24.12.2020г-25.12.2020г.

ПРЕДМЕТ " МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ"                             ГРУППА № 311.

ПРЕДМЕТ " ОСНОВЫ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ"          ГРУППА № 303

24.12.2020   ГРУППА № 311   темы уроков:Практ. занятие" Определение химического состава чугуна по маркировке"," Цветные  металлы и их сплавы","Медь и ее сплавы","Полимеры

Строение и особенности".

Чугунами называют высокоуглеродистые сплавы с содержанием углерода свыше 2,03 %. Несмотря на значительный объем применения сталей, расширения области использования цветных сплавов, порошков и неметаллических материалов, чугуны широко применяют во многих отраслях промышленности. Относительно невысокий уровень механических свойств компенсируется низкой стоимостью, высокими литейными свойствами, хорошей обрабатываемостью. Механические и технологические свойства чугунов определяются их структурными характеристиками, упрочняющая термическая обработка для обычных чугунов практически не применяется. Требования к составу чугунов менее строгие по сравнению со сталью, поэтому в основу классификации и маркировки чугунов во всех стандартах положены структурные характеристики и гарантированный уровень механических свойств.

В Украине и СНГ действует система маркировки чугунов, основанная на классификации чугунов по форме графита. По этой классификации чугуны разделяют на:

• чугуны с пластинчатым графитом – серые чугуны;
• чугуны с шаровидным графитом – высокопрочные чугуны;
• чугуны с хлопьевидным графитом – ковкие чугуны.

Маркировка серого чугуна определена ГОСТ 1412–85 «Чугун с пластинчатым графитом для отливок. Марки». Согласно стандарта, такой чугун маркируется буквами «СЧ» и двумя цифрами, которые показывают минимально допустимое временное сопротивление чугуна в кгс/мм² (0,1*Н/мм²). Например, обозначение чугуна СЧ 30 означает, что он относится к серым чугунам с пластинчатым графитом и его =300 Н/мм² (30 кгс/мм²). Всего стандартом предусмотрен следующий ряд марок чугунов – от СЧ 10 до СЧ 35.

Высокопрочный чугун маркируют в соответствии с ГОСТ 7293–85 «Чугун с шаровидным графитом для отливок. Марки». Марку высокопрочного чугуна обозначают буквами «ВЧ» и двумя цифрами, которые показывают его минимальное временное сопротивление в кгс/мм². Например, маркировка ВЧ 50 означает, что этот чугун является высокопрочным и его =500 Н/мм² (50 кгс/мм²).

ЦВЕТНЫЕ  МЕТАЛЛЫ И ИХ СПЛАВЫ.

Медь обладает высокой электропроводностью и теплопроводностью, прочностью, вязкостью и коррозионной стойкостью. Физические свойства ее обусловлены структурой. Она имеет кубическую гранецентрированную пространственную решетку. Температура ее плавления 1083°С, кипения 2360°С. Средний предел прочности зависит от вида обработки и составляет от 220 до 420 МПа, относительное удлинение — 4 — 60% твердость — 35 — 130НВ, плотность — 8,94 г/см3, при 20°С удельная теплоемкость равна 0,092 кал/(ч·°С), теплопроводность — 0,94 кал/(с см°С), удельное электрическое сопротивление — 0,0178 Ом/(мм2·м), линейная усадка — 2,1%. Прочность меди увеличивается в 1,5 раза после холодной деформации (наклепа), но при этом относительное удлинение ее снижается до 8-10%. В зависимости от степени чистоты и состояния поверхности цвет меди изменяется от светло-розового до красного.

По химическому составу медные сплавы подразделяют на латуни, бронзы и медноникелевые, по технологическому назначению — на деформируемые, используемые для производства полуфабрикатов (проволоки, листа, полос, профиля), и литейные, применяемые для литья деталей.

Латунь — сплав меди с цинком и другими компонентами. Латуни, содержащие кроме цинка другие легирующие элементы, называются сложными, или специальными, и именуются по вводимым, кроме цинка, легирующим компонентам. Например: железомарганцовая (ЛЖМц59-1-1), алюминиевоникелькремнистомарганцовая (ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5) и др.

В обозначении марок латуней принята буквенно-цифровая система. Первая буква означает «латунь», остальные буквы соответствуют условным обозначениям химических элементов, входящих в латунь; первая цифра указывает на содержание меди, остальные цифры — на содержание других легирующих элементов. Содержание цинка в обозначении марки не указывается. Для того чтобы определить содержание цинка в латуни, необходимо от 100% вычесть процентное содержание меди и других химических элементов, входящих в данную латунь. Например: томпак Л90 — это латунь, содержащая 90% меди, остальное — цинк; латунь алюминиевая ЛА77-2 — 77% меди, 2% алюминия, остальное — цинк; латунь алюминиевоникель- кремнистомарганцовая ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5 -75% меди, 2% алюминия, 2,5% никеля, 0,5% кремния, 0,5% марганца, остальное — цинк.

Бронза — сплав на основе меди, в качестве добавок используются олово, алюминий, бериллий, кремний, свинец, хром и другие элементы, кроме цинка. По сравнению с латунью бронзы обладают более высокой прочностью, коррозионной стойкостью и антифрикционными свойствами. Они весьма стойки на воздухе, морской воде, в растворах большинства органических кислот, углекислых растворах. Большинство (за исключением алюминиевых) хорошо поддаются сварке и пайке твердыми и мягкими припоями.

Как и латуни, бронзы подразделяются на литейные и деформируемые. В обозначении марок бронз принята та же система, что и у латуней, только в начале проставляются буквы Бр, означающие — «бронза».

                                       ПОЛИМЕРЫ.СТРОЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ.

Полиме́ры (от греч. πολύ «много» + μέρος «часть») — вещества, состоящие из «мономерных звеньев», соединённых в длинные макромолекулы химическими или координационными связями. Полимерами могут быть неорганические и органические, аморфные и кристаллические вещества. Полимер — это высокомолекулярное соединение: количество мономерных звеньев в полимере (степень полимеризации) должно быть достаточно велико (в ином случае соединение будет называться олигомером). Во многих случаях количество звеньев может считаться достаточным, чтобы отнести молекулу к полимерам, если при добавлении очередного мономерного звена молекулярные свойства не изменяются^[1]. Как правило, полимеры — вещества с молекулярной массой от нескольких тысяч до нескольких миллионов^[2].

Если связь между макромолекулами осуществляется с помощью слабых сил Ван-Дер-Ваальса, они называются термопласты, если с помощью химических связей — реактопласты. К линейным полимерам относится, например, целлюлоза, к разветвлённым, например, амилопектин, есть полимеры со сложными пространственными трёхмерными структурами.

В строении полимера можно выделить мономерное звено — повторяющийся структурный фрагмент, включающий несколько атомов. Полимеры состоят из большого числа повторяющихся группировок (звеньев) одинакового строения, например поливинилхлорид (−CH₂−CHCl−)_n, каучук натуральный и др. Высокомолекулярные соединения, молекулы которых содержат несколько типов повторяющихся группировок, называют сополимерами или гетерополимерами.

Полимер образуется из мономеров в результате реакций полимеризации или поликонденсации. К полимерам относятся многочисленные природные соединения: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, каучук и другие органические вещества. В большинстве случаев понятие относят к органическим соединениям, однако существует и множество неорганических полимеров. Большое число полимеров получают синтетическим путём на основе простейших соединений элементов природного происхождения путём реакций полимеризации, поликонденсации и химических преобразований. Названия полимеров образуются из названия мономера с приставкой поли-: полиэтилен, полипропилен, поливинилацетат и т. п.

Особые механические свойства

• эластичность — способность к высоким обратимым деформациям при относительно небольшой нагрузке (каучуки);
• малая хрупкость стеклообразных и кристаллических полимеров (пластмассы, органическое стекло);
• способность макромолекул к ориентации под действием направленного механического поля (используется при изготовлении волокон и плёнок).

Особенности растворов полимеров:

• высокая вязкость раствора при малой концентрации полимера;
• растворение полимера происходит через стадию набухания.

Особые химические свойства:

• способность резко изменять свои физико-механические свойства под действием малых количеств реагента (вулканизация каучука, дубление кож и т. п.).

Особые свойства полимеров объясняются не только большой молекулярной массой, но и тем, что макромолекулы имеют цепное строение и обладают гибкостью.Цепная молекула состоит из связей, образующих друг с другом определенные валентные углы, изменяющиеся незначительно при деформационных колебаниях. Эти колебания можно считать гармоническими, рассматривая равновесные конфигурации, определяемые фиксированными значениями валентных углов. 

25.12.2020г. ГРУППА № 303   Темы уроков: " Классификация сварочных  материалов", "Требование до сварочных  материалов".

Сварочные материалы   сварочные электроды сварочная проволока сварочный флюс для дуговой сварки углекислый газ гелий   аргон защитные газовые смеси ацетилен пропан-бутан МАФ     Сварочными материалами называют расходные материалы, используемые при сварке. Сварочные материалы могут выполнять следующие функции: обеспечение необходимых геометрических размеров сварного шва; получение металла сварного шва с требуемым химическим составом и свойствами; обеспечение защиты расплавленного металла от воздействия воздуха – газовой, шлаковой или газошлаковой; обеспечение стабильности процесса сварки; удаление вредных примесей из металла шва. Виды сварочных материалов Сварочные материалы Разновидности Сварочные электроды и присадочные прутки плавящиеся электроды с покрытием (с кислым, основным, рутиловым, целлюлозным, смешанным покрытием), неплавящиеся электроды Сварочная проволока сплошная, порошковая, активированная Флюсы защитные и электропроводные Газы защитные (инертные и активные), горючие газы и газы, поддерживающие горение Керамические подкладки для сварки стыковых швов, угловых и тавровых швов, всепозиционные, круглые и др. виды Сварочные электроды и проволока обеспечивают подачу электрического питания в зону сварки для нагрева. Плавящиеся покрытые электроды, порошковая и активированная проволока, защитный флюс для дуговой сварки содержат специальные компоненты, которые могут предназначаться для защиты металла от воздуха, поддержания стабильности процесса сварки, получения необходимого химического состава металла шва и т.п. Присадочный пруток вводится в сварной шов при сварке. Основная роль защитных газов – обеспечение газовой защиты расплавленного металла от воздуха. К защитным газам относятся инертные (аргон, гелий и их смеси) и активные газы (углекислый газ и его смеси). Инертные газы не вступают в химические реакции с металлом и в нем практически не растворяются. Активные газы вступают в химические реакции с металлом или растворяются в нем. Горючие газы и газы, поддерживающие горение применяются при газовой сварке и резке. К ним относятся ацетилен, пропан-бутановые смеси, метилацетилен-алленовая фракция (МАФ), водород, а также поддерживающий горение кислород. Керамические подкладки используют для обеспечения высококачественного шва и формирования обратного валика.                    Требования к сварочным материалам. 1. Сварочные материалы должны соответствовать требованиям стандартов , технических условий и паспортов и иметь сертификаты. Кроме того, на предприятии- изготовителе конструкции каждая партия электродов и каждый моток сварочной проволоки должны быть проверены на стилоскопе на соответствие их марке, при этом каждый отдельный моток сварочной проволоки должен быть проверен с 2-х концов, а при наличии в мотке нескольких кусков каждый кусок должен быть проверен с 2-х концов. 2. Сварочные материалы следует хранить в рассортированных по маркам партиям. На поверхности сварочной проволоки не должно быть следов ржавчины, масла и других загрязнений. 3. При выполнении работ вне цеха, электроды , проволока и флюс должны храниться в сухом , укрытом от осадков месте. 4. Электроды и проволока выдаются сварщику в количестве, необходимом для односменной работы. 5. Состав газовой смеси: смесь составляет 80% аргона и 20 % СО 2. -аргон высшего и первого сорта , с чистотой 99.9% Смешение газов производится смесителями любых типов. Дозировку в процессе сварки контролировать по ротаметрам.