3.4. Специальные сплавы.

Износостойкие – сопротивляются изнашиванию от трения. Имеют легирую-щие добавки, либо обрабатываются ультразвуком, либо их поверхность насыщается минералами. Например, современная технология БУФО создает идеальную поверхность для пар трения разной формы: ультразвуком пластически деформируется поверхность металла, (сталь, алюминий, медь, латунь, бронза) поверхностный слой насыщается минералами. СЗПН, проф. Хлопов Ю.

1) Специальные антифрикционные сплавы:

• бабит – на основе SnилиPb,SbиCu,tпл.=400ºС, применяются как вкладыши-подшипники;

• б

  Обладают высокими качествами стойкости ко всем механическим и химическим воздействиям

  ронза оловянистая для тех же целей.

2) Инструментальные (ис)

3) Быстрорежущие (бс) сплавы

Ударная вязкость ак=1,5÷4 кг/мм² инстр. сталь (ИС)

Твердость Rc=62÷65

Теплостойкость до 250ºС недостаток ИС

до 600ºС быстрорежущие сплавы (БС)

Предел прочности σ = 160 кг/мм² ИС

σ = 200 кг/мм² БС

БС содержат 6÷19% W 3.6÷4.6% Cr

0.2÷2.6 V0.3÷0.6%Mo

Закалку БС проводят в масле после нагрева до 1300ºС и подвергают многократному отпуску с выдержкой. Пластинки БС наносят как режущие кромки на инструмент (приваривают).

4)Твердые сплавы (ТС)не содержат железа. Получают их спеканием приtº=1500ºCкарбидовW,Ti,Co. Твердость их достигаетRc=90, теплостойкость до 1200ºС. Скорость резания в 5 раз выше, чем у БС;

Недостатки: низкая вязкостьАк кгм/мм² и плохая сопротивляемость изгибуσизг=190 кг/мм².

Сорта: вольфрамокобальтовые ВК2, ВК3

вольфрамотитанокобальтовые Т5К7, Т60К6.

ВК предназначены для обработки чугуна, хрупких материалов (стекла, мрамора).

ТК – для обработки сталей резцами с пластинками, припаиваемыми медными припоями.

5)Минералокерамика на основе Al2O3:

Марка ЦМ332 не содержит дефицитных материалов типа W. Изготовляют пластинки на режущий инструмент, крепят мех. способом.

6)Штамповочные сплавыдолжны выдерживать большие ударные нагрузки и статические усилия. Используется углеродистая и легированная хромом инструментальная сталь как штамповая сталь.

Жаропрочные сплавы нужны для высокотемпературных печей, тиглей для производства самих тугоплавких металлов, лопаток турбин, обшивок летательных аппаратов.

Тема 4. Неметаллические материалы (нм).

4.1. Общие свойства нм.

Из 105 химических элементов лишь 25 – неметаллы. Из них 12 могут проявлять полупроводниковые свойства. Кроме элементарных веществ есть тысячи соединений органической и неорганической природы, композиций, не обладающих свойствами металлов. В этой теме рассматриваются конструк-ционные НМ. Общим свойством НМ является естественно неметаллический тип химической связи в кристаллах, т. е. ковалентный, ионный,, а также молеку-лярная связь в аморфных НМ.

Чистые химические элементы НМ: водород, инертные газы, халькогены [VIгр.S,Se,Te,Po], галогены [VIIгр.F,Cl,Br,I,At], кислород, азот, фосфор, мышьяк, углерод, кремний, бор, германий. Среди твердых НМ приtº от –20ºС до +20ºС наиболее широко применяются: древесина, пластмассы, резина, кожа, асбест, селикатное и органическое стекло.

Физические характеристики: небольшой удельный вес ≈1,4г/см³, высокая прочность, малые тепло- и электропроводность. Отдельные группы НМ имеют специфические свойства. Например, малый коэффициент трения текстолитов, высокие фрикционные свойства асбесто-каучуков и смол, прозрачность стекол и т.д. Особенно крупные успехи в создании НМ, не обнаруженных в природе, со специальными свойствами, достигнуты в конце ХХ века. В результате созданы важнейшие НМ для микро- и наноэлектроники.