Контрольная работа по "Материаловедению"

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

 

 

 

по  дисциплине ___________________________________________

_________________________________________________________

 

          выполнена студентом направления «МЕНЕДЖМЕНТ»

 

  ______________     заочной  формы обучения   _______________

          ^{(курс)                                                                                                                        (группа)}

 

 

________________________________________________________

^(ФИО)

________________________________________________________

^{(номер  зачетной книжки)}

________________________________________________________

^{(домашний  адрес)}

 

 

 

 

Содержание

 

1. Дать определение сплава «баббит». Маркировка, применение………....3

2. По марке пластмассы ПЭТФ (РЕТ) определить тип материала. Расшифровать марку материала, основные характеристики, применение………………………………………………………………………...…7

3. Сортамент прокатного производства: понятие, виды сортамента с рисунками…………………………………………………………………………...15

4. Прессование. Оборудование, инструмент………………………………18

5. Описать технологический процесс изготовления материала или детали применительно к профилю работы студента заочника………………………….21

6. Список литературы………………………………………………………..24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Дать определение  сплава «баббит». Маркировка, применение

 

Баббиты — белые легкоплавкие антифрикционные сплавы на основе олова  или свинца. Применяются для заливки  вкладышей подшипников скольжения различных машин.  Основные требования, предъявляемые к антифрикционным сплавам, определяются условиями работы вкладыша подшипника. Антифрикционные сплавы должны иметь высокую износостойкость и малый коэффициент трения между валом и подшипником; достаточную пластичность для лучшей прирабатываемости к поверхности вала; твердость, достаточную для вкладыша как опоры вала, но не вызывающую сильного износа самого вала; обладать микрокапиллярностью, т. е. способностью удерживать смазочные материалы.

Указанные требования обеспечиваются неоднородной структурой антифрикционных сплавов, состоящей из мягкой основы с равномерно распределенными в ней твердыми включениями. При вращении вал опирается на твердые частицы, обеспечивающие износостойкость и способность воспринимать сравнительно высокие удельные давления, а мягкая основа, изнашиваясь быстрее, прирабатывается к валу и образует сеть каналов (микрорельеф), удерживающих смазочный материал.

Оловянные и свинцовые  баббиты.

ГОСТ 132D—74 распространяется на оловянные и свинцовые баббиты в чушках, применяемые для заливки подшипников скольжения и других антифрикционных деталей.

В зависимости от химического  состава устанавливаются следующие  марки баббитов: Б88, Б83, Б83С (оловянные баббиты); Б16, БН и БС6 (свинцовые баббиты).

Среди баббитов лучшими антифрикционными свойствами обладают оловянные. Они применяются для подшипников ответственного назначения, когда от антифрикционного материала требуются минимальный коэффициент трения, высокая износостойкость и вязкость. По сравнению с баббитами на основе свинца износ оловянных баббитов в два раза меньше.

Все оловянные баббиты содержат в своем составе сурьму и медь, а баббит Б88 дополнительно легирован кадмием и никелем.

Структура оловянных  баббитов состоит из мягкой основы (раствора сурьмы в олове) и равномерно распределенных в ней твердых частиц химического соединения SnSb. Таким образом, сурьма упрочняет мягкую основу баббитов и создает включения высокой твердости. Добавка меди дополнительно увеличивает твердость оловянных баббитов (за счет образования твердых включений СизБп) и препятствует ликвации по плотности. Незначительные добавки кадмия и никеля не образуют новых составляющих в структуре баббита Б88, но уменьшают размеры кристаллитов химического соединения. Баббит Б88 применяется для подшипников, работающих при больших скоростях и высоких динамических нагрузках. Для подшипников, работающих при больших скоростях и средних нагрузках, применяются баббиты Б83 и Б83С.

Недостаток оловянных  баббитов — высокое содержание дорогого и дефицитного олова.

Более дешевые свинцовые  баббиты применяют в менее  ответственных случаях, так как они уступают оловянным баббитам по механическим и антифрикционным свойствам, а также и по коррозионной стойкости. Свинцовые баббиты имеют структуру, состоящую из эвтектики (мягкая основа) и твердых частиц P(SnSb), CiuSn и CihSb. Содержание дефицитного олова в свинцовых баббитах снижено (5,5—17 %). Для предотвращения ликвации при литье из-за различия плотности олова, свинца и более легкой сурьмы в свинцовые баббиты вводят добавки меди. Наиболее простой по химическому составу баббит Б16 имеет повышенную хрупкость и применяется только для спокойных условий работы без динамических нагрузок.

Баббит БН дополнительно  легирован никелем, мышьяком и кадмием. Добавка никеля повышает твердость и износостойкость сплава. Мышьяк улучшает жидкотекучесть баббита и повышает его теплопрочность. Кадмий вводят для повышения прочности и коррозионной стойкости сплава. Самый дешевый баббит марки БС6 обладает достаточной вязкостью и применяется для работы в условиях ударных нагрузок.

Кальциевые баббиты. Наиболее дешевые из баббитов—кальциевые баббиты (ГОСТ 1209—78). Это сплавы на основе свинца с небольшими добавками кальция и натрия.

Изготавливают следующие  марки кальциевых баббитов: БКА, БК2 и БК2Ш. Кальциевые баббиты обладают наименьшей теплопроводностью и наибольшей плотностью среди всех баббитов на основе олова или свинца. К их недостаткам относится также легкая окисляемость.

Все баббиты имеют  существенный недостаток — низкое сопротивление усталости, что ухудшает работоспособность подшипника. Из-за небольшой прочности баббиты могут успешно эксплуатироваться только в подшипниках,   имеющих   прочный   стальной (чугунный)  или бронзовый корпус. Обычно тонкостенные подшипниковые вкладыши автомобильных двигателей изготовляют штамповкой из биметаллической ленты, полученной на линии непрерывной заливки.

Предел выносливости (продолжительность работы) подшипников  зависит от толщины баббитового слоя, залитого на стальной вкладыш. Уменьшение толщины слоя увеличивает срок службы подшипника. Дефицитность олова и в меньшей степени свинца заставляет изыскивать и применять антифрикционные сплавы на менее дефицитной основе (например, на основе алюминия).

Согласно ГОСТ, свинцовые  сплавы имеют в своей маркировке букву «С», которая обозначает принадлежность металла к данной подгруппе. Кроме  того, в маркировке могут присутствовать буквы, указывающие на название легирующих металлов и характеристику нагрузки. Например, свинцово сурьмянистые сплавы, легируемые сурьмой и медью, маркируются сокращением ССуМ, где буква «у» обозначает, что сплав относится к разряду соединений, предназначенных для изготовления деталей ударной нагрузки. Отсутствие буквы «у» указывает на то, что свинцовый сплав относится к разряду материалов, применяемых для производства деталей, работающих в «спокойной» нагрузке.

Иногда свинцовые сплавы маркируются с помощью классических обозначений химических элементов согласно таблице Менделеева с указанием процентного количества основного легирующего элемента. Например, обозначение свинцового сплава PbSb2,5AsSe означает, что количество сурьмы равно 2,5% от общего объёма, в который включены мышьяк и селений по 1%.

Все свинцовые и оловянные  баббиты имеют в своей маркировке букву «Б». Кальциевые баббиты маркируются  сокращением «БК» и далее могут  следовать буквы названий дополнительных легирующих элементов. Например, аббревиатура БКА расшифровывается как кальциевый баббит, легированный алюминием. Кроме того, буква «Ш» в конце маркировки кальциевых баббитов указывает на область применения, а именно – шихтовка сплавов при заливке подшипников.

Свинцовые баббиты маркируются буквой «Б», после которой стоит цифра, указывающая на среднее процентное содержание олова и сурьмы или начальные буквы названий основных легирующих элементов. Например, сокращение БС – свинцовый баббит, основными элементами которого является свинец и сурьма, БН – сплав, базовыми компонентами которого являются свинец, олово (9%-11%) и сурьма(13%-15%) с добавлением никеля (0,1%-0,5%). Свинцовый лист под маркой Б16 содержит около 16% олова и сурьмы, БС6 содержит 5-6% олова и сурьмы и около 2% меди.

Чистый свинец маркируется  буквой «С», после которой традиционно  следует цифра, демонстрирующая  чистоту сплава по убывающей. То есть наиболее чистым сплавом является металл марки С0, содержащий около 99,9% чистого свинца. Далее следует свинец С1 и свинец С2. После цифры, классифицирующей сплавы по чистоте, могут следовать буквы, обозначающие основные легирующие элементы. Например, сплав марки С1С содержит около 99, 8% свинца и примерно 0.2% сурьмы.

2. По марке пластмассы  ПЭТФ (РЕТ) определить тип материала.  Расшифровать марку материала,  основные характеристики, применение

Полиэтилентерефталат (ПЭТФ)

Основные физико-химические и механические свойства ПЭТФ 

ПЭТФ (полиэтилентерефталат, более известный как ПЭТ или  лавсан) представляет собой сложный  термопластичный полиэфир терефталевой кислоты и этиленгликоля. По физическим свойствам это твёрдое вещество белого цвета без запаха. Полиэтилентерефталат прочный, жёсткий и лёгкий материал. Пластик не ядовит.

Таблица 1.1

Физические свойства полиэтилентерефталата  

 

Свойство	Единица измерения	Значение
Плотность	кг/м3	1360-1400
Разрушающее напряжение при: растяжении	МПа
изгибе		50-70
сжатии		80-120
Модуль упругости	ГПа	2,5-3.0
Относительное удлинение при разрыве	%	2-4
Ударная вязкость	кДж/м2	30
Твердость по Бринеллю	МПа	100-120
Водопоглощение  за 24 часа	%	0,3
Температура плавления	°С	255-265
Температура размягчения	°С	245-248
Температура стеклования	°С	70-80
Морозостойкость	°С	-50
Теплостойкость  по Мартенсу	°'С	135-145
Диэлектрическая проницаемость при 106 Гц		3.1
Тангенс угла диэлектрических  потерь при 106 Гц		(2-8)•10–3
Электрическая прочность	МВ/м	140-180

 

 

 

ПЭТФ обладает хорошей  термостойкостью в диапазоне температур от - 40°С до + 200°С. Небольшое водопоглощение обусловливает высокую стабильность свойств и размеров изделий.  Изделия из ПЭТФ устойчивы к удару и растрескиванию, и могут работать при температуре до + 70 °С. ПЭТФ устойчив к действию разбавленных кислот, масел, спиртов, минеральных солей и большинству органических соединений, за исключением сильных щелочей и некоторых растворителей. ПЭТФ минимально  адсорбирует запахи и проявляет свойства хорошего газового барьера.

Таблица 1.2

Свойства полиэтилентерефталата

 

Полимер	Газопрони-цаемость	Светопро-ницаемость	Химическая устойчивость при 200С
			к кислотам	к щелочам	к органическим растворителям
Полиэтилентерефталат (ПЭТФ)	Низкая	Прозрачен	Хорошая (к разбавленным кислотам)	Хорошая	Отличная

 

ПЭТФ существует в  виде кристаллической и аморфной фаз. При изготовлении изделий пластик  аморфизируется резким охлаждением  расплава от температуры плавления (+ 260 °С) до температуры ниже температуры стеклования (+ 73 °С), получаясь абсолютно прозрачным и блестящим. В процессе переработки ПЭТФ обладает низкой вязкостью расплава (средний показатель текучести расплава при + 280°С - 7,5 г/10мин).

ПЭТФ может перерабатываться:

• экструзией
• вакуумформованием
• пневмоформованием
• литьём под давлением
• вытяжкой из расплава

Для защиты от деструкции (окисления) ПЭТФ перерабатывается в  композиции с термостабилизаторами и другими компонентами. Материал подвержен гидролизу даже при  наличии в воздухе влажности  при температуре выше точки плавления, поэтому перед пластикацией ПЭТФ необходимо сушить до уменьшения содержания влаги по крайней мере до 0,01 %.

Из всего выше сказанного можно выделить следующие преимущества и недостатки полиэтилентерефталата. 

Преимущества:

- высокая прочность и жесткость;

- высокое сопротивление ползучести;

- высокая поверхностная твердость;

- хорошо полируется;