Композиционные и порошковые материалы
Категория реферата: Рефераты по технологии
Теги реферата: отчет по производственной практике, понятие культуры
Добавил(а) на сайт: Korenev.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | Следующая страница реферата
Механические свойства железографита: ?B=180ч300 МПа и твердость 60–120
НВ, а бронзиграфита: ?B=30ч50 МПа, твердость 25–50 HВ.
Спеченные материалы на основе железа и меди используют и для фрикционных изделий (дисков, сегментов) в тормозных узлах. Фрикционные изделия должны иметь высокий коэффициент трения, достаточную механическую прочность и хорошее сопротивление износу. Для повышения коэффициента трения в состав фрикционных материалов вводят карбиды кремния, бора, тугоплавкие оксиды и т.д. Компонентами твердого смазочного материала служат графит, свинец, сульфиды и др.
Коэффициент трения по чугуну (трение без смазочного материала) для
материала на железной основе составляет 0,18–0,40, а на медной основе –
0,17–0,25.
Фрикционные сплавы на медной основе применяют для условий жидкостного
трения в паре с закаленными стальными деталями (сегменты, диски сцепления и
т.д.) при давлении до 400 МПа и скорости скольжения до 40 м/с с
максимальной температурой 300–350°С. Типичным фрикционным материалом на
основе меди является сплав МК5, содержащий 4% Fe, 7% графита, 8% Рb, 9% Sn,
0–2% Ni.
Для работы в условиях трения без смазочного материала (деталей тормозов
самолетов, тормозных накладок тракторов, автомобилей, дорожных машин, экскаваторов и т.д.) применяют материалы на железной основе. Наибольшее
применение получил материал ФМК-11 (15% Cu, 9% графита, 3% асбеста, 3% SiO2
и 6% барита), фрикционные материалы изготовляют в виде тонких секторов
(сегментов, полос) и крепят на стальной основе (для упрочнения).
Широко применяют порошковые материалы для фильтрующих изделий. Фильтры
в виде втулок, труб, пластин из порошков Ni, Fe, Ti, Al, коррозионно-
стойкой стали, бронзы и других материалов g пористостью 45–50% (размер пор
2–20 мкм) используют для очистки жидкостей и газов от твердых примесей.
В электротехнике и радиотехнике применяют порошковые магниты на основе
Fe–Ni–А1–сплава (типа алнико) и др. Свойства порошковых магнитов нередко
выше свойств литых магнитов.
Большое применение в машинах для контактной сварки, приборах связи
получили контакты из порошковых материалов. Для этой цели применяют
псевдосплавы тугоплавких металлов (W и Мо) с медью (МВ20, МВ40, MB60,
MB80), серебром (СМ30, СМ60, СМ80, СВ30, СВ50, СВ85 и др.) или с оксидом
кадмия (ОК8, ОК12, ОК15) и др. Контакты отличаются высокой прочностью, электропроводимостью и электроэрозионной стойкостью. Токосъемники (щетки)
изготовляют из порошков меди (или серебра) с графитом (углем).
Все больше порошковая металлургия применяется для изготовления специальных сплавов: жаропрочных на никелевой основе, дисперсионно- упрочненных материалов на основе Ni, Ai, Ti и Cr. Методом порошковой металлургии получают различные материалы на основе карбидов W, Мо и Zr.
Спеченные алюминиевые сплавы (САС) применяют тогда, когда путем литья и
обработки давлением трудно получить соответствующий сплав. Изготовляют CAC
с особыми физическими свойствами. САС содержат большое количество
легирующих элементов (например, САС1: 25–30% Si, 5–7% Ni, остальное Аl). Из
САС1 делают детали приборов, работающих в паре со сталью при температуре
20–200°С, которые требуют сочетания низкого коэффициента линейного
расширения и малой теплопроводности.
В оптико-механических и других приборах применяют высокопрочные порошковые сплавы системы А1–Zn–Mg–Си (ПВ90, ПВ90Т1 и др.). Эти сплавы обладают высокими механическими свойствами, хорошей обрабатываемостью резанием и релаксационной стойкостью. Изделия из этих сплавов подвергают термической обработке по режимам Т1 и Т2 (см. c. 396).
Применяют гранулированные специальные сплавы c высоким содержанием Fe,
Ni, Co, Mn, Сr, Zr, Ti, V и других элементов, мало растворимых в твердом
алюминии. Гранулы – литые частицы диаметром от десятых долей до нескольких
миллиметров. При литье центробежным способом капли жидкого металла
охлаждаются в воде со скоростью 104–106°С/с, что позволяет получить сильно
пересыщенные твердые растворы переходных элементов в алюминии. При
последующих технологических нагревах (400–450°С) происходит распад твердого
раствора c образованием дисперсных фаз, упрочняющих сплав.
Все более широкое применение получают компактные материалы (1–3% пористости) из порошков углеродистой и легированной стали, бронз, латуней, сплавов алюминия и титана для изготовления всевозможных шестерен, кулачков, кранов, корпусов подшипников, деталей автоматических передач и других деталей машин.
Изготовляют большое количество порошковых конструкционных (СП10-1 ...
СП10-4, СП30-1 ... СП30-4, СП30Д3-2, СП60Н2Д2-2, СП30Н3М-2, СП40Х-2, СП45Х3-
2 и др.), мартенситно-стареющих (СПН12К5М5Г4ТЮ, СПН12Х5М3Т и др.), коррозионно-стойких (СПХ17Н2, СПХ18Н15, СПХ23Н28 и др.) и других сталей. В
маркировке сталей добавочно введены буква «С», которая указывает класс
материала – сталь, и буква «П» – порошковая. Цифра после дефиса показывает
плотность стали в процентах. Стали подвергают термической обработке.
Свойства сталей, полученных из порошков после термической обработки, во
многих случаях уступают свойствам сталей, полученных обычными
металлургическими методами. Механические свойства порошковой стали зависят
от плотности и содержания кислорода. При пористости более 3% заметно
уменьшаются ?В, ?0,2, KCU, а порог хладноломкости t50 повышается даже при
увеличении пористости более 2%. С повышением содержания кислорода более
0,01% снижается KCU и повышается t50.
Поэтому рекомендовать порошковую технологию для высоконагруженных стальных деталей нельзя. Вследствие более низких механических свойств, высокой стоимости исходного материала и энергоемкости процесса спекания порошковая конструкционная сталь может быть использована только для изготовления мало нагружаемых изделий, главным образом сложной формы.
Сплавы на основе цветных металлов (АЛП-2, АЛПД-2-4, АЛПЖ12-4, БрПБ–2,
БрПО10–2, БрПО10Ц3–3, ЛП58Г2-2 и др.) нашли широкое применение в
приборостроении электротехнической промышленности и электронной технике. В
марке сплавов первые буквы, указывают класс материала («Ал» – алюминий, «Б»
– берилий, «Бр» – бронза, «Л» – латунь и т.д.), буква «П» – порошковый
сплав и число после дефиса – плотность материала в процентах. Буквы («Д» –
медь, «Ж» – железо, «Г» – марганец и др.) и цифры в марке указывают состав
сплава. Так же как обычные сплавы, порошковые сплавы на основе цветных
металлов обладают высокой теплопроводностью и электропроводимостью, коррозионной стойкостью, немагнитны, хорошо обрабатываются резанием и
давлением.
Порошковая металлургия позволяет увеличить коэффициент использования металла и повысить производительность труда.
Экономическая эффективность достигается благодаря сокращению или полному исключению механической обработки. Вследствие высокой стоимости пресс-форм изготовление деталей машин методами порошковой металлургии эффективно только в массовом производстве.
Применение порошковых материалов рекомендуется при изготовлении деталей
простой симметричной формы (цилиндрические, конические, зубчатые), малых
массы и размеров. Конструктивные формы детали не должны содержать отверстий
под углом к оси заготовки, выемок, внутренних полостей и выступов.
Конструкция и форма детали должны позволять равномерно заполнять полость
пресс-формы порошками, их уплотнение, распределение напряжений и
температуры при прессовании и удалении изделия из пресс-формы.
3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
3.1. Приготовление смеси
Процесс приготовления смеси состоит из классификации порошков по размерам частиц, смешивания и предварительной обработки.
Порошки с размерами частиц 50 мкм и больше разделяют по группам просеиванием на ситах, а более мелкие порошки – воздушной сепарацией. В металлические порошки вводят технологические присадки различного назначения: пластификаторы (парафин, стеарин, олеиновую кислоту и др.), облегчающие процесс прессования и получения заготовки высокого качества; легкоплавкие присадки, улучшающие процесс спекания, и различные летучие вещества для получения детален с заданной пористостью. Для повышения текучести порошок иногда предварительно гранулируют. Подготовленные порошки смешивают в шаровых, барабанных мельницах и других смешивающих устройствах.
Предварительную механическую или термическую обработку (например, отжиг) применяют для повышения технологических свойств порошков.
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: возраст реферат, виды рефератов, сочинение почему.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | Следующая страница реферата