23. Резиновые материалы

В производстве резиновых техниче­ских деталей основным видом сырья яв­ляются натуральные и синтетические каучуки. Натуральные каучуки не нашли ши­рокого применения, так как сырьем для их получения является каучукосодержащий сок отдельных сортов растений. Сырьем для получения синтетических каучуков являются нефть, нефтепродукты, природ­ный газ, древесина. Каучук в чистом виде в промышленности не применяют. Каучук превращают в резину вулканизацией. В качестве вулканизирующего вещества обычно используют серу. Количество се­ры определяет эластичность резиновых деталей. Например, мягкие резины содер­жат 1... 3 % серы, твердые (эбонит) до 30 % серы. Процесс вулканизации происходит под температурным воздействием (горя­чая вулканизация) или без температурного воздействия (холодная вулканизация). Для улучшения физико-механических и экс­плуатационных свойств резиновых техни­ческих деталей и снижения расхода кау­чука в состав резиновых смесей вводят различные компоненты.

Высокая эластичность, способность к большим обратимым деформациям, стой­кость к действию активных химических веществ, малые водо- и газопроводность, хорошие диэлектрические и другие свой­ства резины обусловили ее применение во всех отраслях народного хозяйства. В ма­шиностроении применяют разнообразные резиновые технические детали:- ремни -для передачи вращательного движения с одного вала на другой; шланги и напорные рукава - для передачи жидкостей и газов под давлением; сальники, манжеты, про­кладочные кольца и уплотнители - для уплотнения подвижных и неподвижных соединений; муфты, амортизаторы - для гашения динамических нагрузок; транс­портерные ленты - для оснащения погру-зочно-разгрузочных устройств и т.д.

24.Чугуны

Чугуном называют сплав железа с углеродом и другими элементами, содержащими более 2,14 % С.

    Чугуны различают:

        а) по форме включения графита

            - серый чугун с пластинчатым графитом (СЧ);             - чугун с вермикулярным (червеобразным) графитом (ЧВГ);             - высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧ);             - ковкий чугун с хлопьевидным графитом (КЧ);

6) По химическому составу:

            - нелегированные чугуны (общего назначения) и             - легированные чугуны (специального назначения).

Структура и свойства чугуна

Микроструктура чугуна состоит из металлической основы (матрицы) и графитных включений. Свойства чугуна определяются свойствами металлической основы и характера включений графита.

Чугуны содержат следующие структурные составляющие (рис. 31):

графит (Г);

перлит (П);

феррит (Ф);

ледебурит (Л);

- фосфидную эвтектику

По микроструктуре различают:

белый чугун I (Ц+Г);

серый перлитный чугун II (П+Г);

серый ферритный чугун III (Ф+Г);

половинчатый чугун II а (П+Ц+Г);

высокопрочный чугун IV (П+шаровидный графит) (см. рис. 31).

25.Классификация чугуна осуществляется по следующим признакам:

по состоянию углерода — свободный или связанный;

по форме включений графита — пластинчатый, вермикулярный, шаровидный, хлопьевидный (рис. 30);

по типу структуры металлической основы (матрицы) — ферритный, перлитный; имеются также чугуны со смешанной структурой: например феррито-перлитные;

по химическому составу — нелегированные чугуны (общего назначения) и легированные чугуны (специального назначения).

В зависимости от формы выделения углерода в чугуне различают:

белый чугун, в котором весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита Fe₃C;

- половинчатый чугун, в котором основное количество углерода (более 0,8 %) находится в виде цементита;

серый чугун, в котором весь углерод или его большая часть находится в свободном состоянии в виде пластинчатого графита;

отбеленный чугун, в котором основная масса металла имеет структуру серого чугуна, а поверхностный слой — белого;

высокопрочный чугун, в котором графит имеет шаровидную форму;

ковкий чугун, получающийся из белого путем отжига, при котором углерод переходит в свободное состояние в виде хлопьевидного графита.

Маркировка

Чугуны подразделяют на:

серые - пластинчатая или червеобразная форма графита;

высокопрочные - шаровидный графит;

ковкие - хлопьевидный графит. Чугуны маркируют двумя буквами и двумя цифрами, соответствующими минимальному значению временного сопротивления δв при растяжении в МПа-10.

Серый чугун обозначают буквами "СЧ" (ГОСТ 1412-85), высокопрочный - "ВЧ" (ГОСТ 7293-85), ковкий - "КЧ" (ГОСТ 1215-85).

СЧ10 - серый чугун с пределом прочности при растяжении 100 МПа;

ВЧ70 - высокопрочный чугун с сигма временным при растяжении 700 МПа;

КЧ35 - ковкий чугун с δв растяжением примерно 350 МПа.

Для работы в узлах трения со смазкой применяют отливки из антифрикционного чугуна АЧС-1, АЧС-6, АЧВ-2, АЧК-2 и др., что расшифровывается следующим образом: АЧ - антифрикционный чугун:

С - серый, В - высокопрочный, К - ковкий. А цифры обозначают порядковый номер сплава согласно ГОСТу 1585-79.

Области применения

Отливки из ковкого чугуна широко используются во многих отраслях промышленности для широкого спектра номенклатуры деталей ответственного назначения: автомобилестроение, тракторное и сельскохозяйственной машиностроение, вагоностроение, судостроение, электропромышленность, станкостроение, санитарно-техническое и строительное оборудование, тяжелое машиностроение и пр. При этом масса отливок может быть от нескольких граммов до 250 кг, минимальная толщина стенок отливки 3 мм, максимальная для обезуглероженного чугуна 25 мм, для графитизированного 60 мм, а в отдельных случаях до 100 мм.