- •Введение
- •1. Получение порошков
- •1.1 Механические методы
- •1.2 Физико-химические методы получения металлических порошков
- •2. Свойства порошков
- •2.1. Химические свойства порошков (состав)
- •2. 2. Физические свойства порошков
- •2. 3. Технологические свойства порошков
- •3. Технология формования деталей из порошков.
- •4. Спекание изделий из порошковых материалов
- •Конструкционные материалы.
- •5.1. Классификация конструкционных материалов
- •Антифрикционные материалы и изделия
- •7. Современные композиционные материалы
- •7.1 Классификация композиционных материалов
- •Рекомендуемая литература:
Антифрикционные материалы и изделия
Порошковые антифрикционные материалы предназначены для производства изделий с низкими потерями на трение; их определяющий признак - сравнительно низкий коэффициент трения (обычно < 0,3, в том числе при наличии смазки < 0,1). Их структура должна быть гетерогенной, мелкозернистой и отвечать правилу Шарпи, т.е. представлять собой сочетание твердых и более мягких компонентов, причем одним из них, самым мягким, в таких антифрикционных материалах являются поры - составляющая с нулевой твердостью; к тому же поры могут быть заполнены смазкой.
Именно метод порошковой металлургии наиболее эффективен для изготовления антифрикционных изделий различного химического состава с хорошей прирабатываемостью, высокой износостойкостью, низким и стабильным коэффициентом трения, хорошей сопротивляемостью схватыванию и другими полезными качествами. Наличие пор позволяет придавать антифрикционные свойства материалам, которые в литом состоянии ими не обладают (например, порошковое пористое железо или материалы на его основе успешно работают в различных узлах трения). Поры изменяют сам механизм прирабатываемости трущихся поверхностей. У порошковых материалов вследствие изменения и перераспределения объема пор происходит необратимая пластическая деформация в поверхностном и прилегающем к нему значительном по глубине (до нескольких миллиметров) приповерхностном слое, тогда как у литых материалов хорошая прирабатываемость обеспечивается только в поверхностном слое толщиной всего в несколько микрометров вследствие уменьшения шероховатости, в том числе и путем его износа.
Хорошая прирабатываемость порошкового пористого материала повышает качество поверхности, улучшая антифрикционные и эксплуатационные свойства изделий из него.
Говоря о порошковых антифрикционных материалах и изделиях, обычно имеют в виду пористые подшипники, многослойные, металлопластмассовые и металлостеклянные антифрикционные материалы. Они находят широкое применение в тракторо- и сельхозмашиностроении, автомобильной промышленности, тяжелом, энергетическом и транспортном машиностроении, в текстильной и пищевой промышленностях, в авиационной и бытовой технике, приборостроении и др.
Спеченные антифрикционные материалы классифицируются:
по составу:
на основе Fe, Cu, Ni, Al, Co и т.д.;
металлические двухслойный материал на стальной подложке;
материал на основе пористых металлических каркасов, пропитанных фторопластом (металлопластмассовые материалы);
металлостеклянные материалы.
по назначению:
при наличии жидкой смазки;
в условиях ограниченной смазки;
в режиме самосмазывания;
без смазки в воздушной среде;
при высоких температурах;
в воде и коррозионных средах.
7. Современные композиционные материалы
7.1 Классификация композиционных материалов
Композит, определяется как матрица из одного материала с распределенными в ней заданным образом волокнами или дисперсными частицами другого материала. Такое распределение называют армированием.
По характеру распределения армирующего материала композиты можно разделить на два основных класса:
- композиты с упорядоченным армированием;
- композиты с неупорядоченным армированием.
В первом случае разработчик материала заранее задаётся конфигурацией, т.е. геометрической структурой распределения арматуры в матрице. Во втором случае распределение арматуры носит случайный, хаотический характер.
Композиционные материалы обоих классов можно разделить ещё по типу материалов, используемых в качестве матриц, и армирующих материалов. И те и другие материалы могут быть:
а) полимерами;
б) керамикой;
с) металлами.
На первый взгляд кажется, что создание композиционных материалов достаточно сложно. Ведь изготовление волокон – тонких и тончайших нитей – технологически сложно, вследствие чего неизбежен большой брак при их производстве; обязательны специальные меры для получения упорядоченного распределения и т.д. Возникает вопрос, оправдана ли такая технология