Тугоплавкие сплавы

Общепринято деление промышленных Титановые сплавы на 3 группы по типу структуры. К сплавам на основе a-структуры относятся сплавы с Al, Sn и Zr, а также с небольшим количеством b-стабилизаторов (0,5—2%). Ввиду незначительного количества или даже отсутствия в их структуре b-фазы они практически не упрочняются термической обработкой и поэтому относятся к категории сплавов средней прочности (sb = 700—950Мн/м2; или 70—95 кгс/мм2). Листовая штамповка этих Титановые сплавы возможна только вгорячую. Достоинства a-сплавов — отличная свариваемость, высокий предел ползучести и отсутствие необходимости в термической обработке, а также отличные литейные свойства, что важно для фасонного литья. Малолегированные a-сплавы, а также относимый к этой группе технический титан, имеющие предел прочности менее 700Мн/м2 (70 кгс/мм2), поддаются листовой штамповке вхолодную. Двухфазные a + b-сплавы — наиболее многочисленная группа промышленных Титановые сплавы Эти сплавы отличаются более высокой технологической пластичностью, чем a-сплавы, и вместе с тем могут быть термически обработаны до очень высокой прочности (sb = 1500—1800 Мн/м2, или 150—180 кг/мм2); они могут обладать высокой жаропрочностью. К недостаткам двухфазных сплавов следует отнести несколько худшую свариваемость по сравнению со сплавами предыдущей группы, так как в зоне термического влияния возможно появление хрупких участков и образование трещин, для предотвращения чего требуется специальная термическая обработка после сварки. Сплавы на основе b-структуры имеют наиболее высокую технологическую пластичность и хорошо поддаются листовой штамповке вхолодную; после старения приобретают высокую прочность; хорошо свариваются, но сварные соединения нельзя подвергать упрочняющей термической обработке из-за охрупчивания, что ограничивает применение сплавов этого типа. Другим недостатком (b-сплавов является сравнительно невысокая предельная рабочая температура — примерно 300 °С; при более высоких температурах большинство сплавов этого типа становится хрупким.

Вольфрам и его сплавы по-прежнему используются там, где присутствуют высокие температуры, но нужна однако высокая твёрдость и где высокой плотностью можно пренебречь[10]. Нити накаливания, состоящие из вольфрама, находят свое применение в быту и в приборостроении. Лампы более эффективно преобразовывают электроэнергию в свет с повышением температуры[9]. В вольфрамовой газодуговой сварке (англ.) оборудование используется постоянно, без плавления электрода. Высокая температура плавления вольфрама позволяет ему быть использованным при сварке без затрат.Высокая плотность и твёрдость позволяют вольфраму быть использованным в артиллерийских снарядах. Его высокая температура плавления применяется при строении ракетных сопел, примером может служить ракета «Поларис». Иногда он находит свое применение благодаря своей плотности. Например, он находит свое применение в производстве клюшек для гольфа. В таких деталях применение не ограничивается вольфрамом, так как более дорогой осмий тоже может быть использован.Молибден является самым часто используемым тугоплавким металлом. Наиболее важным является его использование в качестве усилителя сплавов стали. Применяется при изготовлении трубопроводов вместе с нержавеющей сталью. Высокая температура плавления молибдена, его сопротивляемость к износу и низкий коэффициент трения делают его очень полезным материалом для легирования. Его прекрасные показатели трения приводят его к использованию в качестве смазки где требуется надежность и производительность. Применяется при производстве ШРУСов в автомобилестроении.Тугоплавкие металлы и их сплавы привлекают внимание исследователей из-за их необычных свойств и будущих перспектив в применении.

Физические свойства тугоплавких металлов, таких как молибден, тантал и вольфрам, их показатели твёрдости и стабильность при высоких температурах делает их используемым материалом для горячей металлообработки материалов как в вакууме, так и без него. Многие детали основаны на их уникальных свойствах: например, вольфрамовые нити накаливания способны выдерживать температуры вплоть до 3073K.

Однако, их сопротивляемость к окислению вплоть до 500 °C делает это одним из главных недостатков этой группы. Контакт с воздухом может существенно повлиять на их высокотемпературные характеристики. Именно поэтому их используют в материалах, в которых они изолированы от кислорода (например лампочка).

Сплавы тугоплавких металлов — молибдена, тантала и вольфрама — применяются в деталях космических ядерных технологий. Эти компоненты были специально созданы в качестве материала способного выдержать высокие температуры (от 1350K до 1900K). Как было указано выше, они не должны контактировать с кислородом.

15. Механические устройства, применяемые для передачи энергии от ее источника к потребителю с изменением угловой скорости или вида движения, называют механическими передачами. Передавая механическую энергию, передачи одновременно могут выполнять следующие функции:

– понижать и повышатьугловые скорости, соответственно повышая или понижая вращающие моменты;

– преобразовывать один вид движения в другой (вращательное в возвратно-поступательное, равномерное в прерывистое и т.д.);

– регулировать угловые скорости рабочего органа машины;

– реверсировать движение (прямой и обратный ход);

– распределять работу двигателя между несколькими исполнительными органами машины.

В современном машиностроении применяются механические, пневматические, гидравлические и электрические передачи. В настоящем лабораторном практикуме рассматриваются наиболее распространенные из механических передач: передачи зацеплением – зубчатые, червячные, планетарные, волновые; передачи трением – фрикционные и ременные. В передачи зацеплением входят и цепные передачи.

В зависимости от способа соединения ведущего и ведомого звеньев бывают:

1. передачинепосредственного контакта – зубчатые, червячные, планетарные, волновые и фрикционные;

2. передачи с гибкой связью – ременные. Сюда относят и цепные передачи. Передачи с гибкой связью допускают значительные расстояния между ведущим и ведомым валами.

Особенности каждой передачи и ее применения определяются следующими основными характеристиками:

1. Мощностью на ведущем Р ₁ и ведомом Р ₂ валах.

2. Угловой скоростью ведущего ω₁ и ведомого ω₂ валов (рис.1.1).

Эти две основные характеристики необходимы для выполнения проектного расчета любой передачи.

Все передачи трением имеют повышенный износ рабочих поверхностей, так как в них неизбежно проскальзывание одного звена относительно другого.

Основные параметры – параметры входного и исходного вала – мощность P (квт) и частота обращения n (мин^-)

Производныепараметры:

В зависимости от параметроввходного и исходноговаловпередачиподразделяются на:

редукторы - уменьшают частоту обращения от входного вала к выходному (n ₁ > n ₂) и увеличиваюткрутящий момент (понижающиепередачи);

мультипликаторы – увеличивают частоту обращения от входного вала к исходному (n ₁ < n ₂) и уменьшают момент, которыйкрутит, (повышающиепередачи).

Механическая передача - механизм, превращающий кинематические (n) и энергетические параметры (P) двигателя в необходимые параметры рабочей машины.

Двигатели работают в узком диапазоне частот обращения и моментов, рабочие машины - в широком.

Дата добавления: 2015-06-04