Список полупроводников

Полупроводниковые соединения делят на несколько типов:

простые полупроводниковые материалы — собственно химические элементы: бор B, углерод C, германий Ge, кремний Si, селен Se, сера S, сурьма Sb, теллур Te и йод I. Самостоятельное применение широко нашли германий, кремний и селен. Остальные чаще всего применяются в качестве легирующих добавок или в качестве компонентов сложных полупроводниковых материалов;

ВОПРОС №38 Твердые сплавы

Твёрдые сплавы — твёрдые и износостойкие металлические материалы, способные сохранять эти свойства при 900—1150 °C. В основном изготовляются из высокотвердых и тугоплавких материалов на основе карбидов вольфрама, титана, тантала, хрома, связанные кобальтовой металлической связкой, при различном содержании кобальта или никеля.

Типы твёрдых сплавов

Различают спечённые и литые твёрдые сплавы. Главной особенностью спеченных твердых сплавов является то, что изделия из них получают методами порошковой металлургии и они поддаются только обработке шлифованием или физико-химическим методам обработки (лазер, ультразвук, травление в кислотах и др), а литые твердые сплавы предназначены для наплавки на оснащаемый инструмент и проходят не только механическую, но часто и термическую обработку (закалка, отжиг, старение и др). Порошковые твердые сплавы закрепляются на оснащаемом инструменте методами пайки или механическим закреплением. Твердые сплавы различают по металлам карбидов, в них присутствующих: вольфрамовые — ВК2, ВК3,ВК3М, ВК4В, ВК6М, ВК6, ВК6В, ВК8, ВК8В, ВК10, ВК15, ВК20, ВК25; титано-вольфрамовые — Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5К10, Т5К12В; титано-тантало-вольфрамовые — ТТ7К12, ТТ10К8Б.Безвольфрамовые ТНМ20, ТНМ25, ТНМ30

По химическому составу твердые сплавы классифицируют:

вольфрамокобальтовые твердые сплавы (ВК); титановольфрамокобальтовые твердые сплавы (ТК); титанотанталовольфрамокобальтовые твердые сплавы (ТТК). Твердые сплавы по назначению делятся (классификация ИСО) на: Р — для стальных отливок и материалов, при обработке которых образуется сливная стружка; М — для обработки труднообрабатываемых материалов; К — для обработки легированных сталей и других сплавов.

Из-за дефицита вольфрама разработана группа безвольфрамовых твердых сплавов, называемых керметами. Эти сплавы содержат в своем составе карбиды титана (TiC), карбонитриды титана (TiCN), связанные никельмолибденовой основой. Технология их изготовления аналогична вольфрамосодержащим твердым сплавам.

Эти сплавы по сравнению с вольфрамовыми твердыми сплавами имеют меньшую прочность на изгиб, ударную вязкость, чувствительны к перепаду температур из-за низкой теплопроводности, но имеют преимущества — повышенную теплостойкость (1000 °C) и низкую схватываемость с обрабатываемыми материалами, благодаря чему не склонны к наростообразованию при резании. Поэтому их рекомендуют использовать для чистового и получистового точения,фрезерования. По назначению относятся к группе Р классификации ИСО.

Применение

Твердые сплавы в настоящее время являются распространенным инструментальным материалом, широко применяемым в инструментальной промышленности. За счет наличия в структуре тугоплавких карбидов твердосплавный инструмент обладает высокой твердостью HRA 80-92 (HRC 73-76), теплостойкостью (800—1000 °C), поэтому ими можно работать со скоростями, в несколько раз превышающими скорости резания для быстрорежущих сталей. Однако, в отличие от быстрорежущих сталей, твердые сплавы имеют пониженную прочность (σи = 1000—1500 МПа), не обладают ударной вязкостью. Твердые сплавы нетехнологичны: из-за большой твердости из них невозможно изготовить цельный фасонный инструмент, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом, поэтому твердые сплавы применяют в виде пластин, которые либо механически закрепляются на державках инструмента, либо припаиваются к ним. Твердые сплавы ввиду своей высокой твердости применяются в следующих областях: Обработка резанием конструкционных материалов: резцы, фрезы, сверла, протяжки и прочий инструмент. Оснащение измерительного инструмента: оснащение точных поверхностей микрометрического оборудования и опор весов. Клеймение: оснащение рабочей части клейм. Волочение: оснащение рабочей части волок. Штамповка: оснащение штампов и матриц(вырубных, выдавливания и проч.). Прокатка: твердосплавные валки (выполняются в виде колец из твердого сплава, одеваемых на металлическое основание) Горнодобывающее оборудование: напайка спеченных и наплавка литых твердых сплавов. Производство износостойких подшипников: шарики, ролики, обоймы и напыление на сталь. Рудообрабатывающее оборудование: оснащение рабочих поверхностей. Газотермическое напыление износостойких покрытий

ВОПРОС №39 Физико-химическая сущность получения стали

ВОПРОС №40 Основные способы ОМД

Обработка металлов давлением – это технологический процесс, при котором изменяется форма заготовки без нарушения её сплошности за счет использования пластических свойств металлов. Обработка металлов давлением является исключительно важным технологическим процессом в металлообрабатывающем производстве, при котором обеспечивается возможность влияния на механические и физические свойства металлов в целях получения наилучших эксплутационных характеристик заготовок и деталей.

Основными видами обработки металлов давлением являются: ковка, объемная штамповка (горячая, холодная), листовая штамповка, прокатка, прессование, волочение.

Ковкой называют вид обработки металла давлением, при котором исходной нагретой заготовке придают необходимую форму с помощью универсального инструмента, не ограничивающего течение металла в плоскости, перпендикулярной действию силы. Ковкой достигают две основные цели: придают заготовке форму, приближающуюся к форме готового изделия; улучшают механические свойства материала заготовки, вследствие чего повышается качество полученного изделия. Ковку подразделяют на ручную и машинную. При ручной ковке используют кувалды и наковальни с набором инструмента. Машинную ковку ведут на молотах. Ковка является одним из наиболее экономичных способов получения высококачественных заготовок в единичном производстве и единственно возможным способом получения заготовок в единичном производстве заготовок большой массы.

Следующим видом обработки металлов давлением, является горячая объемная штамповка. Суть этого процесса состоит в формоизменении заготовки в штампах под действием внешних сил. Штамп – это специальный инструмент с полостью, которая называется ручьем. В полость нижней части штампа устанавливают нагретую заготовку, которая деформируется при движении верхней части штампа вниз. Течение металла заготовки в ручье штампа встречает сопротивление стенок ручья и сил трения, и металл заполняет объем ручья. Штампованную заготовку называют поковкой. Поковка представляет собой копию ручья штампа.

Самым ресурсосберегающим видом обработки металла давлением, является холодная объемная штамповка. Это – технологический процесс схожий, по сути, с горячей штамповкой, но в отличие от горячей штамповки перед формоизменением заготовка имеет комнатную температуру. Большое внимание к процессам холодной объемной штамповки объясняется тем, что эти процессы, по сравнению с литьем, обработкой резанием и горячей штамповкой значительно более производительны, обеспечивают изготовление деталей, почти не требующих дополнительной доделки, и позволяют сокращать расход металла на 30 – 70%. Значительно снижается трудоемкость и станкоемкость. При одинаковом уровне автоматизации процессов производительность при холодной объемной штамповке больше по сравнению с обработкой резанием в мелкосерийном и серийном производстве в 2-5 раз, крупносерийном и массовом производстве – в 5-10 раз и в отдельных случаях (крепежные детали сложной формы и т.д.) – до 50-80 раз. Обрабатываемые детали получаются очень точными (4–3–2 классы точности), с высокой чистотой поверхности (8–10 класс чистоты).

Листовая штамповка, или штамповка листового материала, является широко распространенной и весьма прогрессивной разновидностью технологии обработки металла давлением. Используя в качестве исходной заготовки листовой материал (полосу, ленту, лист), листовой штамповкой можно изготовлять большую номенклатуру самых разнообразных плоских и пространственных деталей. К числу достоинств листовой штамповки можно отнести следующие: высокую точность штампуемых деталей, обеспечивающую их взаимозаменяемость; хорошее качество поверхности отштампованных деталей, что наряду с их точностью позволяет полностью исключить или свести к минимуму обработку резанием; приспособляемость к масштабам производства; возможность получения различных и оптимальных механических свойств в разных участках деталей, получаемых штамповкой.

Результатом прессования являются изделия в виде прутков. Данные изделия могут иметь различную форму, быть полыми или сплошными, а также иметь различные диаметры внутренних отверстий.

Обработка металлов давлением прокаткой позволяет получить различные виды заготовок в виде листов, труб, сортового проката, а также изделий других форм и размеров. В основе данного процесса металлообработки давлением лежит обжатие заготовок изделия между двумя вращающимися валками. Прокатка в свою очередь подразделяется в зависимости от характера процесса и формы валков на гладкую и фасонную, а также горячую и холодную.

Обработкой металлов давлением подвергают черные стали (конструкционные стали: сталь 08, 10, 20 и т.п.) и цветные сплавы (медные, алюминиевые, титановые).

ВОПРОС №41 Технология получения отливок в разовой песчаной форме.

1Анализ технических условий Учитывая требования к детали при проектировании технологии отливки, необходимо обеспечить получение плотного металла без усадочных раковин, повышенные требования предъявляются к внутреннему отверстию.

2 Анализ конструкции детали

3 Выбор и обоснование способа и метода изготовления литейной формы

отливку можно отнести:

1. Ко второй группе по массе, при массе отливки m = 110 кг.

2. К мелкосерийному производству, при годовой программе 1000 штук.

3. К первой технологической группе: отливки, имеющие развитые горизонтальные поверхности, механически обрабатываемые с верхней стороны.

4 Разработка литейно-технологических указаний на чертеж отливки