Контрольная работа по "Металлургии"

Цианирование стали, разновидность химико-термической обработки, заключающаяся в комплексном диффузионном насыщении поверхностного слоя стали углеродом и азотом в расплавах, содержащих цианистые соли, при 820—860 °С (среднетемпературное Ц.) или при 930—950 °С (высокотемпературное Ц.). Основная цель Ц. — повышение твёрдости, износостойкости и предела выносливости стальных изделий. В процессе Ц. цианистые соли окисляются с выделением атомарных углерода и азота, которые диффундируют в сталь. При среднетемпературном Ц. образуется цианированный слой глубиной 0,15—0,6 мм с 0,6—0,7% С и 0,8—1,2% N, при высокотемпературном (этот вид Ц. часто применяют вместо цементации) — слой глубиной 0,5—2 мм с 0,8—1,2% С и 0,2—0,3% N. После Ц. изделие подвергают закалке и низкому отпуску. Недостатки Ц.: высокая стоимость, ядовитость цианистых солей и необходимость в связи с этим принятия специальных мер по охране труда и окружающей природы. Ц. отличается от нитроцементации, при которой насыщение азотом и углеродом ведётся из газовой среды.

Диффузионная металлизация, процесс, основанный на диффузионном насыщении поверхностных слоёв изделий из металлов и сплавов различными металлами (см. Диффузия). Д. м. проводят, чтобы придать поверхности металлических деталей специальные физико-химические и механические свойства. В зависимости от диффундирующего элемента различают: алитирование, диффузионное хромирование, молибденирование; марганценирование, хромоалитирование, хромотитанирование и другие виды. Диффузионное насыщение возможно из различных фаз: твёрдой, паровой, газовой и жидкой.

Насыщение из твёрдой фазы применяют для железа, никеля, кобальта, титана и др. металлов. В этом случае Д. м. осуществляют различными тугоплавкими металлами (Mo, W, Nb, U и др.), упругость паров которых меньше упругости паров основного металла. Процесс протекает в герметизированном контейнере, в котором обрабатываемые детали засыпаются порошкообразным металлом, в вакууме или в нейтральной среде при 1000—1500°C. Насыщение из паровой фазы применяют для сплавов на основе железа, никеля, молибдена, титана и др. металлов такими элементами, которые имеют более высокую упругость паров, чем насыщаемый металл, например Zn, Al, Cr, Ti и др. Процесс происходит в герметичных контейнерах при разрежении ~101—10-2 н/м2, или 10-1—10-4 мм рт. ст., и 850—1600°С, контактным или неконтактным способом. В первом случае паровая фаза возникает при сублимации металла и генерируется вблизи мест контактирования порошкообразного или кускообразного металла с обрабатываемой поверхностью; во втором — генерация паровой фазы происходит на некотором расстоянии от поверхности. Насыщение из газовой фазы производят при Д. м. различных металлов элементами: Al, Cr, Mn, Mo, W, Nb, Ti и др. Диффузии металла предшествуют реакции взаимодействия газообразных химических соединений диффундирующего элемента с основным металлом. Газовой фазой служат галогениды диффундирующих металлов. Газовое насыщение осуществляется в муфельных печах или в печах специальной конструкции при 700—1000°С. Газовая фаза может генерироваться на расстоянии от насыщаемой поверхности (неконтактный способ) и в зоне контакта источника активной фазы с поверхностью металла (контактный способ). Насыщение из жидкой фазы применяют при алитировании, хромировании, цинковании, меднении. Процесс протекает в печах-ваннах, в которых расплав диффундирующего металла или его соли взаимодействуют с поверхностью обрабатываемых изделий при 800—1300°С. Этим методом осуществляют также комплексную Д. м., например хромоалитирование, хромотитанирование, хромоникелирование и т.д.

Д. м. можно получать диффузионный слой толщиной от 10 мкм до 3 мм. Процессы Д. м. позволяют повысить жаростойкость  сплавов (например, алитированная сталь имеет жаростойкость до 900°С), абразивную износостойкость (например, хромирование стали У12 увеличивает её износостойкость в 6 раз), сопротивление термоудару, быстрой смене температур, коррозионную стойкость и кислотоупорность и улучшить другие свойства металлов и сплавов.

5 Сплавы на основе  меди и алюминия. Классификация,  свойства, предназначение, маркировка, виды.

Сплавы на основе меди и алюминия

Все сплавы на основе меди и  алюминия при наличии достаточной  физико-механической прочности не имеют  необходимой коррозийной стойкости. Поэтому в ортопедической стоматологии они находят весьма ограниченное применение (для изготовления временных  аппаратов в челюстно-лицевой  ортопедии). В последнее время  они с успехом заменяются и  в этом разделе ортопедической стоматологии нержавеющей сталью.

Медно-алюминиевый сплав (алюминиевая бронза) состоит из 90%. меди и 10% алюминия, золотисто-желтого  цвета, не меняет его при нахождении в полости рта, несмотря на происходящее окисление. Температура плавления 1030°, твердость 50, сопротивление разрыву 40 кг/мм2, удлинение 30%, Алюминиевая бронза применяется в виде проволоки в ортодонтии и челюстно-лицевой ортопедии.

Медно-цинк-никелевый сплав — никелевая латунь. Сплав меди с цинком, а иногда и с добавками небольших количеств других элементов называется латунью. Так, нейзильбер состоит из 60—65% меди, 18—23% цинка и 12—22% никеля. Сплав обладает высокой прочностью и вязкостью, высокими антикоррозийными свойствами, хороша обрабатывается давлением. В полости рта покрывается тонкой окисной пленкой.

Дюралюминий содержит, кроме  алюминия, меди 4%, магния, марганца, кремния  и железа примерно по 0,5% каждого. Сплав  мягок, пластичен и легко деформируется, при комнатной температуре со временем упрочняется. Для отжига прибегают  к нагреванию при 350—370°.

Алюминий и его сплавы.

Алюминий – легкий металл с плотностью 2,7 г/см3 и температурой плавления 660oС. Имеет гранецентрированную кубическую решетку. Обладает высокой тепло- и электропроводностью. Химически активен, но образующаяся плотная пленка оксида алюминия Al2O3, предохраняет его от коррозии.

Механические свойства: предел прочности 150 МПа, относительное удлинение 50 %, модуль упругости 7000 МПа.

Алюминий высокой чистоты  маркируется А99 (99,999 % Al), А8, А7, А6, А5, А0 (содержание алюминия от 99,85 % до 99 %).

Технический алюминий хорошо сваривается, имеет высокую пластичность. Из него изготавливают строительные конструкции, малонагруженные детали машин, используют в качестве электротехнического  материала для кабелей, проводов.

Алюминиевые сплавы. Принцип  маркировки алюминиевых сплавов. В начале указывается тип сплава: Д – сплавы типа дюралюминов; А – технический алюминий; АК – ковкие алюминиевые сплавы; В – высокопрочные сплавы; АЛ – литейные сплавы.

Далее указывается условный номер сплава. За условным номером  следует обозначение, характеризующее  состояние сплава: М – мягкий (отожженный); Т – термически обработанный (закалка плюс старение); Н – нагартованный; П – полунагартованный

По технологическим свойствам  сплавы подразделяются на три группы:

деформируемые сплавы, не упрочняемые  термической обработкой:

деформируемые сплавы, упрочняемые  термической обработкой;

литейные сплавы.

Методами порошковой металлургии  изготовляют спеченные алюминиевые  сплавы (САС) испеченные алюминиевые  порошковые сплавы (САП).

Сплавы на основе меди. Технически чистая медь обладает высокими пластичностью и коррозийной стойкостью,   малым   удельным   электросопротивлением  и   высокой теплопроводностью. По чистоте медь подразделяют на марки (ГОСТ 859-78):

Марка	МВЧк	MOO	МО	Ml	М2	МЗ
Содержание Cu+Ag, не менее %	99,993	99,99	99,95	99,9	99,7	99,5

 

После обозначения марки  указывают способ изготовления меди: к - катодная, б – бес кислородная, р - раскисленная. Медь огневого рафинирования не обозначается.

МООк - технически чистая катодная медь, содержащая не менее 99,99% меди и серебра.

МЗ - технически чистая медь огневого рафинирования, содержит не менее 99,5%меди и серебра.

Медные сплавы разделяют  на бронзы и латуни. Бронзы- это сплавы меди с оловом (4 - 33% Sn хотя бывают без оловянные бронзы), свинцом (до 30% Pb), алюминием (5-11% AL), кремнием (4-5% Si), сурьмой и фосфором (ГОСТ 493-79 , ГОСТ 613-79, ГОСТ 5017-74, ГОСТ 18175-78).

Латуни - сплавы меди с цинком (до 50% Zn) и небольшими добавками алюминия, кремния, свинца, никеля, марганца (ГОСТ 15527-70, ГОСТ 17711-80). Медные сплавы предназначены для изготовления деталей методами литья, называют литейными, а сплавы, предназначенные для изготовления деталей пластическим деформированием - сплавами, обрабатываемыми давлением.

Медные сплавы обозначают начальными буквами их названия (Бр или Л), после чего следуют первые буквы названий основных элементов, образующих сплав, и цифры, указывающие кол-во элемента в процентах. Приняты следующие обозначения компонентов сплавов:

А – алюминий          Мц - марганец             С - свинец       Б - бериллий

Мг – магний             Ср – серебро               Ж - железо      Мш - мышьяк

Су – сурьма             К – кремний                 Н – никель       Т – титан

Кд – кадмий             О – олово                    Ф – фосфор     Х – хром

Ц - цинк

Примеры:

БрА9Мц2Л - бронза, содержащая 9% алюминия, 2% Mn, остальное Cu ("Л"' указывает, что сплав литейный);

ЛЦ40Мц3Ж - латунь, содержащая 40% Zn, 3% Mn, ~l% Fe, остальное Cu;

Бр0Ф8,0-0,3 - бронза на ряду с медью содержащая 8% олова и 0,3% фосфора;                                        

ЛАМш77-2-0,05 - латунь содержащая 77% Cu, 2% Al, 0,055 мышьяка, остальное Zn (в обозначении латуни, предназначенной для обработки давлением, первое число указывает на содержание меди).

В несложных по составу  латунях указывают только содержание в сплаве меди:

Л96 - латунь содержащая 96% Cu и ~4% Zn (томпак);

Лб3 - латунь содержащая 63% Cu и -37% Zn.

6 Основные ведомости про состав пластмассы.  Классификация, назначение, и применение Виды клея, лака, олифы, растворителей, красок. Последовательность нанесения лакокрасочных покрытий.

Пластическими массами называются материалы, получаемые на основе искусственных и естественных смол, и их смеси с различными наполнителями.

При нормальных условиях пластмассы представляют собой твердые или  эластичные материалы. Под влиянием температуры и давления пластмассы могут переходить в пластическое состояние, принимать и сохранять  приданную им форму.

Пластмассы по своему составу  бывают простыми, если они состоят  из чистых связующих смол, или сложными (композиционными), если в них, кроме  связующего вещества, содержатся и  другие компоненты: напол­нители, пластификаторы, смазывающие вещества, стабилизаторы, красители, катализаторы    или ускорители.

Связующее вещество (смола) определяет основные свойства пластмасс. При изготовлении пластмасс наиболее широко применяют  искусственные смолы — продукты переработки каменного угля, нефти  и других материалов. Пластмассы, полученные на основе искусст­венных смол, относятся к полимерным соединениям. Естественные смолы (янтарь, шеллак) и продукты переработки естественных материалов (асфальт, канифоль и др.) применяются значительно реже.

Наполнители придают пластмассам  определенные физико-механические свойства и во многих случаях удешевляют стоимость  пластмассовых деталей.

B качестве наполнителей  используются органические вещества: древесная мука, древесный шпон, бумага, ткани, хлопковые очесы,  стружка, опилки и пр., а также  минеральные вещества: кварцевая  мука, тальк, каолин, асбест, стекловолокно,  стеклоткань и пр.

Пластификаторы обеспечивают пластмассам пластичность, увеличивают  текучесть. В качестве их используются дибутилфталат, трикрезилфосфат, камфора и т. п.

Смазывающие вещества предотвращают  прилипание изготовленного изделия  к форме. К ним относятся стеарин, воск и т. п.

Стабилизаторы повышают термостабильность и связывают побочные продукты.    Стабилизаторами служат неорганические (вода, фосфаты) и органические (аминокислоты) вещества.

Красители (нигрозин, мумия  и др.) придают пластмассам требуемую  окраску.

 Катализаторы (известь,  окись магния) сокращают время  отвердевания.

 

 

В зависимости от входящих компонентов  все пластмассы можно разделить  на следующие виды:

пресспорошки —пластмассы с порошкообразными наполнителями;

волокниты — пластмассы с волокнистыми наполнителями (хлопчатобумажные волокна, стекловолокна, асбестовые волокна);

слоистые пластики —пластмассы с наполнителями в виде ткани или бумаги (текстолит, стеклотекстолит, гетинакс);

литьевые массы — пластики, обычно состоящие только из одного компонента — смолы; эти массы  классифицируют по типу смолы;

листовые термопластмассы, состоящие из смолы и небольшого количества пластификатора и стабилизатора (органическое стекло, винипласт

применения пластмасс

Пластические массы в  судостроении очень разнообразны, а  перспективы использования практически  неограничены. Их применяют для изготовления корпусов судов и корпусных конструкций (главным образом стеклопластики), в производстве деталей судовых механизмов, приборов, для отделки помещений, их тепло-, звукои гидроизоляции.

В автомобилестроении особенно большую перспективу имеет применение пластических масс для изготовления кабин, кузовов и их крупногабаритных деталей, т.к. на долю кузова приходится около половины массы автомобиля и ~ 40% его стоимости. Кузова из Пластические массы более надёжны и долговечны, чем металлические, а их ремонт дешевле и проще. Однако Пластические массы не получили ещё большого распространения в производстве крупногабаритных деталей автомобиля, главным образом из-за недостаточной жёсткости и сравнительно невысокой атмосферостойкости. Наиболее широко Пластические массы применяют для внутренней отделки салона автомобиля. Из них изготовляют также детали двигателя, трансмиссии, шасси. Огромное значение, которое Пластические массы играют в электротехнике, определяется тем, что они являются основой или обязательным компонентом всех элементов изоляции электрических машин, аппаратов и кабельных изделий. Пластические массы часто применяют и для защиты изоляции от механических воздействий и агрессивных сред, для изготовления конструкционных материалов и др.