Повышения теплостойкости

только от одного параметра В. Из представленных на рис. 3.3 данных следует, что по мере уменьшения параметра В = Gbc[\ (например, за счет повышения теплопроводности пористого материала) уменьшается градиент температуры матрицы, снижается доля теплоты, поглощаемой охладителем внутри стенки (равная 1 - # (0)) при увеличении доли теплоты #(0), переносимой теплопроводностью через стенку и передаваемой набегающему потоку охладителя от внутренней поверхности, температура которой при этом возрастает.

Так, при повышении температуры дымовых газов в слое от 800 до 1000° С коэффициент теплообмена увеличивается в 1,66 раза. Это также может быть в значительной степени отнесено за счет повышения теплопроводности газа (а не только радиации), которая возрастает при этом от 0,092 до 0,11 Вт/(м-К), т. е. примерно в 1,2 раза. При подъеме температуры от 600 до 800° С коэффициент теплопроводности воздуха, например, увеличивается на 16,7 %.

Металлические наполнители применяют в виде порошка, проволоки или стружки. При введении в состав ФПМ меди, латуни, бронзы, цинка, алюминия, железа и других металлов улучшаются теплопроводность и теплостойкость фрикционных материалов, стабилизируется коэффициент трения и повышается износостойкость. Металлические наполнители способствуют снижению температуры на поверхности трения за счет повышения теплопроводности ФПМ. При высоких температурах эти наполнители заменяют выгорающее органическое связующее.

Применяют в фрикционных муфтах в виде различных обкладок, главным образом для сухих муфт. Обкладки изготовляют из асбестопроволоч-ной ткани, пропитанной бакелитом, асфальтом или резиной с последующим прессованием при высокой температуре. Бывают также асбестовые обкладки нетканые, приготовленные прессованием коротких асбестовых волокон с прибавлением «елких металлических стружек, обрывков тонкой латунной проволоки для повышения теплопроводности.

2. В целях повышения теплопроводности, износоустойчивости и повышения числа оборотов обрабатываемых деталей применяют гальванические покрытия центра латунью или медью. Толщина покрытия 0,2—0,3 лип.

2. В целях повышения теплопроводности, износоустойчивости и повышения числа оборотов обрабатываемых деталей применяют гальванические покрытия центра латунью или медью. Толщина покрытия 0,2—0,3 мм.

Пути повышения надежности работы НРЧ могут складываться из: а) изменения конструкции котлоагре-гата путем увеличения габаритов топки; б) изменения схемы включения экранов НРЧ; в) улучшения качества питательной воды по содержанию соединений железа; г) повышения теплопроводности отложений вследствие изменения их физических характеристик; д) принудительного высаживания основных отложений в зоне минимальных тепловых нагрузок.

счет кристаллизация полимера по той причине, что явление повышения теплопроводности в направлении ориентации присуще как кристаллическим, так и некристаллизующимся аморфным полимерам. Анизотропию тепловых свойств ориентированных полимеров связывают с гибкостью структурных элементов и возникновением при ориентации упорядоченных образований в направлении вытягивания.

Применение клеевых соединений в таких областях техники, как авиастроение, космическая техника, радиоэлектроника, предъявляет к этим соединениям целый ряд специфических требований. В частности, при применении клеевых соединений в теплонапряженных узлах требуется обеспечение соединения повышенной теплопроводности при сохранении оптимальных прочностных характеристик. В то же время известно, что наиболее распространенный способ повышения теплопроводности клеев путем их наполнения высокотеплопроводными порошками (см. гл. III) сопровождается резким снижением прочности и эластичности соединений. В связи с этим большой интерес представляет разработка способов искусственного формирования по толщине клеевой прослойки теплопроводящих структур из частиц металлического наполнителя при значительно меньших концентрациях последнего. Наиболее эффективна в этом случае обработка наполненных клеевых прослоек в магнитном и электрических полях, позволяющая управлять образованием структуры клеевой прослойки с заданными свойствами.

ется в случае воздействия электрического поля за счет менее плотной упаковки частиц и за счет наличия выраженных малотеплопроводных окисных пленок на поверхности частиц. В то же время при создании систем, у которых в качестве субстратов используются немагнито-проводные материалы, обработка в постоянном электрическом поле является наиболее рациональным способом повышения теплопроводности клеевых прослоек при сохранении оптимальных прочностных показателей соединений.

Пластмассовые пресс-формы изготавливают из пластмасс холодного твердения на основе эпоксидных и других смол, часто с добавками металлических (железных, алюминиевых, медных) порошков для повышения теплопроводности форм. Такие пресс-формы обладают высокой механической прочностью, коррозионной стойкостью и обеспечивают хорошую точность моделей.

Материалы на основе полиарнлитои. Широкое применение в машино- и приборостроении находят антифрикционные самосмазы-вающисся материалы на основе гюлиарилатов для изготовления деталей подшипников скольжения и качения, предназначенных для работы в глубоком вакууме без смазки. Полиарилаты марок Ф-1, Ф-2, Д-3, Д-4 и др. в чистом виде имеют высокий коэффициент трения (0,35-0,40) и относительно невысокую износостойкость. В целях улучшения триботехнических характеристик и повышения теплостойкости в гюлиарилат добавляют фосфор, дисульфид молибдена, медь и серебро. Например, композиционный материал делан-524 на основе полиарилата ДВ-101 с добавкой 15% (массовая доля) дисульфида молибдена обладает самой высокой теплостойкостью среди полимерных материалов, перерабатываемых литьем под давлением. Чистый полиарилат марки ДВ имеет нестабильные триботехнические характеристики из-за адгезионной составляющей силы трения в результате наличия гидроксильных групп и макромолекул. Введение полиэтилена, для которого характерны слабые адгезионные свойства, обеспечивает получение материала с более высокими триботехническими характеристиками (рис. 1.4). Известны также антифрикционные самосмазывающиеся материалы на основе полиарилата марки ДВ с наполнением полиамидом ПА66.

Цирконий в компактном состоянии — металл серебристо-белого цвета, похожий на сталь. Порошок в зависимости от чистоты и дисперсности имеет цвет от черного до серого. Применяют в электровакуумной технике, в атомных реакторах и т. д., а также в качестве основы припоя для пайки титана и его сплавов, защитных покрытий, для повышения теплостойкости магниевых сплавов и т. д. По условиям производства различают магниетермический (восстановлением циркония магнием из четыреххлористого циркония), йодидный (термической диссоциацией тетрайодида в вакууме) и др. Состав магние-термического и йодидного циркония приведен в табл. 62.

Цирконий в компактном состоянии — металл серебристо-белого цвета, похожий на сталь. Порошок в зависимости от чистоты и дисперсности имеет цвет от черного до серого. Применяется в электровакуумной технике, в атомных реакторах и т. д., а также в качестве основы припоя для пайки титана и его сплавов, защитных покрытий, для повышения теплостойкости магниевых сплавов и т. д. По условиям производства цирконий магниетермический (восстановлением циркония магнием из четыреххлористого циркония), йодидный (термической диссоциацией тетрайодида в вакууме) и др. Состав магниете.р-мического и йодидного циркония, полученный спектральным анализом, приведен в табл. 73.

Одним из путей повышения теплостойкости связующих подобного типа является уменьшение содержания поливинилбутираля. Этот путь использован, например, при создании стеклотекстолита марки КАСТ-В. Другим возможным способом повышения термостойкости стеклопластиков на основе фенолоформальдегидных смол, модифицированных поливинилацеталями, является использование более термостойких, чем поливинилбутираль, поливинил-ацеталей. При этом большое значение имеет и количество функциональных групп поливинилацеталя, способных взаимодействовать с функциональными группами фенолоформальдегидной смолы. Установлено, что поливинилацетали взаимодействуют с некоторыми мономерными кремнийорганическими соединителями. При создании термостойкого до 180° С стеклотекстолита марки ВФТ в качестве связующего была выбрана композиция из фенолоформальдегидной смолы резольного типа, термостойкого поливинилацеталя и алкоксисилана. При изготовлении изделий с применением связующего ВФТ достаточно давление прессования 3—5 кГ/см2, можно применять и вакуумное прессование 0,6—• 0,7 кГ/см2. В качестве растворителя смолы, ВФТ применяется ацетон или толуол.

Для повышения теплостойкости штамповые стали легируются W (Мо), Сг и V. Однако такое легирование понижает другие важные свойства стали — вязкость и разгаростойкость. Это не позволяет применять стали одинакового состава для различных условий штамповки. Стали этого назначения распределяются [4] на следующие группы.

Полихлорвиниловый пластикат получают с химических заводов в виде порошка серовато-белого цвета. Для изменения цвета изготовляемых манжет применяют красители, не влияющие на механические свойства пластиката. Манжеты, изготовленные из обычного полихлорвинилового пластиката, работают удовлетворительно в пределах температур от 0 до 60° С. Для повышения теплостойкости манжет из полихлорвинилового пластиката в порошок добавляют 10—25% основной угле-

Изготовление манжет и уплотнительных колец из полихлорвинилового пластиката. Полихлорвиниловый пластикат получают с химических заводов в виде порошка серовато-белого цвета. Изменение цвета достигается применением красителей, не влияющих на механические свойства пластиката. Манжеты, изготовленные из обычного полихлорвинилового пластиката, работают удолетворительно в пределах температур от 0 до 60°. Для повышения теплостойкости манжет до 90° в порошок пластиката добавляют 10—25% основной углекислой соли свинца, а для повышения износоустойчивости — до 5% графита.

Пайка инструментальных сталей. Инструментальными называют высокоуглеродистые стали, содержащие 0,6—1,2 % С. Для повышения теплостойкости этих сталей их легируют вольфрамом (до 18 %), хромом (до 5 %), ванадием (до 4 %) и другими элементами. Инструментальные стали подвергают закалке с температур 1200—1300 °С с последующим отпуском при 560—580 °С или обработкой холодом. Быстрорежущие стали припаивают к корпусу инструмента из конструкционных сталей в указанном интервале температур с применением высокотемпературных никелевых припоев. Такие стали можно паять всеми способами с учетом технологических рекомендаций по пайке конструкционных сталей и чугуна.

В связи с резким различием ТКЛР соединяемых материалов пайку твердосплавного инструмента нельзя вести при высоких температурах. Наилучший результат, т. е. наибольшая долговечность инструмента, достигается при пайке серебряными припоями, легированными для повышения теплостойкости никелем или марганцем, однако из-за дефицитности серебряные припои применяют редко.

Наибольшее распространение получили медно-цинковые припои типа Л63, легированные для повышения теплостойкости небольшими добавками никеля, марганца или алюминия, обеспечивающими высококачественные соединения. В качестве флюса употребляют буру или буру с добавками ферромарганца, фтористого калия или борной кислоты [5, 14].

Стали типа Х12, Х12МФ, Х12Ф1, X12ВМФ иногда обрабатывают на вто» ричиую твердость с целью повышения теплостойкости. Обработка (закалка от 1110—1140 °С с последующим четырех -пятикратиым отпуском) при 490— 530°С или с обработкой холодом и одно-двухкратным отпуском применима только для малонагруженных штампов, поскольку закалка от столь высоких температур приводит к росту зерна иа три-четыре балла, а отпуск или обработка холодом — к распаду остаточного аустенита. Небольшой эффект вторичного твердения после закалки от обычных температур наблюдается только у сталей Х12ВМФ и Х12МФ (см. табл. 40), что обеспечивает им большую теплостойкость по сравнению со сталью XI2. Обработку холодом сталей типа Х12 применяют редко. Вследствие распада остаточного аустенита она повышает твердость, но одновременно и склонность к хрупкому разрушению. Ее целесообразно использовать для получения высокой твердости в массивных штампах. Охлаждение во .избежание образования трещин проводят замедленно.