Сплавы на основе железа

Помимо вышеперечисленных, в машиностроении используется ряд  других металлических сплавов, как  правило, предназначенных для изготовления деталей с особыми свойствами. Например, сплав олова и свинца – баббит – обладает высокими антикоррозионными  свойствами и применяется как  материал при производстве вкладышей  подшипников скольжения.

Неметаллические материалы 

Композиционные материалы  представляют собой композицию из легких металлов в качестве основы (матрицы) и прочных волокон как наполнителя. В качестве металлической основы используют Al, Mg, Ni и их сплавы. Металлическая  матрица связывает волокна в  единое целое. Волокна располагаются  таким образом, что создают определенную композицию. Композиционные материалы  по отношению к обычным сплавам  обладают более высокой статической  прочностью и прочностью при переменном режиме нагружения. Применение этих материалов повышает жесткость конструкции  и снижает ее металлоемкость. При  этом прочность композиционного  материала определяется прежде всего  свойствами волокон, а матрица выполняет  роль связующего звена.  

Для упрочнения алюминия и магния и их сплавов применяют  борные и углеродистые волокна. Для  армирования титана и его сплавов  применяют молибденовую проволоку, проволоку карбида кремния и  т.д. Повышения жаропрочности никелиевых сплавов достигается за счет использования  вольфрамовой и молибденовой проволок и т.д. 

Для композиционных материалов характерно наличие анизотропии  свойств по объему, что в конечном итоге можно эффективно использовать за счет соответствующего расположения детали. 

Композиционные материалы  обладают высокой статической прочностью, малой чувствительностью к концентраторам напряжений и имеют высокий предел прочности на сопротивление усталости.  

Кроме металлической, иногда используют полимерную либо керамическую основы.

Пластмассы (пластические массы) 

Все более широкое  применение получают пластмассы. Это  материалы на основе синтетических  или природных высокомолекулярных смол (полимеров). Пластмасса может  целиком состоять из смолы или  представлять собой композиционный материал из полимерной основы (матрицы) и наполнителя, или из связующего и армирующих волокон (стекло, углерод  и т.д.) с добавлением различных  наполнителей, пластификаторов, смазок, красителей и других веществ, необходимых  для возможности получения из пластмасс деталей машин и  других различных изделий и для  придания им определенных свойств и  внешнего вида. 

Пластмассы бывают термопластические и термореактивные. Термопластические пластмассы могут  быть использованы повторно. Они имеют  значительно меньшую прочность  и жесткость, применяются для  изготовления малонагруженных деталей  и благодаря хорошим антифрикционным  свойствам используются как антифрикционные  материалы.  

При нагреве пластмассы способны размягчаться и становятся пластичными. В таком состоянии  им придают необходимую форму, которую  они сохраняют при нормальной температуре.  

Они обладают ценными  свойствами: легкостью, прочностью, тепло- и электроизоляцией, стойкостью против действия агрессивных сред, фрикционностью или антифрикционностью, высоким  коэффициентом линейного расширения (в 10...30 раз больше, чем у стали), возможностью получать изделия сложной  формы высокопроизводительными  методами (литьем под давлением, штамповкой). Отрицательными свойствами пластмасс  является невысокая теплостойкость, низкий модуль упругости, склонность к так называемому старению, которое сопровождается постепенным изменением механических характеристик в процессе эксплуатации. 

Из термореактивных  пластмасс преимущественное распространение  в машиностроении имеют текстолиты и древолиты — древеснослоистые пластики (ДСП). Текстолит и древолит представляют собой пластики, состоящие  из правильно уложенных слоев  ткани или тонкого (0,6.....1 мм) древесного шпона, пропитанных фенольной смолой и термически обработанных под высоким  давлением. 

Примеры применения текстолита и древеснослоистых пластиков: зубчатые и червячные колеса, шкивы, вкладыши подшипников, сепараторы подшипников  качения, втулки, ползуны, ролики, катки, детали электрооборудования и др. 

Из термопластичных  пластмасс наибольшее распространение  в машиностроении получили полиамиды, т. е. пластмассы, полученные на основе полиамидных смол и различных  наполнителей. К однородным полиамидам относится капрон.      

Примеры применения полиамидов: зубчатые и червячные  колеса, вкладыши, втулки, ролики, пружины, трубы, детали арматуры и др.

Резина 

Материал, получаемый вулканизацией смеси натурального либо синтетического каучука с серой  и другими добавками (ингредиентами). Резина отличается от других материалов высокими эластическими свойствами. Она обладает также высокой износостойкостью, хорошими диэлектрическими свойствами и тем, что способна сопротивляться многим агрессивным средам. Резина может выдерживать большие деформации, которые, в свою очередь, полностью  обратимы. Модуль упругости для резины лежит в пределах 1...10 МПа, что  в тысячи и десятки тысяч раз  больше, чем для других материалов. Высокая эластичность и определяет область применения деталей из резины. Резину применяют для изготовления шин (камер и покрышек) автомобилей, тракторов и самолетов, приводных  ремней, лент транспортерных и элеваторных, напорных рукавов, соединительных шлангов, резиновых подвесок, буферов, амортизаторов  частей подшипников; для прокладочных колец, шнуров, пластин и клапанов, деталей электротехнической и рентгеновской  аппаратуры и т. п.   

Серьезным недостатком  является низкая прочность резиновых  изделий. По этой причине для повышения  прочности резину армируют текстильными материалами либо стальными элементами.     

Таким образом, выбор  конструкционных материалов отвечающих служебным свойствам деталей, обоснование  методов получения заготовок, обеспечивающих геометрическую точность, структуру, качества поверхностного слоя детали есть важные составляющие качества машин. При этом обеспечение износостойкости химико-термическими и механическими методами, лазерной, ионно-плазменной и финишной обработкой даёт стабильное качества во время  сборки. Эти комплексные факторы  существенно влияют на обеспечение  качества машин и производства.

Другие  материалы 

Картон прокладочный служит для изготовления уплотняющих  прокладок во фланцевых и других соединениях. Прессшпан представляет сильно уплотненный лощеный картон. Он применяется для изготовления прокладок повышенной плотности (по сравнению с картонными прокладками). 

Паронит представляет собой листовой прокладочный материал, изготовленный из асбеста, каучука  и наполнителей. Его применяют  в виде прокладок для уплотнения мест соединений металлических поверхностей, подвергающихся воздействию воды, насыщенного  перегретого пара, воздуха, инертных газов, бензина, керосина и масла. Асбест применяют для изготовления тормозных  лент, фрикционных колец, фильтров, в качестве термоизоляционного материала, а также для прокладок, уплотнения сальников и т. п. Кольца фрикционные  асбестовые представляют собой пропитанную  и прокаленную многослойную ткань, изготовленную из асбестовой нити с  включением латунной или красномедной проволоки (диаметром не менее 0,16 мм); кольца применяют в качестве накладок тормозных механизмов. Войлок технический  тонкошерстный (фетр), полугрубошерстный  и грубошерстный применяют для  сальников, прокладок и фильтров.