Fyzikálne vlastnosti konštrukčných materiálov. Test: Vlastnosti konštrukčných materiálov

Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Dobrá práca na stránku">

Vychádza z typu spojenia medzi reťazcami, ktoré tvoria tri skupiny. Elastoméry alebo gumy: majú prechodné vlastnosti medzi predchádzajúcimi dvoma. Termostatické: nazývané živice a spojené silami kovalentného typu. . Termoreaktory sú veľmi používané, pričom ich výhodou je chemická odolnosť, tepelná stabilita a väčšia odolnosť proti tečeniu. Jeho nevýhodou je nízka možnosť deformácie, nízka odolnosť proti nárazu. Aj keď sa vo väčšine prípadov používajú termoplasty používané pri výrobe obalov, fliaš a pod.

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Hostené na http://www.allbest.ru/

Republikánska korešpondenčná vysoká škola automobilovej dopravy

disciplína: Náuka o materiáloch

Konštrukčné materiály

1. Hlavné ukazovatele vlastností materiálu

Všetky vlastnosti kovov sú rozdelené do štyroch skupín: fyzikálne, chemické, technologické a mechanické.

Dôležité sú termoplastické polyméry. Polyetylén: Existujú dva typy s nízkou a vysokou hustotou v závislosti od vetvenia ich reťazcov. Môžu byť pridané s rôznymi prísadami na zlepšenie určitých vlastností. Má nízku hustotu, aj keď závisí od jej štruktúry, pretože nie je symetrická. Používa sa na výrobu nádob, hadíc atď. polyvinylchlorid Polymetylmetakrylát Polytetrafluóretylén: teflón. Polypropylén: spolu s prvými sú najdôležitejšie. . Proces výroby termoplastov.

Najčastejšie sa používa vstrekovanie a vyfukovanie, extrúzia a kalandrovanie. Kalandrovanie pozostáva zo spracovateľských dosiek s určitým stupňom viskozity, ktoré sa formujú pomocou valcov, ktorými prechádza. Sú tuhé, tuhé, neinteragujú a majú malú odolnosť proti nárazu. Je to materiál s nízkou deformovateľnosťou. Vyznačujú sa tým, že sú nerecyklovateľné, pretože pri zahrievaní podliehajú karbonizácii, takže sa nedajú recyklovať.

Fyzikálne vlastnosti - farba, hustota, teplota topenia, typ kryštálovej mriežky, polymorfizmus (alotropia), elektrická a tepelná vodivosť, magnetizmus.

Chemické vlastnosti kovov - oxidovateľnosť, rozpustnosť, odolnosť proti korózii a pod.

Technologické vlastnosti charakterizujú spracovateľnosť kovu: zvárateľnosť, razenie, tekutosť, zmršťovanie, opracovateľnosť atď.

Niektoré termosetové polyméry alebo dôležité živice sú bakelit, čo je fenolová živica, polyester zložený z dvoch kopolymérov a melamínových a močovinových živíc. Lisovanie: Predhriata živica sa vstrekuje do formy tvorenej dvoma plochami, ktoré sa potom uzavrú, čím sa všetky dutiny vyplnia tlakom a teplotou.

  • Vstrekovanie: už bolo vysvetlené.
  • Presúvacia lišta: kombinuje obe vyššie uvedené.
Elastoméry a kaučuky alebo kaučuky sú veľmi dôležité. Jeho hlavnou charakteristikou je veľká schopnosť elastickej deformácie.

Ale pri výbere materiálu obrobkov sa môžu použiť takzvané prevádzkové vlastnosti, medzi ktoré patrí predovšetkým odolnosť proti opotrebovaniu. Táto charakteristika priamo závisí od takej mechanickej vlastnosti materiálu, ako je tvrdosť. Čím vyššia je tvrdosť materiálu, tým väčšia je odolnosť dielu proti opotrebovaniu.

Vedomosti mechanické vlastnosti vám umožňuje vybrať stupeň materiálu, ktorý poskytne maximálnu spoľahlivosť (alebo výkon) produktu za najlepšiu cenu.

Existuje prírodný a syntetický kaučuk, pričom najdôležitejší je styrén butadién. Ide o proces, pri ktorom sú reťazce zosieťované sírou, ktorá funguje ako most medzi reťazcami. Ide o nevratnú operáciu vykonávanú pri určitom tlaku a teplote. V závislosti od dosiahnutého zosieťovania, ktoré sa riadi podľa pridanej síry, bude kaučuk viac alebo menej pružný.

Kompozitný materiál je zmes dvoch alebo viacerých látok, ktoré sú navzájom nerozpustné a navzájom sa dopĺňajú. Prvými kompozitnými materiálmi boli betón a plastové materiály vystužené sklolaminátom. Jeho užitočnosť spočíva v kombinácii vlastností, ktoré zlúčenine dávajú obe zložky. Vo všeobecnosti sa hlavný materiál nazýva matrica a menšia výstuž.

1.1 Mechanické vlastnosti kovov

Správanie sa kovu pri zaťažení je určené jeho mechanickými vlastnosťami (pevnosť, ťažnosť, tvrdosť, elasticita, húževnatosť).

Znalosť mechanických vlastností kovov je nevyhnutná pre správna voľba triedy materiálu.

Pevnosť - vlastnosť kovu odolávať plastickej deformácii a deštrukcii pod vplyvom vonkajších síl. V závislosti od spôsobu statického zaťaženia sa rozlišujú pevnosti v ťahu, tlaku a ohybe.

V závislosti od veľkosti zložky možno menšiny rozdeliť do dvoch skupín: mikroskopické a makroskopické. Pokiaľ ide o častice, extrémny prípad prvého. Ak je ťahové napätie rovnobežné s osou vlákna, deformácia matrice bude rovnaká ako deformácia vlákna, ktorá sa nazýva izo-deformácia.

V prípade, keď je ťahové napätie kolmé na os vlákna, napätie udržiavané matricou a vláknom bude rovnaké, ale napätie bude váženým priemerom napätia vlákna a matrice. V tomto prípade bude napätie a modul udržiavané vláknom a matricou: takže je možné vidieť, že modul pružnosti je lepší ako smer vlákna.

Plasticita - vlastnosť kovu byť plasticky deformovaný bez zrútenia pod vplyvom vonkajších síl. Ide o jednu z dôležitých mechanických vlastností kovu, ktorá v kombinácii s vysokou pevnosťou z neho robí hlavný konštrukčný materiál.

Tvrdosť je vlastnosť kovu odolávať prenikaniu iného tvrdšieho telesa do neho.

Dá sa tiež ukázať, že vystuženie vláknami je účinnejšie ako častice, hoci častice majú dve výhody: materiál je izotropný a že je ekonomickejší. Vlákna sú spravidla vyrobené z materiálov, ktoré sú tuhšie a krehkejšie ako matrica, takže pri zvýšení deformácie nastáva bod, že matrica sa plasticky deformuje a vlákno sa deformuje elasticky. V tomto prípade bude napätie a modul pružnosti. Keď sa vlákno zlomí, napätie klesne, až kým už nedokáže udržať matricu a zostane iba.

Vzhľadom na dokonalú priľnavosť medzi matricou a vláknom bude energia. Zvyčajne to tak nie je, ale šmykové napätie medzi matricou a vláknom je vyššie, takže deformácia a roztrhnutie tejto časti je vyššie. V tomto prípade, keď dôjde k pretrhnutiu medzi vláknom a matricou, trhlina sa zvyčajne nešíri priamočiaro, ale meandruje, takže spotrebúva energiu a zvyšuje svoju pevnosť. Vzhľadom na to, že jeho jednoduché spracovanie je lacnejšie ako u vlákien vystužených. Je to modul pružnosti podobný vláknu vystuženému, keď je smer vlákien a zaťaženie normálne.

Elasticita - schopnosť materiálu vrátiť sa do svojho tvaru po odstránení zaťaženia.

Rázová sila je charakteristikou dynamickej sily.

Únavová pevnosť - schopnosť kovu odolávať elastickým a plastickým deformáciám pri premenlivom zaťažení.

1.2 Kľúčové ukazovatele vlastností materiálu

Na určenie vlastností materiálu sa vykonávajú testy.

V prípadoch, keď sú častice tvrdé, je zlepšená ich odolnosť proti opotrebeniu, použiteľná na trecie puzdrá. Matrica je menej odolný a tuhý materiál, aj keď ťažší ako vlákna. V závislosti od stupňa delaminácie medzi vláknom a matricou budú pevnosť a húževnatosť nepriamo úmerné, takže je potrebné hľadať stredný stupeň. Spojenie medzi matricou a vláknom sa môže uskutočniť rôznymi mechanizmami, ako je mechanické spojenie, interdifúzia, chemické reakcie atď.

Oproti polymérnej matrici majú výhodu v tom, že ich prevádzková teplota môže byť oveľa vyššia, okrem iných výhod, kde môžu lepšie spĺňať určité požiadavky, ako je elektrická alebo tepelná vodivosť atď. zvyčajne najlacnejšou úpravou je pridanie výstužných častíc do roztavenej matrice, hoci to má niekoľko nevýhod, pokiaľ ide o rovnomernosť a distribúciu častíc.

Skúšky ťahom.

Na testovanie sa používajú špeciálne valcové alebo ploché vzorky. Vypočítaná dĺžka vzorky je desať alebo päťnásobok priemeru. Vzorka je upevnená v testovacom stroji a zaťažená. Výsledky skúšky sa odrážajú v ťahovom diagrame.

Na ťahovom diagrame tvárnych kovov (obr. 1, a) možno rozlíšiť tri časti:

Hlavné sú betón a laminát. Sú tvorené dvojrozmernými plechmi, z ktorých každý má svoje vlastné odlišné vlastnosti, čo vytvára charakteristickú mechanickú stabilitu. Môžu pozostávať z rôznych materiálov, pričom každý list môže byť tvorený rôznymi zlúčeninami. Najbežnejšie sú drevené lamináty, okuliare, nepriestrelné vesty, lyže a pod.

Matrica je cement a výstuž je štrk. Je ekonomický, pevný s vysokou odolnosťou voči stlačeniu, ohňu a môže byť vyrobený lokálne. Aj keď má niektoré nevýhody, ako je nízka ťažnosť, nízka pevnosť v ťahu a tečení, vysoká kompresia a priepustnosť. Niektoré z týchto nedostatkov možno znížiť vystužením betónu do seba zapadajúcimi železnými polotovarmi tvoriacimi železobetón. Zloženie betónu je veľmi dôležité, pretože ovplyvňuje jeho mechanické vlastnosti, ako je tvrdosť atď. A tiež fáza formovania, pretože k tomu môže dôjsť v prípade rýchlych trhlín, ktoré by oslabili štruktúru.

OA - priamočiara, zodpovedajúca elastickej deformácii;

AB - krivočiara, zodpovedajúca elasticko-plastickej deformácii so zvyšujúcim sa zaťažením;

BC - zodpovedajúce elastoplastickej deformácii pri znížení zaťaženia.

Obrázok 1. - Diagram ťahu tvárnych kovov:

a - s výnosovou platformou;

b - bez medze klzu.

Je to najdôležitejšia prírodná zlúčenina a jedna z najpoužívanejších. V priereze kmeňa sa hodnotia nasledujúce vrstvy.

  • Vonkajšia kôra, pozostávajúca z mŕtvych buniek.
  • Vnútorná kôra, vlhká a mäkká, ktorá nesie potravu.
  • Kambium, pozostávajúce z nových rastových buniek.
Sústredné prstence ukazujú vek stromu v každom prstenci, vnútorné bunky sú väčšie ako vonkajšie. Stromy sú rozdelené do dvoch tried, podľa stromu, z ktorého pochádzajú. Tvrdé drevá dávajú tvrdé drevo, zatiaľ čo vždyzelené dávajú mäkké drevo.

V bode C sa vzorka rozpadne a rozdelí na dve časti.

Od začiatku deformácie (bod O) do bodu A sa vzorka deformuje úmerne pôsobiacemu zaťaženiu. Úsek OA je priamka. Maximálne napätie neprekračujúce hranicu úmernosti prakticky spôsobuje len elastickú deformáciu, preto sa často nazýva medza pružnosti kovu.

Závisia od mnohých faktorov, ktorých najväčší odpor v rovnobežnom smere osi stonky je spôsobený anizotropiou ich bunkovej štruktúry. Najbežnejšou skúškou, ktorá sa vykonáva, je skúška ohybom lúča. Faktory, ktoré ovplyvňujú jeho odolnosť sú: tvrdé drevo je odolnejšie, jadro je odolnejšie a stupeň vlhkosti do značnej miery určuje odolnosť, pretože je testované na dreve so stabilizovanou vlhkosťou.

Na dosiahnutie tohto stupňa vlhkosti sa sušia v peciach s určitou teplotou a vlhkosťou. Je jasné, že pre danú funkciu treba vybrať drevo a vlastnosti sa menia. V prípade konštrukčného dreva sa chyby odstraňujú zlepením častí dreva dohromady, aby sa vytvorili vrstvené trámy. Štiepky sa používajú na drevotrieskové dosky, ktoré sú spájané živicami. Strom má ďalšie pomôcky, ako je výroba papiera a pod.

Pri skúšaní tvárnych kovov sa na krivke ťahu vytvorí plató AA.

V tomto prípade sa napätie zodpovedajúce tomuto miestu nazýva fyzikálna medza klzu. Fyzikálna medza klzu je najnižšie napätie, pri ktorom sa kov deformuje (tečie) bez výraznej zmeny zaťaženia.

Napätie, ktoré spôsobuje trvalú deformáciu rovnajúcu sa 0,2 % počiatočnej dĺžky vzorky, sa nazýva podmienená medza klzu (y0,2). Zápletka AB zodpovedá ďalšie zvýšenie zaťažením a výraznejšou plastickou deformáciou v celom objeme vzorky kovu. Napätie zodpovedajúce najväčšiemu zaťaženiu (bod B) predchádzajúcemu deštrukcii vzorky sa nazýva pevnosť v ťahu alebo pevnosť v ťahu uv. Toto je charakteristika statickej pevnosti:

Dejiny ľudstva charakterizuje schopnosť manipulovať a vyrábať látky, materiály a technológie. Spomedzi materiálov si spomeňme len na produkty rozvoja hutníctva, zavedenie papiera, výrobu porcelánu alebo použitie cementu v budovách, aby sme ocenili význam, ktorý mali pri zakladaní moderná spoločnosť. V minulom storočí sa objavil nástup plastov, ktoré radikálne zmenili spôsob života ľudí.

Je preto jasné, že objavovanie a zavádzanie nových materiálov do každodenného používania výrazne poznamenáva vývoj priemyselných spoločností. Materiály sú vo všeobecnosti klasifikované podľa ich použitia do dvoch hlavných kategórií: konštrukčné materiály a funkčné materiály. Prvé sa vyznačujú špeciálnymi vlastnosťami pevnosti, pevnosti a pružnosti, vďaka ktorým sú vhodné na stavbu predmetov, artefaktov a udržateľných štruktúr. Príkladmi konštrukčných materiálov sú ocele, guma, textílie, drevo, uhlíkové vlákna alebo sklenené vlákna; ale aj zliatina zlata alebo porcelán na zubné plomby patria do tejto kategórie.

Рmax - najväčšie zaťaženie (napätie) predchádzajúce zničeniu vzorky, N;

F0 - počiatočná plocha prierezu vzorky, mm. sq

1.3 Označenia písmen a jednotky merania medzí pružnosti, medze klzu, pevnosti

Elastický limit:

Označenie - y;

Medza klzu:

Označenie - T;

Jednotka merania - N/mm² (MPa).

Na druhej strane, funkčné materiály musia byť schopné vykonávať úlohu, funkciu, aby generovali signál ako odpoveď na vonkajší podnet. Tieto materiály sa často kombinujú, aby vytvorili zložitejšie zariadenie, ale vždy sú schopné vykonávať presnú úlohu: pre konkrétnu funkciu moderný tranzistor kombinuje polovodičový materiál, ako je kremík, s tenkou vrstvou izolačnej oxidovej kovovej elektródy. Pri veľmi malom rozdiele potenciálu tranzistor preberá stav zaťaženia alebo odľahčenia, čo vám umožňuje rýchlo kódovať a spracovávať informácie v binárnom kóde.

Pevnosť v ťahu: jednotka merania - N/mm² (MPa).

V niektorých prípadoch môže existovať označenie limitu pružnosti 0,05. Je to spôsobené tým, že medza pružnosti, ako je uvedené vyššie, je maximálna hodnota napätia, pri ktorej nevznikajú žiadne zvyškové deformácie, t. j. dochádza len k elastickým deformáciám.

V praxi je zvykom brať hodnotu napätia, pri ktorej zvyškové deformácie nepresahujú 0,05 %, teda index 0,05. Mernou jednotkou je Pascal [Pa].

2. Stavy systému železo-cementit

2.1 Nakreslite stavový diagram železocementitových zliatin

Zložkami zliatin železa a uhlíka sú železo, uhlík a cementit. Cementit (Fe3C) je chemická zlúčenina železa s uhlíkom (karbid železa), ktorá obsahuje 6,67 % uhlíka.

Obrázok 2. - Schéma stavu systému železo - cementit:

Bod C pri teplote 1147°C je začiatkom eutektickej premeny.

V tomto diagrame sú najdôležitejšie riadky:

AB - čiara likvidu pre d - tuhý roztok;

CD - linka likvidu pre cementit (primárna);

ECF - eutektická transformačná línia:

Lc > (g E + Fe3C)

РSK - línia eutektoidnej transformácie:

rS > (bP + Fe3C)

2.2 Štrukturálne premeny materiálov

Liatina je najdôležitejším strojárskym materiálom pre zlievárenskú výrobu. Ako konštrukčný materiál poskytuje možnosť získať obrobky zložitého tvaru a ich nízku cenu.

Liatina je zliatina železa s uhlíkom, pričom množstvo uhlíka je od 2,14 % do 6,67 %. Rozlišujte bielu liatinu, v ktorej je všetok uhlík v chemicky viazanom stave vo forme cementitu. Táto liatina je tvrdá, krehká a má obmedzené použitie. Liatina, v ktorej je uhlík z veľkej časti alebo úplne vo voľnom stave vo forme grafitu, sa nazýva šedá.

Liatiny sa delia vo vzťahu k eutektickému bodu C na:

hypoeutektický, (uhlík od 2,14 do 4,3%);

eutektikum (4,3 %);

Hypereutektický (obsahujúci uhlík od 4,3 do 6,67%).

Pri pomalom ochladzovaní bielej liatiny s obsahom uhlíka 4,3 %, ako je vidieť na obrázku 2, dochádza k nasledovnému:

Do teploty 1147°C je zliatina v tekutom stave;

V bode C kvapalná fáza (Lc) začína primárnu kryštalizáciu, zliatina prechádza eutektickou transformáciou:

V štruktúre ide o mechanickú zmes austenitu a cementitu. Austenit (g) je tuhý roztok inkorporácie uhlíka do g-železa (pomenovaný podľa anglického vedca R. Austena).

Uhlík zaberá miesto v strede kubickej bunky so stredom tváre. Limitná rozpustnosť uhlíka v g-železe je 2,14% pri teplote 1147°C (bod E). Austenit má tvrdosť 200…250 HB, je tvárny (relatívne predĺženie je 40…50 %) a je paramagnetický. Výsledná eutektická zmes (geFe3C) má charakteristickú štruktúru a nazýva sa ledeburit (podľa nemeckého vedca Ledeboura).

Treba poznamenať, že v tomto stave je primárny cementit. Eutektická biela liatina (4,3 % C) na línii ECF okamžite kryštalizuje s tvorbou ledeburitu. Pri ďalšom ochladzovaní zliatiny sa z austenitu vyzráža sekundárny cementit a na linke PSK dochádza k premene perlitu:

Pri izbovej teplote sú fázovými zložkami ferit (pevný roztok zabudovaného uhlíka v železe) a cementit a štrukturálnymi zložkami sú premenený ledeburit, sekundárny cementit a perlit. Štruktúra bielej eutektickej liatiny je znázornená na obr. 3.

Obrázok 3. - Mikroštruktúra bielej eutektickej liatiny:

2.3 Určte teploty začiatku a konca alotropickej premeny pre danú liatinu

Alotropická premena je schopnosť liatiny, ktorá je v pevnom stave, meniť svoju štruktúru pri určitých teplotách. Podstata týchto premien spočíva v tom, že zliatina pri určitej teplote prechádza preskupením atómov z jedného typu kryštálovej mriežky do druhého. Ako je opísané vyššie, v prípade eutektickej liatiny dochádza k alotropným premenám pri zahriatí z teploty 727 °C na 1147 °C.

Nad teplotou 1147°C je liatina už v tekutom stave.

3. Navrhnite triedu zliatiny na výrobu ojnice automobilu lisovanej za tepla

Pri výbere materiálu zvážte:

1) vhodnosť materiálu pre danú časť a jej prevádzkové podmienky;

2) technologické vlastnosti materiálu, lisovateľnosť;

3) ekonomické požiadavky - náklady na materiál.

Lisovanie je najhospodárnejší spôsob získavania polotovarov. Razenie môže byť horúce a studené, horúce sa vykonáva s vyhrievaným materiálom. Objemové kovanie za tepla je proces získavania výkovkov, pri ktorom je tvarovacia dutina zápustky, ktorá sa nazýva prúd, násilne vyplnená kovom pôvodného predvalku a prerozdelená v súlade s danou konfiguráciou.

Ojnica je časť kľukového mechanizmu, otočne spojená s piestom alebo posúvačom na jednej strane a s otočnou kľukou alebo kľukovým hriadeľom na druhej strane.

Obrázok 4. - Ojnica automobilu:

Ojnice automobilových motorov sa odporúčajú vyrábať lisovaním za tepla z vysoko kvalitnej stredne uhlíkovej ocele Steel 40 (uhlík cca 0,4%) a Steel 45 (obsah C 0,45%). Zároveň sa najčastejšie používa kvalitná mangánová konštrukčná oceľ 45G2. Pre zvlášť zaťažované motory je najprijateľnejšia legovaná oceľ: 40XN (chróm-nikel) a ZOHMA oceľ (chróm-molybdén, písmeno A znamená vysokokvalitné). Navrhované druhy ocelí sú najvhodnejšie na výrobu ojnice z hľadiska ich fyzikálnych a mechanických vlastností na lisovanie za tepla, pretože po deformácii budú mať jednotnú štruktúru materiálu.

4. Mosadz. Hladká mosadz, legovaná mosadz. Klasifikácia mosadzí najpoužívanejších v strojárstve

4.1 Mosadz

Mosadz (z nemeckého Latun) je zliatina na báze medi, v ktorej je hlavnou prísadou zinok (až 50%). Niekedy s prídavkom cínu, niklu, olova, mangánu, železa a ďalších prvkov. Mosadz sa vzťahuje na neželezné zliatiny, konkrétne na zliatiny medi. Predpokladá sa, že mosadz je zliatina medi a zinku. Hlavnými pozitívnymi vlastnosťami mosadze sú ich odolnosť proti korózii, ľahké spracovanie, ťažnosť a relatívne nízka cena.

Fyzikálne vlastnosti:

Hustota - 8300-8700 kg / m³;

Špecifická tepelná kapacita pri 20°C - 0,377 kJ/kg;

Špecifické elektrický odpor- (0,07-0,08) -10-6 Ohm-m;

Teplota topenia mosadze v závislosti od zloženia dosahuje 880-950°C. So zvýšením obsahu zinku sa teplota topenia znižuje;

Mosadz sa dostatočne dobre zvára (nie je však možné zvárať mosadz tavným zváraním - je to možné napríklad kontaktným zváraním) a valcované;

Ak povrch mosadze nie je lakovaný, potom na vzduchu sčernie, ale mosadz vo veľkom odoláva pôsobeniu atmosféry lepšie ako meď;

Bizmut a olovo majú škodlivý vplyv na mosadz, pretože znižujú schopnosť deformácie za tepla. Legovanie olova sa však používa na získanie voľne tečúcich triesok, čo uľahčuje ich odstraňovanie pri obrábaní.

4.2 Hladké mosadze, legované mosadze

Mosadz sa delí na jednoduché – zliatiny systému „meď – zinok“ – a zložité, obsahujúce ďalšie prvky (nikel, cín, hliník atď.). Mosadz je široko používaná vo výrobe nástrojov, vo všeobecnom a chemickom inžinierstve. Ich pevnosť je vyššia ako pevnosť medi a sú lacnejšie.

Obyčajné mosadze sú označené písmenom "L", za ktorým číslo ukazuje priemerné percento medi. Napríklad mosadz L96, L70 je jednofázová a mosadz L60 je dvojfázová.

Legované mosadze sa nazývajú komplexné alebo špeciálne. V ich značke sú za písmenom "L" napísané počiatočné názov prvku a číslo - jeho percento.

Pri označovaní zlievarenských mosadzí je priemerné percento zliatinových komponentov umiestnené bezprostredne za písmenom označujúcim jeho názov. Napríklad LTS14K3S3 je mosadz obsahujúca 14 % zinku, 3 % kremíka, 3 % olova a zvyšok medi.

4.3 Klasifikácia mosadzí najpoužívanejších v strojárstve

Ako bolo uvedené vyššie, podľa technologických vlastností možno mosadz rozdeliť na deformovateľné a zlievarenské, jednoduché a zložité.

Zliatinovú mosadz možno zase rozdeliť na:

Dvojzložkové zliatiny;

A viaczložkové mosadzné zliatiny.

Pretože mosadze sa líšia obsahom zinku, je tiež obvyklé rozlišovať: alotropná mechanická zliatina

červená;

A žltá mosadz.

Pri koncentrácii zinku do 39% sú mosadze jednofázové, ich štruktúrou sú kryštály tuhého roztoku zinku v medi. S vyšším obsahom zinku sú mosadze dvojfázové. Pevnosť mosadze sa zvyšuje so zvýšením obsahu zinku až na 45% a potom prudko klesá pod vplyvom tvrdej a krehkej fázy. Takéto zliatiny sa nepoužívajú. Mosadz s obsahom zinku do 10% sa nazýva tompak a do 15-20% - polotompak.

Mosadz sa dodáva vo forme ingotov, ak ide o zlievárenskú mosadz, a vo forme pásov, dosiek, drôtov, rúr, plechov a tyčí, ak je mosadz spracovaná.

Mosadzné plechy sa používajú pri výrobe nádob určených na skladovanie chemických látok, lisovaných dielov, ako aj pri výrobe kovového riadu. Mosadzné plechy sú široko používané pri realizácii profilovania za studena.

Žltá mosadz sa často používa vo vodovodných armatúrach, pri výrobe rôznych častí a vodovodných batérií.

Sieťovina je vyrobená z drôtu. Mosadzné mriežky sa veľmi široko používajú pri výrobe rôznych druhov mriežok, napríklad dekoratívnych, pre radiátory kvapalného vykurovania.

Olovená mosadz sa používa v automobilovom a hodinárskom priemysle. Mosadz sa používa aj vo výrobe nástrojov, tepelnom inžinierstve a mnohých ďalších odvetviach.

Literatúra

1. Gulyaev A.P. Veda o kovoch / A.P. Guľajev. Moskva: Metalurgia, 1977.

2. Berlín V.I. Veda o transportných materiáloch / V.I. Berlín, B.V. Zacharov, P.A. Melničenko. M.: Doprava, 1982.

3. Materials Science / Ed. B.N. Arzamasov. M.: Mashinostroenie, 1986.

4. Lakhtin Yu.M. Veda o materiáloch / Yu.M. Lakhtin. M.: Mashinostroenie, 1984.

5. Travin O.V. Náuka o materiáloch / O.V. Travin, N.T. Travin. Moskva: Metalurgia, 1989.

6. Mozberg R.K. Náuka o materiáloch / R.K. Mozberg. M.: absolventská škola, 1991.

7. Lakhtin Yu.M. Veda o materiáloch / Yu.M. Lakhtin, V.L. Leontiev. M.: Mashinostroenie, 1990.

8. Arzamasov B.N. Konštrukčné materiály. Adresár / B.N. Arzamasov, V.A. Brostrem, N.A. Bush a ďalší / Ed. B.N. Arzamasov. M.: Mashinostroenie, 1990.

Hostené na Allbest.ru

...

Podobné dokumenty

    Chemické zloženie liatina, charakteristika jej prvkov. Vplyv ekvivalentnej hodnoty mangánu na životnosť liatinových výrobkov. Proces kryštalizácie kovov a zliatin. Spôsoby ochrany kovov pred koróziou. Rozsah valcovania.

    kontrolné práce, doplnené 8.12.2009

    Hlavné komponenty moderného jadrového reaktora. všeobecné charakteristiky materiály odolné voči korózii: nehrdzavejúca oceľ, kov keramické materiály, konštrukčné elektrické zliatiny. Účinnosť metód ochrany kovov pred koróziou.

    ročníková práca, pridaná 26.10.2010

    Charakterizácia fyzikálnych, mechanických a chemických vlastností materiálov používaných v priemyselnej výrobe. Technologické skúšky ocele na ohýbanie, utláčanie, sploštenie, ohýbanie a lemovanie. Štúdium štruktúry kovov, zliatin a tekutých tavenín.

    abstrakt, pridaný 02.11.2010

    Vlastnosti a atómovo-kryštalická štruktúra kovov. Energetické podmienky procesu kryštalizácie. Štruktúra kovového ingotu. Štúdium vzťahu medzi vlastnosťami zliatin a typom stavového diagramu. Komponenty a fázy zliatin železa a uhlíka.

    ročníková práca, pridaná 07.03.2015

    Fyzikálne a chemické vzorce formovania; štruktúra a vlastnosti materiálov. Typy kryštálových mriežok kovov. Nárazové skúšky. Tepelné a chemicko-tepelné spracovanie, kontrola kvality kovov a zliatin. Konštrukčné materiály.

    ročníková práca, pridaná 02.03.2012

    Stanovenie mechanických vlastností konštrukčných materiálov ich skúšaním v ťahu. Metódy štúdia kvality, štruktúry a vlastností kovov a zliatin, určovanie ich tvrdosti. Tepelné spracovanie tvárnených hliníkových zliatin.

    návod, pridané 29.01.2011

    Klasifikácia kompozitných materiálov, ich geometrické vlastnosti a vlastnosti. Použitie kovov a ich zliatin, polymérov, keramických materiálov ako matríc. Vlastnosti práškovej metalurgie, vlastnosti a použitie magnetodielektrík.

    prezentácia, pridané 14.10.2013

    Klasifikácia zliatin železných kovov podľa vlastností. Obsah nečistôt v liatine. Suroviny (poplatok). Palivá a tavivá v metalurgii liatiny, charakteristika niektorých železných rúd. Výroba surového železa v ArcelorMittal Temirtau JSC. Kvalita liatiny.

    prezentácia, pridaná 31.10.2016

    Charakteristika, ciele a vlastnosti výroby, klasifikácia materiálov: liatina, oceľ a plasty. Porovnávacia analýza ich fyzikálno-chemické, mechanické a špecifické vlastnosti; značenie podľa ruštiny a medzinárodné normy; aplikácia v n / x.

    semestrálna práca, pridaná 01.04.2012

    Kvalitatívne a kvantitatívne zloženie liatiny. Schéma procesu vo vysokej peci ako kombinácia mechanických, fyzikálnych a fyzikálno-chemických javov v pracovnej vysokej peci. Výrobky z vysokých pecí. Hlavné rozdiely medzi liatinou a oceľou. Schémy mikroštruktúr liatiny.

Konštrukčné materiály

materiály, z ktorých sú vyrobené časti konštrukcií (strojov a konštrukcií), ktoré vnímajú výkonové zaťaženie. Určujúcimi parametrami CM sú mechanické vlastnosti, ktoré ich odlišujú od iných technických materiálov (optické, izolačné, mazacie, lakové, dekoratívne, abrazívne atď.). Medzi hlavné kritériá kvality mechanických materiálov patria parametre odolnosti voči vonkajšiemu zaťaženiu: pevnosť, viskozita, spoľahlivosť, životnosť a pod. Ľudská spoločnosť vo svojom vývoji dlhú dobu využívala pre svoje potreby (pracovné a poľovnícke nástroje, riad, šperky a pod.) obmedzený sortiment materiálov: drevo, kameň, rastlinné a živočíšne vlákna, pálená hlina, sklo, bronz, železo. Priemyselná revolúcia 18. storočia. a ďalší rozvoj techniky, najmä vznik parných strojov a vzhľad na konci 19. storočia. spaľovacie motory, elektrické stroje a automobily, skomplikovali a diferencovali požiadavky na materiály ich častí, ktoré začali pracovať pri zložitých striedavých zaťaženiach, zvýšené teploty Kovové zliatiny na báze železa (Liatiny a ocele (Pozri Oceľ)) sa stali základom K. m. , meď (bronz (pozri bronz) a mosadz (pozri mosadz)) , olovo a cín.

Pri konštrukcii lietadiel, keď sa vysoká špecifická pevnosť stala hlavnou požiadavkou na kompozitné materiály, sa vo veľkej miere začali používať plasty na báze dreva (preglejka), nízkolegované ocele a zliatiny hliníka a horčíka. Ďalší rozvoj leteckej techniky si vyžiadal vytvorenie nových žiaruvzdorných zliatin na báze niklu a kobaltu, ocelí, titánu, hliníka a zliatin horčíka vhodných na dlhodobú prevádzku pri vysokých teplotách. Zdokonaľovanie technológie v každom štádiu vývoja kládlo nové, stále komplexnejšie požiadavky na lisované materiály (teplotná stabilita, odolnosť proti opotrebeniu, elektrická vodivosť atď.). Napríklad stavba lodí potrebuje ocele a zliatiny s dobrou zvárateľnosťou a vysokou odolnosťou proti korózii a chemické inžinierstvo potrebuje vysokú a dlhodobú trvanlivosť agresívne prostredie. rozvoj jadrová energia Spája sa s použitím kozmických materiálov, ktoré majú nielen dostatočnú pevnosť a vysokú odolnosť proti korózii v rôznych chladiacich kvapalinách, ale spĺňajú aj novú požiadavku — malý prierez zachytávania neutrónov.

Kompozitné materiály sa ďalej delia: podľa povahy materiálov - na kovové, nekovové a kompozitné materiály , kombinácia pozitívnych vlastností týchto a iných materiálov; podľa technologického prevedenia - deformované (valcované výrobky, výkovky, výlisky, pretláčané profily a pod.), liate, spekané, lisované, lepené, zvárané (tavením, výbuchom, difúznym lepením a pod.); podľa pracovných podmienok - pre tých, ktorí pracujú pri nízkych teplotách, odolné voči teplu, korózii, vodnému kameňu, opotrebovaniu, palivám, olejom atď.; podľa pevnostných kritérií - pre materiály nízkej a strednej pevnosti s veľkou rezervou plasticity, vysokopevnostné materiály so strednou mierou plasticity.

Samostatné triedy K. m. sa zasa delia do početných skupín. Napríklad kovové zliatiny sa rozlišujú: podľa zliatinových systémov - hliník, horčík, titán, meď, nikel, molybdén, niób, berýlium, volfrám, na báze železa atď.; podľa druhov kalenia - kalené, vylepšené, starnutie, cementované, kyanidované, nitridované atď.; podľa konštrukčného zloženia - austenitické a feritické ocele, mosadz a pod.

Nekovové materiály sa delia podľa izomérneho zloženia, technologického prevedenia (lisované, tkané, vinuté, tvarované a pod.), podľa druhov plnív (výstužných prvkov) a podľa charakteru ich uloženia a orientácie. Ako stavebné materiály sa používajú niektoré materiály, napríklad oceľ a zliatiny hliníka a naopak v niektorých prípadoch stavebné materiály, napríklad železobetón. , používané v inžinierskych konštrukciách.

K technicko-ekonomickým parametrom kompozitných materiálov patria: technologické parametre - spracovateľnosť kovov tlakom, rezné, odlievacie vlastnosti (tekutosť, sklon k tvorbe horúcich trhlín pri odlievaní), zvárateľnosť, spájkovateľnosť, rýchlosť vytvrdzovania a tekutosť polymérnych materiálov pri normálnych a zvýšených podmienkach. teploty atď.; ukazovatele ekonomickej efektívnosti (náklady, pracovná náročnosť, nedostatok, miera využitia kovov atď.).

Väčšina tried ocelí vyrábaných v priemysle patrí do kovových K. m. Výnimkou sú ocele, ktoré sa nepoužívajú v nosných konštrukčných prvkoch: nástrojové ocele (pozri Nástrojová oceľ) , pre vykurovacie telesá, pre prídavný drôt (pri zváraní) a niektoré ďalšie so špeciálnymi fyzikálnymi a technologickými vlastnosťami. Ocele tvoria väčšinu mechanických materiálov používaných technológiou. Majú široký rozsah pevnosti - od 200 do 3000 MN/m2(20-300 kgf/mm 2), plasticita ocelí dosahuje 80%, viskozita - 3 MJ/m2. Konštrukčné ocele (vrátane nehrdzavejúcich) sa tavia v konvertoroch, otvorených ohniskách a elektrických peciach. Na dodatočnú rafináciu sa používa čistenie argónom a úprava syntetickej trosky v panve. Zodpovedné ocele, ktoré si vyžadujú vysokú spoľahlivosť, sa vyrábajú vákuovým oblúkom, vákuovou indukciou a elektrotroskovým pretavovaním, odplyňovaním a v špeciálnych prípadoch zlepšovaním kryštalizácie (v zariadeniach kontinuálneho alebo polokontinuálneho liatia) ťahaním z taveniny.

Liatiny majú široké využitie v strojárstve na výrobu rámov, kľukových hriadeľov, ozubených kolies, valcov spaľovacích motorov, dielov pracujúcich pri teplotách do 1200°C v oxidačnom prostredí a pod. Pevnosť liatiny v závislosti od legovania sa pohybuje od 110 MN/m2(chugal) do roku 1350 MN/m2(legovaná horčíková liatina).