Материаловедение для помощников машиниста электровоза (стр. 11 )

Почти  все  асбестовые  материалы  применяют  в  пропитанном (лаками  и  компаундами) виде. В  результате  пропитки  устраняется  гигроскопичность  асбестовых  бумаг  и  тканей  и  улучшаются  их  электрические  характеристики.

4.АСБОЦЕМЕНТ, изготовляемый  из  асбестового  волокна  и  портландцемента, представляет  собой  неорганическую  пластмассу, в  которой  связующим  является  портландцемент, а  наполнителем – асбестовые  волокна.

Процесс  изготовления  асбоцемента  состоит  в  смешивании  распущенного  асбеста  с  цементом  и  водой. Тщательно  перемешанную  смесь  отливают  в  листы,  прессуют,  высушивают  и  разрезают  на  доски.

Размеры  выпускаемых  досок  имеют  длину  1200 мм, ширину  700  и  800 мм  и  толщину  6; 8; 10; 12; 15; 20; 25; 30; 35  и  40 мм. Механическая  прочность  досок  характеризуется  ударной  вязкостью, которая  должна  быть  не  менее  4 – 6  кДж/квадратный  метр; электрическая  прочность  1,5 – 2,0  МВ/метр.

Так  как  водопоглощение  непропитанных  асбестовых  досок  велико (12 – 20%), их  используют  в  электрических  устройствах  низкого  напряжения (основания  контакторов, перегородки  в  дугогасительных  камерах  в  электрических  аппаратах), преимущественно  в  пропитанном  виде. Пропитку  изделий  из  асбоцемента  производят  в  расплавленном  парафине, битуме  и  т. д.  после  их  механической  обработки (сверления, фрезерования  и  др.) и  сушки  при  110 – 120  градусах.

  УРОК  № 14.

  ТЕМА. КОМПОЗИЦИОННЫЕ  МАТЕРИАЛЫ.

  ДЗ (5), с. 272 – 282; (6), с. 213 – 219; изучение  конспекта.

Композиционные  материалы  чаще  всего  получают  методом  порошковой  металлургии  путём  спекания  или  введением  армирующего  порошка  в  жидкий  расплав  металла. Для  улучшения  смачивания  порошка  может  использоваться  ультразвуковая  обработка. В  композиционных  материалах  на  неметаллической  основе  в  качестве  неметаллических  матриц  керамика, полиамиды, эпоксидная  смола  и  др. Упрочнителями  в  неметаллических  композитах  могут  быть  оксиды, нитриды  и  карбиды  и  др., имеющие  структуру  нитевидных  кристаллов.

Главным  преимуществом  композиционных  материалов  по  сравнению  с  металлическими  конструкционными  сталями, сплавами  и  чугунами  являются  высокие  теплостойкость, прочность, жаропрочность, упругость, ударная  вязкость  и  другие  свойства. Например, контактные  напайки, разрывающие  ток  большой  силы, то  есть  коммутирующие  силовой  ток, силой  более  1000  Ампер (разрывные  контакты) в  электрических  аппаратах  локомотивов  выполняются  из  металлокерамических  композиций. Напайки  контактов (главных  контактов), которые  предназначены  для  прохождения  рабочего  тока, выполняются  из  композиции  КМК-10А (КМК – композиция  металлокерамическая). Состав  этой  композиции:  серебро  85%  и  окись  кадмия  15%. Напайки  контактов (разрывных  контактов), которые  предназначены  для  разрывания  тока  большой  силы (более  1000  ампер), то  есть  для  коммутации  силового  тока, изготовляют  из  металлокерамический  композиции  КМК-Б25. Состав  этой  композиции: вольфрам  70%, медь  27%, никель  3%.

  УРОК  № 15.

  ТЕМА. ПРИПОИ, ФЛЮСЫ, КЛЕИ  И  ВЯЖУЩИЕ  СОСТАВЫ.

  ДЗ (1), с. 182 – 191.

1.ПРИПОИ  или  сплавы, применяемые  в  качестве  связующего  вещества  при  пайке  металлических  частей, называют  припоями. Припои  должны  иметь  температуру  плавления  значительно  ниже, чем  соединяемые  им  металлические  части. Припои  делятся  на  легкоплавкие  и  тугоплавкие. Легкоплавкие,  или  мягкие, припои  имеют  температуру  плавления  ниже  500  градусов, а  тугоплавкие, или  твёрдые, - выше  500  градусов.

В  марках  припоев  буквы  обозначают: П (на  первом  месте) – припой; О – олово; Су – сурьма; С – свинец; А – алюминий; Ср – серебро; М – медь; Кр – кремний; Ви – висмут; Зл – золото; К – кадмий.

Цифры, расположенные  за  буквами, указывают  процент  содержания  массы  основного  металла  в  припое. Например, ПОС 90 – припой  оловянно-свинцовый  с  содержанием  олова  90% (по  массе); ПОСК 50-19  содержит  олово  50%, кадмия  19%, остальное – свинец.

Наиболее  широко  применяют  оловянно-свинцовые  припои,  которые  обладают  большой  текучестью  и  легко  проникают  в  самые  тонкие  швы, хорошо  схватываются  с  большинством  металлов (медью, латунью, сталями, цинком) и  обеспечивают  достаточно  высокую  прочность  паяных  швов. Припои  с  содержанием  олова  менее  15%  применяют  для  пайки  деталей, когда  не  требуется  механическая  прочность. Оловянно-свинцовые  припои  с  большим  содержанием  висмута (50 – 57%) обладают  наиболее  низкой  температурой  плавления (79 – 95  градусов), но  паяные  ими  швы  хрупки.

Тугоплавкими  припоями  являются  медно-цинковые (ПМЦ-54, ПМЦ-48  и  др.) и  медно-серебряные (ПСр -72, ПСр-70, ПСр-50  и  др.) сплавы, а  также  сплавы  алюминия  с  медью, цинком  и  кремнием. Наиболее  широко  применяют  медно-серебряные  припои, которые  отличаются  малым  удельным  сопротивлением  и  поэтому  используются  для  пайки  токопроводящих  частей  из  чёрных  цветных  металлов, которые  ими  хорошо  смачиваются. При  этом  образуются  механически  прочные  и  коррозионно-стойкие  паяные  швы. Припои  на  алюминиевой  основе  с  добавками  меди, кремния  и  олова  отличаются  повышенной  механической  прочностью  и  стойкостью  к  атмосферной  коррозии  и  применяются  для  пайки  алюминиевых  проводов, а  также  других  деталей  из  алюминия  и  его  сплавов. Медно-цинковые  припои  обладают  хрупкостью, не  стойки  к  вибрациям  и  ударным  нагрузкам, но  электрическое  сопротивление  получаемых  на  их  основе  швов  очень  мало. Эти  припои  применяют  для  пайки  деталей  из  меди, латуни, бронзы  и  сталей.

2.ФЛЮСЫ. При  пайке  кроме  припоя  необходимы  флюсующие  вещества – флюсы, назначение  которых – очистка  соединяемых  поверхностей  от  оксидов  и  других  загрязнителей  и  их  предохранение  от  окисления  в  процессе  пайки. Флюсы  могут  представлять  собой  твёрдые  порошкообразные  вещества (бура, борная  кислота, канифоль  и  др.) или  жидкости (водный  раствор  хлористого  цинка, спиртовой  раствор  канифоли  и  др.); иногда  применяют  полужидкие  флюсы – пасты.

При  пайке  меди, латуни  и  бронз  легкоплавкими  припоями  на  свинцовой  основе  применяют  флюсы, не  вызывающие  коррозии  паяных  швов, - канифоль, её  раствор  в  этиловом  спирте  и  другие  составы  на  основе  канифоли. Так  как  канифоль  является  слабоактивным  флюсом, соединяемые  поверхности  перед  нанесением  канифольного  флюса  должны  быть  тщательно  зачищены.

При  пайке  тугоплавкими  припоями, плавящимися  при  температуре  выше  500  градусов, канифоль  и  другие,  легко  распадающиеся  при  высокой  температуре  флюсы  нельзя  применять. При  высокотемпературной  пайке  стали, меди  и  медных  сплавов (латуни,  бронзы  и  др.) в  качестве  флюсов  чаще  всего  чаще  всего  используют  буру  или  её  смеси  с  борной  кислотой  и  другими  солями. Для  пайки  алюминия, легко  окисляющегося  на  воздухе, применяют  особо  активные  флюсы, способные  растворять  плотную  плёнку  его  оксидов, например  состав  из  хлористого  лития, фтористого  натрия, хлористого  цинка  и  хлористого  калия. При  выборе  флюса  надо  иметь  в  виду, что  температура  плавления  твёрдого  флюса  должна  быть  ниже  температуры  плавления  припоя, а  температура  пайки – ниже  температуры  термического  разложения  флюса.