Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто
- 30% recurring commission
- Выплаты в USDT
- Вывод каждую неделю
- Комиссия до 5 лет за каждого referral
Для каждой из этих групп существует своя система маркировки. В деформируемых бронзах после букв Бр (бронза) следуют все буквы, обозначающие название легирующих элементов, а затем через черточки цифры, указывающие концентрации этих элементов. Напр., БрОФ-4-0,25 означает, что это – деформируемая бронза, с содержанием 4 %Sn и 0,25 %P. При маркировке литейных бронз, содержание каждого легирующего элемента ставится непосредственно после буквы, указывающей его название. Например, БрА10Ж4Н4 означает, что это литейная бронза, содержащая 10 % Al, 4 % Fe, 4 % Ni.
Наиболее широко в промышленности используются оловянистые и алюминиевые бронзы. Содержание легирующих элементов в них не превышает 10 – 12 %, так как при более высоких концентрациях бронзы становятся хрупкими. Прочность деформируемых бронз (sв) в зависимости от их состава может меняться от 340 до 400 Мпа, при d = 40 – 65 %. Для литейных бронз sв меняется от 150 до 250 Мпа, а d от 10 до 3 %.
Оловянистые бронзы достаточно дороги и для удешевления их легируют Zn, Ni, P, Pb. Эти элементы несколько повышают прочностные характеристики, но главное, улучшают обрабатываемость резанием и антифрикционные свойства. Фосфор повышает обрабатываемость резанием и жидкотекучесть в литейных бронзах, а также циклическую выносливость. Кремнистые бронзы с 3 % Si обладают высокими упругими свойствами и сопротивлением усталости. Алюминиевые бронзы сочетают высокие механические свойства с хорошей коррозионной стойкостью и антифрикционными характеристиками.
В продовольственном машиностроении 1-е место занимают оловянистые бронзы, потому что многие узлы оборудования изготавливают пайкой, а алюминиевые бронзы паяются плохо. Кроме того, при пайке припоями Sn-Pb имеется опасность попадания свинца в пищевые продукты. Требуется проводить лужение изделия, а это делает его более дорогим, чем при изготовлении из оловянистых бронз.
Для деталей теплообменных аппаратов, работающих под давлением при температурах до 5000С, в ответственных узлах применяются литейные бронзы БрА10Ж4Н4 (втулки, клапаны и др.). В качестве заменителей оловянистых бронз при изготовлении паропроводной аппаратуры, для различных валов, зубчатых колёс, мешалок, используют деформируемую бронзу БрАЖС-10-3-1,5. Оловянистые и алюминиевые бронзы используют также в качестве различных деталей смесителей при производстве пива.
В качестве пружинных материалов и при изготовлении различных мембран, используются кремнистые бронзы БрКН-1-3 и БрКМц-3-1,5. Эти же бронзы используются и в качестве антифрикционных материалов, для изготовления трущихся деталей.
Как уже отмечалось ранее, применение бериллиевых бронз, обладающих наиболее высокими упругими свойствами, высокой циклической выносливостью в пищевом машиностроении не рекомендуется инструкциями Минздрава России из-за опасности отравления сырья и полуфабрикатов соединениями бериллия, характеризующимися высокой токсичностью.
Вопросы для самоконтроля по теме
1. На какие группы делят алюминиевые сплавы по способам производства и упрочнения?
2. Какие сплавы на титановой основе используют в пищевой промышленности? Какой комплекс свойств обуславливает их применение?
3. Какие материалы относят к латуням, а какие – к бронзам?
4. Как различается маркировка для деформируемых и литейных латуней и бронз?
5. Какие марки бронзы, используемой для изготовления пружин, контактирующих с пищевыми средами?
Тесты по теме 5
Тест 1. На какие классы делят алюминиевые сплавы по способам упрочнения?
1.1. на упрочняемые пластической деформацией;
1.2. на деформируемые и линейные;
1.3. упрочняемые деформацией + старение.
Тест 2. Что такое естественное старение, и в каких сплавах оно протекает?
2.1. изменение прочности любых сплавов на основе цветных металлов при нагреве;
2.2. снижение прочности сплавов с течением времени;
2.3. повышение прочности закаленных алюминиевых сплавов в процессе вылеживания при комнатной температуре.
Тест 3. Возможно ли использование в пищевой промышленности титановых сплавов ВТ5, ВТ6, ОТ4?
3.1. ОТ4 возможно, а два другие – нет;
3.2. невозможно;
3.3. возможно использовать все перечисленные сплавы.
Тест 4. На какие классы делят сплавы на медной основе по химсоставу?
4.1. линейные и деформируемые;
4.2. легированные и нелегированные;
4.3. латуни и бронзы.
Тест 5. Какие из указанных бронз могут контактировать с пищевыми продуктами?
5.1. БрОЦ4 и БрО10Ф1;
5.2. БрОЦС-4-4-2,5;
5.3. БрАЖН-10-5-5.
Тема 6. Новые конструкционные материалы на металлической основе
6.1. Аморфные металлические сплавы
Аморфные металлические сплавы являются принципиально новым классом металлических материалов, обладающих уникальным комплексом эксплуатационных свойств (прочностных, электрических, магнитных, коррозионных), значительно превышающих эти показатели у сплавов аналогичных составов, но находящихся в кристаллическом состоянии.
Структура аморфных сплавов – разупорядочная, т. е. с хаотическим расположением атомов, аналогичным реализующимся в жидкостях.
Современная техника использует различные методы реализации аморфной структуры в металлических материалах: сверхбыструю (со скоростями 105-108 0С/с) закалку из жидкого состояния, воздействие на кристаллические материалы потоками частиц высоких энергий (40-100 кЭВ), механическое легирование путем длительного размалывания порошков в шаровых мельницах и др.
В технике наиболее широко используют метод закалки из жидкостей. Этим методом получают ленты толщиной 10-20 мкм, либо проволоку Æ 50-70 мкм.
Более широко начинают использовать методы нанесения аморфных покрытий на массивные изделия. Для этого используют методы лазерного облучения, ионной имплантации высокоэнергетических частиц.
К настоящему времени получено большое число аморфных сплавов на основе железа, никеля, титана, меди, алюминия, как правило, с аморфирующими добавками (P, Si, B, C и др.), составы некоторых из них приведены в таблице.
Из таблицы видно, что механические свойства аморфных сплавов существенно более высокие, чем для традиционных сталей и сплавов.
Таблица 2.
Механические свойства (твердость, предел прочности
при растяжении) ряда типичных аморфных сплавов
состав | HV, МПа | sb, МПа |
Fe80B20 | 11000 | 3700 |
Fe80P20 | 7500 | - |
Fe72Cr8P13C7 | 8500 | 3800 |
Fe77Al2B15C5Si1 | 10970 | 3400 |
Fe60Cr8Mo3B29 | 9800 | 3680 |
Fe42Cr18Mo16W6C18 | 19500 | - |
Ni40Mo30Cr20B10 | 10700 | 3540 |
Ni50Nb50 | 8940 | - |
Co50Mo40B10 | 15400 | 3500 |
Co75B15Si10 | 15600 | 3600 |
Ti65Ni35 | 7300 | - |
Ti70Ni15Si15 | 5100 | 1970 |
Ti85Si15 | 5300 | 1960 |
Zr60Co10Ni30 | 6500 | - |
Cu50Zr50 | 5800 | - |
Cu57Zr43 | 5400 | 1380 |
Отсутствие границ зерен в аморфных материалах обуславливает в них высокую коррозионную стойкость, особенно к питтинговой и межкристаллической коррозии.
Электросопротивление аморфных сплавов в несколько раз выше, чем кристаллических того же состава. Магнитные свойства аморфных сплавов Fe3Co72P16B6Al3 значительно выше, чем у классических высоконикелевых пермаллоев Fe – 78,5%Ni и супермаллов Fe-79%Ni – 5%Mo.
Приведенные примеры свойств отдельных аморфных сплавов свидетельствуют о большой перспективности их использования в различных отраслях техники. При этом, несмотря на сравнительную дороговизну аморфных сплавов, в ряде отрасли техники их использование экономически оправдано.
Например, при изготовлении сердечников различных трансформаторов основным преимуществом аморфных сплавов, по сравнению с традиционно используемой трансформаторной сталью Fe – 3%Si, является значительное снижение ваттных потерь (на 65-70%) и повышение КПД трансформаторов, при существенном снижении уровня шумов при их эксплуатации.
В настоящее время аморфные сплавы достаточно широко используют для изготовления различных термодатчиков, магнитных фильтров, головок магнитной записи.
Покрытия из аморфных сплавов перспективно наносить в качестве износостойких на инструмент, что в ряде случаев позволяет заменить инструмент из твердых сплавов типа ВК (карбид вольфрама WC + Co - связка).
Сочетание высоких механических и коррозионностойких свойств аморфных сплавов открывает перспективы их использования в пищевой промышленности. Нанесение на традиционно используемые изделия аморфных покрытий из сплавов Fe70Cr10P13C7, либо Ni40Ti40Si20, сочетающих высокую износостойкость и коррозионную стойкость, позволит более эффективно использовать насосы для перекачки соков, вин, сиропов, различные узлы машин для дробления сырья.
В холодильном машиностроении аморфные материалы целесообразно использовать для изготовления датчиков оледенения, принцип действия которых основан на резком изменении скорости затухания ультразвуковых колебаний при нарастании ледяной корки. В настоящее время также датчики изготавливаются из аморфных сплавов Fe78Si10B12 и Fe3Co72P16B5Al4.
6.2. Композиционные материалы
Композиционными называют материалы, в состав которых входят два (или более) конструкционных элемента, резко различающихся по свойствам и разделенных выраженной границей. Один из элементов называют матрицей, а другой – упрочнителем. Как правило, конструктивные элементы стараются выбирать так, чтобы их свойства дополняли друг друга (пластичная матрица и прочный, но хрупкий упрочнитель).
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 |
Основные порталы (построено редакторами)