Порошковые материалы. Процесс изготовления деталей из порошков. Классификация и маркировка.

Порошковыми называют материалы, изготовляемые путем прессования металлических порошков в изделия необходимой формы и размеров и последующего спекания сформованных изделий в вакууме или защитной атмосфере при температуре 0.75-0.8Тпл.

Антифрикционные порошковые сплавы имеют низкий коэффициент трения, легко обрабатываются, выдерживают значительные нагрузки и имеют хорошую износостойкость. Наибольшее применение получил материал ФМК-11.

Сплавы на основе цветных материалов (АЛП-2, АЛПД-2-4, БрПБ-2, ЛП58Г2-2 и др.) применяют в приборостроении и электронной технике.

Применение порошковых материалов рекомендуется при изготовлении деталей простой симметричной формы, малых массе и размеров.

Процесс приготовления смеси состоит из классификации порошков по размерам частиц, смешивания и предварительной обработки.

Порошки с размерами частиц 50 мкм и больше разделяют по группам просеиванием на ситах, а более мелкие порошки – воздушной сепарацией. В металлические порошки вводят технологические присадки различного назначения: пластификаторы (парафин, стеарин, олеиновую кислоту и др.), облегчающие процесс прессования и получения заготовки высокого качества; легкоплавкие присадки, улучшающие процесс спекания, и различные летучие вещества для получения детален с заданной пористостью. Для повышения текучести порошок иногда предварительно гранулируют. Подготовленные порошки смешивают в шаровых, барабанных мельницах и других смешивающих устройствах.

Предварительную механическую или термическую обработку (например, отжиг) применяют для повышения технологических свойств порошков.

При проектировании деталей с высокими требованиями по точности исполнительных размеров необходимо предусматривать припуск на их дальнейшую механическую обработку. Наружные и внутренние резьбы следует изготовлять обработкой резанием. В конструкциях деталей необходимо избегать выступов, пазов и отверстий, расположенных перпендикулярно оси прессования

Для свободного удаления заготовки пресс-форма должна иметь незначительную конусность. При проектировании конических поверхностей необходимо исходить из удобства извлечения заготовки обратная конусность недопустима. Радиусы перехода сопрягающихся поверхностей должны быть не менее 0,2 мм

В марке сплавов первые буквы, указывают класс материала («Ал» – алюминий, «Б» – берилий, «Бр» – бронза, «Л» – латунь и т.д.), буква «П» – порошковый сплав и число после дефиса – плотность материала в процентах. Буквы («Д» – медь, «Ж» – железо, «Г» – марганец и др.) и цифры в марке указывают состав сплава. Так же как обычные сплавы, порошковые сплавы на основе цветных металлов обладают высокой теплопроводностью и электропроводимостью, коррозионной стойкостью, немагнитны, хорошо обрабатываются резанием и давлением.

49. Композиционные материалы. Признаки, состав и классификация.

Композиционные материалы - это материалы состоящие из двух или более компонентов объединенных различными способами в монолит и сохраняющие при этом индивидуальные особенности.

Характерные признаки КМ:

1. Состав и форма определены заранее.

2. Матер. состоит из двух и более компонентов различного хим. состава разделенных границей.

3. Свойство матер. определены каждым из его компонентов содержание которых достаточно большое.

4. КМ обладают свойствами отличными от свойств компонентов взятых в отдельности.

5. КМ однородны в макромасштабе и неоднородны в микромасштабе.

6. Такие материалы не встречаются в природе.

Классификация КМ:

1. По геометрии наполнителя:

А) Нуль-мерные (размеры которых в трех измерениях имеют один и тот же порядок)

Б) Одномерные наполнители- один из размеров значительно превосходит другие.

В) С двумерным наполнителем – два размера значительно превосходят третий

2. По схеме расположения наполнителя:

А) С одноосным или линейным расположением наполнителя в виде волокон, нитей расположенных параллельно друг другу в матрице.

Б) Двуосным или плоскостным.

В) Трехмерное или объемное расположение с отсутствием преимущественного направ. распределений.

3. По природе компонентов:

А) Компоненты состоят из металлов или сплавов.

Б) Из неорганических карбидов, оксидов, нитридов.

В) Из неметаллических элементов (углерод, бор)

Г) Из органических соединений (смолы)

50. Пластмассы. Классификация, свойства, область применения.

Материалы, полученные на основе природных или синтетических полимеров, способных под воздействием t-ры и давления формироваться в изделие сложной формы, а затем устойчиво сохранять форму.

Компоненты пластмасс:

- связующее вещество – служит для связки, сохранения других компонентов; применяют синтетические смолы; некоторые пластмассы состоят из одного связующего вещества (полиэтилен, оргстекло);

- наполнители – добавляют в кол-ве 40-70% с целью повышения мех. свойств, снижения стоимости изделия; часто служат порошково деревянная мука, графит, окись кремния, часто используют волокнистые материалы (хлопчатобумажные нити), иногда листовые материалы (бумага, ткань, шпон);

- пластификаторы – добавляются в кол-ве 10-20% для уменьшения хрупкости и улучшения формуемости; служат эфиры, полимеры с гибкими молекулами;

- отвердители – добавляют в кол-ве нескольких % для отвердвления термопластов; служат перекиси и спец.амины.

- спец. добавки – красители, ускорители, смазочные, отвердители, замедлители.

Пластмассы подразделяют на 2-е группы: термопласты (обратимые), термореактивы (необратимые).

Термопласты:

Полиэтилен: - продукт полимеризации этилена; высокие антикоррозионные и диэлектрические свойства; применяется в виде труб плёнок и т.д., хороший изолятор.

Полистирол: - продукт полимеризации стирола; свойства как у полиэтилена; но имеет большую прочность и твёрдость; раковины, детали холодильников, прищепки.

Органическое стекло: - полимер с высокой светопрозрачностью, значительной прочностью, и малой плотностью; легко формуется, склеивается, сваривается, обрабатывается резанием; изготавливают стёкла часов, авто, самолётов, детали различных приборов.

Термореактивы:

Текстолит: - наполнителем служит хлопчатобумажная ткань; изготавливают подшипники, шестерни, прокладки, электропанели; высокая стойкость к вибрации, хороший диэлектрик.

Гетинакс: - прессованные листы, состоящие из нескольких слоёв пропиточ-ной и изоляционной бумаги, пропитанной специальными смолами; применения и свойства аналогичны текстолиту.

Стеклопластик: - содержит стекловолокнистый наполнитель и смолу; иногда вместо стекловолокна используют лавсан; применяют в судостроении, машино-строении, при изготовлении различных ёмкостей и облицовочных материалов.