Тозуға төзімді материалдар

Кіріспе

Қарқынды төзу жағдайларда жұмыс істейтін конструкциялы бөлшектер машина және прибор жасауда кең қолданылады. Оларға шестерналар, хроповиктер, жұлдызшалар,майлы насостардың статорлары мен роторлары,жұдырықшалар, жынжырлардың ролик төлкелі бөлшектері,текстильді машиналардың ұршықты сақиналар және т.б жатады.
Тозуға төзімді бөлшектердің материалдарынан сұранатын талаптарының негізгілері жоғары беріктілік,иілгіштік және тозуға төзімділік-үйкелесудің орташа коэфициенті.Бұл қасиеттер майламай жұмыс істеуде немесе оның шектеулі келтіруде үйкелестің ауыр жүктемелі түйіндерін сенімді пайдаланумен қамтамасыз етуі.
Ұнтақты тозуға төзуді материалдар жақсы байқалатын гетерогенді құрылымымен сипатталады.
Ұнтақты конструкциялы тозуға төзімді материалдардың физика-механикалық қасиеттердің жоғарғы мәндері бұйымдардың жоғарғы тығыздықта (тіпті кеуексіз),рационалды меирлесуде және термиялық немесе термомеханикалық өңдеуде жетеді. Осы материаларды тозу төзімділігін көтеретін тиімді құралы бұзуға қарсы қоспалар болып табылады.Әдетте бұл қиын балқитын немесе интерметалдық қосылыстар (карбидтер,боридтер,алюминидтер,силицидтер).Осы материалдардың құрамына қатты жаққыштар (графит, сульфидтер, селенидтер) немесе оңай балқитын металлдар енгізеді.
Тозуға төзіді материаллдардың сенімді жұмысының негізгі шарты қарқымды тозуға келтіретін үйкелісетін денелердің беттерінің макроустаудың ерекшеленуі.
Ұнтақты тозуға төзімді материалдардың жасауының негізгі принциптеріне келесілер жатады :
1. Материалдың құрылысы гетерогенді қажет және тартылған пластикалық матрицада бірқалыпта таратылған қатты түйіршіктерден құрылуы қажет.Бұл жағдайда қосылған жүктеме негізінде қатты фазаның қосылуына әсер етеді, ал матрицада кедергілердің релаксациясы өтеді.
2. Материалдың құрылысы үйкеліс үрдісінде өзгермеуі қажет немесе үйкеліс және төзудің көзқарасы жағынан тиімді құрылымға қайта құрылуы қажет.
3.Үйкелесетін материалдардың бетін қабаты беріктілігі аз болуы қажет, төмен жатқан қабаттарға қарағанда (оң градиенттің ережесі).
4.Беттік қабат үйкеліс үрдісінде жабысқалуы қажет.
5.Қоршаған ортаның әсерінен материалдарда құрылымдық өзгерістер, беріктілік пен иілгіштіктің сипаттамаларының нашарлануы болмауы қажет.
6. Материалдық құрамына қатты жаққыш ретінде жүмыс істей алатын заттар енгізу қажет.
7. Материалдардың құрылымдық құрамдастарларының арасында адгезиалық байланыс болуы тиіс.

Пән: Өнеркәсіп, Өндіріс
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

ТОЗУҒА ТӨЗІМДІ МАТЕРИАЛДАР
КІРІСПЕ
Қарқынды төзу жағдайларда жұмыс істейтін конструкциялы
бөлшектер машина және прибор жасауда кең қолданылады. Оларға
шестерналар, хроповиктер, жұлдызшалар,майлы насостардың статорлары мен
роторлары,жұдырықшалар, жынжырлардың ролик төлкелі бөлшектері,текстильді
машиналардың ұршықты сақиналар және т.б жатады.
Тозуға төзімді бөлшектердің материалдарынан сұранатын
талаптарының негізгілері жоғары беріктілік,иілгіштік және тозуға
төзімділік-үйкелесудің орташа коэфициенті.Бұл қасиеттер майламай жұмыс
істеуде немесе оның шектеулі келтіруде үйкелестің ауыр жүктемелі
түйіндерін сенімді пайдаланумен қамтамасыз етуі.
Ұнтақты тозуға төзуді материалдар жақсы байқалатын
гетерогенді құрылымымен сипатталады.
Ұнтақты конструкциялы тозуға төзімді материалдардың физика-
механикалық қасиеттердің жоғарғы мәндері бұйымдардың жоғарғы тығыздықта
(тіпті кеуексіз),рационалды меирлесуде және термиялық немесе
термомеханикалық өңдеуде жетеді. Осы материаларды тозу төзімділігін
көтеретін тиімді құралы бұзуға қарсы қоспалар болып табылады.Әдетте бұл
қиын балқитын немесе интерметалдық қосылыстар
(карбидтер,боридтер,алюминидтер,сил ицидтер).Осы материалдардың құрамына
қатты жаққыштар (графит, сульфидтер, селенидтер) немесе оңай балқитын
металлдар енгізеді.
Тозуға төзіді материаллдардың сенімді жұмысының негізгі шарты
қарқымды тозуға келтіретін үйкелісетін денелердің беттерінің
макроустаудың ерекшеленуі.

КОНСТРУКЦИОНДЫ ТОЗУҒА ТӨЗІМДІ МАТЕРИАЛДАРДЫҢ ЖАСАУ ПРИНЦИПТЕРІ.
Ұнтақты тозуға төзімді материалдардың жасауының негізгі принциптеріне
келесілер жатады :
1. Материалдың құрылысы гетерогенді қажет және
тартылған пластикалық матрицада бірқалыпта таратылған қатты
түйіршіктерден құрылуы қажет.Бұл жағдайда қосылған жүктеме негізінде
қатты фазаның қосылуына әсер етеді, ал матрицада кедергілердің
релаксациясы өтеді.
2. Материалдың құрылысы үйкеліс үрдісінде өзгермеуі
қажет немесе үйкеліс және төзудің көзқарасы жағынан тиімді құрылымға
қайта құрылуы қажет.
3.Үйкелесетін материалдардың бетін қабаты беріктілігі
аз болуы қажет, төмен жатқан қабаттарға қарағанда (оң градиенттің
ережесі).
4.Беттік қабат үйкеліс үрдісінде жабысқалуы қажет.
5.Қоршаған ортаның әсерінен материалдарда құрылымдық
өзгерістер, беріктілік пен иілгіштіктің сипаттамаларының нашарлануы
болмауы қажет.
6. Материалдық құрамына қатты жаққыш ретінде жүмыс істей
алатын заттар енгізу қажет.
7. Материалдардың құрылымдық құрамдастарларының арасында
адгезиалық байланыс болуы тиіс.
8. Бұзуға қарсы қоспалар материалдық беріктілігін
төмендетпеуі қажет.
9.Қатты қоспалардың үйкеліс коэффиценті өзінің
арасында және матрицаның матрицалы бойынша минималды болуы қажет.
Тізілген шарттар ұнтақты металлургия әдістерімен материалдарды алу
кезінде оңай орындалады.
Макрогетерогенді құрылымды материалдың матрицаға құрамы әдетте 15-
25% жоғары құрайтын бұзуға қарсы (антиұстағыш) қоспаларды енгізу арқылы
және материалдың гемогенизациялануы жүруі үлгермейтін күйежентектеу
режимдерін режимдерін қолдану арқылы жасауға болады. Ұнтақты тозуға төзімді
материалдар тығыз (Т≤10%)олуы қажет.Олек екілік престеу пресовкаларды
күйежентектеу олардың ыстық престеуімен, ыстық немесе суық штамтаумен
бейметалды балқымамен өте қиын балқитын металдң ішеі өнімнің сіңірілуі
арқылы алынады.

Тепе –тең емес құрылысты материалдар.
Күйе жентектеу үрдісінде, қалыптасқан дорекігеторегенді құрлысты
материалдар иілгіш металдқ матица және ондағы тепе тең таралған оксидтердің
қиын балқитын қоспалары немесе 15-20% мөлшерінде интерметаллидтердің қатты
қоспалпры болып табады. Осы материалдардан бұйымдардың үйкеліс үрдісінде
келесі жағдайлары болуы мүмкін : метал (м-м) литал қатты қоспа (м-ққ),
қатты қоспа –қаты қоспа (ққ-ққ).
Бірінші жағдайы әсерлесетін беттерін қарқымды тозумен жне үйкелістің
жоғары коэфициенті аулаумен сипатталады .
Екінші (м-ққ)жне үшінші (ққ-ққ) әсерлердің жағдайларды аулаумен
жүрмейді. Сондықтан металдың беттерінің үйкеліс кезінде орны бар
көшкінтәріздес микроаулап алу (пісіруге дейін), дөрекігетерогенді беттерде
микроулауға , металлдық әсерлердің көбісінің түзілу моментіне сәйкес
келетін, айналады. Келесі уақыт моментінде олар М-ҚҚ және ҚҚ-ҚҚ
әсерлерімен үзіледі.
Тозудың интенсивтілігі және үйкеліс коэффициент бірінші орында
үйкелісетін беттер арасында микроаулағыштығының өлшемдерімен анықталады.
Үйкелесудің максималды мәні қатты күйінде жоғарыц ерігіштігі бар
әртүрлі атты немесе интерметаллдық қосылыстар түзетін металлдардың,
сонымен қатар ОЦК-мен немесе ГЦК-кристалдық торы бар біраттас
металлдардың үйкелісі кезінде байқалады. Үйкеліс коэффицентінің
төмендетілген мәндері гексогональды тығыздалған кристаллдық торы бар
металлдарда, балқымалар түзбейтін қатты металлдарда сонымен қатар
байқалған гетерогенді құрылысы бар (қола, шойын, қыздырылған болат)
материалдарда орын алады. Үйкеліс коэффицентердің салыстырмалы жоғары
емес мәндері бейметалл типті булардың үйкелісі кезінде байқалады.
Шыны-шыны немесе қиын балқитын қосылыс-қиын балқитын қосылыстардың
буларының үйкелісі кезінде аулау байқалмайды.
Бұндай материаллдардың мысалдарды ЖЧ 25х3 маркалы күйежектелген
конструкциалық хромды болат, машиналардың үйкеліс түйіндерін дайындау
кезінде алдында қолданылған Ш х 15 болат және 20 х цементті болатқа
қарағанда өте тозуға төзімді болып табылады.
Осы болаттардың күйежентектеу температурасы хром бойынша
материалдың гомогенизациясы өтпеуі үшін таңдалынады. Материалдың
құрылысы өте ірі феррохром қосылған металлдың матрицамен салыстырғанда
жоғары қаттылығы бар перлитоферит болып табылады.ЖЧ25х3 болатының
физика-механикалық және фрикциялық сипаттамалар 1-кестеде көрсетілген.
Шх15 болатына ұқсас (химиялық құрамы бойынша) түзілген күйежентектелген
ЖЧ20х3 болаттың тозуға төзімділігі үлкен, кезектілігі 10-12 % және оған
беріктілік пен қаттылық бойынша қалып тұратындығын ескермесе Р9 болатымен
шектеулі үйкеліс режиміндегі бақылаулары 2,5 мс жылдамдықта және қысымы
3,4 МПа-да ЖЧ 20х3 материалы тозуға төзімділігі жағынан Шх15 болатынан 5
есе асады. ЖЧ 20х3 болатынан дайындалған шегірткелі- прессті қондырғының
майлы насостың ұнтақ бөлшектердің өндірістік қолданысы майлы насостың қоры
3000-12000 сағ. дейін көтеруге мүмкіндік береді.
1-кесте. Көміртегі 0,6-0,8; хром 2,8-3,3(массалық үлесі % темір-
қалғалы құрамды ЖЧ 25х3 болатының физика-механикалық және фрикциялық
сипаттамасы.

Микроқұрылым
гсм
Бастапқы күйі Қыздырудан және жіберуден МПа
кейін
6,8-7,0 Легирленген Мартенсит (89,5 ГПа250-300
перлитоферрит және ), тростит және
хромды фаза тростомартенсит (
57 ГПа ), хромды
қосылыстар
(10,513,0 ГПа) сол
сияқты
7,50-7,65 Сол сияқты Сол сияқты 600

МПа % , HRC H, І,
гсм кДжм ГПа мкмкм,
КТ-Р9,

6,8-7,0 550-60 1,4-1,5 120-140 40-45 8,0-9,5 0,05
7,50-7,65 1100 1,5 150 50-57 7,5-8,7 ...

Темір негізінде, құрамында бор карбиді бар ұнтақты материалда жоғары
беріктілігі мен тозуға төзімділігі болады.
Осы материалдардан бұйымдардың күй тежектеу кезінде (әдетте 2 сағ.
ішінде) отырғызғыштықты активтендіретін сұйық фаза түзуі күйежентектеуден
кейін ұнтақты материалдар немесе темір корбориді бар ферротоперритің
эвтектоидтіге дейін ұсақ түйіршікті құрылысы, сонымен қатар түйіршіктер
шектері бойынша орналасқан эвтектоидкасы бар.

2-кесте. Көлемдік отырғызушықтық, темір-бор карбиді материалдардың
физика-механикалық қасиеттер және тозуға төзімділік .

t, Бор % НВ, МПа МПа 45 Болат
C карбидінің қатынасы
иассалық бойынша
үлесі, % тозуға
... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.