Нержавеющими и коррозионно-стойкими называются стали, обладающие высоким сопротивлением коррозии при воздействии атмосферы воздуха, воды, растворов кислот, солей и многих других реагентов.

Углеродистые, а также мало- и среднелегированные стали отличаются низкой коррозионной стойкостью.

Легирование стали большим с количеством хрома или хрома и никеля сообщает ей высокое сопротивление коррозии.

Различают нержавеющие хромистые и хромоникелевые стали.

Высокая коррозийная стойкость нержавеющей хромистой стали объясняется тем, что на ее поверхности образуется очень тонкая, но прочная и непроницаемая окисная пленка Сr₂О₃, которая обладает высокими защитными свойствами. Высокая коррозионная стойкость нержавеющей хромоникелевой стали объясняется еще и однородной аустснитной структурой, которая получается благодаря высокому содержанию в стали хрома и никеля.

Хромистые нержавеющие стали должны содержать не менее 12% хрома. Только в этом случае они будут обладать высокой коррозионной стойкостью. Свойства хромистой нержавеющей стали зависят от содержания в ней углерода. По мере увеличения в ней содержания углерода в большой степени возрастает закаливаемость и твердость стали. Закалка и отпуск сообщают хромистым нержавеющим сталям наилучшие механические свойства. Однако в связи с тем, что при отпуске выделяются карбиды хрома однородность структуры и ее коррозионная стойкость снижаются. Поэтому наивысшую коррозионную стойкость, хромистые нержавеющие стали приобретают после закалки и последующей полировки.

Эти стали обладают высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, в речной воде и удовлетворительной стойкостью в азотной кислоте при комнатной температуре. Соляная и серная кислоты разрушают хромистые нержавеющие стали. Кроме того, эти стали не окисляются на воздухе до 700° С.

Стали 1X13 (ЭЖ1) и 2X13 (ЭЖ2) относятся к феррито-мартенситному классу, а сталь 3X13 (ЭЖЗ) к мартенситному классу. Для получения наилучших механических и антикоррозионных свойств они подвергаются термической обработке (закалке с высоким отпуском). Эти стали обладают высокой пластичностью, удовлетворительной свариваемостью, а в отожженном состоянии хорошо обрабатываются резанием. Поставляются в виде прутков, листов и проволоки.

Стали X18 (ЭИ229) и Х28 относятся к ферритному классу. Это сообщает им лучшую стойкость против воздействия кислот и горячих газов. Сталь 1X18 (ЭИ229) может применяться в качестве окалиностойкого материала при температурах до 900° С, а сталь Х28 при температурах до 1100°С. Эти стали, обладают хорошей свариваемостью и удовлетворительной обрабатываемостью резанием.

Основным недостатком этих сталей является крупнозернистая структура, возникающая при нагреве и сварке, которая сообщает им хрупкость. Измельчение структуры в этих сталях возможно только в результате горячей обработки давлением. Для улучшения свойств стали, содержащей свыше 17% хрома, она может дополнительно легироваться небольшим количеством титана или ниобия. Они уменьшают опасность появления крупнозернистой структуры и улучшают коррозионную стойкость сварных соединений в околошовной зоне.

Сталь 0Х17Т (ЭИ645) содержит дополнительно небольшее-количество титана.

Сталь Х17Н2 (ЭИ268) содержит дополнительно около 2% никеля.

Хромоникелевые нержавеющие стали. Благодаря высокому содержанию хрома и никеля свойства этих сталей по сравнению свойствами хромистых нержавеющих сталей значительно улучшилось: повысились механические свойства, увеличилась коррозионная стойкость и стойкость в кислотах. Это стали аустенитного класса. Они нашли широкое применение в авиационной промышленности. Для получения аустенита сталь закаливают с 1100°С в воде. Высокая температура нагрева при закалке необходима для растворения карбидов и получения однофазной структуры.

Аустенитные хромоникелевые стали в закаленном состоянии, кроме высокой коррозионной стойкости, имеют хорошие технологические свойства. Они обладают высокой пластичностью, в холодном состоянии, хорошо поддаются прокатке, штамповке и волочению. Эти стали хорошо свариваются всеми видами сварки.

Стали: Х13(ЭЖ1), Х18(ЭИ229), ОХ17Т(ЭИ645), Х17Н2(ЭИ268) Х18Н9(ЭЯ1), 0Х18Н9(ЭЯО), 2Х18Н9(ЭЯ2), 2Х/ЗН4Г9(ЭИ100), Х18Н9Т(ЭЯ1Т), 0Х18Н12Б(ЭИ402), Х15Н9Ю(ЭИ904), выпускается в виде листов, лент, прутков, прессованных профилей.

Такие стали широко используют в химической, пищевой, авто­мобильной и других отраслях промышленности

Жаростойкие стали. При высоких температурах металлы и сплавы вступают во взаимодействие с окружающей газовой средой, что вызывает газовую коррозию (окисление) и разрушение материала. Для изготовления конструкций и деталей, работающих в условиях повышенной температуры (400—900°С) и окисления в газовой среде, применяют специальные жаростойкие стали. Жаростойкость (или окалиностойкость) - это способность материала противостоять коррозионному разрушению под действием воздуха или других газовых сред при высоких температурах.

К жаростойким относят стали, содержащие алюминий, хром, кремний. Такие стали не образуют окалины при высоких температурах. Например, хромистая сталь, содержащая 30% Сr, устойчива до 1200°С. Введение небольших добавок алюминия резко повышает жаростойкость хромистых сталей. Стойкость таких материалов при высоких температурах объясняется образованием на их поверхности плотных защитных пленок, состоящих в ос­новном из оксидов легирующих элементов (хрома, алюминия, кремния). Область применения жаростойких сталей — изготовление различных деталей нагревательных устройств и энергетических установок.

Жаропрочные стали. Некоторые детали машин (двигателей внутреннего сгорания, паровых и газовых турбин, металлургического оборудования и т. п.) длительное время работают при больших нагрузках и высоких температурах (500—1000°С). Для изготовления таких деталей применяют специальные жаропрочные стали. Жаропрочность – это способность материала выдерживать механические нагрузки без существенных деформаций высоких температурах. К числу жаропрочных относят стали, содержащие хром, кремний, молибден, никель и др. Они сохраняют свои прочностные свойства при нагреве до 650°С и боле Из таких сталей изготовляют греющие элементы теплообменной аппаратуры, детали котлов, впускные и выпускные клапаны автомобильных и тракторных двигателей. В зависимости от назначения различают клапанные, котлотурбинные, газотурбинные стали, а также сплавы с высокой жаропрочностью.

Вопросы для самоконтроля:

1. Расшифровать марки нержавеющих, жаропрочных и жаростойких сталей:

Х13(ЭЖ1), Х18(ЭИ229), ОХ17Т(ЭИ645), Х17Н2(ЭИ268) Х18Н9(ЭЯ1), 0Х18Н9(ЭЯО), 2Х18Н9(ЭЯ2), 2Х/ЗН4Г9(ЭИ100), Х18Н9Т(ЭЯ1Т), 0Х18Н12Б(ЭИ402), Х15Н9Ю(ЭИ904).

2. Опишите свойства и применение нержавеющих, жаропрочных и жаростойких сталей.

3. Определите какие из перечисленных выше марок сталей относятся к:

• Нержавеющим;
• Жаропрочным;
• Жаростойким.

 

Лакокрасочные материалы.

Лакокрасочные покрытия применяют для защиты металлических и неметаллических изделий и конструкций от разрушающего воздействия (коррозии и гниения) внешней среды.

Образующаяся пленка характеризуется хорошей адгезией (сцепляемостью) с окрашиваемой поверхностью, механической прочностью, эластичностью и стойкостью против действия внешней среды (воды, газа и т. д.).

Масляные краски представляют собой суспензии, приготовленные тщательным растиранием минеральных или органических пигментов в маслах, которые служат пленкообразователями. Пигменты придают краске соответствующую расцветку. Ими являются окись цинка, свинцовые белила, охра и т. д. Растительные масла варят с добавкой сиккативов окислов кобальта, марганца и др. Полученное масло называют олифой. Вещества, применяемые для ускорения процесса сушки, называют сиккативами. В состав масляной краски входят наполнители (тальк, каолин) для повышения прочности и стойкости слоя краски. Высохшая масляная краска в условиях переменной влажности хорошо защищает металл от коррозии, так как даже проникшая на некоторую глубину влага в процессе высыхания пленки удаляется.

Лаки — это растворы естественных или синтетических смол в раз­личных растворителях.

Эмалевые краски (или эмали) — это растворы лаков в органических растворителях с добавкой пигментов.

Для получения прочного сцепления лакокрасочного покрытия на поверхность наносят грунтовочный слой (грунтовку). Состав и вид грунтовки выбирают в зависимости от материала грунтуемой поверхности и вида краски. Наносят грунтовочный слой краскораспылителем в окрасочной камере. Сушат грунтовку в термокамерах при температуре 100— 110°С в течение 0, 5—1, 5 ч или при комнатной температуре не менее 48 ч.

Шпаклевки представляют собой пасты, которые наносят специальным инструментом — шпателем. Состав шпаклевок зависит от вида применяемой краски. Наиболее часто применяют шпаклевку, в состав которой входят в определенной пропорции мел, олифа и малярный клей. После высыхания шпаклевки поверхности ее выравнивают пемзой и зачищают наждачной бумагой, промывают водой и сушат.

Древесные материалы используют в качестве конструкционного материала в различных отраслях промышленности (автомобильной, мебельной, сельскохозяйственном машиностроении и др.). Достоинствами древесины является высокая удельная прочность, хорошее сопротивление ударным и вибрационным нагрузкам, малая теплопроводность и низкий температурный коэффициент линейного расширения (в 2-3 раза меньше, чем у стали). Древесина стоика к кислотам, солям, маслам. К недостаткам древесины относятся: гигроскопичность, что является причиной нарушения стабильности формы изделий; отсутствие огнестойкости; анизотропия механических свойств. Основные древесные материалы это - клен, лиственница, береза, бук, сосна, ель.

Фанера — это древесный слоистый материал, получаемый путем склеивания по толщине трех и более, слоев лущеного шпона при взаимно перпендикулярном расположении волокон древесины. Лущеным шпоном называют тонкий лист древесины (0, 3—3 мм), получающийся в результате срезания слоя с вращающейся деревянной чурки.

Прессованная древесина получается при прессовании в металлических формах брусков и досок.

Древесностружечные плиты изготовляют горячим прессованием древесной стружки со связующим составом их применяют в строительстве, при производстве мебели и т. п.

Древесноволокнистые плиты изготовляют из размельченной древесины с добавками связующих составов применяют в строительстве, для отделки автобусов, вагонов и т. д.

Изоляционные материалы — это органические и неорганические вещества, обладающие огнестойкостью и малой тепло- и электропроводно­стью. Они применяются для изоляции находящихся под током деталей машин и электропроводов.

Бумага — листовой материал, изготовленный из растительных волокон и целлюлозы.

Целлюлоза — растительные волокна, очищенные от смол и других компонентов.

Картон — специально обработанная толстая бумага толщиной 0, 25—3 мм. Бумагу и картон применяют как прокладочный и изоляционный мате­риал.

Фибра — разновидность бумажного материала, изготовляют ее из бумаги, пропитанной раствором хлористого цинка ее применяют для изго­товления шайб, прокладок и втулок.

Асбест — естественный волокнистый белый минерал, состоящий из кремнезема и небольших количеств окиси железа и окиси кальция. Из асбеста делают волокно, нити, шнуры, ткани с примесью хлопка и чисто асбестовые ткани, листовые и прокладочные асбестовые материалы, асбестовую бумагу, картон.

Паронит — листовой материал из асбеста, каучука и наполнителей. Применяют для уплотнения водяных и паровых магистралей, для уплотнения, трубопроводов и арматуры для нефтепродуктов: бензина, керосина, масла.

Войлок — листовой пористый материал, изготовленный из волокон шерсти, который используют для набивки сальниковых уплотнений и изготовления прокладок.

Минеральная, вата — продукт переработки металлургических или топливных шлаков. Служит для изоляции поверхностей с низкими и высокими температурами нагрева. Применяются в качестве изоляционного материала

Изоляционная прорезиненная лента представляет собой суровую тонкую хлопчатобумажную ткань (миткаль), пропитанную с одной или двух сторон липкой сырой резиновой смесью.

Липкая изоляционная лента — это пленочный пластик, покрытый слоем перхлорвинилового клея.

Углеграфитовые антифрикционные материалы предназначены для работы без смазки в качестве подшипниковых опор, уплотнительных устройств и других трущихся деталей в интервале температур от -200 до +2000°С при скоростях скольжения до 100 м/с и в агрессивных средах.

Марки: АМС-1, АМС-3. АМС-5;

Контрольные вопросы

Задание: дайте правильное определение следующим понятиям

1.Асботекстиль	1.Это высокомолекулярные соединения, имеющие линейную, разветвленную или пространственную структуру
2.Капрон	2.Это длинная цепь, состоящая из отдельных звеньев, однотипных по химическому составу и строению или разнотипных
3. Молекула полимера	3.Молекулы связанные слабым межмолекулярными силами, позволяющими размягчаться при нагревании и твердеть при охлаждении
4.Органическое стекло	4.Молекулы соединенные межмолекулярными силами, которые связаны химически
5.Отвердители	5.Влаго- и газонепроницаем, не набухает в воде, эластичен, устойчив к кислотам и щелочам.
6.Пластик	6.Это бесцветный прозрачный материал, водостойкий, электроизоляционный. Стоек и пластичен к щелочам и кислотам.
7.Полимеры	7.Это полимеры, состоящие из углерода и фтора, непрозрачные, химически стойкие
8.Полистирол	8.Это термопластический материал, непрозрачный, твердый, стойкий, водостойкий
9.Полиэтилен	9.Это пластмасса на основе фенолоформальдегидных смол с добавкой наполнителей
10.Реактопласты	10.Это мягкий материал, имеющий незначительное относительное удлинение.
11.Текстолиты	11.Полиамид, удовлетворительная химическая стойкость, стойкость к щелочам и растворителям.
12.Термопласты	12.Это слоистый пластик, где в качестве наполнителя используется хлопчатобумажная ткань и формальдегидная смола
13.Фенопласты	13.Это жесткий материал, имеющий незначительное относительное удлинение
14.Фторопласты	14.Это слоистый пластик на основе асбестовой ткани, пропитанной формальдегидной смолой.
15.Эластик	15.Это (добавки) вещества, водимые для соединения полимерных молекул химическими связями

Ответы

 

Контрольная работа №2

Задание: дайте правильное определение следующим понятиям

Бумага	Это листовой материал из асбеста, каучука и наполнителей
Фибра	Это листовой пористый материал из волокон шерсти
Асбест	Это листовой материал из растительных волокон и целлюлозы
Паронит	Прорезиненная изоляционная лента, хлопчатобумажная ткань пропитанная с двух сторон липкой сырой резиной
Войлок	Это липкая лента, покрытая слоем перхлорвинилового клея
Миткаль	Это материал из бумаги, пропитанной раствором хлористого цинка
Пленочный пластик	Это естественный волокнистый минерал состоящий из кремнезема, окиси Fe (железа) и Cа (кальция)

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: