Контрольная работа по "Материаловедение"

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Мая 2012 в 16:57, контрольная работа

Описание работы

Слитки металла можно различить три зоны с различной структурой (рис. 1). Кристаллизация жидкого металла начинается у поверхности более холодной формы и происходит в тонком сильно переохлажденном слое, примыкающем к поверхности. Вследствие большой скорости охлаждения произойдет образование на поверхности слитка очень узкой зоны 1 сравнительно мелких равноосных кристаллов.

Содержание работы

1.Опишите строение реального слитка и явление транскристаллизации………..3
2.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, опишите превращения и постройте кривую охлаждения в интервале температур от 1600 С до 20 С для сплава, содержащего 1,2 % углерода. Приведите маркировку и основные свойства низколегированных инструментальных сталей…………………………5
3.Режущий инструмент требуется обработать на максимальную твердость. Для его изготовления выбрана сталь У12А. Назначьте режим термической обработки, опишите сущность происходящих превращений, структуру и свойства данной стали……………………………………………………………….9
4.Для деталей арматуры выбрана бронза Бр.ОФ10: а) расшифруйте состав опишите структуру сплава; б) объясните назначение легирующих элементов; в) приведите характеристики механических свойств сплава………………………13
5.Термопластичные пластмассы, их особенность и область применения. Приведите примеры важнейших термопластов………………………………….17
Список литературы…………………………………………………………………22

Файлы: 1 файл

Материаловедение.doc

— 503.00 Кб (Скачать файл)

3

 

Содержание

 

1.Опишите строение реального слитка и явление транскристаллизации………..3

2.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, опишите превращения и постройте кривую охлаждения в интервале температур от 1600 С до 20 С для сплава, содержащего 1,2 % углерода. Приведите маркировку и основные свойства низколегированных инструментальных сталей…………………………5

3.Режущий инструмент требуется обработать на максимальную твердость. Для его изготовления выбрана сталь У12А. Назначьте режим термической обработки, опишите сущность происходящих превращений, структуру и свойства данной стали……………………………………………………………….9

4.Для деталей арматуры выбрана бронза Бр.ОФ10: а) расшифруйте состав опишите структуру сплава; б) объясните назначение легирующих элементов; в) приведите характеристики механических свойств сплава………………………13

5.Термопластичные пластмассы, их особенность и область применения. Приведите примеры важнейших термопластов………………………………….17

Список литературы…………………………………………………………………22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Опишите строение реального слитка и явление транскристаллизации

 

Слитки металла можно различить три зоны с различной структурой (рис. 1). Кристаллизация жидкого металла начинается у поверхности более холодной формы и происходит в тонком сильно переохлажденном слое, примыкающем к поверхности. Вследствие большой скорости охлаждения произойдет образование на поверхности слитка очень узкой зоны 1 сравнительно мелких равноосных кристаллов.

 

Рисунок 1. Схема строения стального слитка

 

За зоной 1 в глубь слитка расположена зона 2 удлиненных дендритных кристаллов (зона транскристаллизации). Рост этих кристалликов происходит в направлении противоположном отводу теплоты (то есть нормально к стенкам изложницы).

В случае сильного перегрева металла, быстрого охлаждения, высокой температуры литья и спокойного заполнения формы зона удлиненных дендритных кристаллов может полностью заполнить весь объем слитка (рис. 1) (транскристаллизация).

При низкой температуре литья, очень медленном охлаждении, например, крупных отливок создаются условия для возникновения зародышей в средней части слитка. Это приводит к образованию во внутренней части отливки структурной зоны 3, состоящей из равноосных различно ориентированных дендритных кристаллов (рис. 1), размеры которых зависят от степени перегрева жидкого металла, скорости охлаждения, наличия примесей и др.

Примеси, находящиеся в жидком металле, способствуют развитию зоны мелких равноосных кристаллов.[1]

Зона столбчатых кристаллов обладает высокой плотностью, так как она имеет мало газовых пузырей и раковин. Однако в участках стыка столбчатых кристаллов, растущих от разных поверхностей, металл имеет пониженную прочность, и при последующей обработке давлением в этих участках могут возникнуть трещины. Кристаллизация, приводящая к стыку зон столбчатых кристаллов, носит название транскристаллизации.

Жидкий металл имеет больший удельный объем, чем твердый; поэтому металл, залитый в форму сокращается в объеме при кристаллизации, что приводит к образованию пустот, называемых усадочными раковинами (изображены темным цветом на рис. 1).

Усадочные раковины могут быть сконцентрированы в одном месте, либо рассеяны по всему объему слитка. Усадочная раковина обычно окружена наиболее загрязненной частью металла, в котором после затвердевания образуются микро- и макропоры, пузыри.

Наиболее часто усадочная раковина концентрируется в верхней части слитка, затвердевающей в последнюю очередь.

Часть слитка с усадочной раковиной рыхлым металлом отрезают. Слиток имеет неоднородный по сечению состав. Например, в стали по направлении от поверхности к центру и снизу вверх увеличивается концентрация углерода и вредных примесей – серы и фосфора. Химическая неоднородность по отдельным зонам слитка называется зональной ликвацией.

2.Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, опишите превращения и постройте кривую охлаждения в интервале температур от 1600 С до 20 С для сплава, содержащего 1,2 % углерода. Приведите маркировку и основные свойства низколегированных инструментальных сталей

 

 

Рис. 3. Диаграмма состояния железо-цементит. Данное по условию содержание углерода (5,0%) обозначено красной линией

 

Диаграмма состояния железо-цементит представлена на рис. 3 (сплошные линии). Здесь изображена наиболее изученная важнейшая для практики часть системы фазовых состояний Fe - C с содержанием С от 0 до 6,7% по массе. В этой области за компоненты системы можно принять Fe и Fe3C карбид железа, или цементит. Металлическая основа сплава при температурах выше 727°С аустенит, представляющий собой твердый раствор внедрения углерода в высокотемпературной модификации железа g -Fe; переохлажденный аустенит обладает высокой ударной вязкостью, прочен. Растворимость углерода при 1147°С 2,14% по массе, при 727 °С 0,8% (линия ES диаграммы).

При температурах < 727°С основа сплава - феррит, твердый раствор углерода в низкотемпературной модификации железа a -Fe; растворимость С при этих температурах около 0,02% (линия PQ диаграммы); обладает низкой твердостью и относительно низкой прочностью. Цементит Fe3C обладает орторомбической кристаллической решеткой, элементарная ячейка которой содержит 12 атомов Fe и 4 атома С. Обладает высокой твердостью по Бринеллю (НВ ~ 7000 МПа), хрупок. При соединении с другими элементами образует твердые растворы замещения - легированный цементит.

В зависимости от условий образования различают первичный цементит, выделяющийся при кристаллизации расплава, вторичный, образующийся из пересыщенного аустенита, и третичный, выделяющийся из пересыщенного феррита. Цементит - метастабильная фаза, которая при медленном охлаждении из расплава или при выдержке при температуре 1050-1110 °С после затвердевания распадается на свободный углерод (графит) и Fe, происходит так называемой графитизация. В расплавленном состоянии Fe и С взаимно растворимы. Линия ABCD диаграммы - линия ликвидуса системы Fe-C, выше которой все сплавы находятся в жидком состоянии, линия AHIECF - линия солидуса, ниже которой для сплавов заканчивается кристаллизация.[2]

При содержании С 4,3% кристаллизуется эвтектическая смесь аустенита с цементитом, называют ледебуритом; при содержании С 0,8% образуется эвтектоидная смесь феррита и цементита, называют перлитом.

В соответствии с диаграммой сплавы, равновесно охлажденные до комнатной температуры, содержат различные структурные составляющие. Количественное соотношение фаз для сплава любого состава при указанной температуре определяют на диаграмме состояний Fe-C по правилу "рычага": проводят горизонталь, соединяющую две фазы при искомой температуре, и по длинам противоположных фазам отрезков горизонтали, разделенной данным составом сплава, определяют количественное соотношение фаз.

ГОСТ 5950-73 Легирующие элементы, вводимые в инструментальные стали, увеличивают теплостойкость (вольфрам, молибден, кобальт, хром), закаливаемость (марганец), вязкость (никель), износостойкость (вольфрам).

В сравнении с углеродистыми, легированные инструментальные стали имеют следующие преимущества: хорошую прокаливаемость, большую пластичность в отожженном состоянии, значительную прочность в закаленном состоянии, более высокие режущие свойства.

Низколегированные инструмен­тальные стали содержат до 2,5% легирующих элементов, имеют высокую твердость (НRС 62-69), значительную износостойкость, но малую теплостойкость (200-260°С). В отли­чие от углеродистых сталей их используют для изготовления инструмента более сложной формы.[3]

В низколегированных сталях X, 9ХС, ХВГ, ХВСГ основной легирующий элемент - хром. Сталь X легирована только хромом. Повышенное содержание хрома значительно увеличивает ее прокаливаемость. Сталь X прокаливается в масле полностью в сечении до 25 мм, а сталь У10 - только в сечении до 5 мм. Применяют сталь X для изготовления токарных, строгальных и долбежных резцов. Сталь 9ХС кроме хрома легирована кремнием. По сравнению со сталью X она имеет большую прокаливаемость - до 35 мм; повышенную теплостойкость - до 250 - 260°С (сталь X до 200-210°С) и лучшие режущие свойства. Из стали 9ХС изготовляют сверла, развертки, фрезы, метчики, плашки.

Сталь ХВГ легирована хромом, вольфрамом и марганцем; имеет прокаливаемость на глубину до 45 мм. Сталь ХВГ используют для производства крупных и длинных протяжек, длинных метчиков, длинных разверток и т. п.

Сталь ХВСГ - сложнолегированная сталь и по сравнению со сталями 9ХС и ХВГ лучше закаливается и прокаливается. При охлаждении в масле она прокаливается полностью в сечении до 80 мм. Она меньше чувствительна к перегреву. Теплостойкость ее такая же, как у стали 9ХС. Сталь ХВСГ применяют для изготовления круглых плашек, разверток, крупных протяжек и другого режущего инструмента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Режущий инструмент требуется обработать на максимальную твердость. Для его изготовления выбрана сталь У12А. Назначьте режим термической обработки, опишите сущность происходящих превращений, структуру и свойства данной стали

 

История развития обработки металлов показывает, что одним из эффективных путей повышения производительности труда в машиностроении является применение новых инструментальных материалов. Например, применение быстрорежущей стали вместо углеродистой инструментальной позволило увеличить скорость резания в 2—3 раза. Это потребовало существенно усовершенствовать конструкцию металлорежущих станков, прежде всего увеличить их быстроходность и мощность.

Аналогичное явление наблюдалось также при использовании в качестве инструментального материала твердых сплавов.

Инструментальный материал должен иметь высокую твердость, для того чтобы в течение длительного времени срезать стружку.

Значительное превышение твердости инструментального материала по сравнению с твердостью обрабатываемой заготовки должно сохраняться и при нагреве инструмента в процессе резания.[4]

Способность материала инструмента сохранять свою твердость при высокой температуре нагрева определяет его красностойкость (теплостойкость).

Режущая часть инструмента должна иметь большую износостойкость в условиях высоких давлений и нагрева.

Важным требованием является также достаточно высокая прочность инструментального материала, так как при недостаточной прочности происходит выкрашивание режущих кромок, либо поломка инструмента, особенно при их небольших размерах.

Инструментальные материалы должны обладать хорошими технологическими свойствами, т. е. легко обрабатываться в процессе изготовления инструмента и его переточек, а также быть сравнительно дешевыми.

В настоящее время для изготовления режущих элементов инструментов применяются следующие материалы:

1) инструментальные стали (углеродистые, легированные и быстрорежущие);

2) твердые сплавы;

3) минералокерамические материалы;

4) алмазы;

5) абразивные материалы.

Режущие инструменты, изготовленные из углеродистых инструментальных сталей У10А, У11А, У12А, обладают достаточной твердостью, прочностью и износостойкостью при комнатной температуре, однако теплостойкость их невелика. При температуре 200 — 250* их твердость резко уменьшается. Поэтому они применяются для изготовления ручных и машинных инструментов, предназначенных для обработки мягких металлов с низкими скоростями резания, таких как напильники, мелкие сверла, развертки, метчики, плашки и др. Углеродистые инструментальные стали имеют низкую твердость в состоянии поставки, что обеспечивает их хорошую обрабатываемость резанием и давлением. Однако они плохо закаливаются и требуют применения при закалке резких закалочных сред, что усиливает коробление инструментов и опасность образования трещин.

Термическая обработка стали разделяется на закаливание, отпуск и отжиг. Закаливание стали применяется для повышения ее твердости. Мягкие малоуглеродистые стали не закаливаются, углеродистые и инструментальные стали увеличивают свою твердость при закалке в три-четыре раза. Процесс закаливания состоит в нагревании стали примерно до температуры 820° С и быстром охлаждении в масле или воде:

Инструмент

Марка стали

Температура закалки

Охлаждающая среда

Температура отпуска

Зенкер

У12А

760—810

Вода

210

 

Конструкционные стали подвергают закалке и отпуску для повышения прочности и твердости, получения высокой пластичности, вязкости и высокой износостойкости, а инструментальные - для повышения твердости и износостойкости.

Верхний предел температур нагрева для заэвтектоидных сталей ограничивается, так как приводит к росту зерна, что снижает прочность и сопротивление хрупкому разрушению.

Основными параметрами являются температура нагрева и скорость охлаждения. Продолжительность нагрева зависит от нагревательного устройства, по опытным данным на 1 мм сечения затрачивается: в электрической печи - 1,5...2 мин.; в пламенной печи - 1 мин.; в соляной ванне - 0,5 мин.; в свинцовой ванне - 0,1 ...0,15 мин. По температуре нагрева различают виды закалки: - полная, с температурой нагрева на 30...50°С выше критической температуры А3

Тн=.А3, + (30...50)°С

Применяют ее для доэвтектоидных сталей. Изменения структуры стали при нагреве и охлаждении происходят по схеме:

Неполная закалка доэвтектоидных сталей недопустима, так как в структуре остается мягкий феррит. Изменения структуры стали при нагреве и охлаждении происходят по схеме:

Отпуск является окончательной термической обработкой.

Целью отпуска является повышение вязкости и пластичности, снижение твердости и уменьшение внутренних напряжений закаленных сталей.

С повышением температуры нагрева прочность обычно снижается, а пластичность и вязкость растут. Температуру отпуска выбирают, исходя из требуемой прочности конкретной детали.

Низкий отпуск с температурой нагрева Тн = 150...300°С.

В результате его проведения частично снимаются закалочные напряжения.

Получают структуру –мартенсит отпуска.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Для деталей арматуры выбрана бронза Бр.ОФ10: а) расшифруйте состав опишите структуру сплава; б) объясните назначение легирующих элементов; в) приведите характеристики механических свойств сплава

 

Бронза - это сплав красной меди с оловом, этот сплав был известна человеку с древних времён, когда из этого прочного, красивого и гибкого металла наши предки изготавливали орудия труда, оружие, украшение и посуду. В Бронзовый век этот металл, как и медь оценивался как золото и серебро. Современные бронзовые сплавы - это высокотехнологичные материалы, которые легируют цинком, никелем, алюминием, бериллием, фосфором, кремнием, получая металл с различными физическими и химическими свойствами. Это позволяет широкого использовать бронзу как эффективный материал для промышленного производства.[5]

Применение оловянной бронзы (ОЦС) зависит от типа сплава, который представлен на современном рынке двумя вариантами - деформируемый и литейный. Деформируемые сплавы бронзы используют, как правило, для изготовления широкого класса пружин, бронзовых вкладышей, втулок из бронзы, муфт и других деталей, в которых необходимо наличие высоких антифрикционных свойств. Новые технологии положили начало производству широкой линейки безоловянных бронзовых сплавов, в которых вместо олова в качестве основного легирующего компонента используются другие химические элементы - алюминий, марганец, никель, железо, свинец. Полученные таким образом бронзовые сплавы отличаются высокой антикоррозийной стойкостью и плотностью - это позволяет использовать сплавы для решения следующих задач:

        промышленное производство бронзового проката - бронзовые листы, бронзовая проволока, бронзовый пруток и бронзовая труба;

        производство компонентов для изготовления химических приборов;

        изготовление регулирующей арматуры для трубопроводов и отопительных систем;

        декоративное оформление престижных интерьеров.

Если в бронзовый сплав добавить бериллий, то на порядок улучшается свариваемость и увеличиваются механические свойства металла, это служит весьма весомым фактором, который расширяет область применения бронзы.

Несмотря на свою достаточно высокую стоимость, бронза с каждым годом пользуется растущим спросом в различных проектах и на производстве. Продолжительный срок службы изделий из бронзы сегодня не подвергается сомнению. Производство бронзы будет развиваться и в дальнейшем, предлагая потребителю всё более высокие свойства этого замечательного цветного сплава, который дошёл к нам через века.

Бронза - это сплав меди, зачастую с оловом, но также бывает с алюминием, кремнием, беррилием, свинцом и другими элеметами, кроме никеля и цинка.

Марка бронзы обозначается следующим образом

Бр.-бронза. Далее следует буква:

        А-алюминий,

        Б - бериллий,

        Ж - железо,

        К - кремний,

        Мц - марганец,

        Н - никель,

        О - олово,

        С - свинец,

        Ц - цинк,

        Ф - фосфор.

Оловянные бронзы

Марка

Sn

P

Zn

Ni

Pb

Назначение

Бр.ОФ6,5-0,15

6-7

0,1-0,25

 

 

 

Ленты, сетки в аппаратостроении, бумажной пром. Мембраны, пружины, детали работающие на трение.

Бр.ОЦ4-3

3-5

 

2,7-3,3

 

 

Ленты, сетки в аппаратостроении, бумажной пром. Мембраны, пружины, детали работающие на трение.

Бр.ОЦ10-2

9-11

 

2-4

 

 

шестерни, втулки, подшипники

Бр.ОФ10-1

9-11

0,8-0,12

 

 

 

То же, пластичность выше.

Бр.ОНС11-4-3

 

 

 

4

3

То же, при нагреве. Втулки клапанов.

 

БрОФ10-1 – оловянная бронза с высокими прочностными и антифрикционными свойствами. Эта марка представляет собой деформируемый медный сплав, содержащий 10% олова и 1% фосфора. Кроме основных легирующих элементов в его состав входит незначительное количество цинка, свинца, сурьмы, железа, кремния и алюминия. Бронза БрОФ 10-1 обрабатывается давлением, обладает хорошей стойкостью к трению и коррозии. Из нее изготавливают высоконагруженные детали шнековых приводов, нажимные и шпиндельные гайки, венцы червячных шестерен и узлы трения арматуры.[6]

Содержание в % легирующих элементов. БрОФ10-1 - 10%Sn + 1%P остальное Cu.

Структура сплава меди с 10%-ным содержанием олова, что встречается при нормальном охлаждении из жидкого состояния, является простой а-структурой, такой фазой, которая дает плас­тичный материал. Более высокое процентное содержание олова в сплаве приводит к существенному наличию б-фазы. Получается хрупкая интерметаллическая композиция. ос-Бронзы с содержани­ем олова выше 8% могут обрабатываться в холодном состоянии, давая хорошие механические свойства. Высокое содержание оло­ва, примерно 10% или выше, делает бронзу совершенно неподда­ющейся обработке, но такие сплавы используются для литья.

Добавка в оловянную бронзу примерно 0.4% фосфора дает сплав, называемый фосфорной бронзой. Термин «пушечный ме­талл» применяется для оловянных бронз, когда присутствует также цинк. Свинец, добавленный к пушечному металлу, дает свинцовый пушечный металл с хорошими механическими свой­ствами.

Бронзы пригодны в обеих формах — литейной и ковкой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.Термопластичные пластмассы, их особенность и область применения. Приведите примеры важнейших термопластов

 

Термопластичные пластмассы используют для изготовления различных материалов: пленок, волокон, листов, труб. Наиболее широко применяют термопласты в виде гомогенных материалов, реже в виде газонаполненных либо наполненных порошками или волокнами.

Среди термопластичных полимеров наиболее широкое применение получили полиамиды, хлорсодержащие пластмассы, полиолефины, фторсодержащие пластмассы и сопластмассы, пластмассы и сопластмассы стирола, полиакрилаты, поликарбонаты.

К полиамидам относятся гетероцепные пластмассы, содержащие в основной цепи макромолекулы амидные группы (-СО-NН-). Полиамиды в большинстве случаев - кристаллические вещества с резко выраженной температурой текучести. К полиамидам принадлежат широко известные нейлон, капрон и другие.

Большая часть полиамидов перерабатывается на волокно. Из полиамидных смол получают пленку и заменители кожи, из которых, в частности, изготавливают приводные ремни.[7]

Благодаря высокой твердости и износоустойчивости полиамиды нашли широкое применение при изготовлении подшипников, а также деталей изделий, подверженных кавитации. Смазкой в таких подшипниках является вода, однако они могут работать и без смазки.. Из полиамидов изготавливают шестерни, мелкие детали: болты, гайки, прокладки и другое.

Чаще всего полиамиды перерабатывают литьем под давлением, используя то обстоятельство, что полиамиды плавятся в сравнительно узком интервале температур и в расплаве имеют сравнительно низкую вязкость. Отдельные детали или части отливок могут соединяться между собой склеиванием и сваркой.

Группа хлорсодержащих пластмасс включает материалы на основе полимеров и сополимеров винилхлорида и винилиденхлорида, а также пентапласт. Наиболее широкое применение получили материалы на основе поливинилхлорида (ПВХ), представляющего собой полимер линейного строения (-СН2-СНСl-)n со степенью кристалличности до 10%. Основное количество поливинилхлорида, выпускаемого промышленностью, используется для производства пластиката и винипласта.

Винипласт представляет собой жесткий термопластичный материал, в состав которого кроме поливинилхлорида входят наполнители, стабилизаторы, модификаторы и пластифицирующие агенты; выпускается в виде листов, стержней, труб. Винипласт обладает сравнительно высокой для пластмасс прочностью, эластичностью и малым удельным весом. Он отличается высокой химической стойкостью к различным агрессивным средам. Высокая химическая стойкость винипласта сделала его одним из самых распространенных в химической промышленности антикоррозионных материалов. Значительная по сравнению с другими термопластами механическая прочность дает возможность использовать винипласт в качестве конструкционного материала. Конструкции винипласта, как правило, легче металлических, а служат не меньше, а иногда и дольше последних.

Пластикат - это техническое название термопластичных смесей пластифицированного поливинилхлорида, применяется для изготовления прокладок, трубок, лент.

Под названием полиолефины принято подразумевать группу материалов на основе высокомолекулярных соединений, образующихся при гомо- или сополимеризации олефинов. К ним относятся полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен, поливинилциклогексан и другие.

Большинство полиолефинов - кристаллические пластмассы со сравнительно высокой степенью кристалличности. По масштабу промышленного производства и разнообразию областей применения первые два места среди полиолефинов принадлежат полиэтилену и полипропилену. Это обусловлено ценными техническими свойствами этих полимеров, легкостью их переработки в изделия, а также наличием дешевого сырья.

Полиэтилен (-СН2-СН2-)п получают в настоящее время несколькими способами: в зависимости от способа производства различают полиэтилен высокого давления (ПЭВД) и полиэтилен низкого давления (ПЭНД). ПЭНД отличается от ПЭВД большей плотностью, прочностью, жесткостью, повышенной теплостойкостью. Области применения полиэтилена и полипропилена очень разнообразны для изготовления пленок, труб, листов, изоляции, строительных деталей, емкостей, контейнеров и ряда других изделий. Благодаря нетоксичности и инертности полиэтилен широко применяется в качестве материала для небьющейся посуды.[8]

Фторопласты (фторлоны) - это группа пластмасс на основе полимеров различных ненасыщенных фторсодержащих соединений. Наибольшее техническое применение среди фторсодержащих полимеров получил фторопласт - 4 (фторлон - 4) - политетрафторэтилен, не содержащий никаких добавок и модификаторов. В отличие от других термопластов фторлон-4 не переходит в вязкотекучее состояние даже при температуре разложения (выше 415 °С). Это затрудняет изготовление изделий из фторлона-4 и в ряде случаев исключает возможность практического использования его в конструкциях.

В настоящее время промышленность выпускает ряд плавких фторлонов, способных заменить политетрафторэтилен. Это фторлоны Ф-4М, Ф-40, Ф-42, Ф-3, Ф-32Л, Ф-4Н, Ф-2 и другие. Преимущество плавких фторлонов состоит в том, что они термопластичны и могут подвергаться многократной высокотемпературной переработке высокопроизводительными методами. Некоторые из плавких фторлонов обладают избирательной растворимостью в органически растворителях (Ф-42, Ф-32Л, Ф-4Н, Ф-2, Ф-2М).

Все плавкие фторлоны перерабатывают методами прессования, экструзии, литья под давлением и могут быть использованы для изготовления пленок, труб, шлангов, листов электроизоляционных и стойких к агрессивным средам изделий.

Полистирол - линейный высокомолекулярный полимер, легко перерабатываемый литьем под давлением, обладает хорошими оптическими свойствами и низким фактором диэлектрических потерь при средних частотах. С другой стороны, полистирол легко подвергается действию многих растворителей, имеет низкую атмосферостойкость, характеризуется низкой теплостойкостью и высокой хрупкостью.

Полимер стирола является одним из первых и наиболее полно изученных полимерных пластмасс. Благодаря высокой водо- и химической стойкости, хорошим электроизоляционным свойствам, прозрачности полистирол широко применяется в технике. Получают его полимеризацией стирола, который иначе называется винилбензолом. Хотя исходный материал для получения полистирола обладает токсичными свойствами, сам полистирол совершенно безвреден для организма человека.

Пластмассы и сопластмассы стирола используют для изготовления пленок, нитей, пенопластов, деталей светотехнической арматуры, деталей холодильников, облицовочных листов и плиток.

Группа акриловых пластиков включает пластмассы и сополимеры акриловой и метакоиловой кислот и их производных. Наибольшее значение среди акриловых пластмасс имеет полиметилметакрилат, представляющий собой аморфный прозрачный полимер, обладающий высокой проницаемостью для излучения видимого и ультрафиолетового спектра. При нагревании выше температуры 120 °С полиметилметакрилат размягчается, переходит в высокоэластическое состояние и легко формуется, выше температуры 200 °С начинается заметная деполимеризация полимера.

Промышленностью полиметилметакрилат поставляется, главным образом в виде листового органического стекла.

Достаточно широкое применение получили сопластмассы метилметакрилата с акрилонитрилом. По сравнению с полиметилметакрилатом эти сопластмассы обладают более высокой твердостью и прочностью, применяются главным образом для изготовления безосколочного ударопрочного органического стекла для автобусов и различных сооружений.

К поликарбонатам относятся сложные полиэфиры угольной кислоты с общей формулой (-О-R-О-СО-)n. Промышленное применение нашел, главным образом поликарбонат на основе бисфенола А, благодаря доступности и дешевизне исходного сырья. Это оптически прозрачный материал, обладающий хорошими прочностными свойствами, высокой теплостойкостью и хорошими диэлектрическими свойствами.[9]

Поликарбонат характеризуется более высокой вязкостью расплава, чем другие термопласты, однако может перерабатываться всеми широко распространенными методами. Благодаря низкой склонности полимера к ползучести изделия из поликарбоната характеризуются высокой стабильностью размеров.

По масштабу промышленного производства и разнообразию областей применения одно из первых мест среди термопластичных полимерных материалов занимают пленки. Наибольшее распространение получили пленки из полиамидов, поливинилхлорида, полиолефинов, полистирола, поливинилиденхлорида, полиэтилентерефталата, поливинилового спирта, фторлонов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Башнин Ю. А., Ушаков Б. К., Секей А. Г. Технология термической обработки. – М.: Металлургия, 2009. – 456с.

2. Блюм Э. Э., Потехин Б. А., Резников В. Г. Основы термической обработки сталей. – Уральский государственный лесотехнический университет, кафедра технологии металлов, 2008. – 388с.

3. Геллер Ю. А., Рахштадт А. Г. Материаловедение. – М.: Металлургия, 2009. – 359с.

4. Гуляев А. П. Металловедение. – М.: Металлургия, 2009.- 322с.

5. Домокеев А. Г. Строительные материалы: учебное пособие. – М.: Высшая школа, 2008. – 122с.

6. Донцов А. А., Догадкин Б. А., Шершнев В. А. Химия эластомеров. М.: Химия, 2009. – 434с.  

7. Дриц М. Е., Москалев М. А. Технология конструкционных материалов и материаловедение. – М.: Высш. шк., 2012. – 342с.

8. Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение. – М.: Машиностроение, 2009. – 543с.

9. Минкевич А. Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. М.: Машиностроение, 2010. – 123с.

 


[1] Башнин Ю. А., Ушаков Б. К., Секей А. Г. Технология термической обработки. – М.: Металлургия, 2009. – С. 74.

 

[2] Блюм Э. Э., Потехин Б. А., Резников В. Г. Основы термической обработки сталей. – Уральский государственный лесотехнический университет, кафедра технологии металлов, 2008. – С. 45.

 

[3] Геллер Ю. А., Рахштадт А. Г. Материаловедение. – М.: Металлургия, 2009. – С. 43.

 

[4] Гуляев А. П. Металловедение. – М.: Металлургия, 2009.- С. 32.

[5] Домокеев А. Г. Строительные материалы: учебное пособие. – М.: Высшая школа, 2008. – С. 34.

[6] Донцов А. А., Догадкин Б. А., Шершнев В. А. Химия эластомеров. – М.: Химия, 2009. – С. 33.  

[7] Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение. – М.: Машиностроение, 2009. – С. 23.

 

[8] Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение. – М.: Машиностроение, 2009. – С. 33.

 

[9] Минкевич А. Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. М.: Машиностроение, 2010. – С. 44.

 

Информация о работе Контрольная работа по "Материаловедение"