Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 [ 98 ] 99 100 101 102 103

Наиболее широкое применение получили сплавы на основе никелида титана NiTi, получившие название и и т и н о л. «Эффект памяти формы» в соединении NiTi может повторяться в течение многих тысяч циклов. Нитинол обладает высокой прочностью (а„ = = 770-=-1100 МПа, 0, = 300-f-500 МПа) и пластичностью (б = 10-=-15 %), высокой коррозионной и кавитационной стойкостью, высокой демпфирующей способностью (хорошо поглощает шум и вибрацию). Его применяют как немагнитный высокодемпфирующий материал во многих ответственных конструкциях. Имеются данные, что из нитинола изготавливают антенны спутников Земли. Антенна скручивается в маленький бунт, а после запуска в космос восстанавливает свою первоначальную форму при нагреве до температуры выше 100 °С.

Нитинол широко используют в автоматических прерывателях тока, запоминающих устройствах для изготовления деталей машин и вычислительной техники, в температурно-чувствительных датчиках.

Металлические стекла

Металлическими стеклами называют аморфные металлы, получаемые путем охлаждения расплава со скоростью, превышающей 10- 10* °С/с. В этом случае зарождение и рост кристаллической фазы становятся невозможными.

Получение аморфной структуры в принципе возможно для всех металлов. Наиболее легко аморфное состояние достигается в сплавах (соединениях) А1, РЬ, Sn, Си и др. Для получения металлических стекол на базе Ni, Со, Ре, Мп, Сг к ним добавляют неметаллы или полуметаллические элементы С, Р, Si, В, As, S и др. (аморфообразующке элементы). Аморфные сплавы чаще отвечают формуле MqX, где М - один или несколько переходных элементов, X - один или несколько неметаллов или других аморфообразующих элементов (FcgoPisC, NiggPig, NigoSgo н др.).

Стеклообразное состояние метастабильно. При нагреве, когда подвижность атомов возрастает, протекает процесс кристаллизации, что постепенно приводит

металл (сплав) через ряд метастабильных в стабильное кристаллическое состояние.

Металлические стекла обладают высокой твердостью, большой прочностью и износостойкостью. Так, для сплава FcgoPiaC-= 3100 МПа, HV 760; для сплава FegJ&o - <в = 3700 МПа, HV 1100. Аморфные сплавы Fe, Со, Ni с добавками аморфообразующих элементов В, С, Si, Р (15-25 %) могут быть весьма эффективно использованы как магнитно-мягкие материалы.

Магнитные свойства аморфного сплава FegoPigCy превышают свойства даже лучших магнитно-мягких материалов на основе никеля (Я = 6,37, А/м, = = 163000). Из-за очень высокого удельного электросопротивления аморфные сплавы характеризуются очень низкими потерями на вихревые токи - это их главное достоинство.

Область применения металлических стекол пока *?1це ограничена тем, что быстрым охлаждением (закалкой) из жидкого состояния их удается получить только в виде тонких лент (до 60 мкм) или проволоки диаметром 0,5-20 мкм. Однако имеются широкие перспективы развития этой группы материалов.

Глава ПОРОШКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ XXVI

Порошковыми называются материалы, изготовляемые путем прессования металлических порошков в изделия необходимой формы и размеров и последующего спекания сформованных изделий в вакууме или защитной атмосфере при температуре О 75-0,8rii„. Различают пористые и компактные порошковые материалы.

Пористыми называют материалы, в которых после окончательной обработки сохраняется 10-30 % остаточной пористости. Эти сплавы используют главным образом для изготовления антифрикционных деталей (подшипников, втулок) и фильтров.

Антифрикционные порошковые сплавы имеют низкий коэффициент трения, легко прирабатываются, выдерживают значительные нагрузки и обладают хорошей износостойкостью.

Порошковые подшипники могут работать без принудительной смазки за счет «выпотевания» масла, находящегося в порах (так называемые самосмазывающиеся подшипники).

Подшипники изготовляют из сплавов железа и 1-7 % графита (ЖГр-1, ЖГр-З, ЖГр-7) и бронзогра-фита, содержащего 8-10 % Sn и 2--4 % графита (БрОГр10-2, БрГр8-4 и др.).

Структура металлической основы железографито-вых материалов должна быть перлитной с массовой долей связанного углерода 1,0 % и графита 1,5 %. Такая структура допускает наиболее высокие скорости и нагрузки при наименьшем износе подшипников. Добавка к железографитовым материалам серы (0,8- 1,0 %) или сульфидов (3,5-4,0 %), образующих сульфидные пленки на трущихся поверхностях, улучшает прирабатываемость, уменьшает износ и прихватывае-мость сопряженных деталей.

Коэффициент трения по стали при смазке железо-графита 0,07-0,09. Подшипники из железографита используют при допустимой нагрузке не более 100-• 1500 МПа и максимальной температуре 100-200 °С. Коэффициент трения бронзографита по стали в сухую 0,04-0,07. а со смазкой 0,05-0,007. Допустимая нагрузка 400-500 МПа, рабочая температура не выше 200-250 °С.

Механические свойства железографита: Ов = 180-г--г-300 МПа, НВ 60-120, а бронзографита: Ор = 30-г-4-50 МПа, НВ 25-50.

Спеченные материалы на основе железа и меди используют и для фрикционных изделий (дисков, сегментов) в тормозных узлах. Фрикционные изделия должны иметь высокий коэффициент трения, достаточную механическую прочность и хорошее сопротивление износу. Для повышения коэффициента трения в состав фрикционных материалов вводят карбиды кремния, бора, тугоплавкие оксиды и т. д. Компонентами твердой смазки служат графит, свинец, сульфиды и др.

Коэффициент трения по чугуну (сухое трение) для