- •Цель, задачи и содержание дисциплины. Значение в технологической подготовке инженеров.
- •Виды современных конструкционных материалов.
- •Методы получения заготовок и их обработки
- •Технологические свойства конструкционных материалов.
- •Пути повышения качества и эффективности использования конструкционных материалов.
- •Основы металлургии. Производство чугуна в домнах. Продукция доменного производства и области ее применения.
- •Основы производства стали. Особенности процесса. Влияние процесса плавки на качество и свойства стали.
- •Производство стали в конверторах.
- •Производство стали в мартеновских печах.
- •Производство стали в электропечах.
- •Раскисление стали.
- •Способы разливки стали.
- •Строение и дефекты слитка кипящей стали.
- •Строение и дефекты слитка спокойной стали.
- •Ликвация. Химические неоднородности в стали.
- •Производство меди.
- •Производство титана.
- •Основы технологии литейного производства. Общая характеристика. Литейные сплавы и их свойства.
- •Ручная и машинная формовка. Формовочные и стержневые смеси.
- •Заливка литейных форм. Выбивка отливок. Очистка и обрубка отливок.
- •Специальные способы литья.
- •Литье по выплавляемым моделям.
- •Литье в оболочковые формы.
- •Центробежное литье. Получение труб литьем.
- •Литье в металлические формы.
- •Электрошлаковое литье.
- •Обработка металлов давлением. Упругая и пластическая деформация. Горячая и холодная обработка металлов давлением.
- •Прокатка. Сущность процесса. Продукция прокатного производства.
- •Прессование. Технологические процессы прессования.
- •Волочение. Понятие о технологическом процессе волочения.
- •Ковка. Сущность процесса и основные операции ковки.
- •Листовая штамповка.
- •Объемная штамповка.
- •Сущность процесса сварки, условия образования межатомных и межмолекулярных связей при сварке.
- •Классификация способов сварки. Строение и структурно-фазовые превращения при сварке.
- •Классификация способов сварки по состоянию металла в зоне соединения
- •Сварочная дуга, строение и условия устойчивости горения.
- •Сварочные материалы. Сварочная проволока. Электроды для ручной дуговой сварки, виды покрытий, типы и марки.
- •Источники питания сварочной дуги. Классификация и требования к источникам питания.
- •Технологические возможности способов электрической сварки плавлением. Ручная дуговая сварка. Области применения.
- •Полуавтоматическая дуговая сварка. Область применения.
- •Автоматическая дуговая сварка под флюсом. Область применения.
- •Анодно-механическая обработка заготовок.
- •Электрохимическая обработка заготовок.
- •Ультразвуковая обработка заготовок.
- •Способы нанесения покрытий.
- •Основные виды покрытий. Износостойкие и антикоррозионные покрытия.
- •Современные неметаллические конструкционные материалы. Разновидности и области применения.
- •Пластмассы. Классификация и область применения.
- •Способы изготовления изделий из термопластов. Экструзия, литье и штамповка.
- •Способы изготовления изделий из реактопластов. Формообразование, горячее прессование, методы литья, обработка в твердом состоянии, сварка и склеивание.
- •Порошковая металлургия. Сущность процесса получения деталей. Область применения.
Современные неметаллические конструкционные материалы. Разновидности и области применения.
В арматуростроении возрастает количество конструкций, в которых используются различные неметаллические материалы, хотя удельный вес их еще в общем остается небольшим.
Пластмассы используются для изготовления деталей или для облицовки (футерования) внутренних поверхностей корпусных деталей, непосредственно соприкасающцхся с коррозионными средами.
В и k,H пласт представляет собой твердую негорючую пластмассу, получаемую путем термической пластификации поливинилхлоридных смол. Обладает высокой химической стойкостью против действия многих агрессивных сред — кислот, щелочей и их растворов. Из винипласта изготовляются вентили, краны, клапаны и др. Он используется также как футеровочный материал. Применяется для рабочей среды с температурой до 40—60° С.
Фторопласт-4 по химической стойкости превосходит все химически стойкие материалы, включая золото и платину. Разрушается лишь под действием расплавленных щелочных металлов и элементарного фтора. Не смачивается водой и не набухает, по внешнему виду напоминает парафин. Имеет низкий коэффициент трения и обладает очень высокими диэлектрическими характеристиками. Применяется для работы при температуре от —195 до +250° С. Ползучесть этого материала зависит от удельного давления и температуры. Фторопласт-4 используется для изготовления деталей кранов, вентилей, труб, сильфонов, мембран, прокладок, сальниковых набивок и различных деталей электроаппаратуры.
Фторопласт-3 применяется для температур до 70° С, выпускается в виде плит толщиной 1—8мм, трубок и шнура, используется также для покрытия шероховатых металлических поверхностей, предварительно нагретых до температуры 275° С.
Полиэтилен используется как коррозионностойкий материал для изготовления и футерования арматуры, изготовления отдельных деталей, уплотнительных колец, прокладок.
Пластмассы. Классификация и область применения.
Пластмассами называют материалы на основе полимеров, обладающие пластичностью (текучестью) и способные при нагревании под давлением принимать заданную форму и устойчиво сохранять ее после охлаждения. Пластмассы, получаемые на основе термопластичных полимеров, называют термопластичными, или термопластами, а получаемые на основе термореактивных полимеров — реактопластами. В строительстве широко применяют термопласты на основе поливинилхлорида — декоративные пленки, линолеумы для покрытия полов, трубы и т. д.; полиэтилена — трубы, пленки, соединительные детали; полипропилена — ручки для окон и дверей, декоративные и вентиляционные решетки, корпуса для различных изделий. В качестве реактопластов используют бумажно-слоистые и древесно-слоистые пластики на основе фенолоформальдегидных и мочевиноформальдегидных смол. По композиционному составу различают два вида пластмасс; ненаполненные и наполненные. Ненаполненные пластмассы состоят только из полимера и некоторых специальных добавок. К ним относятся полиэтиленовая пленка, полистирольные изделия и др. Наполненные пластмассы содержат кроме полимера наполнители, стабилизаторы, пигменты. К наполненным пластмассам относятся различные виды линолеума и погонажные изделия из поливинилхлорида, бумажно-слоистые пластики и др. В зависимости от физико-механических свойств при нормальной температуре, в основе которых лежит модуль упругости, пластмассы делят на жесткие, полужесткие, мягкие и эластичные. Жесткие пластмассы — твердые упругие материалы аморфной структуры. Характеризуются незначительным удлинением, хрупким разрушением при разрыве. Примерами жестких пластмасс служат фенопласты и аминопласты. Полужесткие пластмассы — твердые вязкоупругие материалы кристаллической структуры. Характеризуются высоким относительным удлинением при разрыве. К таким пластмассам относятся полипропиленовые трубы, полиамидные пластики. Мягкие пластмассы обладают высоким относительным удлинением при разрыве и низким модулем упругости. К ним относятся полиэтиленовая пленка, трубы, поливинилацетатные пленки. Эластичные пластмассы — мягкие, гибкие материалы, характеризующиеся большими деформациями при растяжении. Примером эластичных пластмасс служат каучуковые резины.
По назначению и отличительным признакам пластмассы бывают общего назначения, высокопрочные, антикоррозионные, прозрачные, морозо- и теплостойкие, электроизоляционные. Пластмассы общего назначения — материалы, к показателям физико-механических и химических свойств которых не предъявляют особых требований. К этим материалам относятся отделочные, декоративные, упаковочные, хозяйственно-бытовые и другие изделия из пластмасс (поливинилхлорида, полипропилена, фенопластов и др.). Высокопрочные пластмассы — полиформальдегид, полиэфирные пластики, поликарбонаты — характеризуются высоким пределом прочности при сжатии и изгибе, большой износостойкостью и высоким коэффициентом трения (фрикционные свойства). Эти материалы способны заменить бронзу и баббит, например, в подшипниках, втулках; их используют для изготовления труб, зубчатых колес, гребных винтов. Антикоррозионные пластмассы — каучуки, полиизобутилен, эпоксипласты — обладают высокой химической стойкостью к воде, кислотам, растворам солей и органическим растворителям. Эти материалы используют вместо металлических деталей в оборудовании и конструкциях, эксплуатирующихся в агрессивных средах, из них изготовляют контейнеры-цистерны жидкого топлива. Прозрачные пластмассы — полиметилметакрилат, полистирол — пропускают лучи света в широком диапазоне волн, и в частности ультрафиолетовую часть спектра, благодаря чему они не уступают по своим оптическим свойствам лучшим сортам стекла и хрусталя и значительно превосходят в этом силикатное стекло. Из таких пластмасс изготовляют оптические системы осветительной арматуры. Морозостойкие пластмассы — полиизобутилен, этилцеллюлоза, поликарбонат — сохраняют эластичные свойства и гибкость при низких (минусовых) температурах. Изделия и конструкции, изготовленные из таких пластмасс, можно эксплуатировать в атмосферных условиях. Теплостойкие пластмассы — полиорганосилоксаны, политрихлор-этилен, фенопласты — обладают способностью не размягчаться при повышении температуры. Такие пластмассы широко применяют в промышленности и быту, в отдельных случаях они заменяют металл и керамику. Электроизоляционные пластмассы — полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол — характеризуются низкой диэлектрической постоянной, высокой электрической прочностью, высоким объемными поверхностным сопротивлением. Их применяют для изоляции проводов и электрооборудования в электротехнике, для замены эбонита. Теплоизоляционные пластмассы — поливинилхлорид, полистирол, полиуретан, фенопласты — отличаются низкой теплопроводностью. К таким пластмассам относятся пористые газонаполненные материалы — пено и поропласты, применяемые для теплоизоляции холодильных приборов и установок, жилых помещений, многослойных стеновых панелей и т. п.