загрузка...

трусы женские
загрузка...
Реферати » Реферати по технології » Композиційні та порошкові матеріали

Композиційні та порошкові матеріали

Міністерство освіти Російської Федерації

Тюменський державний нафтогазовий університет

Кафедра ТКМіМ

РЕФЕРАТ

на тему: «Композиційні та порошкові матеріали»

Виконав:

НР 00-1

Перевірив: Теплоухов О.Ю.

Тюмень - 2001

Зміст
1. Основи порошкової металургії 3

1.1. Способи отримання та технологічні властивості порошків

3

1.2. Металокерамічні матеріали

3
2. Конструкційні порошкові матеріали

5
3. Виготовлення металокерамічних деталей

7

3.1. Приготування суміші

7

3.2. Способи формоутворення заготовок і деталей

7

3.3. Спікання і остаточна обробка заготовок

9

3.4. Технологічні вимоги, які пред'являються до конструкцій деталей з металевих порошків

9
4. Композиційні матеріали з металевою матрицею

10

4.1. Волокнисті композиційні матеріали

10

4.2. Дисперсно-зміцнені композиційні матеріали

12
5. Композиційні матеріали з неметалевої матрицею 13

5.1. Загальні відомості, склад і класифікація

13

5.2. Карбоволокніти

14

5.3. Карбоволокніти з вуглецевої матрицею

15

5.4. Бороволокніти

15

5.5. Органоволокніти

17

Література
18

1. ОСНОВИ ПОРОШКОВОГО МЕТАЛУРГІЇ

1.1. Способи отримання та технологічні властивості порошків

Металокераміка, або порошкова металургія - галузь технології, що займається виробництвом металевих порошків і деталей з них.
Сутність порошкової металургії полягає в тому, що з металевого порошку або суміші порошків пресують заготовки, які потім піддають термічній обробці - спікання.

Порошкової металургією можна отримувати деталі з особливо тугоплавких металів, з нерозчинних одна в одній металів (вольфрам і мідь, залізо і свинець і т. Д.), Пористі матеріали і деталі з них, деталі, що складаються з двох (біметали) або декількох шарів різних металів і сплавів.

Металеві порошки складаються з дуже дрібних частинок (0,5-500 мкм) різних металів та їх окислів. Порошки отримують механічним і фізико хімічним шляхом.

Для механічного подрібнення твердих і крихких матеріалів застосовують кульові, вібраційні млини і бігуни. Порошки з пластичних і легкоплавких металів і сплавів отримують різними способами, заснованими на роздуванні рідкого матеріалу струменем води чи газу. Механічним шляхом, як правило, отримують порошки з відходів основного виробництва.

До фізико-хімічних способів отримання порошків відносять відновлення окислів металів, електроліз і ін.

Окисли металів можна відновлювати газоподібними або твердими відновниками. Найбільше практичне застосування знайшли газоподібні вуглецеві і углеводородістие з'єднання (природний газ, доменний, вуглекислий газ) і водень. Електролізом водних розчинів солей одержують тонкі і чисті порошки різних металів і сплавів.
Порошок з рідкісних металів (танталу, цирконію, титану та ін.) Отримують електролізом розплавлених солей. Режими і технологія виготовлення порошків фізико-хімічним шляхом наведені в довідковій літературі.

Основними технологічними властивостями порошків є плинність, прессуемость і спекаемость.

Плинність - здатність порошку заповнювати форму. Плинність погіршується із зменшенням розмірів частинок порошку і підвищенням вологості.
Кількісною оцінкою плинності є швидкість витікання порошку через отвір діаметром 1,5-4,0 мм в секунду.

Прессуемая характеризується здатністю порошку ущільнюватися під дією зовнішнього навантаження і міцністю зчеплення частинок після пресування.
Прессуемая порошку залежить від пластичності матеріалу частинок, їх розмірів та форми і підвищується з введенням в його склад поверхнево-активних речовин.

Під спекаемост'ю розуміють міцність зчеплення частинок в результаті термічної обробки пресованих заготовок.

1.2. Металокерамічні матеріали

порошкової металургією отримують різні конструкційні матеріали для виготовлення заготовок і готових деталей. Велике застосування знаходять матеріали зі спеціальними властивостями.

З антифрикційних металокерамічних матеріалів виготовляють підшипники ковзання для різних галузей промисловості. В антифрикційних матеріалах з пористістю 10-35% металева основа є твердою складової, а пори, які заповнюються маслом, графітом або пластмасою, виконують роль м'якої складової. Просочені маслом пористі підшипники здатні працювати без додаткового змащення протягом декількох місяців, а підшипники із спеціальними «кишенями» для запасу масла - протягом 2-3 років. Під час роботи підшипника масло нагрівається, витісняється з пор, утворюючи мастильну плівку па тертьових поверхнях.
Такі підшипники широко застосовують в машинах для харчової промисловості, де потрапляння мастила в продукцію неприпустимо.

Для пористих антифрикційних матеріалів використовують залізо-графітові, залізо-мідно-графітові, бронза-графітові, алюмінієво-мідно-графітові та інші композиції. Процентний склад цих композицій залежить від експлуатаційних вимог, що пред'являються до конструкцій деталей.

Фрикційні матеріали являють собою складні композиції на мідній або залізної основі. Коефіцієнт тертя можна підвищити добавкою азбесту, карбідів тугоплавких металів і різних окислів. Для зменшення зносу в композиції вводять графіт або свинець. Фрикційні матеріали зазвичай застосовують у вигляді біметалевих елементів, що складаються з фрикційного шару, спеченого під тиском з основою (стрічкою або диском).

Коефіцієнт тертя по чавуну без змащення для фрикційних матеріалів на залізній основі 0,4-0,6. Вони здатні витримувати температуру в зоні тертя до 500-600 ° С. Застосовують фрикційні матеріали в гальмівних вузлах і вузлах зчеплення (в літакобудуванні, автомобілебудуванні і т. Д.).

З високопористих матеріалів виготовляють фільтри та інші деталі. Залежно від призначення фільтри виконують з порошків коррозионно-стійкої сталі, алюмінію, титану, бронзи та інших матеріалів з пористістю до 50%. Металеві високопористі матеріали отримують спіканням порошків без попереднього пресування або прокаткою їх між обертовими валками при виробництві пористих стрічок. В порошки додавай речовини, що виділяють гази при спіканні.

Металокерамічні тверді сплави характеризуються високою твердістю, теплостійкістю і зносостійкість. Тому, з них виготовляють ріжучий і бурової інструменти, а також наносять на поверхню швидкозношуваних деталей і т.д.

Основою виготовлення твердих сплавів є порошки карбідів тугоплавких металів (WC, TiC, TaC). В якості сполучного матеріалу застосовують кобальт. Процентне співвідношення зазначених матеріалів вибирають залежно від їх призначення

порошкової металургією виготовляють алмазно-металеві матеріали, що характеризуються високими ріжучими властивостями. Як сполучна для алмазних порошків застосовують металеві порошки (мідні, нікелеві та ін.) Або сплави. Найбільшою твердістю характеризуються матеріали з карбідів бору (ельбор).

З жароміцних і жаростійких матеріалів виготовляють деталі, що працюють при високих температурах. Ці матеріали повинні мати високу жароміцність, стійкість проти повзучості і окислення. Металеві сплави на основі нікелю, титану, танталу, вольфраму та інших елементів відповідають цим вимогам при роботі до температур 850-900 ° С.

При більш високих температурах (до 3000 ° С) можна використовувати тугоплавкі і тверді з'єднання типу окислів, карбідів, боридів та ін.
Однак ці матеріали мають високу крихкість і тому в чистому вигляді не можуть бути використані в якості конструкційних матеріалів для виготовлення різних деталей.

Застосування порошкової металургії дозволяє підвищити пластичність цих тендітних тугоплавких сполук. В якості металевої зв'язки вибирають метали і сплави, жаропрочность яких близька жаропрочности тугоплавких сполук. Вони повинні не утворювати хімічних сполук, бути мало розчинними в тугоплавких сполуках, а також мати близькі значення коефіцієнтів лінійного розширення, теплопровідності і модуля пружності.

Технологія виготовлення жароміцних конструкційних матеріалів характеризується окремими специфічними особливостями.

Порошкову металургію широко застосовують для одержання матеріалів зі спеціальними електромагнітними властивостями (постійні магніти, магнітодіелектрики, ферити і т.д.).

2. КОНСТРУКЦІЙНІ ПОРОШКОВІ МАТЕРІАЛИ

Порошковими називають матеріали, що виготовляються шляхом пресування металевих порошків в вироби необхідної форми і розмірів і наступного спікання сформованих виробів в вакуумі або захисній атмосфері при температурі 0,75-0,8ТПЛ. Розрізняють пористі і компактні порошкові матеріали.

Пористими називають матеріали, в яких після остаточної обробки зберігається 10-30% залишкової пористості. Ці сплави використовують головним чином для виготовлення антифрикційних деталей (підшипників, втулок) і фільтрів.

Антифрикційні порошкові сплави мають низький коефіцієнт тертя, легко прірабативаются, витримують значні навантаження і володіють хорошою зносостійкістю.

Підшипники з порошкових сплавів можуть працювати без примусового змащування за рахунок «випотівання» масла, що знаходиться в порах.

Підшипники виготовляють із сплавів заліза і 1-7% графіту (ЖГр1, ЖГрЗ,
ЖГр7) і бронзографіта, що містить 8-10% Sn і 2-4% графіту (БрОГр10-2,
БрОГр8-4 і ін.).

Структура металевої основи железографітових матеріалів повинна бути перлитной, з масовою часткою пов'язаного вуглецю ~ 1,0%. Така структура допускає найбільш високі швидкості і навантаження при найменшому зносі підшипників. Добавка до железографітових матеріалами сірки (0,8-1,0%) або сульфідів (3,5-4,0%), що утворюють сульфідні плівки на тертьових поверхнях, покращує прірабативаемость, зменшує знос і пріхвативаемость сполучених деталей.

Коефіцієнт тертя железографіта по сталі при мастилі 0,07-0,09.
Підшипники з железографіта застосовують при допустимому навантаженні не більше
1000-1500 МПа і максимальній температурі 100-200 ° С. Коефіцієнт тертя бронзографіта по сталі без змазування 0,04-0,07 і з змазуванням
0,05-0,007. Допустиме навантаження 400-500 МПа і робоча температура не вище
200-250 ° С.

Механічні властивості железографіта:? B = 180ч300 МПа і твердість 60-120
НВ, а бронзіграфіта:? B = 30ч50 МПа, твердість 25-50 HВ.

Спечені матеріали на основі заліза і міді використовують і для фрикційних виробів (дисків, сегментів) в гальмівних вузлах. Фрикційні вироби повинні мати високий коефіцієнт тертя, достатню механічну міцність і гарний опір зносу. Для підвищення коефіцієнта тертя до складу фрикційних матеріалів вводять карбіди кремнію, бору, тугоплавкі оксиди і т.д. Компонентами твердого мастильного матеріалу служать графіт, свинець, сульфіди і ін.

Коефіцієнт тертя по чавуну (тертя без мастильного матеріалу) для матеріалу на залізній основі складає 0,18-0,40, а на мідній основі -
0,17-0,25.

Фрикційні сплави на мідній основі застосовують для умов рідинного тертя в парі з загартованими сталевими деталями (сегменти, диски зчеплення і т.д.) при тиску до 400 МПа і швидкості ковзання до 40 м / с з максимальною температурою 300-350 ° С. Типовим фрикційним матеріалом на основі міді є сплав Мк5, що містить 4% Fe, 7%

Сторінки: 1 2 3 4 5
загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар