Konstruktsioonimaterjalide füüsikalised omadused. Test: Konstruktsioonimaterjalide omadused

Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi

Hea töö saidile">

See põhineb kolme rühma moodustavate ahelate vahelise ühenduse tüübil. Elastomeerid või kummid: neil on kahe eelneva vahepealsed omadused. Termosteeritud: nimetatakse vaikudeks ja seotakse kovalentse tüüpi jõududega. . Termoreaktoreid kasutatakse palju, kuna nende eelisteks on keemiline vastupidavus, termiline stabiilsus ja suurem roomamiskindlus. Selle puudused on väike deformatsioonivõimalus, madal löögikindlus. Kuigi enamasti kasutatakse termoplasti pakendite, pudelite jms valmistamisel.

Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.

Majutatud aadressil http://www.allbest.ru/

Vabariiklik autotranspordi kolledž

distsipliin: materjaliteadus

Ehitusmaterjalid

1. Materjali omaduste põhinäitajad

Kõik metallide omadused jagunevad nelja rühma: füüsikalised, keemilised, tehnoloogilised ja mehaanilised.

Olulised termoplastilised polümeerid on. Polüetüleen: Sõltuvalt nende ahelate hargnemisest on kahte tüüpi madalat ja suurt tihedust. Teatud omaduste parandamiseks võib neid lisada erinevate lisanditega. Sellel on madal tihedus, kuigi see sõltub selle struktuurist, kuna see ei ole sümmeetriline. Kasutatakse konteinerite, voolikute jms valmistamiseks. polüvinüülkloriid Polümetüülmetakrülaat Polütetrafluoroetüleen: Teflon. Polüpropüleen: koos esimesega on kõige olulisemad. . Termoplasti valmistamise protsess.

Kõige sagedamini kasutatavad on survevalu ja puhumisvormimine, ekstrusioon ja kalandreerimine. Kalandrimine koosneb teatud viskoossusastmega plaatide töötlemisest, et moodustada need rullide abil, mida see läbib. Need on jäigad, jäigad, mittetoimivad ja neil on väike löögikindlus. See on madala deformeeritavusega materjal. Nende omadus on olla ringlussevõtmatu, sest kuumutamisel karboniseeritakse neid, mistõttu neid ei saa ringlusse võtta.

Füüsikalised omadused - värvus, tihedus, sulamistemperatuur, kristallvõre tüüp, polümorfism (allotroopia), elektri- ja soojusjuhtivus, magnetism.

Metallide keemilised omadused - oksüdeeritavus, lahustuvus, korrosioonikindlus jne.

Tehnoloogilised omadused iseloomustavad metalli töödeldavust: keevitatavus, stantsitavus, voolavus, kokkutõmbumine, töödeldavus jne.

Mõned termoreaktiivsed polümeerid või olulised vaigud on bakeliit, mis on fenoolvaik, polüester, mis koosneb kahest kopolümeerist ning melamiin- ja uureavaikudest. Pressimine: eelkuumutatud vaik süstitakse vormi, mille moodustavad kaks tahku, mis seejärel suletakse, täites kõik tühimikud rõhu ja temperatuuriga.

  • Survevalu: juba selgitatud.
  • Transfer vormimine: ühendab kaks ülaltoodud.
Elastomeerid ja kummid või kummid on väga olulised. Selle peamine omadus on suur elastse deformatsiooni võime.

Kuid toorikute materjali valimisel saab kasutada nn tööomadusi, mis hõlmavad eelkõige kulumiskindlust. See omadus sõltub otseselt materjali sellisest mehaanilisest omadusest nagu kõvadus. Mida suurem on materjali kõvadus, seda suurem on detaili kulumiskindlus.

Teadmised mehaanilised omadused võimaldab teil valida materjali klassi, mis tagab toote maksimaalse töökindluse (või jõudluse) parima hinnaga.

Seal on looduslik ja sünteetiline kautšuk, millest kõige olulisem on stüreenbutadieen. See on protsess, mille käigus ahelad ristseotakse väävliga, mis toimib sillana ahelate vahel. See on pöördumatu toiming, mida tehakse teatud rõhul ja temperatuuril. Sõltuvalt saavutatud ristsidumisest, mida kontrollitakse vastavalt lisatud väävlile, on kumm enam-vähem painduv.

Komposiitmaterjal on segu kahest või enamast ainest, mis on üksteises lahustumatud ja valmistatud üksteist täiendama. Esimesed komposiitmaterjalid olid klaaskiuga tugevdatud betoon- ja plastmaterjalid. Selle kasulikkus seisneb omaduste kombinatsioonis, mida mõlemad komponendid ühendile annavad. Üldiselt nimetatakse põhimaterjali maatriksiks ja väiksemaks tugevduseks.

1.1 Metallide mehaanilised omadused

Metalli käitumise koormuse all määravad selle mehaanilised omadused (tugevus, elastsus, kõvadus, elastsus, sitkus).

Metallide mehaaniliste omaduste tundmine on hädavajalik õige valik materjali klassid.

Tugevus - metalli omadus taluda välisjõudude mõjul plastilist deformatsiooni ja hävimist. Sõltuvalt staatilise koormuse meetodist eristatakse tõmbe-, surve- ja paindetugevusi.

Sõltuvalt komponendi suurusest võib vähemused jagada kahte rühma: mikroskoopilised ja makroskoopilised. Arvestades osakeste osakesi, siis esimese äärmuslik juhtum. Kui tõmbepinge on paralleelne kiu teljega, on maatriksi deformatsioon sama, mis kiu deformatsioon, mida nimetatakse isodeformatsiooniks.

Juhul, kui tõmbepinge on kiu telje suhtes normaalne, on maatriksi ja kiu poolt säilitatav pinge sama, kuid deformatsioon on kiu ja maatriksi deformatsiooni kaalutud keskmine. Sel juhul on kiu ja maatriksi poolt säilitatav deformatsioon ja moodul: seega on näha, et elastsusmoodul on suurem kui kiu suund.

Plastsus - metalli omadus plastiliselt deformeeruda, ilma et see välisjõudude mõjul kokku kukuks. See on metalli üks olulisi mehaanilisi omadusi, mis koos suure tugevusega muudab selle peamiseks konstruktsioonimaterjaliks.

Kõvadus on metalli omadus seista vastu teise kõvema keha sissetungimisele.

Samuti saab näidata, et kiudude tugevdamine on tõhusam kui osakestega, kuigi viimastel on kaks eelist: materjal on isotroopne ja ökonoomsem. Reeglina on kiud valmistatud materjalidest, mis on maatriksist jäigemad ja rabedamad, nii et tekib hetk, mil deformatsioon suureneb, maatriks deformeerub plastiliselt ja kiud deformeerub elastselt. Sel juhul on pinge ja elastsusmoodul. Kui kiud puruneb, langeb pinge, kuni see ei suuda enam maatriksit toetada, jättes ainult.

Maatriksi ja kiu vahelise täiusliku adhesiooni korral on energiat. Tavaliselt see nii ei ole, kuid maatriksi ja kiu vaheline nihkepinge on suurem, nii et selle osa deformatsioon ja rebenemine on suurem. Sellisel juhul, kui kiu ja maatriksi vahel tekib purunemine, ei levi pragu tavaliselt sirgjooneliselt, vaid lookleb, seega kulutab energiat ja suurendab selle tugevust. Arvestades, et selle töötlemise lihtsus on odavam kui kiudtugevdatud oma. See on elastsusmoodul, mis sarnaneb kiududega, mida tugevdatakse, kui kiudude suund ja koormus on normaalsed.

Elastsus - materjali võime taastada oma kuju pärast koormuse eemaldamist.

Löögitugevus on dünaamilise tugevuse tunnus.

Väsimustugevus - metalli võime taluda elastseid ja plastilisi deformatsioone muutuva koormuse korral.

1.2 Materjali omaduste põhinäitajad

Materjali omaduste määramiseks tehakse katseid.

Juhtudel, kus osakesed on kõvad, on nende kulumiskindlus paranenud, mis kehtib hõõrdekorpuste puhul. Maatriks on vähem vastupidav ja jäik materjal, kuigi plastilisem kui kiud. Sõltuvalt kiu ja maatriksi vahelise delaminatsiooni astmest on tugevus ja vastupidavus pöördvõrdelised, seega tuleb otsida vahepealset kraadi. Ühenduse maatriksi ja kiu vahel saab luua erinevate mehhanismide kaudu, nagu mehaaniline sidumine, interdifusioon, keemilised reaktsioonid jne.

Nende eeliseks polümeermaatriksi ees on see, et nende töötemperatuur võib olla palju kõrgem, lisaks muud eelised, kus nad vastavad paremini teatud nõuetele, nagu elektri- või soojusjuhtivus jne. tavaliselt on odavaim töötlus lisada sulamaatriksile tugevdavaid osakesi, kuigi sellel on osakeste ühtluse ja jaotumise osas mitmeid puudusi.

Tõmbekatsed.

Katsetamiseks kasutatakse spetsiaalseid silindrilisi või lamedaid proove. Arvutatud proovi pikkus on kümne- või viiekordne läbimõõt. Proov kinnitatakse testimismasinasse ja laaditakse. Katsetulemused kajastuvad tõmbediagrammil.

Plastiliste metallide tõmbediagrammil (joonis 1, a) saab eristada kolme sektsiooni:

Peamised neist on betoon ja laminaat. Need on moodustatud kahemõõtmelistest lehtedest, millest igaühel on oma erinevad omadused, mis loob iseloomuliku mehaanilise stabiilsuse. Need võivad koosneda erinevatest materjalidest, iga leht võib olla moodustatud erinevatest ühenditest. Kõige tavalisemad on puidust laminaadid, kaitseprillid, kuulivestid, suusad jne.

Maatriks on tsement ja armatuur on killustik. See on ökonoomne, jäik, kõrge surve- ja tulekindlusega ning seda saab toota kohapeal. Kuigi sellel on mõned puudused, nagu madal elastsus, madal tõmbe- ja roometugevus, kõrge surve- ja läbilaskvus. Mõnda neist puudustest saab vähendada, tugevdades betooni raudbetooni moodustavate blokeerivate raudtoorikutega. Betooni koostis on väga oluline, kuna see mõjutab selle mehaanilisi omadusi, nagu kõvadus jne. Ja ka moodustamise faas, kuna see võib juhtuda kiirete pragude korral, mis nõrgendavad konstruktsiooni.

OA - sirgjooneline, mis vastab elastsele deformatsioonile;

AB - kõverjooneline, mis vastab elasts-plastilisele deformatsioonile suureneva koormuse korral;

BC - vastab elastoplastilisele deformatsioonile koormuse vähendamisel.

Joonis 1. – plastiliste metallide tõmbediagramm:

a - saagiplatvormiga;

b - ilma voolavuspiirita.

See on kõige olulisem looduslik ühend ja üks enim kasutatud. Tüve ristlõikes hinnatakse järgmisi kihte.

  • Välimine ajukoor, mis koosneb surnud rakkudest.
  • Sisemine koor, niiske ja pehme, mis kannab toitu.
  • Kambium, mis koosneb uutest kasvurakkudest.
Kontsentrilised rõngad näitavad igas rõngas puu vanust, sisemised rakud on suuremad kui välimised. Puud jagunevad kahte klassi, olenevalt puust, kust nad pärit on. Lehtpuud annavad lehtpuid, igihaljad aga okaspuitu.

Punktis C proov laguneb ja jaguneb kaheks osaks.

Deformatsiooni algusest (punkt O) kuni punktini A näidis deformeerub proportsionaalselt rakendatava koormusega. Lõik OA on sirgjoon. Maksimaalne pinge, mis ei ületa proportsionaalsuse piiri, põhjustab praktiliselt ainult elastset deformatsiooni, seetõttu nimetatakse seda sageli metalli elastsuse piiriks.

Need sõltuvad paljudest teguritest, mille suurim takistus tüve telje paralleelsuunas on tingitud nende rakustruktuuri anisotroopsusest. Kõige tavalisem katse, mida tehakse, on tala paindekatse. Selle vastupidavust mõjutavad tegurid: lehtpuit on vastupidavam, südamik on vastupidavam ja niiskusaste määrab vastupidavuse suurel määral, kuna seda testitakse stabiliseeritud niiskusesisaldusega puidul.

Sellise niiskusastme saavutamiseks kuivatatakse neid teatud temperatuuri ja niiskusega ahjudes. Selge on see, et antud funktsiooni jaoks tuleb puit valida ja omadused muutuvad. Konstruktsioonilise saematerjali puhul eemaldatakse defektid, liimides liimitud puittalad kokku. Kiipe kasutatakse vaiguga liimitud puitlaastplaatide jaoks. Puul on muid utiliite, näiteks paberi valmistamine ja nii edasi.

Plastiliste metallide testimisel moodustub tõmbekõverale saagise platoo AA.

Sellisel juhul nimetatakse sellele kohale vastavat pinget füüsiliseks voolavuspiiriks. Füüsikaline voolavuspiir on väikseim pinge, mille juures metall deformeerub (voolab) ilma märgatava koormuse muutumiseta.

Pinget, mis põhjustab püsideformatsiooni, mis on võrdne 0,2% proovi algpikkusest, nimetatakse tingimuslikuks voolavuspiiriks (y0,2). Krunt AB vastab veelgi suurendada koormus ja olulisem plastiline deformatsioon kogu näidismetalli mahus. Proovi hävitamisele eelnenud suurimale koormusele (punkt B) vastavat pinget nimetatakse tõmbetugevuseks ehk tõmbetugevuseks uv. See on staatilise tugevuse tunnus:

Inimkonna ajalugu iseloomustab võime manipuleerida ja toota aineid, materjale ja tehnoloogiaid. Materjalidest mõelge vaid metallurgia arengu, paberi kasutuselevõtu, portselani tootmise või tsemendi kasutamise toodetele hoonetes, et hinnata nende tähtsust rajamisel. kaasaegne ühiskond. Eelmisel sajandil on ilmunud plastide tulek, mis on inimeste eluviisi radikaalselt muutnud.

Seetõttu on selge, et uute materjalide avastamine ja igapäevakasutusse toomine märgib põhjalikult tööstusühiskondade arengut. Materjalid liigitatakse üldiselt nende kasutuse järgi kahte põhikategooriasse: konstruktsioonimaterjalid ja funktsionaalsed materjalid. Esimesi iseloomustavad erilised tugevuse, tugevuse ja elastsuse omadused, mis muudavad need sobivaks objektide, esemete ja jätkusuutlike struktuuride ehitamiseks. Ehitusmaterjalideks on näiteks teras, kumm, tekstiil, puit, süsinikkiud või klaaskiud; aga sellesse kategooriasse kuuluvad ka kullasulam või portselan hambatäitematerjalide jaoks.

Рmax - proovi hävitamisele eelnev suurim koormus (stress), N;

F0 - proovi esialgne ristlõikepindala, mm. ruut

1.3 Kirjatähised ja elastsuse piiride, voolavuspiiri, tugevuse mõõtühikud

Elastne piir:

Nimetus - y;

Saagistugevus:

Nimetus - T;

Mõõtühik - N/mm² (MPa).

Teisest küljest peavad funktsionaalsed materjalid suutma täita ülesannet, funktsiooni, et genereerida signaali vastuseks välisele stiimulile. Sageli kombineeritakse need materjalid keerukamaks seadmeks, kuid nad on alati võimelised täitma täpset ülesannet: teatud funktsiooni jaoks ühendab kaasaegne transistor pooljuhtmaterjali, näiteks räni, õhukese kihi isoleeriva oksiidmetallelektroodiga. Väga väikese potentsiaali erinevusega võtab transistor laadimis- või mahalaadimisoleku, mis võimaldab kiiresti kodeerida ja töödelda teavet kahendkoodis.

Tõmbetugevus: mõõtühik - N/mm² (MPa).

Mõnel juhul võib elastsuse piiri tähis olla 0,05. See on tingitud asjaolust, et elastsuse piir, nagu eespool mainitud, on maksimaalne pinge väärtus, mille korral jääkdeformatsioone ei toimu, st tekivad ainult elastsed deformatsioonid.

Praktikas on tavaks võtta pinge väärtus, mille juures jääkdeformatsioonid ei ületa 0,05%, sellest tuleneb indeks 0,05. Mõõtühik on Pascal [Pa].

2. Raudtsementiidi süsteemi olekud

2.1 Joonistage raud-tsementiidi sulamite olekuskeem

Raua-süsiniku sulamite komponendid on raud, süsinik ja tsementiit. Tsementiit (Fe3C) on raua keemiline ühend süsinikuga (raudkarbiid), mis sisaldab 6,67% süsinikku.

Joonis 2. - Raua-tsementiidi süsteemi oleku skeem:

Punkt C temperatuuril 1147°C on eutektilise transformatsiooni algus.

Sellel diagrammil on kõige olulisemad read:

AB - likvidusjoon d jaoks - tahke lahus;

CD - likvidusliin tsementiidi jaoks (esmane);

ECF - eutektiline transformatsiooniliin:

Lc > (g E + Fe3C)

РSK - eutektoidse transformatsiooni rida:

rS > (bP + Fe3C)

2.2 Materjalide struktuurimuutused

Malm on valukoja tootmise kõige olulisem insener-tehniline materjal. Konstruktsioonimaterjalina annab see võimaluse saada keeruka kuju ja madala hinnaga toorikuid.

Malm on raua sulam süsinikuga, samas kui süsiniku kogus on 2,14% kuni 6,67%. Eristada valget malmi, milles kogu süsinik on keemiliselt seotud olekus tsementiidi kujul. See malm on kõva, rabe ja selle kasutusala on piiratud. Malmi, milles süsinik on suures osas või täielikult grafiidi kujul vabas olekus, nimetatakse halliks.

Malmid jagunevad eutektilise punkti C suhtes järgmisteks osadeks:

hüpoeutektiline, (süsinik 2,14 kuni 4,3%);

eutektiline (4,3%);

Hüpereutektiline (sisaldab süsinikku 4,3–6,67%).

4,3% süsinikusisaldusega valge malmi aeglasel jahutamisel, nagu on näha jooniselt 2, toimub järgmine:

Kuni temperatuurini 1147°C on sulam vedelas olekus;

Punktis C alustab vedelfaas (Lc) esmast kristalliseerumist, sulam läbib eutektilise transformatsiooni:

Oma struktuurilt on see austeniidi ja tsementiidi mehaaniline segu. Austeniit (g) on ​​tahke süsiniku lahus, mis on seotud g-rauaga (nimetatud inglise teadlase R. Austeni järgi).

Süsinik hõivab koha näokeskse kuupelemendi keskel. Süsiniku piirlahustuvus g-rauas on temperatuuril 1147°C (punkt E) 2,14%. Austeniidi kõvadus on 200…250 HB, plastiline (suhteline pikenemine 40…50%) ja paramagnetiline. Saadud eutektiline segu (geFe3C) on iseloomuliku struktuuriga ja seda nimetatakse ledeburiidiks (saksa teadlase Ledebouri järgi).

Tuleb märkida, et selles olekus on tsementiit esmane. Eutektiline valge malm (4,3% C) ECF-liinil kristalliseerub koheselt koos ledeburiidi moodustumisega. Sulami edasisel jahutamisel sadestub austeniidist sekundaarne tsementiit ja PSK liinil toimub perliidi muundumine:

Toatemperatuuril on faasikomponentideks ferriit (rauas sisalduva süsiniku tahke lahus) ja tsementiit ning konstruktsioonikomponendid muundatakse ledeburiidiks, sekundaarseks tsementiidiks ja perliidiks. Valge eutektilise malmi struktuur on näidatud joonisel fig. 3.

Joonis 3. – Valge eutektilise malmi mikrostruktuur:

2.3 Määrake antud malmi allotroopse teisenduse alguse ja lõpu temperatuur

Allotroopne muundumine on tahkes olekus oleva malmi võime muuta oma struktuuri teatud temperatuuridel. Nende transformatsioonide olemus seisneb selles, et sulamis toimub teatud temperatuuril aatomite ümberpaigutamine üht tüüpi kristallvõrest teise. Nagu ülalpool kirjeldatud, toimuvad eutektilise malmi puhul allotroopsed muundumised, kui neid kuumutatakse temperatuurilt 727 °C kuni 1147 °C.

Temperatuuril üle 1147°C on malm juba vedelas olekus.

3. Soovitage sulamist marki auto kuumstantsitud ühendusvarda valmistamiseks

Materjali valimisel kaaluge:

1) materjali sobivus antud detailile ja selle töötingimused;

2) materjali tehnoloogilised omadused, stantsitavus;

3) majanduslikud nõuded - materjali maksumus.

Tembeldamine on kõige ökonoomsem viis toorikute saamiseks. Tembeldamine võib olla kuum ja külm, kuum teostatakse kuumutatud materjaliga. Mahuline kuumsepistamine on sepistamise protsess, mille käigus stantsi vormimisõõnsus, mida nimetatakse vooluks, täidetakse sunniviisiliselt algse tooriku metalliga ja jaotatakse vastavalt etteantud konfiguratsioonile ümber.

Ühendusvarras on väntmehhanismi osa, mis on ühelt poolt pöördeliselt ühendatud kolvi või liuguriga ja teiselt poolt pöörleva vända või väntvõlliga.

Joonis 4. – auto keps:

Automootorite ühendusvardad on soovitatav valmistada kuumstantsimise teel kõrgekvaliteedilisest keskmise süsinikusisaldusega terasest Steel 40 (süsinik umbes 0,4%) ja Steel 45 (C-sisaldus 0,45%). Samas on enimkasutatav terase mark kvaliteetne mangaankonstruktsiooniteras 45G2. Eriti koormatud mootorite jaoks on kõige vastuvõetavam legeerteras: 40XN (kroom-nikkel) ja ZOHMA teras (kroom-molübdeen, täht A tähendab kõrget kvaliteeti). Kavandatavad teraseklassid on kuumstantsimiseks kasutatavate füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste poolest kõige sobivamad ühendusvarda valmistamiseks, kuna neil on pärast deformatsiooni ühtlane materjalistruktuur.

4. Messing. Tavaline messing, legeeritud messing. Masinaehituses enim kasutatavate messingide klassifikatsioon

4.1 Messing

Messing (saksa keelest Latun) on vasepõhine sulam, milles peamiseks lisandiks on tsink (kuni 50%). Mõnikord tina, nikli, plii, mangaani, raua ja muude elementide lisamisega. Messing viitab värviliste metallide sulamitele, täpsemalt vasesulamitele. Arvatakse, et messing on vase ja tsingi sulam. Messingi peamised positiivsed omadused on nende korrosioonikindlus, töötlemise lihtsus, plastilisus ja suhteliselt odav hind.

Füüsikalised omadused:

Tihedus - 8300-8700 kg / m³;

Erisoojusvõimsus 20°C juures - 0,377 kJ/kg;

Konkreetne elektritakistus- (0,07-0,08) -10-6 Ohm-m;

Messingi sulamistemperatuur, olenevalt koostisest, ulatub 880-950°C-ni. Tsingisisalduse suurenemisega sulamistemperatuur väheneb;

Messing on piisavalt hästi keevitatud (sulatuskeevitusega messingi keevitamine siiski võimatu - see on võimalik näiteks kontaktkeevitusega) ja valtsitud;

Kui messingi pind pole lakitud, siis see mustab õhu käes, kuid lahtiselt peab messing atmosfääri mõjule paremini vastu kui vask;

Vismutil ja pliil on messingile kahjulik mõju, kuna need vähendavad kuumalt deformeerumisvõimet. Vabalt voolavate laastude saamiseks kasutatakse aga plii legeerimist, mis hõlbustab nende eemaldamist töötlemisel.

4.2 Tavaline messing, legeeritud messing

Messing jaguneb lihtsaks - "vask-tsingi" süsteemi sulamiteks - ja kompleksseks, mis sisaldab muid elemente (nikkel, tina, alumiinium jne). Messingit kasutatakse laialdaselt instrumentide valmistamisel, üldiselt ja keemiatehnoloogias. Nende tugevus on suurem kui vasel ja need on odavamad.

Tavalised messingid on tähistatud tähega "L", mille järel number näitab vase keskmist protsenti. Näiteks messing L96, L70 on ühefaasiline ja messing L60 on kahefaasiline.

Legeeritud messingit nimetatakse keerukaks või spetsiaalseks. Nende kaubamärgis on pärast tähte "L" kirjutatud esialgne elemendi nimi ja number - selle protsent.

Valumessingide märgistusel asetatakse sulamikomponentide keskmine protsent vahetult selle nime tähistava tähe järele. Näiteks LTS14K3S3 on messing, mis sisaldab 14% tsinki, 3% räni, 3% pliid ja ülejäänud vaske.

4.3 Masinaehituses enim kasutatavate messingide klassifikatsioon

Nagu eespool mainitud, võib tehnoloogiliste omaduste järgi jagada messingi deformeeritavaks ja valulikuks, lihtsaks ja keerukaks.

Legeeritud messingi võib omakorda jagada järgmisteks osadeks:

Kahekomponendilised sulamid;

Ja mitmekomponendilised messingisulamid.

Kuna messingid erinevad tsingisisalduse poolest, on tavaks eristada ka: allotroopne mehaaniline sulam

punane;

Ja kollane messing.

Tsingi kontsentratsioonil kuni 39% on messingid ühefaasilised, nende struktuur on tsingi tahke lahuse kristallid vases. Suurema tsingisisaldusega messingid on kahefaasilised. Messingi tugevus suureneb tsingisisalduse suurenemisega kuni 45% ja seejärel langeb kõva ja rabeda faasi mõjul järsult. Selliseid sulameid ei kasutata. Messingit, mille tsingisisaldus on kuni 10%, nimetatakse tompakiks ja kuni 15-20% - pooltompakiks.

Messingit tarnitakse valuplokkide kujul, kui see on valumessing, ja ribade, plaatide, juhtmete, torude, lehtede ja varraste kujul, kui messing on sepistatud.

Messingist lehti kasutatakse ladustamiseks mõeldud mahutite valmistamisel keemilised ained, stantsitud osad, samuti metallist nõude tootmisel. Messinglehti kasutatakse laialdaselt külmprofileerimise teostamisel.

Kollast messingit kasutatakse sageli sanitaartehnilistes seadmetes, erinevate osade ja segistite valmistamisel.

Võrk on valmistatud traadist. Messingvõrke kasutatakse väga laialdaselt mitmesuguste restide, näiteks dekoratiivsete, vedelkütteradiaatorite valmistamisel.

Plii messingit kasutatakse auto- ja kellatööstuses. Messingit kasutatakse ka instrumentide valmistamisel, soojustehnikas ja paljudes teistes tööstusharudes.

Kirjandus

1. Guljajev A.P. Metalliteadus / A.P. Guljajev. Moskva: Metallurgia, 1977.

2. Berliin V.I. Transpordi materjaliteadus / V.I. Berliin, B.V. Zahharov, P.A. Melnitšenko. M.: Transport, 1982.

3. Materjaliteadus / Toim. B.N. Arzamasov. M.: Mashinostroenie, 1986.

4. Lahtin Yu.M. Materjaliteadus / Yu.M. Lahtin. M.: Mashinostroenie, 1984.

5. Travin O.V. Materjaliteadus / O.V. Travin, N.T. Travin. Moskva: Metallurgia, 1989.

6. Mozberg R.K. Materjaliteadus / R.K. Mozberg. M.: lõpetanud kool, 1991.

7. Lahtin Yu.M. Materjaliteadus / Yu.M. Lahtin, V.L. Leontjev. M.: Mashinostroenie, 1990.

8. Arzamasov B.N. Ehitusmaterjalid. Kataloog / B.N. Arzamasov, V.A. Brostrem, N.A. Bush ja teised / Toim. B.N. Arzamasov. M.: Mashinostroenie, 1990.

Majutatud saidil Allbest.ru

...

Sarnased dokumendid

    Keemiline koostis malm, selle elementide omadused. Mangaani ekvivalendi väärtuse mõju malmtoodete kasutuseale. Metallide ja sulamite kristalliseerumisprotsess. Meetodid metallide kaitsmiseks korrosiooni eest. Rullimise ulatus.

    kontrolltööd, lisatud 12.08.2009

    Kaasaegse tuumareaktori põhikomponendid. üldised omadused korrosioonikindlad materjalid: roostevaba teras, metall keraamilised materjalid, struktuursed elektrisulamid. Metallide korrosiooni eest kaitsmise meetodite tõhusus.

    kursusetöö, lisatud 26.10.2010

    Tööstuslikus tootmises kasutatavate materjalide füüsikaliste, mehaaniliste ja keemiliste omaduste iseloomustus. Terase tehnoloogilised katsed painutamiseks, väänamiseks, lamendamiseks, painutamiseks ja ranteerimiseks. Metallide, sulamite ja vedelsulamite struktuuri uurimine.

    abstraktne, lisatud 02.11.2010

    Metallide omadused ja aatom-kristalliline struktuur. Kristalliseerimisprotsessi energiatingimused. Metalli valuploki struktuur. Sulamite omaduste ja olekudiagrammi tüübi seoste uurimine. Raua-süsiniku sulamite komponendid ja faasid.

    kursusetöö, lisatud 03.07.2015

    Moodustumise füüsikalised ja keemilised mustrid; materjalide struktuur ja omadused. Metallide kristallvõrede tüübid. Löögikatsed. Termiline ja keemilis-termiline töötlemine, metallide ja sulamite kvaliteedikontroll. Ehitusmaterjalid.

    kursusetöö, lisatud 03.02.2012

    Konstruktsioonimaterjalide mehaaniliste omaduste määramine pingetestimise teel. Metallide ja sulamite kvaliteedi, struktuuri ja omaduste uurimise, kõvaduse määramise meetodid. Sepistatud alumiiniumisulamite kuumtöötlus.

    õpetus, lisatud 29.01.2011

    Komposiitmaterjalide klassifikatsioon, nende geomeetrilised tunnused ja omadused. Metallide ja nende sulamite, polümeeride, keraamiliste materjalide kasutamine maatriksitena. Pulbermetallurgia tunnused, magnetodielektrikute omadused ja rakendus.

    esitlus, lisatud 14.10.2013

    Mustmetallide sulamite klassifikatsioon omaduste järgi. Lisandite sisaldus malmis. Tooraine (tasuline). Kütused ja räbustid malmmetallurgias, mõnede rauamaagide omadused. Malmi tootmine ettevõttes ArcelorMittal Temirtau JSC. Malmi kvaliteet.

    esitlus, lisatud 31.10.2016

    Tootmise tunnused, eesmärgid ja iseärasused, materjalide klassifikatsioon: malm, teras ja plast. Võrdlev analüüs nende füüsikalis-keemilised, mehaanilised ja spetsiifilised omadused; märgistus vene ja rahvusvahelistele standarditele; taotlus n / x.

    kursusetöö, lisatud 01.04.2012

    Malmi kvalitatiivne ja kvantitatiivne koostis. Kõrgahjuprotsessi skeem kui mehaaniliste, füüsikaliste ja füüsikalis-keemiliste nähtuste kombinatsioon töötavas kõrgahjus. Kõrgahjutooted. Peamised erinevused malmi ja terase vahel. Malmi mikrostruktuuride skeemid.

Ehitusmaterjalid

materjalid, millest valmistatakse konstruktsiooniosi (masinad ja konstruktsioonid), mis tajuvad võimsuskoormust. CM-i määravad parameetrid on mehaanilised omadused, mis eristavad neid teistest tehnilistest materjalidest (optilised, isoleerivad, määrdeained, värvimis-, dekoratiiv-, abrasiivsed jne). Mehaaniliste materjalide kvaliteedi peamised kriteeriumid hõlmavad väliskoormustele vastupidavuse parameetreid: tugevus, viskoossus, töökindlus, kasutusiga jne. Inimühiskond kasutas pikka aega oma arengus oma vajadusi (töö- ja jahitööriistu, riistad, ehted jne) piiratud valik materjale: puit, kivi, taimsed ja loomsed kiud, küpsetatud savi, klaas, pronks, raud. 18. sajandi tööstusrevolutsioon. ja tehnoloogia edasine areng, eriti aurumasinate loomine ja välimus 19. sajandi lõpus. sisepõlemismootorid, elektrimasinad ja autod, muutsid keeruliseks ja eristasid nõudeid nende osade materjalidele, mis hakkasid töötama keeruliste vahelduvate koormuste korral, kõrgendatud temperatuurid Rauapõhised metallisulamid (malmid ja terased (vt teras)) said K. m. , vask (pronks (vt pronks) ja messing (vt messing)) , plii ja tina.

Lennukite projekteerimisel, kui komposiitmaterjalide peamiseks nõudeks sai kõrge eritugevus, hakati laialdaselt kasutama puidupõhist plastikut (vineer), vähelegeeritud terast ning alumiiniumi ja magneesiumi sulameid. Lennundustehnoloogia edasiarendamine eeldas uute kuumakindlate nikli ja koobalti baasil sulamite, teraste, titaani, alumiiniumi ja magneesiumisulamite loomist, mis sobivad pikaajaliseks tööks kõrgel temperatuuril. Tehnoloogia täiustamine igas arendusetapis esitas survematerjalidele uued, üha keerulisemad nõudmised (temperatuuri stabiilsus, kulumiskindlus, elektrijuhtivus jne). Näiteks laevaehitus vajab hea keevitatavuse ja kõrge korrosioonikindlusega teraseid ja sulameid ning keemiatehnika kõrget ja pikaajalist vastupidavust. agressiivne keskkond. Areng tuumaenergia Seda seostatakse kosmiliste materjalide kasutamisega, millel pole mitte ainult piisavat tugevust ja kõrget korrosioonikindlust erinevates jahutusvedelikes, vaid need vastavad ka uuele nõudele – väikesele neutronite püüdmise ristlõikele.

Komposiitmaterjalid jagunevad: vastavalt materjalide olemusele - metallilisteks, mittemetallilisteks ja komposiitmaterjalideks , nende ja teiste materjalide positiivsete omaduste ühendamine; vastavalt tehnoloogilisele projektile - deformeeritud (valtstooted, sepised, stantsitud, pressitud profiilid jne), valatud, paagutatud, vormitud, liimitud, keevitatud (sulatamise, plahvatus-, difusioonliimimisega jne); vastavalt töötingimustele - madalatel temperatuuridel töötavatele, kuumakindlad, korrosiooni-, katlakivi-, kulumis-, kütuse-, õlikindlad jne; tugevuskriteeriumide järgi - madala ja keskmise tugevusega materjalidele, millel on suur plastilisus, kõrge tugevusega materjalidele, millel on mõõdukas plastilisus.

K. m.-i eraldi klassid jagunevad omakorda arvukateks rühmadeks. Näiteks eristatakse metallisulameid: sulamisüsteemide järgi - alumiinium, magneesium, titaan, vask, nikkel, molübdeen, nioobium, berüllium, volfram, rauapõhine jne; kõvenemise liikide järgi - karastatud, täiustatud, vanandatud, tsementeeritud, tsüaneeritud, nitreeritud jne; struktuurse koostise järgi - austeniit- ja ferriitterased, messing jne.

Mittemetallilised materjalid jaotatakse nende isomeerse koostise, tehnoloogilise konstruktsiooni (pressitud, kootud, keritud, vormitud jne), täiteainete (tugevdavate elementide) tüüpide ning nende paigutuse ja orientatsiooni järgi. Ehitusmaterjalina kasutatakse mõningaid materjale, nagu teras ja alumiiniumsulamid, ja vastupidi, mõnel juhul ehitusmaterjale, näiteks raudbetooni. , kasutatakse insenerikonstruktsioonides.

Komposiitmaterjalide tehniliste ja majanduslike parameetrite hulka kuuluvad: tehnoloogilised parameetrid - metallide töödeldavus survega, lõikamine, valuomadused (voolavus, kalduvus valu ajal kuumade pragude tekkeks), keevitatavus, joodetavus, kõvenemiskiirus ja polümeersete materjalide voolavus normaal- ja kõrgendatud temperatuuril. temperatuurid jne; majandusliku efektiivsuse näitajad (kulu, töömahukus, nappus, metalli kasutusmäär jne).

Suurem osa tööstuses toodetud teraseliikidest kuulub metalli K. m. Erandiks on terased, mida ei kasutata kandvates konstruktsioonielementides: tööriistateras (vt Tööriistateras) , kütteelementide jaoks, täitetraadi jaoks (keevitamisel) ja mõned teised, millel on spetsiaalsed füüsikalised ja tehnoloogilised omadused. Terased moodustavad suurema osa tehnoloogias kasutatavatest mehaanilistest materjalidest. Neil on lai tugevusvahemik - 200 kuni 3000 MN/m2(20-300 kgf/mm 2), ulatub teraste plastilisus 80%, viskoossus - 3 MJ/m2. Konstruktsiooniterased (sh roostevabad) sulatatakse konverterites, lahtise kolde- ja elektriahjudes. Täiendavaks rafineerimiseks kasutatakse argoonipuhastust ja sünteetilist räbu töötlemist vahukulbis. Vastutustundlikke teraseid, mis nõuavad kõrget töökindlust, toodetakse vaakumkaare, vaakum-induktsiooni ja elektriräbu ümbersulatamise, degaseerimise ning erijuhtudel - kristallisatsiooni parandamise teel (pidev- või poolpidevates valutehastes) sulatisest tõmmates.

Malmi kasutatakse laialdaselt masinaehituses sisepõlemismootorite raamide, väntvõllide, hammasrataste, silindrite, oksüdeerivates keskkondades temperatuuril kuni 1200 °C töötavate osade jms tootmiseks. Malmi tugevus, sõltuvalt legeerimisest, on vahemikus alates 110 MN/m2(chugal) kuni 1350 MN/m2(legeeritud magneesiummalm).