Стали с особыми физическими свойствами.

Коррозионностойкие (нержавеющие) стали. Коррозией называется разрушение металла под действием внешней агрессивной среды в результате ее химического или электрохимического воздействия. Различают химическую коррозию, обусловленную воздействием на металл сухих газов и неэлектролитов (например, нефтепродуктов) и электрохимическую, возникающую под действием жидких электролитов или влажного воздуха. По характеру коррозионного разрушения различают сплошную и местную коррозию. Сплошная коррозия захватывает всю поверхность металла. Ее делят на равномерную и неравномерную в зависимости от того, одинаковая ли глубина коррозионного разрушения на разных участках. При местной коррозии поражения локальны. В зависимости от степени локализации различают пятнистую, язвенную, точечную, межкристаллитную и др. виды местной коррозии.

Самый надежный способ защиты от коррозии — применение коррозионностойких сталей. Коррозионная стойкость достигается при введении в сталь элементов, образующих на ее поверхности тонкие и прочные оксидные пленки. Наилучший из этих элементов — хром. При введении в сталь 12…14 % хрома она становится устойчивой против коррозии в атмосфере, воде, ряде кислот, щелочей и солей. Стали, содержащие меньшее количество хрома, подвержены коррозии точно так же, как и углеродистые стали. В технике применяют хромистые и хромоникелевые Коррозионностойкие стали.

Жаростойкие и жаропрочные стали. Под жаростойкими сталями понимают стали, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности при высокой температуре (свыше 550 °С).

При нагреве стали происходит окисление поверхности и образуется оксидная пленка (окалина). Дальнейшее окисление определяется скоростью проникновения атомов кислорода через эту пленку. Через пленку оксидов железа они проникают очень легко. Для повышения жаростойкости сталь легируют

Элементами, образующими плотную пленку, через которую атомы кислорода не проникают Жаропрочные материалы способны противостоять механическим нагрузкам при высоких температурах. Жаропрочные стали классифицируются по структуре.

Перлитные стали содержат малое количество углерода, легируются хромом, молибденом, ванадием (12ХМ, 12Х1МФ). Используют для изготовления труб, паропроводов и др. деталей, длительно работающих при температуре 500…550 °С.

Аустенитныестали, легированы большим количеством хрома и никеля, а также другими элементами (09Х14Н16Б, 09Х14Н19В2БР). Из этих сталей изготавливают детали газовых турбин, работающих при температуре 600…700 °С.

Для работы при более высоких температурах (700…900 °С) служат сплавы на основе никеля, называемые нимониками. Примером нимоника является сплав ХН77ТЮР, содержащий кроме никеля приблизительно 20 % Сг, 2,5 % Т1, 1 % А1.

Для работы при температурах свыше 1000 °С используют тугоплавкие металлы и их сплавы. Это — хром, ниобий, молибден, тантал, вольфрам. Они используются в атомной энергетике и в космической технике.

Температуры 1500…1700°С выдерживают жаропрочные керамические материалы на основе карбида и нитрида кремния.

24.Изготовление деталей из резины.

Из сырой резины методами прессования и литья под давлением изготавливают детали требуемой формы и размеров. Прессованием получают детали из сырой резины в специальных прессформах на гидравлических прессах, как в холодном, так и в горячем состоянии. В последнем случае вулканизация протекает одновременно с формовкой. Этим способом можно получить кольца, муфты и другие изделия.

Более прогрессивным методом является литье под давлением, в котором форма заполняется предварительно разогретой пластичной сырой резиновой смесью под давлением 30-150 МПа. Прочность резиновых изделий увеличивают армированием стальной проволокой, сеткой, капроном и другими материалами. Завершающей стадией является вулканизация, обеспечивающая повышение прочности и упругости резины.

25.Изготовление деталей из пластмасс.

При изготовлении изделий из термореактивных пластмасс следует иметь в виду их большую усадку (10…18%). Для снижения усадки и повышения механических свойств в состав пластмасс вводят наполнители, которые могут быть: 1) порошковыми (древесная мука, асбестовая мука, кварцевая мука и т.д.);2) волокнистыми (хлопковые очесы, асбестовое волокно, стекловолокно); 3) листовыми (бумага, х/б ткань, стеклоткань, асбестовая ткань, древесный шпон). Подбором наполнителей можно изменить и другие свойства пластмасс (коэффициент трения, электроизоляционные свойства, прочность, теплостойкость и т. п.). Для уменьшения возможной в процессе деформирования окислительной или термической деструкции в состав пластмасс вводят стабилизаторы, противоокислители. Так как температура перехода в вязкотекучее состояние термопластичных полимеров обычно ниже температуры их термической деструкции, то основным и наиболее простым способом производства изделий из таких полимеров является пластическая деформация при повышенных температурах. Изделия из сетчатых полимеров можно получить соответствующей переработкой исходных линейных полимеров введением отвердителей (при производстве пластмасс) или вулканизаторов (при производстве резины). Превращение линейного полимера в сетчатый происходит после окончания формирования изделия. По мере возникновения химических связей между макромолекулами изделие утрачивает термопластичность, снижается высокоэластичность, повышаются твердость, прочность, теплостойкость, устраняется растворимость. В отдельных случаях образуются пространственные структуры из исходных веществ, минуя стадию образования линейного полимера (фенолформальдегидные смолы). В таких случаях образование полимера (чаще называемого смолой) приостанавливается на начальной стадии, когда полимер — смола — имеет вязкотекучее состояние. На этой стадии осуществляют пластическое формование изделия при повышенной или при обычной температуре (с добавкой инициатора отверждения). При этом происходит образование пространственной структуры полимера. При создании комбинированных пластмасс (композитов) не обязательно, чтобы полимерные компоненты были термодинамически совместимы. Достаточно, если они будут «эксплуатационно совместимыми». Установлено, что при смешивании нескольких полимеров улучшение однородности и прочности достигается в результате увеличения диспергирования (измельчения) и улучшения смешивания исходных компонентов. На эксплуатационные свойства комбинированных полимеров помимо свойств компонентов оказывают влияние структура полученного полимера, изменение ее в процессе деформации, адгезия компонентов друг к другу и др. При этом может быть иногда достигнута прочность, превышающая суммарную прочность полимера (смолы) и наполнителя (стеклопластики). Чтобы облегчить извлечение изделий из пресс-форм, в состав композиции пластмасс вводят смазки в виде парафина или стеарина (около 1 %). Для получения желаемого декоративного эффекта в состав пластмасс можно вводить красители или замутнители. В зависимости от методов переработки пластмассы разделяются на литьевые (обычно термопласты), штамповочные (листовые термопласты), прессовочные (преимущественно термореактивные пластмассы). По типу применяемых наполнителей пластмассы подразделяются на пресс-порошки, волокнистые (волокниты) и слоистые пластики. Основными положительными особенностями пластмасс являются простота технологического процесса изготовления изделий из них, высокая устойчивость к агрессивным средам и атмосферным условиям, низкий удельный вес изделия, высокие диэлектрические и теплоизоляционные свойства. В ряде случаев пластмассы обладают хорошей механической прочностью, антифрикционными свойствами, износостойкостью, коррозионной стойкостью.При создании конструкционных деталей следует учесть возможность использования в них положительных качеств металлических материалов (высокая жесткость и прочность) с положительными свойствами пластмасс (стойкость против коррозии, антифрикционные свойства), созданием комбинированных деталей металл — пластмасса.Изделия из пластмасс, как правило, отличаются высоким декоративным эффектом.