Деформируемые алюминиевые сплавы. Упрочняемые.

 

АК4, АК6, АК8- для изготовления поршней, картеров. (4,6,8- № в госте)

 

Магний и его сплавы.

Мг1, 1-№ в госте

МА1, МА5- деформируемые

Мл2, Мл4- литейные

Применение: Корпуса приборов, электродвигатели, хорошо окрашиваются.

Билет №34.

Бери́ллий — элемент главной подгруппы второй группы, второго периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 4. Обозначается символом Be. Высокотоксичный элемент. Простое вещество бериллий — относительно твёрдый металл светло-серого цвета, имеет весьма высокую стоимость.Бериллий — относительно твердый, но хрупкий металл серебристо-белого цвета. Имеет высокий модуль упругости — 300 ГПа (у сталей — 200—210 ГПа). На воздухе активно покрывается стойкой оксидной плёнкой BeO.

Применение: Бериллий в основном используют как легирующую добавку к различным сплавам. Добавка бериллия значительно повышает твёрдость и прочность сплавов, коррозионную устойчивость поверхностей изготовленных из этих сплавов изделий. В технике довольно широко распространены бериллиевые бронзы типа BeB (пружинные контакты). Добавка 0,5 % бериллия в сталь позволяет изготовить пружины, которые пружинят при красном калении. Бериллий слабо поглощает рентгеновское излучение, поэтому из него изготавливают окошки рентгеновских трубок (через которые излучение выходит наружу). В атомных реакторах из бериллия изготовляют отражатели нейтронов, его используют как замедлитель нейтронов. Оксид бериллия применяется в качестве очень важного огнеупорного материала в специальных случаях. Считается одним из лучших огнеупорных материалов.

Сплавы титана

Сплавы титана широко используются в авиационной технике, в судостроении и транспортном машиностроении - где нужна высокая прочность и сопротивляемость коррозии, малая масса. Поставляются по ГОСТ 19807-74. Титановые сплавы имеют условную маркировку: ТЗ, Т4, ВТ5, ВТ16.

Применение титана

Основная часть титана расходуется на нужды авиационной и ракетной техникии и морского судостроения. Титан (ферротитан) используют в качестве лигирующей добавки к качественным сталям и как раскислитель. Технический титан идет на изготовление емкостей, химических реакторов, трубопроводов, арматуры, насосов, клапанов и других изделий, работающих в агрессивных средах. Из компактного титана изготавливают сетки и другие детали элетктровакуумных приборов, работающих при высоких температурах.

36 5.2. Сплавы алюминия

Сплавы на основе алюминия широко применяются в качестве конструкционных материалов. Сплавы на основе алюминия бывают деформируемыми и литейными. Основной легирующий элемент литейных сплавов - кремний (Si) и называются они силуминами.

Деформируемые сплавы бывают ковкими - обозначаются (АК) и обработанные прокаткой или волочением дуралюмины (Д). В маркировке сплава после букв следует условный номер сплава. Поставляются алюминиевые сплавы по ГОСТ 4784-74 и ГОСТ 2685-75.

Примеры маркировки:

АЛ-2 - литейный алюминиевый сплав силумин;

Д16 - деформируемый алюминиевый сплав дуралюмин;

АК5 - деформируемый алюминиевый сплав для ковки (алюминий ковочный).

39.Пластмассы и их составные части: пластмассы- синтетические материалы получаемые на основе органических и элементоограниченных полимеров.Обзательный компонент – связующ вещество.

Состав пластмасс:1)связующий полимер 2)наполнитель 3)пластификатор 4) стабилизатор 5)отвердитель 6) специал. Химич. Добавки 7)красительные сегменты.

Наполнители - твердые матриалы органич. и норганич. Происхождения придающие пластмассам твердость,прочность,теплостойкость, фрикционные,антифрикционные свойства,снимают усадку при прессовании:

А)порошковый наполнитель

Б)лакнистые нап-ли (стекловолокниты)

В)слоистые напол-ли (текстолит)

Г)газонаполненные(наполнитель воздух- пенопласты,содопласты)

Пластификаторы- нелетучие жидкости(сложные эфиры)с низкой температурой замерзания,растворяясь в полимере они повышают способность пластических деформации.Они улучшат морозо/огне-устойчивость.

Отвердители-изменяют структуры полимеров и влияют на свойства пластмасс(оксиды некоторых металлов и употропил)

Стабилизаторы – вводят для повышения долговечности,предотвращат окисление.

Спец.химич. добавки-яд фунициды, для защиты от плесения и от поедания насекомыми,смазки для для предотвращения приминания (стеорин,аминовая кислота)

+ красительные пигменты для окраски
40.Реактопласты.область применения:

Основа реактопласта- химически затвердевающая термореактивная смола.

Наполнители:порошковые и волокнистые и гибкие листовые материалы:кварц,тальк,графит целлюлоза,древесная мука.

Порошковые:фенопласты,анинопласты

Область применения:рукоятки,приборы,кнопки,вытяжные и штамповочные штампы,корпуса приспособлений, литейные модели. В фенопластах связующая – фенол-альдегидная смола.

Волокнистые: текстолит, асботекстолит, втулки, конструкции.

44.Ликвацией называется появление неоднородности по химическому составу в различных частях отливки. В сплавах различают два основных вида ликвации:

· внутрикристаллическую, когда неоднородность охватывает зерна металла

· зональную, когда различные зоны отливки имеют различный химический состав.

На ликвацию оказывают значительное влияние химический состав сплава и скорость остывания отливки. Чем крупнее отливка, тем медленнее происходит охлаждение и тем больше развивается зональная ликвация. В тонкостенных отливках зональная ликвация развита меньше. При сочетании в литой конструкции тонких и толстых стенок ликвационные включения концентрируются в толстых частях отливок.

Поэтому при конструировании литых деталей необходимо изготовлять их с равномерной толщиной стенок или конструировать по принципу направленного затвердевания так, чтобы отливка затвердевала снизу вверх. В этом случае ликвирующие примеси скапливаются в прибыли, затвердевающей в последнюю очередь.

41.Резины. Резины состоят из смеси каучука (основа), сажа, оксид титана, кремний, мел, борит, тальк. (наполнители).

Смягчители - канифоль, вазелин.

Противостарители – парафин, воск.

Агенты вулканизации. Сера, оксид цинка. Резины получают при спец. термической обработке, (вулканизации),прессованных деталей из сырой резины, являющиеся смесью каучука, добавки.

Резины:1) натуральные;

2)синтетические.(будодиеновый каучук из этилового спирта.)

Каучуки являются полимерами с линейной структурой. При вулканизации они превращаются в высокоэластичные, редкосетчатые материалы - резины.(добавка-сера)

Сера является вулканизатором.

50-30% - твердая резина.

10-15% - полутвердая резина

5-8% - обычная резина.

В зависимости от условий эксплуатации резину делят на:

1. Общее назначение;(шины камеры ремни)

2. Специальное назначение;

· Бензо-масло стойкие

· Теплостойкие

· Стойкие к агрессивным средам

· морозостойкие

42. В различных отраслях хозяйства широко применяются различные клеевые материалы, которые изготавливаются на основе природных (натуральных) или синтетических клеящих веществ.

Природные клеи подразделяются на клеи животного, растительного и минерального происхождения. Исходными материалами для клеев животного происхождения являются: ткани, кости, кровь и молоко животных. Из указанного сырья получают клеи глютиновые, казеиновые, альбуминовые. Сырьем для клеев растительного происхождения являются: белок семян бобовых растений, крахмал, природные смолы, каучук, декстрин. Клеи минеральные – силикатные, асфальтовые, битумные. Синтетические смолы являются исходным сырьем для получения синтетических клеев. Синтетические клеи представляют собой растворы природных модифицированных или синтетических полимеров в воде или спирте.

По реактивной способности клеи подразделяются на термореактивные, термопластичные и дисперсионные.

В свою очередь термореактивные клеи разделяются на: меламиновые, эпоксидные, резольные, полиуретановые, полиэфирные, карбамидо—формальдегидные, феноло—формаль—дегидные.

К термопластичным клеям относятся: мездровый, костный, клеи—расплавы, нитроцеллюлозные, поливинилацетат—ные, поливинилхлоридные и др.

Каучуковые клеи выделены в самостоятельный класс клеящих материалов. К ним относятся латексные и резиновые клеи.

Клеи широко применяются в мебельном производстве, при изготовлении обуви и в строительстве. В строительстве применяют клеи для крепления различных отделочных материалов, для строительных конструкций. Различные клеи применяются в авиа—и автомобилестроении, при отделке пассажирских железнодорожных вагонов и метро.

Клеи бывают однокомпонентными, поставляемыми в готовом виде, и многокомпонентными, которые приготавливаются в основном на месте потребления (в частности, эпоксидный клей). Клеящие материалы подразделяются в зависимости от склеиваемых материалов: обувные – для склеивания кожи, резины, кожзаменителей; для склеивания металлов и неметаллов; тканей теплоизоляции и приклеивания их к другим материалам; полимеров, для склеивания древесины, при изготовлении фанеры и т. д.

43. Керамика. Керамические изделия обладают прочностью, твердостью, износостойкостью.

Применяется: сопла ракет.

Магнитная керамика-тонкий слой магноферрита применяется для упрочнения магнитофонных головок. Керамика на основе оксида меди: обладает сверхпроводимостью. Пропускает ток лучше, чем металл. Керамические плиты для облицовки ракет, дизельных и газотурбинных двигателей.

Керамические составляющие для производства полупроводимых деталей компьютера, микрочипы и конденсаторы.

Корметы-сплав керамики с металлом. Обладают высокими аэрокосмическими свойствами.

Керамика срастается с костью и мышцами. Кевлар - материал для бронежилета.

Композиционные материалы - это конструкционный металлический или неметаллический материал, в котором имеются усиливающие его элементы в виде нитей, волокон, хлопьев более прочного материала.

Вопрос №47: Литье по выплавляемым моделям. Область применения.

Литье по выплавляемым моделям – это процесс, в котором для получения отливки применяются разовые точные неразъемные керамические оболочковые формы, полученные по разовым моделям с использованием жидких формовочных смесей. Перед заливкой расплава модель удаляется из формы выплавлением, выжиганием, растворением или испарением. Для удаления остатков модели и упрочнения формы ее нагревают до высоких температур. Прокалкой формы перед заливкой достигается практически полное исключение ее газотворности, улучшается заполняемость формы расплавом.

Последовательность изготовления многослойной оболочковой формы по выплавляемым моделям: а – запрессовка модельного состава в пресс-форму; б – сборка блока; в – нанесение на блок суспензии; г – посыпка огнеупорным зернистым материалом: д – сушка; е – удаление модели; ж – засыпка опорным.материалом; з – прокалка в печи; и – заливка формы расплавом; 1 – пресс-форма; 2 – модель; 3 – блок моделей отливок и литниковой системы; 4 – слой суспензии; 5 – огнеупорный зернистый материал; 6 – пары аммиака; 7 – горячая вода; 8 – опорный материал; 9 – печь; 10 – прокаленная форма; Q – подвод теплоты

Особенности формирования отливок и их качество. Получение отливок в оболочковой форме сопряжено с рядом особенностей, в частности, перед заливкой форму нагревают до сравнительно высоких температур. Это определяет следующие технологические моменты.

Небольшие теплопроводность, теплоемкость и плотность материалов оболочковой формы и повышенная температура формы снижают скорость отвода теплоты от расплава, что способствует улучшению заполняемости формы. Благодаря этому возможно получение сложных стальных отливок с толщиной стенки 0,8 – 2 мм со значительной площадью поверхности. Улучшению заполняемости формы способствуют также и малая шероховатость ее стенок, возможность использования внешних воздействий на расплав, таких, как поле центробежных или электромагнитных сил, заливка с использованием вакуума и др.

Эффективность производства и область применения. Исходя из производственного опыта, можно выделить следующие преимущества способа литья в оболочковые формы по выплавляемым моделям:

1) возможность изготовления из практически любых сплавов отливок сложной конфигурации, тонкостенных, с малой шероховатостью поверхности, высоким коэффициентом точности по массе, минимальными припусками на обработку резанием, с резким сокращением отходов металла в стружку;

2) возможность создания сложных конструкций, объединяющих несколько деталей в один узел, что упрощает технологию изготовления машин и приборов;

3) возможность экономически выгодного осуществления процесса в единичном (опытном) и серийном производствах, что важно при создании новых машин и приборов;

4) уменьшение расхода формовочных материалов для изготовления отливок, снижение материалоемкости производства;

5) улучшение условий труда и уменьшение вредного воздействия литейного процесса на окружающую среду.

Наряду с преимуществами данный способ обладает и следующими недостатками:

I) процесс изготовления литейной формы является многооперационным, трудоемким и длительным;

2) большое число технологических факторов, влияющих на качество формы и отливки, и соответственно связанная с этим сложность управления их качеством;

3) большая номенклатура материалов, используемых для получения формы (материалы для моделей, суспензии, обсыпки блоков, опорные материалы);

4) сложность манипуляторных операций изготовления моделей и форм, сложность автоматизации этих операций;

5) повышенный расход металла на литники и поэтому невысокий технологический выход годного (ТВГ).

Указанные преимущества и недостатки определяют эффективную область использования литья в оболочковые формы по выплавляемым моделям, а именно:

1) изготовление отливок, максимально приближающихся по конфигурации к готовой детали, с целью снизить трудоемкость обработки труднообрабатываемых металлов и сплавов резанием, сократить использование обработки давлением труднодеформируемых металлов и сплавов, заменить трудоемкие операции сварки или пайки для повышения жесткости, герметичности, надежности конструкций деталей и узлов;

2) изготовление тонкостенных крупногабаритных отливок повышенной точности с целью уменьшить массу конструкции при повышении ее прочности, герметичности и других эксплуатационных свойств;

3) изготовление отливок повышенной точности из сплавов с особыми свойствами и структурой.

Вопрос №48: Литье в кокиль. Область применения.

Кокиль - металлическая форма, которая заполняется расплавом под действием гравитационных сил. В отличие от разовой песчаной формы кокиль может быть использован многократно. Таким образом, сущность литья в кокили состоит в применении металлических материалов для изготовления многократно используемых литейных форм, металлические части которых составляют их основу и формируют конфигурацию и свойства отливки.

Кокиль обычно состоит из двух полуформ, плиты, вставок. Полуформы взаимно центрируются штырями, и перед заливкой их соединяют замками. Размеры рабочей полости кокиля больше размеров отливки на величину усадки сплава. Полости и отверстия в отливке могут быть выполнены металлическими или песчаными стержнями, извлекаемыми из отливки после ее затвердевания и охлаждения до заданной температуры. Расплав заливают в кокиль через литниковую систему, выполненную в его стенках, а питание массивных узлов отливки осуществляется из прибылей (питающих выпоров). При заполнении кокиля расплавом воздух и газы удаляются из его рабочей полости через вентиляционные выпоры, пробки, каналы, образующие вентиляционную систему кокиля. Основные элементы кокиля - полуформы, плиты, вставки, стержни т. д.- обычно изготовляют из чугуна или стали. Выше рассмотрен кокиль простой конструкции, но в практике используют кокили различных, весьма сложных конструкций.