20.Баббиты, порошковые материалы, композиционные материалы, неметаллические материалы.

Порошковые материалы

Форма образований изделий из порошков:

- холодное пресование

Засыпают готовый порошковый сплав, затем пресуют.

- горячее пресование

В форме изделия подвергается испеканию.

- спекание

Его проводят для предания необходимой температуры.

t(0,6 – 0,9) от основного компонента.

Виды сплавов:

-твердые сплавы

Высокая твердость, износостойкость красостойкость. Применяют для изготовления режущих, бурильных и волочильных инструментов.

-коррозионно стойкие

Не окисляются до 1000 градусов, хорошо сопротивляются истиранию.

-высокопористые сплавы

Применяют для изготовления фильтров и других пористых изделий.

Для образования пор в металлический порошок вводят вещества, которые при нагреве выделяют газ, содержащий пористый фильтр.

Применяют для очистки жидкости от твердых частиц, очистки воздуха и газа от пыли.

-жаропрочные и жаростойкие порошковые материалы

Керметы (жаропрочность, жаростойкость, твердость при высокой температуре).

Неметаллическая основа – окислый и металлоподобные соединения(карбиды, бориды, нитриды), обрадающие высокой температурой сплавов.

1. Органические

2. Неорганические.

Металлическая основа – легко окисляемые металлы с тугоплавкой окисной пленкой.

Керметы на основе карбидокремния(высокая жаропрочность и жаростойкость до 1700 градусов).

Баббиты

Баббит — антифрикционный сплав на основе олова или свинца, предназначенный для использования в виде слоя, залитого или напыленногопо корпусу вкладыша подшипника.

Наиболее распространённые варианты сплава:

• 90 % олова, 10 % меди;

• 89 % олова, 7 % сурьмы, 4 % меди;

• 80 % свинца, 15 % сурьмы, 5 % олова;

Температура плавления — 300—440 °C.

Баббит, основу которого составляет олово, используют когда от антифрикционного материала требуются повышенная вязкость и минимальный коэффициент трения. Оловянный баббит по сравнению со свинцовым обладает более высокойкоррозионной стойкостью, износостойкостью и теплопроводностью.

Баббиты на основе свинца обладают более высокой рабочей температурой, чем на основе олова. Применяется для подшипников дизельных двигателей, прокатных станов.

Свинцовокальциевый баббит используют в подшипниках подвижного состава железнодорожного транспорта.

Все баббиты имеют существенный недостаток — низкое сопротивление усталости, что ухудшает работоспособность подшипника. Из-за небольшой прочности баббиты могут успешно эксплуатироваться только в подшипниках, имеющих прочный стальной (чугунный) или бронзовый корпус. Обычно тонкостенные подшипниковые вкладыши автомобильных двигателей изготовляют штамповкой из биметаллической ленты, полученной на линии непрерывной заливки. Продолжительность работы подшипников зависит от толщины баббитового слоя, залитого на стальной вкладыш. Уменьшение толщины слоя увеличивает срок службы подшипника.

Композиционные материалы

Композицио́нный материа́л (компози́т, КМ) — искусственно созданный неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов с четкой границей раздела между ними.

 Эффективность и работоспособность материала зависят от правильного выбора исходных ком­понентов и технологии их совмещения, призванной обеспечить прочную связь между компонентами при сохранении их первоначальных характеристик.

Композиты обычно классифицируются по виду армирующего наполнителя:^[1]

преимущества

• волокнистые (армирующий компонент — волокнистые структуры);

• слоистые;

• наполненные пластики (армирующий компонент — частицы)

  • насыпные (гомогенные),

  • скелетные (начальные структуры, наполненные связующим).

• высокая удельная прочность (прочность 3500 МПа)

• высокая жёсткость (модуль упругости 130…140 - 240 ГПа)

• высокая износостойкость

• высокая усталостная прочность

• из КМ возможно изготовить размеростабильные конструкции

• легкость

Большинство классов композитов (но не все) обладают недостатками:

• высокая стоимость

• анизотропия свойств

• повышенная наукоёмкость производства, необходимость специального дорогостоящего оборудования и сырья, а следовательно развитого промышленного производства и научной базы страны

Области применения

Товары широкого потребления

Примеры:

• Железобетон — один из старейших и простейших композиционных материалов

• Удилища для рыбной ловли из стеклопластика и углепластика

• Лодки из стеклопластика

• Автомобильные покрышки

• Металлокомпозиты

Спортивное оборудование

• оборудование для горнолыжного спорта — палки и лыжи

• Хоккейные клюшки и коньки

• байдарки, каноэ и вёсла к ним