25. Магниевые сплавы.

Магний в чистом виде используется в пиротехнике и металлургии. В машиностроении используются магниевые сплавы с легирующими элементами: алюминий, цинк.

- марганец повышает коррозионную стойкость;

- цинк и алюминий повышают прочность.

По способу обработки:

а) деформируемые (МА1, МА14)

б) литые (МЛ5, МЛ6)

Термообработка: отжиг для снятия напряжений и гомогенизации;

Упрочняющая термообработка: закалка + старение, закалка на воздухе, так как распад медленный.

Изготавливают литые картера, двигатели, коробки передач, в авиастроении колеса шасси, в электротехнике – бабины, катушки.

26. Сплавы на основе меди.

Медь в чистом виде используется лишь в электротехнике, так как обладает высокой тепло- и электропроводностью, но малой прочностью ( примерно 160 МПа). В машиностроении используются сплавы меди:

а) Латуни – сплавы с цинком.

---Простые латуни – только медь и цинк:

1) деформируемые: Л90, Л80, Л70 – хорошо деформируемые (цифры – количество меди в %) – используются для изготовления полуфабрикатов (лент, прутков, проволоки), из которых изготавливают прокладки, кольца, шайбы, заклепки и другое.

2) литые: ЛЦ32, ЛЦ30 ( цифры – количество цинка, остальное медь).

- сложные (легированные латуни): Pb – улучшает обрабатываемость резанием – автоматные латуни. Л59-1 – гайки, винты, краны.

Олово повышает коррозионную стойкость.

ЛО70-1 –морская латунь для изготовления деталей, работающих в морской воде, в химической промышленности, детали холодильного оборудования; ЛМОС 58-2-2-2 для изготовления шестерен, зубчатых колес.

Так обозначаются деформируемые латуни, а литые обозначаются так: ЛЦ40С1.

Латуни термически не упрочняются, для них применяется только отжиг.

б) Бронза – сплав меди с оловом, алюминием, свинцом.

Обозначение: деформируемые: ……………………

литые Бр.010Ф1, Бр.А9144.

Применение:

- бериллиевые – мембраны, детали точных приборов; термически упрочняются;

- алюминиевые – для изготовления втулок фланцев, подшипников; по механическим свойствам и химической стойкости превосходит оловянистую бронзу;

- оловянистые – водяную и морскую арматуру, шестерни, подшипники, втулки, вкладыши, пружины.

Бронзы обладают высокими литейными свойствами, поэтому используются для художественного и фасонного литья.

27. Титановые сплавы.

Сплавы с алюминием, молибденом, ванадием, марганцем, хромом, селеном, железом, цинком, ниобием. Вредные примеси: азот, кислород, водород, углерод. Легирование обеспечивает увеличение механических свойств.

Различают: 1) альфа сплавы (алюминий, олово, цинк) – ВТ5, ВТ5-1.

2) альфа + бета сплавы: AL + Cr, Mo, Fe – ВТ6, ВТ14 – сплавы мартенситного класса.

3) бета сплавы – ВТ32.

Наиболшее применение имеют сплавы 1) и 2)

Термическая обработка : отжиг, закалка, старение, ХТО (N3C).

Альфа сплавы не упрочняются, а только рекристаллизационный отжиг и для снятия напряжений тоже отжиг.

При закалке – мартенситное превращение, а при старении – распад. Закалка только небольших полуфабрикатов, так как прокаливаемость небольшая.

Применение: авиация (обшивка, диски и лопасти компрессоров), ракетная техника (корпуса двигателей, баллоны для сжатых и сжиженных газов, сопла), судостроение (торпеды, обшивка подводных лодок), спортинвентарь.

28. Полимеры.

Полимеры – высокомолекулярные соединения, состоящие из элементарных звеньев одинаковой структуры.

Молекулярная масса от 5000 – 1000000, то есть на свойства влияет кроме химического состава еще и взаимное расположение и строение молекул. Связь между атомами в цепи прочная – ковалентная, а между цепями – физической природы.

Молекула с одинаковыми звеньями – полимер, а с разнородными – сополимер.

Полимеры различают:

1) по происхождению

натуральные – каучук, графит, асбест;

искусственные: полиэтилен, полипропилен.

2) по форме

линейные (полиэтилен); разветвленные (полиизобутилен); ленточные ( кремнеорганические соединения); пространственные ( резины); паркетная (графит).

3) по составу

органические ( полиэтилен); элементоорганические – в природе нет; кремнеорганические соединения; неорганические (керамика, асбет).

4) по фазовому составу

кристаллические и аморфные – чем выше кристалличность, тем выше твердость, жесткость, теплостойкость.

5) по отношению к нагреву

термопластичные и термореактивные.

6) по состоянию

стеклообразное, высокоэластичное, вязкотекучее.

С изменением температуры нелинейный или разветвленный полимер может переходить из одного состояния в другое. Полимеры с пространственной структурой только стеклообразное.

29. Термопластичные и термореактивные пластмассы.

1. Термопластичные – при нагреве размягчаются, даже плавятся, а при охлаждении размягчаются; этот процесс обратим. В основе – полимеры с разветвленной или линейной структурой. Более прочными являются кристаллические полимеры ( до 100 МПа). Их долговечность больше, чем у металлов. Предел выносливости составляет (0,2 – 0,3)….

примеры: полиэтилен – чем выше плотность и кристалличность, тем выше прочность и теплостойкость. Недостаток – старение, поэтому в состав входят стабилизатор и ингибитор; применяют для изготовления труб, несиловых деталей, пленок и покрытия на металлах; полипропилен – более теплостоек, чем полиэтилен (до 150 градусов) – для труб, деталей автомобилей, мотоциклов, холодильников, корпусов насосов, пленок и т.д.

2. Термореактивные – на первой стадии имеют линейную структуру и при нагреве размягчаются, затем после протекания химических реакций затвердевают, образуя пространственные структуры. Процесс необратим. Основу составляют термореактивные смолы, пластификаторы + отвердители + ускорители или замедлители + наполнители. Необходимо, чтобы температурный коэффициент линейного расширения связующего и наполнителя были близки по величине.

Смолы: фенолформальдегидные, эпоксидные, кремнеорганические и др.

наполнители: а) порошковые; б) волокнистые; в) слоистые.

а) древесная мука, асбит, слюда, графит и др.. Прим. для несиловых конструкций, электроизомеционных деталей; инструментальной оснастки, вытяжных штампов, литейных моделей; применяют для восстановления изношенных деталей.

б) асбоволокно, стекловолокно, х/б волокно. По сравнению с (а) имеют большую ударную вязкость. Применяют для изготовления: рукоятки, стойки, фланцы, направляющие втулки. шкивы и др.

Асбоволокниты (теплостойкость до 200 град.) – для тормозных устройств; стекловолокниты – кузова автомобилей, лодок, приборов.

в) Гетинакс – наполнитель бумага – применяют как электротехнический и поделочный; текстолит – наполнитель х/б ткань – для зубчатых колёс, вкладыши подшипников.

Древеснослоистые (ДСП) – древесный шпон – заменяет цветные металлы и

сплавы – шестерни. шкивы, втулки и др.