- •Оглавление
- •Практическая работа № 4 «Изучение способов обработки металлов давлением»
- •Процессы обработки давлением
- •Свободная ковка металлов
- •1. Электрическая дуговая сварка.
- •1.1 Ручная дуговая сварка плавящимися толстопокрытыми электродами.
- •1.2 Ручная дуговая сварка угольным электродом дугой прямого действия.
- •1.3 Ручная дуговая сварка угольными электродами дугой косвенного действия.
- •1.4. Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом
- •1.6 Плазменная сварка.
- •1.7 Сварка в углекислом газе.
- •2. Электрошлаковая сварка.
- •3. Электроннолучевая сварка.
- •4. Лазерная сварка.
- •5. Газовая (газо-кислородная) сварка.
- •6. Термитная сварка.
- •7. Холодная сварка пластичных металлов.
- •8. Электрическая контактная сварка.
- •9. Ультразвуковая сварка.
- •10. Кузнечно-горновая сварка.
- •11. Газопрессовая сварка.
- •12. Диффузионная сварка в вакууме.
- •13. Сварка трением.
- •14. Сварка взрывом.
- •15. Индукционная высокочастотная сварка.
- •1. Сварка низкоуглеродистых сталей.
- •2. Сварка углеродистых сталей.
- •3. Сварка легированных сталей.
- •3.1 Низколегированные стали.
- •3.2. Среднелегированные стали.
- •3.3 Высоколегированные стали.
- •3.4 Хромистые стали.
- •3.5 Высокомарганцовистые стали.
- •3.6 Инструментальные стали
- •1. Сварка алюминия и его сплавов.
- •1. Подготовка под сварку.
- •2. Ручная дуговая сварка.
- •3. Автоматическая сварка.
- •4. Аргонодуговая сварка.
- •5. Газовая сварка.
- •6. Термическая обработка.
- •1.Сварка меди.
- •1.1. Дуговая сварка.
- •1.2. Сварка в среде защитных газов.
- •3.2. Газовая сварка.
- •3.3. Термическая обработка.
- •1. Сварка титана.
- •2. Аргонодуговая сварка.
- •2.1 Автоматическая сварка под флюсом.
- •2.2. Термическая обработка.
- •3. Сварка никеля.
- •1. Свойства чугуна.
- •2. Способы сварки чугуна.
- •1. Холодная сварка.
- •2. Полугорячая сварка.
- •3. Горячая сварка.
- •1. Требования к сварным соединениям.
- •2. Классификация сварных соединений.
- •1.1 Классификация строительных материалов и изделий
- •1.2. Физические свойства
- •1.3. Механические свойства
- •1.4. Химические свойства
- •1.5. Надежность
- •1.6. Технологические свойства
- •2.1. Композиционные материалы с алюминиевой матрицей
- •2.2. Композиционные материалы с никелевой матрицей
- •3. Композиционные материалы с одномерными наполнителями
- •3.1. Упрочнение волокнами
- •3.2. Армирующие материалы и их свойства
- •3.3. Получение композиционных материалов на металлической основе, армированных волокнами
- •3.4. Композиционные материалы с алюминиевой матрицей
- •3.5. Композиционные материалы на никелевой матрице
- •4. Эвтектические композиционные материалы
- •4.1. Эвтектические композиционные материалы на алюминиевой основе
- •4.2. Эвтектические композиционные материалы на основе никеля
- •5. Композиционные материалы на неметаллической основе
- •5.1. Свойства композиционных материалов с полимерной матрицей
- •5.2. Обработка и соединение композиционных материалов
- •1. Полимеры и полимерные материалы
- •1.1 Общая характеристика и классификация
- •1.2 Пластики
- •1.3 Эластомеры
- •1.4 Волокна
- •2. Переработка полимеров
- •2.1 Компаундирование
- •2.2 Технология переработки
- •2.3 Каландрование
- •2.4 Литье
- •2.5 Прямое прессование
- •2.7 Экструзия
- •2.8 Вспенивание
- •2.9 Армирование
- •2.10 Прядение волокон
- •1. Классификация вяжущих веществ
- •2. Воздушные вяжущие вещества
- •2.1. Гипсовые и ангидритовые вяжущие вещества
- •2.2. Известь строительная воздушная
- •2.3. Магнезиальные вяжущие вещества
- •2.4. Жидкое растворимое стекло
- •3. Гидравлические вяжущие вещества
- •3.1. Гидравлическая известь
- •5.3.2. Романцемент
- •3.3. Гидравлические известесодержащие и шлакощелочные вяжущие вещества
- •3.4. Цементы на основе портландцементного и глиноземистого клинкеров
- •3.4.1. Классификация цементов
- •3.4.2. Цементы на основе портландцементного клинкера
- •5.3.4.3. Цементы на основе глиноземистого клинкера
- •5.3.5. Гипсоцементно-пуццолановое и гипсошлакоцементное вяжущее
- •5.3.6. Кислотоупорные цементы
- •Список использованной литературы
2.2. Композиционные материалы с никелевой матрицей
Упрочняющим компонентом в композиционных материалах с никелевой матрицей являются токсичные частицы диоксида тория (Th02) или диоксида гафния (НfО2). Эти материалы обозначаются ВДУ-1 и ВДУ-2 соответственно. В сплаве ВДУ-3 матрицей служит никелево-хромовый твердый раствор (20% хрома), а упрочнителем — диоксид гафния. Оксиды гафния и тория обнаруживают высокие значения микротвердости и прочности при сжатии (табл. 3), а также максимальную стабильность в матрице. Объемное содержание упрочняющей дисперсной фазы оксидов тория и гафния находится в пределах 2-3%.
Таблица 3. Механические свойства оксидов Th02
Микротвердость, МПа
|
Предел прочности при сжатии, МПа, при температуре, °С |
||||
20 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
|
9690 |
1372 |
1078 |
588 |
490 |
352,8 |
Твердость оксида НfO2 составляет 9070 МПа и мало отличается от твердости ThO2.
Жаропрочные свойства дисперсно-упрочненных сплавов зависят как от количества и размеров оксидных частиц, так и от размеров, формы и строения зерен и субзерен матриц, формируемых при оптимальных режимах обработки давлением и термической обработки.
Композиционные материалы ВДУ-1, ВДУ-2 и ВДУ-3 при умеренных температурах по прочности уступают жаропрочным никелевым сплавам. При комнатной температуре временное сопротивление разрыву сплавов ВДУ-1 и ВДУ-2 составляет 540—570 и 450—500 МПа соответственно, а у сплава ВДУ-3 — 800—850 МПа. Большая прочность сплава ВДУ-3 по сравнению с остальными двумя связана с легированием матрицы хромом. При высоких температурах по жаропрочности дисперсно-упрочненные сплавы превосходят стареющие деформируемые никелевые сплавы (табл. 4)
Таблица 4. Характеристики длительной прочности сплавов ВДУ-1, ВДУ-2 и стареющего никелевого сплава
Марка сплава
|
Полуфабрикат
|
σ1000, МПа, при температуре, |
°С |
||
900 |
1000 |
1100 |
1200 |
||
ВДУ-1 |
Пруток |
140 |
120 |
100 |
65 |
ВДУ-2 |
Пруток |
95 |
80 |
65 |
40 |
ВДУ-3 |
Лист |
105 |
85 |
65 |
40 |
ЖС-6 |
Пруток |
170 |
70 |
20 |
- |
ЭП-868 |
Лист |
30 |
15 |
- |
- |
Пониженная жаропрочность сплава ВДУ-2 (а также сплава ВДУ-3) в сравнении с ВДУ-1 связана с меньшими размерами частиц оксида тория относительно частиц оксида гафния. Объемная доля частиц Th02 и НfO2 в сплавах не превышает 2%.
Дисперсно-упрочненные сплавы ВДУ-1, ВДУ-2 и ВДУ-3 целесообразно применять при рабочих температурах 1100—1200°С.
Композиционные материалы ВДУ-1 и ВДУ-2 пластичны, и полуфабрикаты этих сплавов деформируются в широком интервале температур различными методами (ковка, штамповка, осадка, глубокая вытяжка и др.). Для соединения деталей из сплавов типа ВДУ применяют высокотемпературную пайку либо диффузионную сварку с тем, чтобы избежать расплавления. В зоне расплавления происходит агломерация частиц упрочняющей фазы и, как следствие, потеря сплавами жаропрочности.
Сплавы ВДУ-2, ВДУ-3 выпускают в виде труб, прутков, листов, проволоки, фольги. Их применяют главным образом в авиационном двигателестроении. Из композиций ВДУ-2 и ВДУ-3 изготавливают сопловые лопатки, стабилизаторы пламени, камеры сгорания, а также трубопроводы и сосуды, работающие при высоких температурах в агрессивных средах.