Изготовления материала

Для защиты металлов от коррозии применяются в основном мягкие резины и эбониты в виде листового материала для гуммирования металлических аппаратов, емкостей, цистерн, труб и многих деталей химической аппаратуры (краны, вентили и др.). Твердая резина (эбонит) сравнительно редко применяется в качестве самостоятельного конструкционного материала для изготовления малогабаритных деталей химической аппаратуры, контрольно-измерительных приборов и т. п.

Некоторое применение нашли деформируемые сплавы 52КФА, 52КФБ и 52КФ13 (51—53 % Со, 11 — 13 % V, остальное — Fe) изготовляемые в виде проволоки диаметром 0,5—3,0 мм, полос и лент толщиной 0,2—1,3 мм. После закалки и холодной деформации сплавы подвергают отпуску при 600—620 °С. Свойства сплавов после такой обработки: HRC 58-н 62, Ясв > 28 кА/м и Вг > 0,85 Тл (в зависимости от полуфабриката). Сплавы Fe — Ni — Al — Nb, содержащие 8,4—9,8 o/0 Al, 3,7—• 4,2 % Nb и 20—25 % Ni (остальное Fe), в виде горячекатаных листов используют для изготовления малогабаритных магнитов. В промышленности используют сплавы на основе системы Fe — Со — Сг, достаточно хорошо деформируемые при прокатке. Свойства сплавов типа К23Х31С1 после термической обработки: Нси ~ 52,8 кА/м, Вг = 1,15 Тл и (ВЯ)шах/2 = 16,4 кДж/м3.

Ряд сплавов благородных металлов ферромагнитен и сочетает высокую коррозионную стойкость с высокой коэрцитивной силой и большой остаточной индукцией (магнитожесткие сплавы). Их применяют для изготовления малогабаритных магнитных деталей ответственных приборов.

Фенопласты марок К-17-2, К-18-2, К-19-2, К-ПО-2 и др. применяют во многих отраслях машиностроения. Из них изготовляются детали не несущие нагрузки (колпачки, рукоятки, кнопки и т. п.), а также детали осветительной арматуры. Фенопласт марки К-18-56 используют для изготовления малогабаритных несиловых деталей, корпусов, крышек, цоколей, деталей измерительных приборов и др.

Существенной разницы между электрическими характеристиками пленок, полученных как методом электрофореза, так и путем осаждения, не наблюдается. Необходимо отметить, что последние имеют несколько меньший разброс диэлектрических параметров. Полученные пленки используются для изготовления малогабаритных конденсаторов и высокочувствительных нелинейных элементов схем. В качестве конденсатора хорошие свойства обнаружил материал ВаТЮ3—Bi2 (SnO3)3.

18. Ж о л д а к С. А., Технология изготовления малогабаритных гиромоторов, Суд-промгиз, 1961.

Некоторое применение нашли деформируемые сплавы 52КФА, 52КФБ и 52КФ13 (51—53% Со, 11—13% V, остальное — Fe), изготовляемые в виде проволоки диаметром 0,5—3,0 мм, полос и ,пент толщиной 0,2—1,3 км. После закалки и холодной деформации сплавы подвергают етпуску^при 600—620 °С. Свойства сплавов после такой обработки: 58—62 HRC, Нс ¦— 28 кА/м и Вт ~ ~ 0,85 Тл (а зависимости от полуфабриката). Сплавы Fe—Ni—Al—Nb, содержащие 8,4—9,8% A!, 3,7—4,2% Nb и 20—25% Ni (остальное Fe}, в виде горячекатаных листов используют для изготовления малогабаритных магнитов. В промышленности используют сплавы ка основе системы Fe—Со—Сг, достаточно хорошо деформируемые при прокатке. Свойства сплавов типа K23X31CI после термической обработки Нс ~ 52,8 кА/м в В,= 1,15 Тл.

Методом катодного распыления получены аморфные пленки из магиитотвер-Дого сплава SmCo6 с магнитной энергией 120 кТл- А/м, которые могут найти применение для изготовления малогабаритных постоянных магнитов различного назначения.

В электротехнике платина применяется главным образом в виде контактов. Отсутствие поверхностной пленки обеспечивает низкое сопротивление контакта и надежность в работе даже после периодов простоя. Такие контакты находят применение в реле, сигнальных приборах и т. д. Если контакты должны работать в цепи высокого напряжения, их делают из сплавов с иридием (10 или 259-6) или рутением (5 или 109о). Очень тонкая платиновая проволока применяется иногда для изготовления малогабаритных плавких предохранителей. Благодаря отсутствию коррозии сила тока существенно не изменяется при работе на уровне, близком к их максимальной характеристике.

Методом катодного распыления получены аморфные пленки из магнитотвер-дого сплава SraCou с магнитной энергией 120 кТл- А/и, которые могут найти применение для изготовления малогабаритных постоянных магнитов различного назначения.

Некоторое применение нашли деформируемые сплавы 52К.ФА, 52КФБ и 52КФ13 (51—53 % Со, 11—13 % V, остальное — Ре) изготовляемые в виде проволоки диаметром 0,5—3,0 мм, полос и лент толщиной 0,2—1,3 мм. После закалки и холодной деформации сплавы подвергают отпуску при 600—620 °С. Свойства сплавов после такой обработки: HRC 58-5-62, ЯСв > 28 кА/м и Вг > 0,85 Тл (в зависимости от полуфабриката). Сплавы Fe — Ni — Al — Nb, содержащие 8,4—9,8% Al, 3,7— 4,2 % Nb и 20—25 % Ni (остальное Fe), в виде горячекатаных листов используют для изготовления малогабаритных магнитов. В промышленности используют сплавы на основе системы Fe — Со — Сг, достаточно хорошо деформируемые при прокатке. Свойства сплавов типа К23Х31С1 после термической обработки: Ясв «* 52,8 кА/м, Вг = 1,15 Тл и (5Я)тах/2 = 16,4 кДж/м3.

Металлографические исследования показывают, что после полной термической обработки структура в отливках представляет собой продукты отпуска мартенсита с различным количеством (10—20%) неравновесного б-феррита. При испытании образцов микроэрозия начинает развиваться с участков б-феррита. Однако в стали 0Х12НДЛ, легированной медью, а также и в стали 1Х13НЗВФЛ участки феррита оказывают большее сопротивление микроударному разрушению, чем в других сталях (например, 20X13 или 0Х24Н5Л). Этим, видимо, объясняется повышенная эрозионная стойкость сталей типа 0Х12НДЛ и 1Х13НЗВФЛ. При наличии в структуре стали упрочняющих фаз феррит может иметь высокую эрозионную стойкость. Дисперсионное упрочнение феррита в сталях 0Х12НДЛ и 1Х13НЗВФЛо (фаза Fe2W) происходит при температурах отпуска 450—550°С (рис.116). Дальнейшее повышение температуры отпуска приводит к коагуляции дисперсных выделений и увеличению количества продуктов распада мартенсита, в результате чего твердость структурных составляющих и эрозионная стойкость сталей резко снижаются. В отличие от других литейных коррозионно-стойких сплавов сталь 0Х12НДЛ обладает достаточно высокими технологическими свойствами, что позволяет применять ее для литья крупногабаритных деталей. Высокохромистые стали ферритного и полуфер-ритного классов также отличаются сравнительно хорошими литейными свойствами, но обладают низкой эрозионной стойкостью (см. табл. 70 и 71) и повышенной хрупкостью. Эти стали применяют иногда в машиностроении для изготовления малогабаритных деталей и, в частности, для литья по выплавляемым моделям. Эрозионную стойкость высокохромистых чугунов исследовали на двух марках сплавов (15X28 и Х34), состав которых приведен ниже.

рождаются и мигрирует дефекты, взаимодействуют поля микроне-пряжении областей различного масштаба. Поэтому актуальной представляется аадачо изучения механизмов образования и существования дефектов у процессе изготовления материала и при дальнейшей его обработке. Ив менее интересно изучение корреляции полученной информации с количественными характеристиками материала. При этом желательно проведение намерения с помощью методов исследования, основанных на одних принципах. Широкие перспективы для проведения таких исследований предоставляют методы акустической микроскопии, развиваемые я мире я последние 10^15 лет (1, 2. Они основаны но взаимодействии акустических ноли (ЛИ) с частотами от 10 МГц до нескольких ГГц со структурными образованиями исследуемых объектов, Режим визуализации позволяет формировать акустические изображения дефектов различной природы, размеров, типов. Проведенные исследования достоверно показали, что в чистых металлах, спла-нпх можно обнаруживать и определять размеры фазовых включений, двойниковых структур, упругих неоднородностей, питтикговых пор, микротрещин и т. п. Причем, благодаря тому факту, что большинство металлов и сплавов являются прозрачными для АВ используемого див-н'ааона, перечисленные дефектные образования можно визуализировать ме только но поверхности, но и в объеме исследуемого объекта или под сдоями различных покрытий. Значительные преимущества представляет количественный метод определения упругих характеристик по значениям скорости Уц„и поверхностных акустических ноли. Наученные дефектные обриаоиания ими.чи характерные размеры от К)8 м до Ю4 м И ГЛУЙННЫ аалрганил ОТ 10й до JO'11 м. расчеты знамений упругих моделей и сталях различных кл истов, основанные на лучевой модели и работе* (4, 5], показали; что вблизи дефектов типа микротрещим, питтин-ГОВ, включений, скоплений дислокаций, эти характеристики образце изменяются* ЧТО приводит к изменению акустического контраста на ИаобраЖОНИИХ, Полученные результаты позволяют перейти к разработ-КР способе ОП{Н<ДОЛ*ИИЯ локальных областей критических напряжений К областей заюжлеини дефектов, а также трансформации образовавшихся структур и упругих характеристик в процессе деформации образца. Акустические методы позволят существенно повысить объем и достоверность информации при изучении образования о неравновесных днесигштшшых уродах устойчивых регулярных структур. Происходящие и)Ж $ггом процессы самоорганизации идут с образованием локализованных дефектов, дислокаций, чисти неподобных структур. Существующие сканирующие акустические микроскопы (3] позволяют научать И сами вти дефекты, а их влияние на упруго-механические ха-pHRTppHfttiiKH образцов кик в статическом режиме, так и в условиях динамического погружение и деформации. Зги предоставляет возможность понимания механизмов образовании м развития локальных

Каждый механизм состоит из большого количества деталей, подвижно или неподвижно соединенных между собой. Длительность их функционирования зависит от конструктивной формы, точности изготовления, материала и других факторов. При конструировании любых механизмов необходимо также уделять внимание вопросам технологичности и экономичности. Поэтому проектировщик должен знать основы взаимозаменяемости, технологии, металловедения, экономики и т. д.

В случаях, когда значения параметров в правой части (3.70) неизвестны вследствие неопределенного уплотнения волокон в процессе изготовления материала, коэффициент К может быть найден из уравнений модели материала с использованием начального участка его диаграммы деформирования.

?а=73,1 ГПа, Ес = 3,3 ГПа; для материалов C-III-45 кв, С-Ш-45,5 кв и С-П 1-39,3 кр — Еа = 73,0 ГПа, Ес = 2,9 ГПа. Последнее значение соответствовало связующему, на основе которого были изготовлены последние три типа материалов. Модули упругости армирующих волокон для них составляли: 245 ГПа для углеродных, 95 ГПа — • высокомодульных и 55 ГПа — кремнеземных волокон, используемых для изготовления материала С-Ш-39,3 кр. Коэффициенты Пуассона арматуры и связующего для всех исследованных материалов были одинаковы и составляли va = 0,25; vc = 0,35.

Стадия изготовления органосиликат-ных материалов. Для получения органосиликатных материалов используются природные слоистые силикаты (мусковит, хризотиловый асбест, тальк), основным структурным мотивом которых являются, как известно, непрерывные сетки кремнекисло-родных тетраэдров [Si205]2~. В процессе изготовления материала измельченные силикатные и окисные компоненты перемешиваются в шаровых мельницах с толуольными растворами полиорганосилоксанов в течение продолжительного времени (48—240 час. в зависимости от назначения материала). При этом частицы силикатов измельчаются далее, что не может не вызывать разрыва силоксановых и других связей в кристаллической решетке силиката. Разрыв связей неизбежно сопровождается возникновением активных центров, валентно насыщающихся за счет среды, в которой производится обработка силикатов [3, 4]. Перед смешиванием с растворами полиорганосилоксанов силикатные компоненты прокаливают при температурах 200° С (мусковит, тальк) или \ 350° С (хризотиловый асбест), что также способствует их поверх- \ ностной активации [5].

Все исследованные и представленные ниже диски компрессоров различных ступеней двигателя Д-30 по химическому составу, типу структуры ; и механическим характеристикам соответствовали требованиям ТУ. В табл. 9.1 приведены указанные характеристики качества изготовления материала применительно к некоторым из исследованных дисков разных ступеней компрессора.

Лопатки, разрушение которых имело место в эксплуатации, изготавливают из жаропрочных сплавов ЖС6-У (I ступень турбины двигателя НК86) и ЭИ-598 (III ступень турбины обоих двигателей). Во всех исследованных случаях отклонений в качестве изготовления материала лопаток по химическому составу или по механическим характеристикам на удалении от зон дефектов или повреждений лопаток не наблюдалось. Все перечисленные характеристики и состояние материала соответствовали техническим условиям на их изготовление. Ниже рассмотрены случаи разрушения лопаток I и III ступеней компрессора.

Шастер и Рид [154] использовали с несколько другими целями метод ударных плит для образования в боралюминии ударных волн с давлением до 76 кбар и длительностью воздействия менее 2 икс. Скорость ударных плит увеличивалась до появления разрушения. Было установлено возрастание степени разрушения волокон при увеличении скорости и определена скорость, вызывающая разрушение алюминия и расслоение двух видов боро алюминия. Скорость разрушения для композиционного материала, изготовленного плазменным напылением и диффузионной сваркой, в 3 раза превышает скорость разрушения для алюминиевых образцов, в то время как соответствующая характеристика для плазменно-напыленного паяного материала оказалась несколько меньше скорости разрушения для алюминия. Этот эффект связан с различным характером расположения волокон, образующимся в процессе изготовления материала. Как показано на рис. 15, в, г, в образцах, изготовленных диффузионной сваркой, волокна не соприкасаются, что способствует затуханию волны в результате интенсивного рассеяния. В паяных образцах (рис. 15, а, 6) волокна соприкасаются, причем точки контакта располагаются по направлению волны. Таким образом, волна распространяется по волокнам бора, обладает меньшим рассеянием, и в результате скорость разрушения оказывается того же порядка, что и для алюминия.

1) на параметр а оказывают сильное влияние качество контроля технологического процесса изготовления материала, харак-

Конечной целью при проектировании с использованием композиционных материалов является определение типа компонентов и их количества, способа изготовления материала, последовательности укладки и ориентации слоев в слоистых материалах и геометрии компонентов. Окончательный результат — искусственно созданный материал, предназначенный для работы в заданных условиях. Это достигается с помощью многоступенчатого метода анализа и различных методик расчета.

ства. Таким образом, вполне возможно, что экспериментальные данные не всегда будут укладываться в вариационные границы. Например, для композитов с параллельными волокнами модуль Юнга вдоль волокон может быть меньше соответствующей нижней границы из-за повреждения волокон в процессе изготовления материала.