Файл: теория к мат_лаб2.doc

Недостатком магниевых сплавов по сравнению с алюминиевыми являются низкий модуль упругости и пониженная устойчивость против коррозии. Для повышения коррозионной стойкости магниевые сплавы подвергают оксидированию; на оксидированную поверхность наносят лакокрасочные покрытия. Вследствие высокой удельной прочности магниевые сплавы нашли широкое применение в самолето- и ракетостроении, автомобилестроении, электротехнике, радиотехнике, в текстильной, полиграфической промышленности, на транспорте и т.д.

Титан и его сплавы

Титан – металл серого цвета с температурой плавления 1665ºС. Отличительными особенностями титана являются высокие механические свойства (хорошее сочетание прочности и пластичности), его малая плотность ‑ 4,5 г/см³, высокая удельная прочность (отношение предела прочности к плотности), хорошая коррозионная и химическая стойкость благодаря защитной оксидной пленке на поверхности металла, низкий модуль упругости (почти в 2 раза меньший, чем у железа и никеля), низкие антифрикционные свойства. Механические свойства Ti сильно зависят от наличия примесей – с повышением их количества повышается прочность титана и понижается пластичность. Несмотря на высокую температуру плавления, титан имеет более низкую жаропрочность, чем сплавы на основе железа и никеля. Предельная температура использования Ti и его сплавов 550-600ºС. При более высокой температуре Ti и его сплавы легко окисляются и поглощают водород, что приводит к охрупчиванию. Технический титан хорошо обрабатывается давлением, сваривается, из него можно изготавливать сложные фасонные отливки, но обработка резанием затруднительна.

Для получения сплавов с заданными механическими свойствами титан легируют Al, Mn, Mo и др. Наибольшее применение нашли сплавы, в которых основным легирующим элементом является алюминий, например, сплав ВТ5, содержащий до 5%Al. Кроме того, применяют и сложнолегированные сплавы, например, ВТ 3-1, ВТ-6, ВТ-8.

Титан и его сплавы широко используют в различных областях техники (авиационной, ракетно-космической, судостроении, химической промышленности), когда требуются высокая удельная прочность и хорошая сопротивляемость коррозии. Некоторые титановые сплавы обладают повышенной пластичностью при низких температурах, поэтому их используют и для изготовления деталей машин в криогенной технике.

Баббиты

Баббитами называют антифрикционные сплавы на основе олова или свинца. Эти сплавы предназначаются для заливки подшипников скольжения. Отличительной особенностью баббитов являются низкая температура плавления (350-450ºС), хорошая прирабатываемость и отсутствие схватывания со сталью. Лучшими антифрикционными свойствами обладают оловянистые баббиты: Б83 (10-12% сурьмы, 5,5-6,5% меди, остальное – олово), служащий для изготовления турбокомпрессоров, дизелей, электродвигателей) и Б89 (7,25-8,25% сурьмы, 2,5-3,5% меди, остальное – олово), предназначенный для изготовления тяжелонагруженных подшипников паровых турбин). Для других подшипников применяют баббиты, в которых значительная часть олова заменена свинцом. Свинцовые баббиты обладают более высоким коэффициентом трения, менее износостойки и более хрупки, к ним относятся Б16, Б6, БТ, БН. С повышением температуры твердость баббитов сильно снижается, поэтому рабочие температуры подшипников, залитых баббитом, не должны превышать 80ºС.

Оборудование и инструмент

Образцы сплавов на основе цветных металлов различного химического состава и назначения. Таблица классификации алюминиевых сплавов.

Задание к выполнению лабораторной работы

В соответствии со своим вариантом задания описать химический состав, свойства и область применения нескольких сплавов. Варианты заданий приведены в таблице 2

Таблица 2

Порядок выполнения работы

1. Изучить методические указания.

2. Подробно ознакомиться с классификацией и принципами маркировки чугунов, бронз, латуней и сплавов на основе алюминия. Таблица классификации алюминиевых сплавов приведена в приложении 3, номера ГОСТ на чугуны и сплавы цветных металлов приведены в приложении 4.

3. Научиться расшифровывать марки этих сплавов.

4. Используя методические указания, учебники, а также средства Internet, описать химический состав, свойства и область применения нескольких сплавов в соответствии со своим вариантом задания.

5. Оформить отчет по лабораторной работе.

Содержание отчета по лабораторной работе

Отчет должен содержать:

• номер, название и цель работы;

• краткую теоретическую часть (принципы маркировки сплавов, признаки, по которым они классифицируются, классификацию алюминиевых сплавов в виде таблицы);

• результаты выполнения работы согласно заданию, выданному преподавателем (описание химического состава, свойств и области применения нескольких сплавов, полученных в качестве индивидуального задания от преподавателя);

• заключение по работе.

Контрольные вопросы

1. Дать определение ‑ что представляет собой чугун.

2. Классифицикация чугунов в зависимости от состояния углерода (в структурно связанном и свободном).

3. Какая форма графита в сером, высокопрочном и ковком чугунах?

4. Каким образом различная форма графита оказывает влияние на механические свойства чугуна?

5. Сколько углерода содержится в чугунах (серых, ковких, высокопрочных)?

6. Расскажите о способах получения каждого вида чугуна.

7. Какова область применения чугунов в народном хозяйстве?

8. Дать определение: что представляют собой латуни, бронзы, дуралюмины, силумины. Приведите примеры указанных сплавов.

9. Как обозначаются легирующие элементы в латунях, бронзах и алюминиевых сплавах?

10. На какие группы делятся сплавы на основе алюминия? Привести примеры.

11. Характерные свойства алюминиевых сплавов, получаемых методом порошковой металлургии.

12. Расскажите о магниевых сплавах и их свойствах.

13. Расскажите о титановых сплавах и их свойствах.

14. Что представляет собой баббиты, какими характерными свойствами они обладают?