Цветные металлы

Пример проведения анализа для определения ориентировочного химического состава материала

Существует множество различных материалов, из которых можно изготовить вкладыш подшипника скольжения. Выбор материала определяется особенностями условий работы, способом изготовления, требованиями, предъявляемыми к габаритам и свойствам (все эти свойства рассмотрены нами выше). Проведем анализ различных классов и групп материалов и выберем те, которые удовлетворяют нашим требованиям.

Рассмотрим классы материалов:

Черные металлы:

1.Стали - широко распространенный металлический материал, представляющий собой сплав железа с углеродом с содержанием его до 2, 14%, для которого характерно только эвтектоидное превращение. Материалы этого класса не обладают антифрикционными свойствами. Поскольку это свойства являются основными для нашего изделия, в дальнейшем мы не будем их рассматривать.

2.Чугуны – железоуглеродистые сплавы, содержащие более 2,14% углерода, характеризующиеся наличием как эвтектического так и эвтектоидного превращения. Различают белый, серый, высокопрочный и ковкий чугун в зависимости от того, в какой форме присутствует углерод в сплаве. В чугунах часть углерода или весь углерод находится в виде графита, наличие графита обеспечивает хорошую обрабатываемость резанием и высокие антифрикционные свойства благодаря низкому коэффициенту трения. Достоинством чугунов является также низкая стоимость. При использовании антифрикционного чугуна в узлах трения необходимо производить тщательный монтаж, обеспечивающий точное сопряжение трущихся поверхностей и отсутствие перекоса; обеспечивать качественную смазку, не допускающую искрений или значительного нагрева узла трения; увеличивать зазоры по сравнению с зазорами, установленными для бронзы, на 15-30%, а при наличии значительного нагрева подшипника в работе – до 50%; осуществлять приработку на холостом ходу и постепенное увеличение рабочих нагрузок [1, с 321].

Цветные металлы

Из цветных металлов наибольшее промышленное значение имеют алюминий, медь, титан, магний. Для получения сплавов эти металлы легируют различными элементами (Ni, Zn, Si, B, V и др.). Благодаря этому сплавы обладают целым рядом ценных физико-химических свойств, которые делают их незаменимыми. Достоинствами цветных сплавов является хорошая электропроводность, сопротивляемость коррозии, обрабатываемость резанием, высокая жидкотекучесть, износостойкость. Недостатками могут служить низкие механические свойства, склонность к образованию трещин.

1.Баббиты – легкоплавкие сплавы на основе свинца, олова, цинка или алюминия. Баббиты – это подшипниковые сплавы. Это один из лучших материалов для подшипников скольжения. Он хорошо прирабатывается, не окисляет масло, мало изнашивает вал, стоек против заедания. Отрицательными свойствами будет являться сравнительно низкая температура плавления, хрупкость и высокая стоимость [1, с.322].

2. Медь и ее сплавы. Чистая медь имеет ряд ценных технических свойств. Высокая пластичность, высокая электро- и теплопроводность, малая окисляемость – все это обуславливает широкое применение меди. Кроме того, медь является основой важнейших сплавов – латуней и бронз.

Латуни – сплавымеди с цинком. Они обладают хорошей жидкотекучестью, достаточно дешевые, обладают небольшой усадкой. Различают деформируемые и литейные латуни. Поскольку латуни имеют низкие антифрикционные свойства, применение их для вкладыша подшипника скольжения представляется проблематичным.

Бронзы - все сплавы меди, кроме латуней и медноникелевых сплавов. Бронзы бывают оловянные и безоловяные, в свою очередь эти две группы делятся на обрабатываемые давлением и литейные. Оловянные бронзы обладают высокими механическими, антифрикционными свойствами, хорошей обрабатываемостью резанием, имеют самую низкую линейную усадку, имеется возможность получения отливок сложной формы. Оловянные латуни являются дорогим конструкционным материалом. Безоловянные бронзы: дешевле оловянных, в зависимости от входящих в их состав легирующих элементов обладают широким спектром свойств.

3. Алюминий и его сплавы. Чистый алюминий обладает следующими свойствами: небольшая плотность, низкая температура плавления, низкая плотность. Вследствие этого алюминий и его сплавы широко применяются там, где малая плотность имеет важное значение. Алюминиевые сплавы по технологическому признаку классифицируются на 3 группы: деформируемые, литейные и спеченные. Эти 3 группы делятся на: неупрочняемые термической обработкой, и упрочняемые. У алюминиевых сплавов достаточно широкие области применения.

4. Сплавы на основе титана. Для титана и его сплавов характерны следующие свойства: невысокая плотность, очень высокая удельная прочность, высокая коррозионная стойкость. Недостатками являются: склонность к взаимодействию газами при высоких температурах, не высокие антифрикционные свойства, невысокая обрабатываемость резанием, невысокий модуль упругости (невысокая стойкость конструкции) [2, с. 345].

Дата добавления: 2015-12-07