла.
Пенопласт. Это полимер, отличающийся химической стойкостью и атмосферостойкостью. По водостойкости пенопласт аналогичен фторопластам, полиэтилену и полистиролу. Из пенопласта изготовляют химически стойкие трубы, клапаны, вентили, сепараторные кольца, подшипники, детали часовых механизмов.
Вопросы по курсу «Материаловедение»
1) Кристаллическое строение металлов и сплавов?
2) Дефекты кристаллического строения реальных металлов и сплавов
3) Что такое твердость? Методика определения твердости металлов сплавов по Виккерсу, Роквеллу, Бринеллю.
4) Определение параметров прочности при растяжении. Обозначение ударной вязкости и понятие хладноломкости.
5) Деформация металлов и сплавов.
6) Рекристаллизация пластически деформированных металлов и сплавов
7) Строение сплавов. Твердые растворы.
8) Диаграммы состояния 1, 2, 3 рода. Кривые охлаждения сплавов. Фазы и компоненты системы.
9) Диаграмма состояния железо углерод. Кривые охлаждения сплавов.
10) Фазы, структуры и компоненты системы железо - углерод. Определения.
11) Углеродистые стали. Классификация, маркировка, микроструктуры, назначение.
12) Белые чугуны. Микроструктуры, свойства, применение.
13) Получение графитсодержащих чугунов.
14) Графитсодержащие чугуны. Влияние формы графита на механические свойства чугунов.
15) Практическое применение и маркировка графитсодержащих чугунов.
16) Превращения перлита в аустенит.
17) Превращение аустенита при охлаждении.
18) Превращение аустенита в мартенсит.
19) Превращения, протекающие при отпуске закаленной стали.
20) Отжиг и нормализация.
21) Закалка. Способы закалки. Охлаждающие среды.
22) Отпуск. Виды отпуска, назначение, микроструктуры. Отпускная хрупкость 1 и 2 рода.
23) Стадии химико-термической обработки. Диффузионная металлизация.
24) Цементация. Технология, назначение, стали, структура цементованного слоя и его мехсвойства.
25) Азотирование. Технология, назначение, стали, струыОР3 азотсодержащего слоя и его мехсвойства.
26) Поверхностное упрочнение стальных изделий.
27) Маркировка и классификация легированных сталей.
28) Влияние легирующих элементов на полиморфизм железа.
29) Автоматные стали. Марки, свойства, применение. Назначена легирующих элементов свинца, селена. ТО изделий.
30) Цементуемые стали. Марки, свойства, применение. ТО изделии
31) Улучшаемые стали. Марки, свойства, применение. ТО изделии.
32) Высокопрочные стали. Марки, свойства, применение. ТО изделии.
33) Пружинные стали. Марки, свойства, применение. ТО изделий.
34) Шарикоподшипниковые стали. Марки, свойства, применение, изделий.
35) Стали для режущего инструмента. Предъявляемые к ним требования.
36)Углеродистые инструментальные стали. Марки, свойства, применение. ТО изделий.
37)Легированные инструментальные стали. Марки, свойства, применение. ТО изделий.
38)Быстрорежущие стали. Марки, свойства, применение. ТО изделий.
39)Штамповые стали. Марки, свойства, применение. ТО изделий.
40)Твердые сплавы. Марки, свойства, применение. Способ изготовления.
41)Коррозия.
42)Коррозионностойкие стали. Марки, свойства, применение. ТО изделий.
43)Понятия жаростойкость и жаропрочность. Критерии жаропрочности. Материалы.
44)Титан и его сплавы. Марки, свойства, применение.
45)Алюминий. Применение, маркировка.
46)Алюминиевые сплавы. Маркировка. ТО алюминиевых сплавов.
47)Деформируемые алюминиевые сплавы. Упрочняемые и неупрочняем ые ТО.
48)Литейные алюминиевые сплавы. Маркировка, применение, свойства.
49)Медь. Применение, маркировка.
50)Медные сплавы. Маркировка.
51)Латуни. Марки, свойства, применение.
52)Бронзы. Марки, свойства, применение.
53)Материалы для подшипников скольжения.
54)Структура и строение пластмасс.
55)Термопластичные полимеры. Названия, свойства.
56)Резины. Способ получения. Свойства, применение.
57)Керамика. Свойства, применение.
|
|
|
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!