В качестве связующих веществ применяют термореактивные смолы, в которые иногда вводятся пластификаторы, отвердители, ускорители или замедлители» растворители. Основными требованиями к связующим веществам являются высокая клеящая способность (адгезия), высокие теплостойкость, химическая стойкость и электроизоляционные свойства, простота технологической переработки, небольшая усадка и отсутствие токсичности (вредности).
Смола склеивает как отдельные слои наполнителя, так и элементарные волокна и воспринимает нагрузку одновременно с ними, поэтому связующее вещество после отверждения должно обладать достаточной прочностью на отрыв при расслаивании материала. Для обеспечения высокой адгезии связующее должно быть полярным. Необходимо, чтобы температурные коэффициенты линейного расширения связующего и наполнителя были близки по величине.
В производстве пластмасс широко используют фенолоформальдегидные, кремнийорганические, эпоксидные смолы, непредельные полиэфиры и их различные модификации. Более высокой адгезией к наполнителю обладают эпоксидные связующие, которые позволяют получать армированные пластики с высокой механической прочностью. Теплостойкость стеклопластиков на кремнийорганическом связующем при длительном нагреве составляет 260—370°С, на фенолоформальдегидном до 260 °С, на эпоксидном до 200 °С, на непредельном полиэфирном до 200 °С и на полиимид-ном связующем 280—350°С Важным свойством непредельных полиэфиров и эпоксидных смол является их способность к отверждению не только при повышенной, но и при нормальной температуре без выделения побочных продуктов с минимальной усадкой. Из пластмасс на их основе можно получать крупногабаритные изделия.
В зависимости от формы частиц наполнителя термореактивные пластмассы можно подразделить на следующие группы: порошковые, волокнистые и слоистые.
Пластмассы с порошковыми наполнителями
Свойства порошковых пластмасс характеризуются изотропностью, невысокой механической прочностью и низкой ударной вязкостью, удовлетворительными электроизоляционными показателями. Их применяют для несиловых конструкционных и электроизоляционных деталей.
Минеральные наполнители придают пластмассе водостойкость, химическую стойкость, повышенные электроизоляционные свойства, устойчивость к тропическому климату. Композиции на основе эпоксидных смол широко применяют в машиностроении для изготовления различной инструментальной оснастки, вытяжных и формовочных штампов, корпусов станочных, сборочных и контрольных приспособлений, литейных моделей, копиров и другой оснастки. Их применяют для восстановления изношенных деталей и отливок.
Строительные пластмассы
... -эластичный и твердый продукты вулканизации природного каучука, Галалит-пластмасса на основе казеина, Фенол-формальдегидная смола –синтетический полимер., Свойства пластмасс: Высокая прочность при малой плотности(ρ<1500 кг/м3 ,а у газонаполненных ...
Пластмассы с волокнистыми наполнителями
Волокниты представляют собой композиции из волокнистого наполнителя в виде очесов хлопка, пропитанного фенолоформальдегидным связующим. По сравнению с пресс-порошками они имеют несколько повышенную ударную вязкость. Применяют для деталей общего технического назначения, работающим на изгиб и кручение (рукоятки, стойки, фланцы, направляющие втулки, шкивы, маховики и т.д.).
Асбоволокниты содержат наполнителем асбест. Связующим служит в основном фенолоформальдегидная смола. Преимуществом асбоволокнитов является повышенная теплостойкость (свыше 200 °С), устойчивость к кислым средам и высокие фрикционные свойства, Асбоволокниты используют в качестве материала тормозных устройств; из материала фаолита (разновидность асбоволокнитов) получают кислотоупорные аппараты, ванны, трубы.
Стекловолокниты
Свойства стекловолокна зависят также от содержания в его составе щелочи; лучшие показатели у бесщелочных стекол алюмоборосиликатного состава.
Неориентированные стекловолокниты содержат в качестве наполнителя короткое волокно. Это позволяет прессовать детали сложной формы, с металлической арматурой. Материал получается с изотропными прочностными характеристиками, намного более высокими, чем у пресс-порошков и даже волокнитов. Представителями такого материала являются стекловолокниты АГ-4В, а также ДСВ. (дозирующиеся стекловолокниты), которые применяют для изготовления силовых электротехнических деталей, деталей машиностроения (золотники, уплотнения насосов и т. д.).
При использовании в качестве связующего непредельных полиэфиров получают премиксы ПСК (пастообразные) и препреги АП и ППМ (на основе стеклянного мата).
Препреги можно примерять для крупногабаритных изделий простых форм (кузова автомашин, лодки, корпуса приборов и т. п.).
Ориентированные стекловолокниты
Гетинакс получается на основе модифицированных фенольных, анилиноформальдегидных и карбамидных смол и различных сортов бумаги. По назначению гетинакс подразделяют на электротехнический и декоративный. Гетинакс можно применять при температуре 120—140 °С. Он устойчив к действию химикатов, растворителей, пищевых продуктов: используется для внутренней облицовки пассажирских кабин самолетов, железнодорожных вагонов, кают судов, в строительстве.
Текстолит
Текстолит как конструкционный материал применяют для зубчатых колес; шестеренные передачи работают бесшумно при частоте вращения до 30 000 мин»1. Текстолитовые вкладыши подшипников служат в 10—15 раз дольше бронзовых. Однако рабочая температура текстолитовых подшипников невысока (80—90 °С).
Они применяются в прокатных станах, центробежных насосах, турбинах и др.
Древеснослоистые пластики
Асботекстолит содержит 38—43 % связующего, остальное асбестовая ткань. Асботекстолит является конструкционным, фрикционным и термоизоляционным материалом. Наиболее высокой теплостойкостью обладает материал на кремнийорганическом связующем (300 °С), а механическая прочность выше у фенольных асбопластиков. Из асботекстолита делают лопатки ротационных бензонасосов, фрикционные диски, тормозные колодки (без смазывания коэффициент трения f= 0,3/0,38, со смазыванием маслом- = 0,05—0,07).
Контроль качества продукции общественного питания
... контроль качества продуктов питания, должны выработать в себе ярко выраженную чувствительность к вкусу, запаху, цвету и др. 2. Правила отбора проб от партии продукции ... качеством продукции. Органолептические свойства продукции производственного назначения. Качество сырья и полуфабрикатов оценивают по основным органолептическим свойствам: ... рецепторов. В применении к пищевому сырью и полуфабрикатам ...
Асботекстолит выдерживает кратковременно высокие температуры и поэтому применяется в качестве теплозащитного и теплоизоляционного материала (в течение 1—4 ч выдерживает температуру 250—500 °С и кратковременно 3000 °С и выше).
В стеклотекстолитах применяют в качестве наполнителя стеклянные ткани. На основе нетканых ориентированных материалов (нити в которых не перегибаются) получают стеклотекстолиты (типа ВПР-10), имеющие те же показатели, что и у стеклотекстолитов на основе стеклотканей, а себестоимость их ниже на 20 %.
Стеклотекстолит на фенолоформальдегидном связующем (типа КАСТ) недостаточно вибропрочен, но зато по сравнению с обычным текстолитом он более теплостоек и имеет более высокие электроизоляционные свойства. Стеклотекстолиты на основе кремнийорганических смол (СТК, СК-9Ф, СК-9А) имеют относительно невысокую механическую прочность, но отличаются высокой теплостойкостью и морозостойкостью, обладают стойкостью к окислителям и другим химически активным реагентам, не вызывают коррозии металлов. Эпоксидные связующие (ЭД-8, ЭД-10) обеспечивают стеклотекстолитам наиболее высокие механические свойства и позволяют изготовлять из них крупногабаритные детали. Стеклотекстолиты на основе ненасыщенных полиэфирных смол (ПН-1) также не требуют высокого давления при прессовании и применяются для изготовления крупногабаритных деталей.
Материал СВАМ представляет собой стекловолокнистый анизотропный материал, в котором стеклянные нити сразу по выходе из фильер склеиваются между собой в виде стеклянного шпона и затем укладываются как в фанере. Связующие могут быть различными.
При соотношении продольных и поперечных слоев шпона 1: 1 0в = 460/500 МПа и Е >=35 000 МПа; при соотношении 10: 1 0В= 8504/950 МПа и Е = 68 000 МПа. Это характеризует СВАМ как конструкционный материал, обладающий большой жесткостью и высокой ударной вязкостью (а = 400/600 кДж/м2).
С помощью макро- и микроструктурного анализа можно выявлять дефекты структуры: поры, раковины и трещины.
Наличие пор вызывает резкое снижение прочности материала.
Дефектность значительно влияет на прочность при межслойном сдвиге и продольном сжатии. Механические свойства стеклопластиков зависят от угла между направлением растягивающей силы и направлением армирующих волокон. Усилить материал в различных направлениях можно соответствующим расположением наполнителя (трубы, цилиндры, получаемые способом намотки).
Физико-механические свойства термореактивных пластмасс даны в табл. 1.
термореактивный пластмасса наполнитель сталь
Особенностью стеклопластиков является неоднородность механических свойств (разброс показателей достигает 7—15 %), обусловленных различными факторами: составом, структурой, технологией.
Степень анизотропии прочности на разрыв в продольном и поперечном направлениях OJo90 и срез т0/т90 (между слоями) для стеклопластиков достигает 2—Ю, что выше, чем для металлов. Анизотропия упругих свойств выражена слабее, чем анизотропия предела прочности. Механические свойства стеклопластиков зависят от температуры, с повышением температуры прочность снижается.
Длительно стеклопластики могут работать при температуре 200—400 °С, однако кратковременно в течение нескольких десятков секунд стеклопластики выдерживают несколько тысяч градусов, являясь аблирующими теплозащитными материалами. Они применяются в авиационной и ракетной технике.
Длительная прочность стеклопластиков зависит от их состава и внешних условий. Лучшие свойства имеют материалы на основе эпоксидных и фенолоформальдегидных смол. Работоспособность стеклопластиков выше, чем работоспособность металлов. Некоторые стеклотекстолита обладают выносливостью при изгибе до 1,5*107 циклов. Стеклопластики обладают высокой демпфирующей способностью, хорошо работают при вибрационных нагрузках.
Недостатком стеклопластиков является невысокий модуль упругости: Е = 20 000/58 000 МПа. Однако по удельной жесткости (Е/р.) они не уступают сталям, алюминиевым сплавам и титану, а по удельной прочности (о/р.) при растяжении превосходят металлы.
Однонаправленные стекловолокниты на высокомодульных волокнах имеют р == 2200 кг/м3; ов = 2100 МПа; Е = 70 000 МПа; а = 300/500 кДж/м2; е=1,3/2,4%; о/р. = 96 км.
Таким образом, стеклопластики являются конструкционными материалами, применяемыми для силовых изделий в различных отраслях техники: несущие детали летательных аппаратов, кузова и кабины автомашин, автоцистерны, железнодорожные вагоны, корпуса лодок, судов. Из стеклопластиков изготовляют корпуса машин, кожухи, защитные ограждения, вентиляционные трубы, контейнеры и др.
Сталь 4XB2C
Сталь 4ХВ2С(сталь для ударного инструмента) входит во II группу сталей для использования в обработке металлов при температуре выше 300оС.
Стали для ударного инструмента предназначены для изготовления зубил, деревообделочного инструмента, штампов для холодной и горячей рубки листов и полос, холодновысадочных, чеканочных штампов и т. д.
Стали для ударного инструмента должны обладать повышенной вязкостью и высокой прокаливаемостью и закаливаемостью в горячих средах (для обеспечивания повышенной вязкости по всему сечению).
Повышение вязкости этих сталей достигается за счет уменьшения содержания углерода и повышения температур отпуска. Не следует проводить отпуск сталей для ударного инструмента в интервале 270-400 °С, так как они склонны к отпускной хрупкости.
Хромокремнистые стали (4ХС, 6ХС) прокаливаются в образцах диаметром 50-60мм при охлаждении в масле. Для получения хорошей вязкости по всему сечению инструмента необходимо применять изотермическую закалку (охлаждение вести в горячих средах).
Хромовольфрамокремнистые стали 4ХВ2С прокаливаются в больших сечениях (70-80 мм) при охлаждении в масле и хорошо принимают изотермическую закалку. Они менее чувствительны к отпускной хрупкости.
Общие сведения
Заменитель стали: 4Х5В2ФС, 3Х2В8Ф, 4Х8В2, 4Х3В8М, 4Х3В2М2.
Вид поставки:
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5950-73, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71.
Калиброванный пруток ГОСТ 5950-73, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 5950-73, ГОСТ 14955-77.
Полоса ГОСТ 4405-75.
Поковки и кованые заготовки ГОСТ 5950-74, ГОСТ 1133-71, ГОСТ 7831-78.
Назначение
пневматический инструмент: зубила, обжимки, вырубные и обрезные штампы сложной формы, работающие с повышенными ударными нагрузками.
Химический состав
|
Химический элемент |
% |
|
|
Вольфрам (W) |
2.00-2.50 |
|
|
Кремний (Si) |
0.60-0.90 |
|
|
Медь (Cu), не более |
0.30 |
|
|
Марганец (Mn) |
0.15-0.40 |
|
|
Никель (Ni), не более |
0.35 |
|
|
Фосфор (P), не более |
0.030 |
|
|
Хром (Cr) |
1.00-1.30 |
|
|
Сера (S), не более |
0.030 |
|
Механические свойства
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
|
t отпуска, °С |
s 0,2 , МПа |
s B , МПа |
d 5 , % |
y , % |
KCU, Дж/м 2 |
HRC э |
|
|
Закалка 880 °С, масло. Выдержка при отпуске 8 ч. |
|||||||
|
200 |
1700 |
1910 |
5 |
35 |
23 |
55 |
|
|
300 |
1630 |
1760 |
8 |
36 |
22 |
52 |
|
|
400 |
1450 |
1620 |
9 |
37 |
29 |
50 |
|
|
500 |
1260 |
1370 |
10 |
40 |
34 |
42 |
|
|
600 |
1140 |
1180 |
11 |
48 |
41 |
39 |
|
Механические свойства в зависимости от температуры испытания
|
t испытания, °C |
s 0,2 , МПа |
s B , МПа |
d 5 , % |
y , % |
KCU, Дж/м 2 |
|
|
Закалка 880 °С, масло. Отпуск 430 °С, 2 ч. |
||||||
|
20 |
1300 |
1470 |
8 |
35 |
29 |
|
|
200 |
1320 |
1500 |
10 |
47 |
44 |
|
|
300 |
1340 |
12 |
49 |
41 |
||
|
400 |
1250 |
1370 |
13 |
60 |
39 |
|
|
500 |
1090 |
1170 |
13 |
60 |
42 |
|
|
600 |
590 |
590 |
20 |
80 |
88 |
|
Технологические свойства
Температура ковки — Начала 1180, конца 850. Охлаждение замедленное в колодцах.
Свариваемость — не применяется для сварных конструкций.
Склонность к отпускной способности — не склонна
Флокеночувствительность — чувствительна
Температура критических точек
|
Критическая точка |
°С |
|
|
Ac1 |
780 |
|
|
Ac3 |
840 |
|
|
Mn |
315 |
|
Твердость
|
Режим термообработки |
HRC э поверхности |
НВ |
|
|
Прутки и полосы отожженные или высокоотпущенные |
229 |
||
|
Образцы. Закалка 860-900 С, масло. |
Св. 54 |
||
|
Отжиг 800-820 С, охлаждение 50 град/ч до 600 С, воздух |
229 |
||
|
Подогрев 700-750 С. Закалка 860-900 С, масло. Отпуск 200-250 С, воздух (режим окончательной термообработки) |
54-59 |
||
|
Подогрев 700-750 С. Закалка 860-900 С, масло. Отпуск 430-470 С, воздух (режим окончательной термообработки) |
47-52 |
||
Сплав железа с углеродом (количество углерода 1,2%) при температуре 1024оС.
Фазовые превращения.
С = К + 1,2 — Ф
К = 1
Ф = 1
С = 1 +1,2-1=1
Библиографический список
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kontrolnaya/plastmassyi-s-poroshkovyimi-napolnitelyami/
1. Марочник сталей и сплавов/М.М. Колосков, Ю.В. Доибенко-М, Машиностроение.
2. Гулев А.П. Металловедение М-Металлургия, 1986
3. Справочник конструктора — машиностроителя, Т-1, М — Машиностроение, 1982
4. Журавлев В.Н. , Николаева О.И. Машиностроительные стали: Справочник 4-е издание. М, Машиностроение 1992
