
- •Введение
- •Раздел1 Физико-химические основы материаловедения.
- •Тема1.1.Строение и кристаллизация металлов.
- •Анизотропия
- •Кристаллическое строение реальных кристаллов.
- •Аллотропия
- •Кристаллизация металлов
- •Модифицирование.
- •Методы металографического и физико-химического анализа металлов. Макроанализ.
- •Микроанализ.
- •Рентгеновский анализ.
- •Дефектоскопия.
- •Тема1.2Пластическая деформация и рекристаллизация.
- •Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла.
- •Тема1.3Механические свойства материалов.
- •Испытание на растяжение:
- •. Метод Бринелля:
- •Метод Роквелла
- •Метод Виккерса
- •Испытание на ударную вязкость.
- •Тема1.4Основные понятия о сплавах.
- •Диаграммы состояния двойных сплавов
- •Диаграммы состояния сплавов первого рода
- •Диаграмма состояния сплавов второго рода
- •Тема1.5 Основы металлургического производства. .Производство чугуна
- •Производств стали.
- •Конверторный способ:
- •Мартеновский способ:
- •Производство стали в электрических печах
- •Разливка стали и строение слитка
- •Тема1.6Железоуглеродистые сплавы. Диаграмма Fe- Fe3c.
- •Кристаллизация чугунов.
- •Кристаллизация сталей.
- •Тема1.6Углеродистые стали , чугуны. Чугуны
- •Серый чугун( гост 1412—79)
- •.Модифицированный чугун
- •Высокопрочный чугун(7293-85)
- •Ковкий чугун(1215-79)
- •Легированные чугуны
- •Углеростые стали. Классификация углеродистых сталей.
- •Влияние углерода и примесей на свойства стали.
- •Конструкционная сталь обыкновенного качества.(гост380-71)
- •Качественные углеродистые стали (гост 1050—74)
- •Рессорно-пружинная сталь(гост14959-79)
- •Автоматная сталь(гост1414-75)
- •Углеродистые инструментальные стали ( гост 1435—74)
- •Тема1.8 Термическая обработка.Стали и чугуна.
- •Превращения в стали при нагреве
- •Превращение переохлажденного аустенита
- •Превращения в закаленной стали при нагреве
- •Термическое и деформационное старение углеродистой стали
- •Нормализация
- •Закалка.
- •Способы закалки
- •. Отпуск
- •Старение
- •Обработка стали холодом
- •Термомеханическая обработка стали
- •Тема1.9 Химико – термическая обработка.
- •Цементация
- •3)Жидкостная цементация.
- •Азотирование
- •Сульфоцианирование
- •Диффузионная металлизация.
- •Алитирование
- •Хромирование
- •Силицирование
- •Борирование
- •Раздел 2Конструкционные и инструментальные материалы.
- •Тема2.1Общие свойства легированных сталей..
- •Классификация легированных сталей по структуре
- •1.Влияние легирующих элементов на аллотропические превращения в железе.
- •Влияние легирующих элементов на карбидную фазу.
- •Влияние легирующих элементов:
- •Тема2.2 Конструкционные стали. Конструкционные (строительные) низколегированные стали (гост 19281—73).
- •Конструкционные цементуемые (нитроцементуемые) стали (гост 4543—71)
- •Конструкционные улучшаемые стали(гост 4543—71).
- •Мартенситно-стареющие высокопрочные стали
- •Рессорно-пружинные стали (гост 14959—79);.
- •Шарикоподшипниковые стали(гост 801—78).
- •Износостойкая (аустенитная) сталь
- •Тема2.3Стали и сплавы с особыми свойствами. Коррозионностойкие.Нержавеющие стали. (гост 5632—72)
- •Жаропрочные и окалиностойкие стали. Жаропрочность.
- •Окалиностойкость (жаростойкость)
- •Жаропрочные и окалиностойкие стали
- •Клапанные стали(гост 5632—72)
- •Котлотурбинные стали
- •Жаропрочные стали и сплавы для газовых турбин
- •Никелевые жаропрочные сплавы
- •Дисперсно упрочненные никелевые жаропрочные сплавы
- •Сплавы с высоким электрическим сопротивлением(гост 12766—67)
- •Сплавы с особыми тепловыми и упругими свойствами
- •Магнитные стали и сплавы
- •Магнитно-твердые стали и сплавы
- •Тема2.4 Инструментальлые стали
- •Стали неглубокой прокаливаемости
- •Стали глубокой прокаливаемости
- •Быстрорежущие стали(гост 19265—73)
- •Штамповые стали
- •Теплостойкие штамповые стали
- •Стали для измерительных инструментов
- •Тема2.5Твердые сплавы (гост 3882—74) и свехтвердые режущие материалы.
- •Тема2.6 Цветные металлы и сплавы. Медь и ее сплавы.
- •Латуни(Гост 17711—80)
- •Алюминий и его сплавы
- •Классификация алюминиевых сплавов
- •Термическая обработка алюминиевых сплавов Отжиг
- •Закалка
- •Старение
- •Деформируемые не упрочняемые термической обработкой.
- •Литейные алюминиевые сплавы.
- •Магний и его сплавы. (гост804-72)
- •.Титан и его сплавы.
- •Термическая обработка титановых сплавов
- •Подшипниковые сплавы.
- •Тема2.7Коррозия металлов. Классификация и виды коррозии.
- •Защита металлов от коррозии.
- •Раздел3 Неметаллические материалы.
- •Тема3.1 Пластические массы.
- •Слоистые пластмассы
- •Термопластические полимерные материалы
- •Переработка пластмасс
- •Пенопласты
- •Тема3.2Резина, резинотехнические изделия. Исходное сырье. Каучук
- •Основные виды резины и их назначение
- •Тема3.3 Клеи,герметики,и лакокрасочные материалы. Виды лакокрасочных материалов
- •Радел 4 Порошковые и композиционные материалы,их получение.
- •Тема 4.1 Порошковая металлургия.
- •Тема4.2Композиционные материалы с полимерной матрицей.
- •Волокнистые композиционные материалы с полимерной матрицей
- •Углепласты.(карбоволокниты)
- •Углерод- углеродный материал.
- •Боропласты(бооволокниты).
- •Органоволокниты.
- •Дисперсно-упрочненные композиционные материалы
- •Тема4.3Композиционные материалы с металлической матрицей
Переработка пластмасс
Прессование.Наиболее распространенный метод изготовления деталей из термореактивных пластических масс — прессование. Изготовление изделий из термореактивных пресс-материалов производится в стальных пресс-формах на прессах. В большинстве случаев применяют гидравлические прессы, так как они обеспечивают постоянное давление на прессуемую деталь в течение всего процесса и, кроме того, они проще и надежнее в эксплуатации.
Р=20—70 МПа,Т=150-180оС для фенопластов ,Т=130145°С.для аминопластов,выдержка зависит от толщины стенок изделия и для различных пресс-материалов находится в пределах 0,5—2,5 мин на 1 мм толщины стенок изделия.
Пенопласты
Пенопласты -газонаполненные пластмассы; они отличаются от монолитных полимерных материалов ячеистой структурой. По структуре они делятся :
-пенонласты, в которых газообразные включения изолированы друг от друга, тонкими стенками полимерного материала, водо- и нагревостойки
- поропласты с сообщающимися ячейками ,обладают высоким звукопоглощением и легко впитывают влагу
По механическим характеристикам пенопласты можно разбить на три группы:
- жесткие —ПС-1, ПС-2, ПС-4, ПХВ-1, ПХВ-3, ПУ-101, ПУ-lOiA, ПУ-101Б, ПУ-101Т, ФК-20;
- полужесткие — ПУ-101В, ПУ-102В, ФК-40;
эластичные — ПХВЭ, поролон.
Пенополистирол, относящиеся к жестким пенопластам, применяют преимущественно в производстве изделий, к которым предъявляются особенно высокие требования в отношении электроизоляционных качеств и радиопрозрачности (например, для изготовления антенных обтекателей).
Пенополивинилхлориды относятся к полужестким пенопластам. Их применяют в качестве материала, придающего жесткость конструкции, но снижающего его вес, в качестве заменителя пробки в производстве спасательных кругов и поясов, поплавков спасательных шлюпок, в качестве теплоизоляционного материала в строительстве самолетов. В производстве эластичных электроизоляционных материалов применяют полиэтиленовый пенопласт.
Эластичные пенополиэфироуретаны, относящиеся к эластичным пенопластам, обладают высокой прочностью, сопротивлением истиранию, достаточно высокой нагревостойкостью. По упругим свойствам пенополиэфироуретан уступает пенорезинам, но превосходит их по масло- и бензостойкости, стойкости к действию озона и имеет больший диапазон рабочей температуры (от —-190 до +120 °С) и значительно большую прочность на разрыв и надрыв. Эластичный пенополиэфироуретан нашел широкое применение в амортизирующих средствах, заменителя металлических пружин, хладостойкого теплонзолятора в" производстве теплой одежды.
Тема3.2Резина, резинотехнические изделия. Исходное сырье. Каучук
Резина является продуктом переработки каучуков.Различают: натуральный каучук (НК )синтетических каучуков (СК). Исходным сырьем являются этиловый спирт, ацетилен, бутан, этилен, бензол, изобутилеп и т д. При полимеризации мономеров (дивинил, стирол, хлоропрен, винилхлорид и т. п.) получаются синтетические каучуки.
При сравнительно большой прочности натуральный каучук значительно уступает синтетическим по морозостойкости и стоцкости против воздействия растворителей.
Из синтетических каучуков наиболее распространен бутадиеновый каучук (СКБ), бутадиен-стирольный каучук (СКС). Нитрильный каучук (СНК бутил-каучук Изопреновый каучук (СКЙ). Хлоропреноеый каучук (найрит) Полисульфидные каучуки Кремкийорганические Фтор-каучук (СКФ)
Состав резины: каучук, вулканизирующее вещество (сера), наполнитель( сажа., окись кремния, окись титана) ,ускорители вулканизации(дифенилгуанидин) пластификатор(стеариновая и олеиновая кислоты, парафины ) противоокислители,красители.
Технология изготовления резины.Вулканизация.
Процесс изготовления резины и резииовых деталей состоит из приготовления сырой резиновой смеси, получения из нее полуфабрикатов или деталей и их вулканизации..
Этот процесс включает в себя следующие опрерации: вальцевание, каландрирование, получение заготовок, формование и вулканизацию, обработку готовых деталей.
Вальцевание Для приготовления сырой резины каучук разрезают на куски и пропускают через вальцы для придания пластичности. Затем в специальных смесителях каучук смешивают с порошкообразными компонентами, входящими в состав резины (вулканизирующие вещества, наполнители, ускорители вулканизации и т. д.), вводя их в резиновую смесь точно по весовой дозировке. Перемешивание можно производить и на вальцах. Таким образом получают однородную, пластичную и малоупругую массу — сырую резину. Она легко формуется, растворяется в органических растворителях и при нагревании становится клейкой.
Каландрирование Провальцованная сырая резина поступает на каландр, где получают листы заданной толщины. Из каландрованных листов заготовки деталей получают вырезкой по шаблонам, вырубкой штанцевыми ножами
Формование резин имеет много общего с формованием пластических масс, однако есть и некоторые отличия
. Благодаря высокой пластичности не требуется давление выше 5 МПа.
. Вулканизация. При нагревании с серой (вулканизации) происходит укрупнение молекул и образование сетчатой структуры молекул, при этом каучук превращается в резину. В резине кроме линейных есть двух- и трехмерные молекулы, вещество приобретает упругость, без снижения эластичности.
Вулканизацию проводят при температуре 120— 150 °С.
При формовании деталей вулканизация их производится в пресс-формах на вулканизационных гидравлических прессах с паровым или электрическим обогревом.
Почти все синтетические каучуки получают методом эмульсионной полимеризации в водных средах.. В присутствии специально вводимых веществ (эмульгаторов) частицы полимеров образуют устойчивую эмульсию полимера в воде, которая называется латексом.
В настоящее время выпускается большое количество латексов, из которых можно непосредственно изготовлять резиновые изделия.
Процесс изготовления изделий из латексов состоит из следующих операций: смешивания латекса с вулканизирующими агентами и другими компонентами резиновой смеси; высаживания резины на форму в виде пленки по мере испарения воды; вулканизации.