Контрольная работа по "Материаловедению"

Автор: Пользователь скрыл имя, 15 Февраля 2013 в 12:33, контрольная работа

Описание работы

Существование полиморфных модификаций железа с различными параметрами кристаллической решётки определяет особенности фазового и структурного состояния системы «железо-углерод». По этой причине, а также вследствие ограниченной растворимости углерода в железе диаграмма состояния системы «железо-углерод» включает большое разнообразие фаз и структур, в том числе твёрдые растворы углерода в железе – аустенит и феррит, химическое соединение – карбид железа или цементит, а также механические смеси твёрдых растворов и цементита. Особенности термодинамического равновесия в системе железо – углерод обуславливают присутствие в ней неравновесных (метастабильных) фаз, образующихся в условиях неравновесной кристаллизации.

Содержание

1. Вопрос №1. Железо и его сплавы. Диаграмма состояния « железо-
цементит». Критические точки и структурные составляющие…………….. 3
1.1. Сплавы железа с углеродом………………………………………….. 3
1.2. Диаграмма состояния «железо-цементит». Критические точки
и структурные составляющие ………………………………………………… 5
1.3. Влияние углерода и примесей на свойства стали …………………… 8
2. Вопрос №2. Технологические особенности производства изделий
из полимерных материалов. Свободное литьё в формы. Оборудова-
ние и оснастка………………………………………………………………… 11
2.1. Технология переработки пластмасс ………………………………... 11
2.2. Литьё без давления. Оборудование и оснастка ………………….... 13
2.2.1. Перерабатываемые материалы и ассортимент изделий ………. 13
2.2.2. Технология переработки. Оборудование и оснастка …………. 15

3. Литература…………………………………………………………………. 19

Работа содержит 1 файл

Контрольная работа по материаловедению.docx

— 1,008.72 Кб (Скачать)

     Для уменьшения тепловых эффектов, сопровождающих полимеризацию или  отверждение мономерных или олигомерных  композиций, а также для значительного  снижения стоимости и полимероёмкости  изделий применяют наполнение  композиций до 80 – 90% по объёму. Высоконаполненные материалы после отверждения обладают хорошими конструкционными свойствами. Их прочность при сжатии, например, близка к прочности гранита. Такие материалы называют полиэфирбетонами. Для их получения применяют эпоксидные, полиэфирные, фурановые смолы, а также минеральные (гранит, кварц, керамика) и другие (графит, углеродное волокно) наполнители. Применяют полимербетоны для изготовления корозионно-стойкого технологического оборудования и строительных конструкций; деталей станков, машин и приборов; декоративных покрытий, полов, покрытий мостов и для других ответственных сооружений.

 

     2.2.2.Технология переработки, оборудование и оснастка.

      Стадия заливки композиций в форму требует точного выполнения всех заданных временных и температурных параметров, так как даже 2-3 - минутная задержка при заливке или небольшой перегрев реакционной массы могут привести к частичной или полной потере текучести.

      При смешении мономеров или  олигомеров с большим количеством  наполнителей для улучшения равномерности распределения небольших добавок катализаторов и инициаторов по всему объёму смеси применяют последовательные 2 – 3-стадийные режимы смешения. На первой стадии смешивают мономерное или олигомерное связующее с наиболее мелкой фракцией наполнителя, катализаторами и активаторами отверждения. На второй, а в случае необходимости и на третьей стадии, вводят остальной наполнитель пофракционно. Время смешения ненаполненных заливочных композиций обычно не превышает 1 – 2 мин, а наполненных и высоконаполненных композиций – 2 – 5 мин.

     Повышению вязкости исходной  композиции способствует снижение  температуры заливочной массы. Для снижения вязкости повышают температуру, вводят добавки низковязких сомономеров (например, стирола в акрилатные и полиэфирные композиции), разбавителей и пластификаторов (в эпоксидные компаунды). Снижение вязкости особенно важно для смол, являющихся основой (связующим) для высоконаполненных композиций.

      Полимеризация (отверждение) начинается  сразу же после смешения мономера (смолы) с инициатором, катализатором или отвердителем и приводит к повышению вязкости композиции. Возрастание вязкости идёт две стадии: вначале медленно, а затем ускоренно.

      Форполимеры и связующие получают  в реакторах-смесителях с обогревом (охлаждением), мешалкой и возможностью вакуумирования реакционной смеси. Для приготовления смесей сыпучих ингредиентов применяют вибросмесители, лопастные мешалки. Для получения смесей жидких и сыпучих ингредиентов применяют смесители типа бетономешалок или тестосмесителей, а также установки непрерывного действия, представляющие собой одношнековые смесители в сочетании с ёмкостями и бункерами для хранения и подогрева ингредиентов (3 – 4 жидких и 5 – 6 сыпучих компонентов), оснащенные автоматической системой управления.

      Формы для заливки компаундов  и высоконаполненных композиций  изготавливают из жёстких (сталь, алюминий, дерево т.п.) или гибких (пластмассы, стеклопластики, силиконовые полимеры, резина и т.п) материалов. Жёсткие формы являются разборными, а гибкие позволяют вынимать изделия не разбирая формы. Гибкие (эластичные) формы применяют для тиражирования по моделям небольших по размеру предметов искусства. Для предотвращения прилипания изделий к формам на их внутреннюю поверхность наносят смазки (составы на основе воска, парафина, вазелина и т.п.). Для придания блеска декоративным изделиям внутреннюю поверхность форм полируют. Жёсткие формы применяют для изготовления массивных крупногабаритных изделий, гибкие – для мелких изделий. Формы для литья должны быть герметичными, чтобы не происходило вытекания низковязких мономеров при заливке.

     Формовая оснастка играет важную  роль в процессах литья без  давления. Это обусловлено тем,  что полимеризация реакционно-способных  мономеров и смол сопровождается  их значительной усадкой. Объёмная  усадка ε-капролактама  при полимеризации  составляет 19 – 20%, эпоксидных, полиэфирных и фурановых смол  - 5 – 10%. Усадка наполненных композиций уменьшается пропорционально объёмной доле наполнителя. В процессе литья без давления изделий простой конфигурации без внутренних полостей усадку необходимо учитывать при расчёте размеров форм. Если же изделие имеет внутренние полости, то усадка материала может приводить к раздавливанию внутренних сердечников или растрескиванию изделий. Чтобы обеспечить свободную усадку отверждающегося материала в форме, внутренние сердечники должны уменьшаться в размерах в процессе отверждения. Это достигается за счёт усложнения их конструкций путём применения клиновых или винтовых зажимов, прокладок, а также за счёт применения легко деформирующихся или разрушающихся сердечников.

      Отверждение изделий, получаемых  методом литья без давления, проводят  при комнатной температуре и  многоярусных полимеризационных  камерах. При повышенных температурах  отверждение изделий проводят  в печах периодического действия, обогрев которых осуществляется горячим воздухом, с помощью электронагревателей или ИК-излучения. Весьма удобными в эксплуатации оказались печи аэродинамического подогрева, нагрев воздуха в которых осуществляется за счёт вращения мощных вентиляторов с очень низким аэродинамическим качеством лопастей (переход механической работы в тепло). Эти печи выгодно отличают практически безынерционные нагрев и охлаждение, что позволяет осуществлять заданные скорости прогрева и охлаждения.

      Основным параметром стадии охлаждения  является скорость снижения температуры,  которая обычно составляет 0,1 –  0,5ºС в 1 мин. Превышение скорости  охлаждения снижает прочностные  показатели получаемых изделий  за счёт возникновения больших  градиентов температур и высоких  температурных напряжений или за счёт нарушения оптимального режима кристаллизации полимера (в случае капролона).

      Для контроля качества готовых  изделий, изготавливаемых методом  литья без давления, применяют  так называемые неразрушающие  методы: ультразвуковую дефектоскопию, рентгеновскую или радиоинтраскопию и т.д., а также визуальный осмотр. Для большинства изделий проводится контроль геометрических размеров (усадки). Изделия, предназначенные для использования в виде ёмкостей, резервуаров, требуют проверки на герметичность. Электроизоляционные изделия подвергают испытаниям под электрической нагрузкой.

      Другим методом является контроль  физико-механических показателей  материала: прочности, модуля, плотности,  твёрдости, ударной вязкости, стойкости  к истиранию, химической стойкости  и т.п. Такой контроль обычно  проводится на получаемых одновременно  с изделием образцах-спутниках,  а также при лабораторных или  натурных испытаниях с разрушением  определённого процента полученных изделий.

 

 

 

    

      

        

    

 

                                                                                                                          

 

       


 

 

 

 

 

 

         Литература.


    1. Материаловедение: Учебное пособие  для втузов/ Ю.С.Козлов. – Москва, Агар, 2000.

    2.Основы технологии переработки  пластмасс: Учебник для вузов  / С.В.Власов, Л.Б. Кандырин, В. Н.Кулезнёв  и др. – М.: Химия.2004.

    3.Материаловедение: учебник / В.А.  Струк [ и др.]. – Минск: ИВЦ Минфина, 2008.

    4.Материаловедение и конструкционные  материалы: курс лекций: в 3 ч.  ч.3: Неметаллические и композиционные  материалы / С.В. Авдейчик [ и др.]; под общ. ред. проф. В.А. Струка. – Гродно: ГрГу, 2007.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     

 


Информация о работе Контрольная работа по "Материаловедению"