- •Курс лекций по материаловедению
- •Предисловие
- •Рекомендуемая литература
- •1(1). Предмет материаловедения. Историческая справка
- •2(2). Мировое производство основных материалов
- •3(3). Черные и цветные металлы, свойства и применение
- •4(4). Сталь как важнейший конструкционный материал
- •5. Способы получения и технологической обработки металлов и сплавов
- •6. Виды контроля, параметры и методы оценки качества материалов
- •7(12). Механические испытания материалов
- •8(13). Испытание на растяжение
- •1. Характеристики прочности
- •2. Характеристики пластичности
- •9. Испытания на изгиб и сжатие
- •10(14). Определение твердости
- •1. Определение твердости по Бринеллю
- •2. Определение твердости по Роквеллу
- •3. Определение твердости по Виккерсу
- •11(15). Определение ударной вязкости при изгибе
- •12. Испытание на вязкость разрушения
- •13. Испытание на усталость. Живучесть
- •14. Стандарты на материалы. Принципы маркировки и сортамент металлических материалов
- •15. Строение металлического слитка. Влияние на механические свойства величины зерна, способы регулирования
- •16(5). Строение металлов. Применение поликристаллических, монокристаллических и аморфных материалов в промышленности
- •17(6). Основные типы кристаллических решеток. Анизотропия кристаллов
- •18(7). Точечные, линейные и поверхностные дефекты в кристаллах, влияние на прочность
- •19(8). Деформация и разрушение металла. Упругая и пластическая деформация. Механизм пластической деформации. Наклёп
- •20(10). Возврат и рекристаллизация
- •21. Холодная и горячая деформация. Сверхпластичность. Структура и свойства сплавов после горячей обработки давлением
- •22(17). Полиморфные превращения
- •23(18). Строение сплавов. Твердые растворы, химические соединения, механические смеси
- •24. Диаграммы фазового равновесия
- •25. Правило фаз и правило отрезков
- •26. Ликвация в сплавах
- •27. Связь между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния
- •28(19). Фазы и структуры на диаграмме состояния железо-цементит
- •Механические свойства основных структурных составляющих сталей и чугунов
- •29(20). Железо и сплавы на его основе. Влияние углерода и постоянных примесей на свойства стали
- •30(21). Легирующие элементы в стали. Влияние легирующих элементов на диаграмму состояния
- •31(22). Структурные классы легированных сталей
- •32(23). Цели легирования
- •33. Превращения аустенита при охлаждении. Термокинетическая диаграмма
- •34(24). Основные виды термической обработки. Предварительная и окончательная термообработка
- •35(25). Виды отжига и их назначение
- •36(26). Закалка и отпуск сталей. Поверхностная закалка
- •37(27). Искусственное и естественное старение сплавов
- •38. Виды брака при термообработке
- •39(28). Термомеханическая обработка и ее разновидности
- •Сравнительные данные по механическим свойствам
- •40(29). Химико-термическая обработка, ее разновидности и применение
- •41(9). Объемное и поверхностное деформационное упрочнение
- •42(30). Классификация сталей
- •43(31). Конструкционные стали и сплавы, маркировка, свойства и область применения
- •1. Углеродистые стали
- •2. Легированные стали
- •44(32). Инструментальные стали и сплавы, маркировка, свойства и область применения
- •45(31.3). Стали и сплавы с особыми физическими свойствами
- •46(33). Белый, серый, высокопрочный, ковкий и легированный чугун, маркировка, структура, свойства и область применения
- •47(34). Магний и сплавы на его основе, маркировка, свойства и область применения
- •48. Бериллий и сплавы на его основе, маркировка, свойства и область применения
- •49(35). Алюминий и сплавы на его основе, маркировка, свойства и область применения
- •Классификация алюминиевых сплавов
- •50(36). Титан и сплавы на его основе, маркировка, свойства и область применения
- •51(37). Медь и сплавы на ее основе, маркировка, свойства и область применения
- •52. Никель и сплавы на его основе, маркировка, свойства и область применения
- •53(38). Тугоплавкие металлы и сплавы, маркировка, свойства и область применения
- •54(39). Антифрикционные материалы, маркировка, структура, свойства и область применения
- •55. (40). Неметаллические материалы. Классификация полимеров
- •56. (40). Пластические массы, состав, свойства и область применения
- •57. Эластомеры. Состав, классификация и свойства резин
- •58. Клеящие материалы и герметики, состав, классификация и свойства
- •59. Неорганические материалы. Графит, керамика, неорганическое стекло, ситаллы, свойства и область применения
- •60. Порошковые материалы, структура, свойства и область применения
- •61. Композиционные материалы с металлической и неметаллической матрицей, структура, свойства и область применения
- •62. Наноматериалы
- •63. Древесные материалы, классификация, свойства и область применения
- •64. Вспомогательные материалы. Смазочные и смазочно-охлаждающие материалы, асбест, бумага кожа, текстиль
- •65. Защитные и декоративные покрытия. Лакокрасочные, электролитические и горячие покрытия. Плакирование
- •Приложение а
- •Приложение б Кратные и дольные приставки к физическим единицам
- •Приложение в Ориентировочный перевод значений твердости, определяемых по методу Бринелля, Роквелла и Виккерса
- •Содержание
58. Клеящие материалы и герметики, состав, классификация и свойства
Клеи и герметики представляют собой растворы или расплавы полимеров (или неорганических веществ). Они после высыхания (затвердевания) образуют прочные пленки, хорошо прилипающие к различным материалам. Клеипредназначены для получения неразъемных соединений, агерметики– для защиты поверхности деталей или конструкций от агрессивных сред. Иногда герметиками заполняют весь объем радиоэлектронных блоков, тогда повышается и их вибростойкость.
Клеевые соединения по сравнению с заклепочными и сварными имеют ряд преимуществ: можно соединять любые разнородные материалы, клеевой шов герметичен в отличие от клепаного, процесс технологичен, быстр, имеет малую стоимость. Недостатки: относительно невысокая прочность, уменьшающаяся по мере старения клея, невысокая температура эксплуатации, токсичность многих клеев.
Клеи различают по следующим характеристикам:
адгезионным и когезионным свойствам71(универсальные, специальные и т. д.);
виду нахождения (жидкие, пастообразные, пленочные, гранулированные);
назначению (конструкционные силовые или не силовые);
составу пленкообразующего (смоляные, резиновые, неорганические, в том числе, на основе эпоксидных и фенолоформальдегидных смол, фенолкаучуковых композиций, кремнийорганических соединений и т. п.);
отношению к нагреву (термопластичные и термореактивные);
условиям отверждения (холодного или горячего).
Крахмальные клеи(рисовые, маисовые, пшеничные, картофельные и др.) применяют в фанерной, спичечной, текстильной и галантерейной промышленности.
Эфирцеллюлозные клеииспользуют для склеивания тканей, кожи и приклеивания их к древесине.
Резиновые клеипредставляют собой раствор каучука в органических растворителях, наиболее распространенным из которых является «бензин-калоша». Для склеивания резиновых деталей между собой или с металлом применяют также каучуковые: клей 88, Б-10, «лейконат», которые обеспечивают более прочное соединение.
Смоляные клеиизготавливают на основе термореактивных смол, которые отверждаются в присутствии катализаторов и отвердителей при комнатной или повышенной температуре. Нередко они обеспечивают универсальное применение.
Универсальные клеииспользуют для склеивания металлов, древесины, пластмасс, мрамора, слюды, фетра, стекла, фибры, резины, текстиля и др. материалов. К универсальным клеям относят карбонильный клей, клеи на основе синтетических смол и др. Карбонильный клей состоит из карбонильного спирта с примесью катализатора (перекиси бензола или крепкой азотной кислоты) и наполнителя (гипса, мела, алебастра, глины, чугунной или наждачной пыли, слюды, древесной муки). В машиностроении и приборостроении широко применяют клеи на основе фенолоформальдегидных и эпоксидных смол (БФ-2, БФ-4, БФ-19, БФ-88, ВК-32-250, ВС-350 и т. д.). В частности, две последние марки клеев могут обеспечить длительную работу, собранных с их помощью узлов, при температурах до 250…300оС.
Неорганические клеиявляются высокотемпературными. Они поставляются в виде гранул, порошков и дисперсий, имеют прочность до 10 МПа и огнеупорность до 1800оС. По составу различают керамические клеи (на основе оксидовMgO, Al2O3, SiO2) и силикатные (на основе «жидкого стекла»).
К числу наиболее распространенных герметиков для металлических изделий относятся тиоколовый каучук, полисилоксаны, растворы фенолоформальдегидных смол с нитрильным каучуком и т. п. Например, для герметизации отсеков самолетов, ракет и др. техники применяют фторорганические герметики, сохраняющие работоспособность в контакте с маслом и топливом при температурах до 150…250 оС.