шпоры материаловедение
.docБронза – сплав меди с оловом, Cu-Al, Cu-Pb, Cu-Si. Легирующие элементы Fe, Ni, Mn и др. Маркировка бронзы «Бр» а затем буквы легирующих элементов образующих сплав, а затем цифры – в целых долях этих легирующих елем.-тов. БрА10Ж3Мц2 (Бр – бронза, А-Аl=10%, Ж-Fe=3%, Мц-Mn=2%, меди=85%). Бронзы делятся на : алюминиевые – БрАЖ9-4; кремнистые БрКМц3-1; бериллиевые БрБ2; свинцовые БрС30 и др.
№63
Тита́н (Ti), химический элемент с порядковым номером 22, атомная масса 47,88. Твёрдый серебристый металл, точка плавления 1675 °C, точка кипения 3262 °C, плотность 4540 кг/м³, атомная плотность 5,71•1022 ат/см³
Титановые сплавы. Титановые сплавы превосходят как алюминиевые, так и магниевые в отношении предела прочности и модуля упругости. Их плотность больше, чем всех других легких сплавов, но по удельной прочности они уступают только бериллиевым. При достаточно низком содержании углерода, кислорода и азота они довольно пластичны. Электрическая проводимость и коэффициент теплопроводности титановых сплавов малы, они стойки к износу и истиранию, а их усталостная прочность гораздо выше, чем у магниевых сплавов. Предел ползучести некоторых титановых сплавов при умеренных напряжениях (порядка 90 МПа) остается удовлетворительным примерно до 600° C, что значительно выше температуры, допустимой как для алюминиевых, так и для магниевых сплавов. Титановые сплавы достаточно стойки к действию гидроксидов, растворов солей, азотной и некоторых других активных кислот, но не очень стойки к действию галогеноводородных, серной и ортофосфорной кислот.
Титановые сплавы ковки до температур около 1150° C. Они допускают электродуговую сварку в атмосфере инертного газа (аргона или гелия), точечную и роликовую (шовную) сварку. Обработке резанием они не очень поддаются (схватывание режущего инструмента). Плавка титановых сплавов должна производиться в вакууме или контролируемой атмосфере во избежание загрязнения примесями кислорода или азота, вызывающими их охрупчивание. Титановые сплавы применяются в авиационной и космической промышленности для изготовления деталей, работающих при повышенных температурах (150–430° C), а также в некоторых химических аппаратах специального назначения. Из титанованадиевых сплавов изготавливается легкая броня для кабин боевых самолетов. Титаналюминиевованадиевый сплав – основной титановый сплав для реактивных двигателей и корпусов летательных аппаратов.
№64 Магний — очень легкий, довольно хрупкий металл, постепенно окисляется на воздухе, превращаясь в белый оксид магния.В последнее время исследования направлены на освоение производства магниевых сплавов, обладающих необходимыми механическими, физическими, я технологическими свойствами в бсо-был условиях (повышенные и криогенные температуры, эксплуатация в ядерных реакторах и др.). Для достижения таких Свойств большое значение имеет легирование магния редкоземельными металлами.Аналогичные тенденции наблюдаются и в разработке сплавов, предназначенных для обработки давлением. Кроме уже испытанных старых сплавов, таких как Mg— —Mn, Mg—Al и Mg—Al—Zn, применяется и ряд сплавов-нового типа, которые лучше работают в условиях повышенных температур, например следующие сплавы: Mg— —6Zn—OjZr; Mg—3Zn—0,6Zr; Mg— l,3Zn—0,6Zr; Mg-—0,5Zn—0,6Zr—0,75Th; Mg—Mn—4Th—0,7Zr; Mg-—0,6Mn—2Th.Присадка бериллия к сплавам магния снижает склонность их к окислению. Достижение высоких показателей механических свойств при повышенных температурах возможно путем легирования торием.О разработке сплавов магния необходимо указати следующее:а. Чтобы повысить прочность литейных сплавов Mg— —Al—Zn, целесообразно легировать их 0,5% меди. Термообработку этих сплавов осуществляют по режиму: нагрев до 390—420° С, закалка в воде при 90° С, старение при 180° С. Б). Методом порошковой металлургии получают дисперсионно твердеющие сплавы типа Mg—MgO. Применяемую для этих целей окись магния получают из магние-' вого порошка путем воздействия на него СОг при 350;— 550° С. Прочность этих сплавов при 20° С составляет 30— 34 кГ/мм2, а при 450° С 3,7, кГ/мм2.
В настоящее время исследуется технология производства сплавов MgY, содержащих до 10% Y. Прочность этих сплавов достигает 40 кГ/мм2.Кроме указанных свойств, все магниевые сплавы хорошо обрабатываются резанием, что'делает возможным применение высоких скоростей резания при различных способах обработки.
№65 Неметаллические материалы
К неметаллическим материалам относятся полимерные материалы органические и неорганические: пластмассы, композиты на неметаллической основе, каучуки и резины, клеи, герметики, лакокрасочные материалы, графит, неорганическое стекло, керамика. Такие их свойства, как достаточная прочность, жесткость и эластичность при малой плотности, химическая стойкость, оптическая прозрачность, высокие диэлектрические свойства, делают эти материалы незаменимыми.Пластма́ссы (пласти́ческие ма́ссы, пла́стики) — органические материалы, основой которых являются синтетические или природные высокомолекулярные соединения. Исключительно широкое применение получили пластмассы на основе синтетических полимеров. Название «пластмассы» означает, что эти материалы под действием нагревания и давления способны формоваться и сохранять после охлаждения или отверждения заданную форму. Процесс формования сопровождается переходом пластически деформируемого (вязкотекучего) состояния в стеклообразное. В зависимости от природы полимера и характера его перехода из вязкотекучего в стеклообразное состояние при формовании изделий пластмассы делят на термопласты и реактопласты. Получение и Производство синтетических пластмасс основано на реакциях полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения низкомолекулярных исходных веществ, выделяемых из угля, нефти или природного газа. При этом образуются высокомолекулярные связи с большим числом исходных молекул (приставка «поли-» от греческого «много», например этилен-полиэтилен) Пластические массы получают на основе высокомолекулярных соединений — полимеров. Их разделяют на два класса — термопласты и реактопласты. Основные механические характеристики пластмасс те же, что и для металлов.Пластик принадлежит к материалам, которые практически не разлагаются со временем, а при сжигании выделяются крайне токсичные вещества, которые невозможно вывести из организма. Поэтому изделия из пластика должны быть переработаны.Переработка пластика состоит из нескольких этапов: сбор, сортировка (по цвету, по качеству, чистые/грязные отходы), прессование, собственно переработка (резка, промывка, сушка, производство регранулята), производство новой продукции.
Существует несколько способов переработки пластика:Пиролиз,Гидролиз,Гликолиз,Метанолиз.
№66 Резиновые материалы представляют собой сложную смесь разнообразных компонентов, основным из которых является продукт вулканизации каучука.Резиновые материалы обладают: 1) высокой эластичностью в широких интервалах температур, т. е. способностью существенно изменять форму при приложении внешних сил и восстанавливать эту форму после того, как внешняя сила будет снята; у высокоэластичных резин удлинение при растяжении достигает 700—800% при остаточном удлинении 10%; 2) хорошей вибростойкостью, т. е. способностью поглощать колебания; 3) повышенной химической стойкостью; 4) стойкостью к истиранию; 5) хорошими диэлектрическими свойствами и т. д.Недостатками резиновых материалов являются: невысокая бензо-и маслостойкость, относительно низкая тепло- и морозостойкость, склонность к старению под воздействием тепла, кислорода воздуха и света. Кроме того, являясь продуктом вулканизации (химического взаимодействия каучука с серой), резина содержит свободную серу, а последняя с течением времени выделяется и вызывает коррозию металлов, контактирующих с резиной. Резиновые изделия изготовляются из резиновых смесей, в состав которых входят следующие компоненты: каучук, вулканизующие, вещества, ускорители вулканизации, наполнители, противостарители, мягчители, регенерат и красители. При хранении резины необходимо соблюдать следующие условия:1. Температура воздуха не должна быть ниже 5° и не превышать 15°; влажность 40-60%. 2. Отсутствие дневного света, для чего окна следует замазывать желтой или красной краской, не пропускающей ультрафиолетовых лучей. 3. Резиновые изделия должны лежать на деревянных стеллажах, которые должны быть расположены от отопительных приборов на расстоянии не менее 1 м. 4. Резиновые изделия должны быть обернуты бумагой или тканью и уложены в коробки; рукава необходимо растянуть, но не оставлять в мотках. Покрышки нельзя складывать стопкой; их рекомендуют ставить на протекторную часть в ряд на стеллажах.
№67 Керамика — изделия из неорганических, неметаллических материалов (например, глины) и их смесей с минеральными добавками, изготовляемые под воздействием высокой температуры с последующим охлаждением. В узком смысле слово керамика обозначает глину, прошедшую обжиг. Однако современное использование этого термина расширяет его значение до включения всех неорганических неметаллических материалов. Керамические материалы могут иметь прозрачную или частично прозрачную структуру, могут происходить из стекла (см. ситаллы). Самая ранняя керамика использовалась как посуда из глины или из смесей её с другими материалами. Технологическая схема производства керамической плитки включает следующие основные фазы: Приготовление шликера; Формовка изделия; Сушка; Приготовление глазури и глазуровка (эмалировка); Обжиг. Сырьё для керамических масс подразделяется на пластичное (глины и каолины) и непластичное. Добавки шамота и кварца уменьшают усадку изделий и вероятность растрескивания на стадии формования. В качестве стеклообразователей используют свинцовый сурик, буру. Керамическими называют материалы и изделия, изготовляемые формованием и обжигом глин. Большая прочность, значительная долговечность, декоративность многих видов керамики, а также распространенность в природе сырьевых материалов обусловили широкое применение керамических материалов и изделий в строительстве. Керамические изделия по плотности можно условно разделить на две основные группы: пористые и плотные. Пористые керамические изделия впитывают более 5% по весу воды. В среднем водопоглощение пористых изделий составляет 8 - 20% по весу или 15 - 35% по объему. Плотные изделия характеризуются водопоглощением менее 5%. Чаще всего оно составляет 2 - 4% по весу или 4 - 8% по объему. По назначению в строительстве различают следующие группы керамических материалов и изделий: стеновые материалы (кирпич глиняный обыкновенный, пустотелый и легкий, камни керамические пустотелые);
кровельные материалы и материалы для перекрытий (черепица, керамические пустотелые изделия); облицовочные материалы для наружной и внутренней облицовки (кирпич и камни лицевые, плиты керамические фасадные, малогабаритные плитки);
материалы для полов (плитки).