Что такое дендритная ликвация

Ликвация

Ликвация — неоднородность химического состава литейного сплава в различных частях отливки, возникающая при ее затвердевании, из-за различной растворимости отдельных компонентов сплава в его жидкой и твердой фазах. Различают дендритную и зональную ликвацию. Дендритная ликвация — это химическая неоднородность, проявляющаяся в пределах одного дендрита — кристалла древовидной (ветвистой) формы. Причиной ее является так называемая избирательная кристаллизация, вследствие которой оси дендритов, растущие первыми, содержат меньше примесей, а затвердевающая позже между осями часть расплава обогащается этими примесями, что и приводит к неоднородности химического состава в различных частях каждого дендрита.

Зональная ликвация — химическая неоднородность в отдельных объемах отливки, т. е. различие химического состава в разных ее частях, возникающая в результате как избирательной кристаллизации, так и процессов перемещения ликвирующих элементов вместе с жидкой фазой из одной части отливки в другую при ее затвердевании. Так, более тяжелые примеси могут концентрироваться в нижней, а более легкие — в верхней частях отливки (ликвация по плотности), легкоплавкие компоненты литейных сплавов, затвердевающие в последнюю очередь (при более низких температурах), оттесняются в среднюю часть стенки отливки, что приводит к образованию разновидности зональной ликвации — осевой ликвации. Эта ликвация называется также прямой, в отличие от обратной, при которой в центральной части тела отливки содержатся более тугоплавкие компоненты, а легкоплавкие при кристаллизации вытесняются на ее поверхность.

Ликвация приводит к неоднородности механических и других эксплуатационных свойств литых деталей, вызывает их преждевременный износ и разрушение. Дендритную ликвацию в большинстве случаев удается устранить термической обработкой отливок, при которой за счет диффузионных процессов происходит выравнивание химического состава в пределах каждого кристалла (дендрита). Однако устранить образовавшуюся в отливке зональную ликвацию практически невозможно, поэтому стремятся предупреждать ее образование, создавая технологичные конструкции отливок, с равномерной толщиной стенок и без массивных узлов, вводя в сплавы добавки, уменьшающие ликвацию, применяя ускоренное охлаждение отливок.

Источник

Что такое дендритная ликвация

Ликвация – это неоднородность отливки по составу.
В литых сплавах можно наблюдать кристаллы разного состава. В некоторых сплавах во время кристаллизации может возникнуть ликвация либо в микромасштабе (дендритная ликвация), либо в боль¬шем масштабе, таком как масштаб отливки или слитка (макроликвация).

а	б

Рисунок 1. Дендритная структура на изломе образца силумина Al-5%Si, стереомикроскоп (а) и дендритная ликвация в том же силумине, шлиф, оптический микроскоп (б); литье в землю.

Если диффузия растворенного вещества в твердом теле затруднена (рис. 2, а), то зародыши с содержанием растворен¬ного вещества Х_а растут путем прибавления концентрических слоев, которые все более обогащаются растворенным веществом на поверхности раздела (рис. 2, б). При температуре Т жидкость находится в равновесии с твердым телом S. Таким образом, концентрация внутри твердого тела меняется от Х₀ до X, а ее среднее значение равно X’.

Рисунок 2. Схема кристаллизации при затрудненной диффузии (Шредер А., Розе А. Металлография железа. ).

Такой вариант кристаллизации показан для сплава Al-Cu. На рис.3 показана структура этого сплава в литом состоянии, без какой-либо термической обработки. Белые участки – это участки дендритов, закристаллизовавшиеся первыми. В них можно различить дендритные оси 2-х порядков, состав их, конечно, может несколько отличаться, но по микроструктуре этого не видно. Кроме центральной белой можно выделить еще 2-3 зоны внутри каждого зерна по цвету. На увеличенной фотографии видно несколько лучше (рис.3,б). Кристаллизация шла вокруг первичного дендрита слоями. Всего визуально можно выделить 3 зоны (номера на рис. 3,б), плюс в границах (междендритное пространство) есть еще что-то.

а	б

Рисунок 3. Дендритная ликвация в сплаве Al-4%Cu.

Если диффузия растворенного вещества в твердом теле пол¬ная, то затвердевание сплава протекает по законам бинарных диаграмм состояния (рис.4.). Первые зародыши с содержанием раство¬ренного вещества Х₀ показаны схематически на рис. 4, б. Во время роста из них образуются кристаллы, обогащенные раство¬ренным веществом. Так как растворенное вещество быстро диффундирует по всему твердому телу, кристаллы всегда химически однородны и содержание в них растворенного вещества дается кривой солидуса S. При этом структура сплава более однородна и дендритной ликвации не видно (рис.5).

Рисунок 4. Схема кристаллизации при полной диффузии.

Рисунок 5. Структура силумина Al-5%Si; литье в кокиль

Микроликвация в стали 40ХН2МА показана на рис. 6. После литья сталь охлаждали достаточно быстро. В результате сформировались дендриты со структурой видманштетта (рис.6,а). В междендритных пространствах сконцентрировались примеси, в данном случае сульфиды (рис.6,б).

а	б

Рисунок 6. Ликвация в стали 40ХН2МА.

Чем плоха такая структура? После деформации, как правило, формируются волокна, вытянутые вдоль направления деформации (рис. 7,а). Этот дефект носит название полосчатость. Полосы разного цвета – это полосы разного состава. В процессе деформации между ними могут формироваться трещины (рис. 7,б).

а	б

Рисунок 7. Структура стали 40ХН2МА после осадки (а) и трещины, сформировавшиеся в процессе деформации.

Как бороться с ликвацией? Можно при помощи гомогенизирующего отжига. Ниже показана структура сплава после гомогенизации, закалки и старения. Ликвацию можно снизить (рис.8,а), а можно и практически убрать (рис.8,б). В последнем случае зерна сплава имеют несколько разный цвет. Это уже не ликвация. Зерна по-разному ориентированы в пространстве, и, следовательно, окрашиваются травящим реактивом по-разному. Выделения по телу зерна – упрочняющая фаза состава CuAl₂.

а	б

Рисунок 8. Структура сплава Al-4%Cu после закалки по различным режимам и старения.

Источник

Дендритная ликвация и ее влияние на свойства сплавов. Можно ли устранить дендритную ликвацию?

Ликвация – неоднородность химического состава сплавов, возникающая при кристаллизации.

Ликвация обусловлена тем, что сплавы, в отличие от чистых металлов, кристаллизуются не при одной температуре, а в интервале температур.При этом состав кристаллов, образующихся в начале затвердевания, может существенно отличаться от состава последних капель кристаллизующегося маточного раствора. Чем шире температурный интервал кристаллизации сплава, тем сильнее развивается ликвация, причем наибольшую склонность к ней проявляют те компоненты сплава, которые наиболее сильно влияют на ширину интервала кристаллизации (для стали – сера, кислород, фосфор, углерод). Ликвация оказывает, как правило, вредное влияние на качество металла.

Дендритная ликвация может быть ослаблена продолжительным нагревом затвердевшего сплава при температурах, обеспечивающих достаточную скорость диффузии (несколько ниже солидуса). После такого нагрева, называемого диффузионным отжигом или гомогенизацией, дендритная структура литого сплава уже не выявляется и сплав состоит из однородных кристаллов твердого раствора.

Диффузионный отжиг – это термическая обработка, при которой главным процессом является устранение последствий дендритной ликвации.

Слитки из углеродистых сталей обычно не подвергают диффузионному отжигу, так как в них при нагреве под горячую обработку давлением из-за быстрой диффузии углерода в аустените дендритная ликвация успевает исчезнуть. Диффузионному отжигу подвергают слитки легированной стали с целью уменьшения дендритной или внутрикристаллитной ликвации, которая повышает склонность стали, обрабатываемой давлением, к хрупкому излому, к анизотропии свойств и возникновению таких де­фектов, как шиферность (слоистый излом) и флокены (тонкие; внутренние трещины, наблюдаемые в изломе в виде белых овальных пятен).

Дендритная ликвация понижает пластичность и вязкость легированной стали. Поэтому слитки и крупные отливки нередко подвергают гомогенизирующему или диффузионному отжигу. Нагрев при диффузионном отжиге должен быть до высоких температур 1100-1200°С, так как только в этом случае более полно протекают диффузионные процессы, необходимые для выравнивания в отдельных объемах состава стали. Диффузия наиболее интенсивно протекает в начале выдержки, заметно снижаясь с течением времени. Поэтому во избежание образования большого количества окалины, уменьшения расхода топлива и увеличения производительности печей выдержка должна быть минимальной, обычно 15-20 ч. После выдержки садку охлаждают до 800-820°С в печи, а далее на воздухе.

Во многих случаях для уменьшения дендритной ликвации не проводят специального диффузионного отжига, а выполняют более высокий и длительный нагрев для горячей деформации. В результате диффузионного отжига получается крупное зерно. Этот недостаток устраняется при последующей обработке слитка давлением или в процессе последующей термической обработке.

Диаграмма состояния эвтектического типа для сплавов с частичной растворимостью одного компонента в другом в твердом состоянии. Атомы каких химических элементов образуют диаграммы такого типа? Постройте кривую охлаждения доэвтектического сплава и объясните превращения.

Рис. 19. Диаграмма состояния системы, компоненты которой образуют ограниченные твердые растворы и эвтектику.

Вполне аналогично рассмотренному будет протекать кристаллизация сплавов, ордината которых проходит правее точки b1, но левее точки b0.

При этом с понижением температуры из β-твёрдого раствора начнут выделяться α-кристаллы. Составы α и β фаз будут изменяться согласно линиям предельной растворимости аа0 и bb0.

Рис. 20. К кристаллизации сплавов, ордината которых проходит через эвтектическую горизонталь.

Кристаллизация заэвтектических сплавов, ордината которых проходит между точками е и b, протекает аналогично кристаллизации доэвтектических сплавов, рассмотренных на примере сплава 2. Только ниже линии ликвидуса вместо α-кристаллов выделяются β-кристаллы, из которых при дальнейшем охлаждении согласно кривой bb0 будут выделяться α-кристаллы.

В отличие от кристаллов, выпадающих непосредственно из жидкого расплава до достижения эвтектической температуры и получивших название первичных, кристаллы, выделившиеся из твёрдого раствора, называют вторичными. В рассматриваемом случае их обозначают символами αII и βII.

Из изложенного ясно, что в эвтектическом сплаве, т.е. сплаве 3 (рис. 20), ордината которого проходит через эвтектическую точку е, затвердевание жидкости начинается непосредственно одновременным выделением из нее α и β-твердых растворов. Таким образом, сразу начинается трехфазное превращение Ж↔α+β, за которым следует двухфазное равновесие α↔β. Смесь одновременно закристаллизованных двух твердых растворов α и β называют эвтектической смесью или просто эвтектикой.

Для уяснения особенностей распада фаз α и β, обусловленного понижением температуры и сопровождающегося выделением фаз βII и αII, подчеркнем следующее. При охлаждении доэвтектических сплавов в результате неизбежного распада имеющейся в них β-фазы (заметим: присутствующей в эвтектике и в виде вторичной фазы βII) также образуется и вторичная α-фаза (αII). Эта фаза сливается с окружающими ее зернами первичной фазы α и в виде самостоятельной структурной составляющей в сплавах не наблюдается. Поэтому на диаграмме состояния отмеченная особенность выделения αII не указывается.

То же самое можно сказать и о фазе βII при кристаллизации заэвтектических сплавов.

Рис. 21. Схема структур сплавов 1, 2 и 3 (см. рис.19, 20) при комнатной температуре.

Вторичные кристаллы αII и βII, выделяющиеся из эвтектических составляющих, объединяются с соответствующими фазами эвтектики и поэтому структурно не обнаруживаются.

Структуры некоторых сплавов приведены на рис. 21.

Рассматривая представленную на рис. 19 диаграмму состояния с точки зрения правила фаз, отметим следующие характерные особенности. Очевидно, что трехфазовому превращению Ж↔α+β, т.е. одновременному выделению твердых фаз α и β из раствора Ж, насыщенного обоими компонентами, должны предшествовать двухфазные равновесия Ж↔α и Ж↔β.

Как только для составов, расположенных между точками a и b, температура понизится до эвтектической, достигается некоторое новое предельное состояние жидкости: она становится насыщенной одновременно обоими видами кристаллов. Таким образом, в равновесии оказываются три фазы постоянного состава: α- и β- кристаллы, составы которых соответствуют точкам a и b, и жидкость эвтектического состава. Вариантность двухкомпонентной системы, находящейся в трех фазах, равна нулю: C=3-3=0. Поэтому эвтектическое превращение протекает при постоянной температуре.

рис 21

Рассмотрим построение ДС на примере сплава из 2-х взаимнонерастворимых в твердом состоянии компонентов, химически не взаимодействующих, но неограниченно растворимых в жидком состоянии. Таким примером может служить система Pb-Sb. Строим кривые охлаждения для ряда сплавов:

Источник

Дендритная ликвация

Сплавы (за исключением эвтектических) в отличие от чистых металлов кристаллизуются не от конкретной температуры, а в интервале температур. Поскольку примеси и легирующие элементы преимущественно снижают температуру кристаллизации, то дендритные оси, образованием которых при более высоких температурах начинается кристаллизация, кристаллизуются с чистого металла. С понижением температуры кристаллизации атомы примесей и легирующих элементов вытесняются осями в межосевые промежутки, где при более низких температурах завершается кристаллизация.

Чем шире температурный интервал кристаллизации, тем больше склонность сплава к дендритной ликвации. Ликвация является нежелательным явлением, поскольку создает неоднородность свойств изделий. В частности, дендритная ликвация вызывает охрупчивание слитков, крупных отливок вследствие скопления вредных примесей в межосевых промежутках, на границах дендритных кристаллитов. Дендритную ликвацию можно уменьшить или устранить, проводя гомогенизирующий отжиг изделий.

Для измельчения дендритной структуры сталей и сплавов проводится воздействие на пограничной слой кристалл—жидкость. Воздействие достигается использованием ультразвуковых колебаний на жидкий металл, использованием разнообразных по составу модификаторов, специальных инокуляторов, воздествием магнитных и электрических полей.

Связанные понятия

300 К) полупроводниковых приборов. Удельная электрическая проводимость σ при 300 К составляет 10−4−10

10 Ом−1·см−1 и увеличивается с ростом температуры. Для полупроводниковых материалов характерна высокая чувствительность электрофизических свойств к внешним воздействиям (нагрев, облучение, деформации и т. п.), а также к содержанию структурных дефектов и примесей.

Диагра́мма фа́зового равнове́сия (диаграмма состоя́ния) желе́зо—углеро́д (иногда эту диаграмму называют «диаграмма железо—цементит») — графическое отображение фазового состояния сплавов железа с углеродом в зависимости от их химического состава и температуры.

Наблюдается на перитектических диаграммах с сильно различающейся температурой растворения фаз, например, алюминий-хром/цирконий/скандий.

Источник

Дендритная ликвация и методы ее устранения

Анализ диаграммы состояния железа-цементита, характеристика структуры этого сплава при комнатной температуре. Описание режима упрочняющей термической обработки и природы упрочнения. Экономические преимущества использования пластмасс в машиностроении.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Контрольная работа по материаловедению

Выполнил: Моргунов В.А.

Проверил: Колобов М.Ю

пластмасса машиностроение сплав цементит

Объясните сущность явления дендритной ликвации и методы ее устранения?

Какими стандартными характеристиками механических свойств оценивается пластичность металлов и сплавов? Как они определяются?

Вычертите диаграмму состояния железо-цементит, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 1,2%С. Какова структура этого сплава при комнатной температуре и как такой сплав называется?

Для поршней двигателя внутреннего сгорания, работающих при температурах 200-250° С, используется сплав АЛ1. Расшифруйте состав и укажите способ изготовления деталей из данного сплава. Опишите режим упрочняющей термической обработки и кратко объясните природу упрочнения

Приведите обоснование технико-экономических преимуществ использования пластмасс в машиностроении. Основные области их эффективного применения

Список используемой литературы

Ликвация любого вида является нежелательным процессом, т.к. ухудшает многие свойства (механические, коррозионную стойкость и др.) сплава как в состоянии полуфабриката, так и в готовом изделии.

Внутрикристаллическая (дендритная) ликвация обнаруживается в зернах кристаллических фаз переменного состава, т.е. в зернах твердых растворов. Известно, что такие фазы являются наиболее распространенными во многих важных в технике сплавах (рис. 1).

Рис. 1. Дендритная ликвация

Как видно из рис. 1 дендритная ликвация происходит в пределах отдельных кристалликов как результат разной растворимости того или иного элемента в твёрдой фазе. Дендрит имеет древовидное строение, при котором отчетливо видны оси дендритов и междендритное пространство. При дендритной ликвации содержание элементов в теле дендрита и междендритном пространстве различное.

Общеизвестно, что при кристаллизации сплавов с образованием твердого раствора химический состав кристаллов неодинаков с химическим составом жидкой фазы. Кристаллизация сплава происходит в интервале температур, и при этом химический состав обеих фаз переменен.

Механизм кристаллизации при этом диффузионный, избирательный. Изменение составов жидкой и твердой фаз осуществляется за счет диффузионных процессов. При очень медленном охлаждении, что будет наибольшим приближением к равновесному процессу кристаллизации, состав кристаллов твердого раствора только в последний момент станет соответствовать исходному составу сплава. При этом каждое зерно твердого раствора по своему объему химически неоднородно. Такое отсутствие внутрикристаллической ликвации обусловлено достаточно полным протеканием диффузии атомов компонентов в решетке твердого раствора в процессе кристаллизации. В реальных условиях производства сплавов слитки (отливки) наиболее часто охлаждаются ускоренно. Тогда диффузионные процессы в твердом растворе не успевают выравнивать кристаллизацию компонентов по объему растущих зерен в соответствии с равновесной линией солидуса диаграммы состояния системы, и химический состав кристаллов оказывается по сечению неоднородным.

Поскольку кристаллизация сплава происходит путем образования дендритов, и они имели химическую неоднородность, то зерна твердого раствора, возникшие на их основе, также окажутся неоднородными по составу.

Центральные оси дендритов (зерна), кристаллизующиеся в первую очередь, будут содержать меди меньше, чем оси дендритов более высоких порядков и междуосные объемы, кристаллизующие позднее. Распределение второго, более тугоплавкого компонента Ni будет обратным, а именно: сердцевина дендритов и тем самым центральные участки зерен оказываются более обогащенными им по сравнению с периферийными участками.

Сплав с внутрикристаллической ликвацией имеет пониженную пластичность и низкую стойкость против коррозии. Микроучастки сплава разного состава при обработке давлением в горячем состоянии (прокатка, прессование и др.) располагаются слоями, отчего возникает строчечная структура, обладающая, как известно, заметной анизотропией свойств.

Внутрикристаллическая ликвация будет проявляться тем сильнее, чем больше различаются химические составы жидкой и твердой фаз, т. е. чем больше расстояние до горизонтали между линиями ликвидуса и солидус диаграммы состояния системы.

Естественно, что степень развития внутрикристаллической ликвации также сильно зависит от скорости охлаждения. Увеличение скорости охлаждения повышает переохлаждение сплава в процессе его кристаллизации и замедляет диффузионные процессы, особенно в кристаллах твердого раствора. Следовательно, чем быстрее охлаждается сплав, тем более развита в нем внутрикристаллическая ликвация. Однако замечено, что в некоторых сплавах при очень высоких скоростях охлаждения внутрикристаллическая ликвация ослабляется. Это явление объясняется тем, что в этих условиях диффузионный (избирательный) механизм кристаллизации постепенно заменяется беpдиффузионным, когда растущие кристаллы присоединяют к себе все атомы компонентов из жидкой фазы окружающей кристалл. Тогда химический состав кристаллов по всему своему объему оказывается равным химическому составу жидкой фазы и, следовательно, ликвация отсутствует.

Для уменьшения внутрикристаллической ликвации сплавы в виде слитков или отливок подвергают диффузионному отжигу (гомогенизации). Металл нагревают до возможно высокой температуры, чтобы только не допустить оплавления, и выдерживают длительное время. При этом в неоднородных по химическому составу зернах твердого раствора дополнительно развиваются процессы диффузии, в результате чего выравнивается их химический состав.

Способность металла сопротивляться воздействию внешних сил характеризуется механическими свойствами. Поэтому при выборе материала для изготовления деталей машин и аппаратов необходимо, прежде всего, учитывать его механические свойства: прочность, упругость, пластичность, ударную вязкость, твердость и выносливость. Эти свойства определяются по результатам механических испытаний, при которых металлы подвергают воздействию внешних сил (нагрузок). Внешние силы могут быть статическими, динамическими или циклическими (повторно-переменными). Нагрузка вызывает в твердом теле напряжение и деформацию.

Пластичность находится в прямой зависимости от химического состава материала. С повышением содержания углерода в стали пластичность падает. Большое влияние оказывают элементы, входящие в состав сплава как примеси. Олово, сурьма, свинец, сера не растворяются в металле и, располагаясь по границам зерен, ослабляют связи между ними. Температура плавления этих элементов низкая, при нагреве под горячую деформацию они плавятся, что приводит к потере пластичности.

Пластичность зависит от структурного состояния металла, особенно при горячей деформации. Неоднородность микроструктуры снижает пластичность. Однофазные сплавы, при прочих равных условиях, всегда пластичнее, чем двухфазные. Фазы имеют неодинаковые механические свойства, и деформация получается неравномерной. Мелкозернистые металлы пластичнее крупнозернистых. Металл слитков менее пластичен, чем металл прокатанной или кованой заготовки, так как литая структура имеет резкую неоднородность зерен, включения и другие дефекты.

Общая тенденция при испытании на пластичность методом растяжения (разрыва) одна: чем выше температура испытания образца металла или сплава, тем ниже характеристики прочности и выше характеристики пластичности. При достаточно высокой температуре пластичность может возрасти настолько, что становится возможной пластическая обработка металлов (прокатка, ковка и т. п.).

Испытания на разрывных машинах получили широкое распространение для конструкционных сталей, цветных металлов и их сплавов. Для испытания на растяжение применяют стандартные образцы. Машины для испытания снабжены прибором, записывающим диаграмму растяжения, т.е. изменение длины образца в зависимости от приложенной нагрузки. В испытании на растяжении определяются характеристики прочности (предел прочности, предел текучести) и характеристики пластичности.

К последним, как уже было сказано, относятся относительное удлинение, под которым понимают отношение приращения длины образца после разрыва к его первоначальной длине, выраженное в процентах:

и относительное сужение, под которым понимают изменение поперечного сечения до и после разрыва:

Сплав, содержащий 1,2%С называется инструментальной углеродистой заэвтектоидной сталью У12, ниже 727°С будет иметь перлитно-цементитную структуру.

Рис. 2 иллюстрирует охлаждение заэвтектоидной стали.

Основные фазы диаграммы:

Ниже линии солидус т. 2 сплав находится в твердом состоянии и является однофазным (аустенит). При дальнейшем охлаждении (2 > 3) аустенит просто остывает, не меняя состав, при 9000С Аустенит = 1,2%С, количество 100%.

Рис. 2. Кривая охлаждения заэвтектоидной стали, 1,2% С.

Ниже 7270С структура перлит + вторичный цементит в виде сетки, рис.2, например, при 1000С состав фаз феррита 0,01%С, цементита 6,67%С, рис.3:

Рис. 3. Микроструктура заэвтектоидной стали

Целью закалки является получение структуры однородного пересыщенного твердого раствора. Нагрев для закалки ведут до температур, при которых избыточные фазы растворяются в алюминии. После выдержки охлаждением в воде фиксируется структура пересыщенного твердого раствора. Сплавы имеют низкую прочность и высокую пластичность.

После естественного старения сплавы имеют высокую коррозионную стойкость и низкую чувствительность к хрупкому разрушению.

При нагреве зоны ГП растворяются в твердом растворе, атомы меди и других компонентов равномерно распределяются в пределах кристаллов твердого раствора, искажения решетки устраняются. После инкубационного периода процесс естественного старения повторяется, но у сплава снижается сопротивление коррозии. Это ограничивает применение обработки «на возврат».

Одним из направлений улучшения конструкций автомобилей и усовершенствования технологии их ремонта является применение материалов, более соответствующих данным требованиям. В ряде случаев все возрастающим и разнообразным требованиям уже не удовлетворяют металлы и другие материалы, и здесь незаменимыми оказываются пластмассы. Детали из последних получают с более высокими техническими показателями, они легче, проще в изготовлении и дешевле. Использование пластмасс при ремонте позволяет применять новые, эффективные технологические процессы для восстановления деталей и агрегатов автомобиля.

В целом применение пластмасс способствует совершенствованию конструкций машин и оборудования, повышению качества и снижению себестоимости продукции, обеспечивает рост производительности труда. Только в девятой пятилетке за счет пластмасс сэкономлено 1,2 млн. т черных и цветных металлов, 4,8 млн. м3 древесины и около 2,9 млн. т других традиционных материалов. Без пластмасс сегодня не обходится ни один вид транспорта, ни одна отрасль промышленности, строительство, сельское хозяйство. Там, где это экономически целесообразно и технически возможно, пластмассами будут заменяться цветные и легированные металлы. Этому способствуют имеющиеся у нас огромные сырьевые ресурсы для производства пластмасс: нефть, природные и промышленные газы, целлюлозы, а также продукты коксобензольной промышленности.

Масштабы применения пластмасс при изготовлении и ремонте автомобилей растут из года в год. Уже сейчас количество пластмассовых деталей на отдельных отечественных автомобилях (ГАЗ-24) достигает 350, а их общая масса 100 кг (ЛАЗ-695Б). Это пока преимущественно мелкие детали, не несущие больших нагрузок, например, декоративные, электротехнические, детали системы питания и отопления, тепло- и звукоизоляционные, фрикционные, кузовные, прокладочные и др.

Тенденция непрерывного увеличения применения пластмасс в автомобилестроении характерна и для зарубежной практики. На рис. 57 показан объем применения пластмасс в американской автомобильной промышленности.

Большую возможность для роста потребления пластмасс в автомобилестроении дает применение полимерных обивочных материалов, формование из пластмасс топливных баков, применение гальванически металлизируемых пластиков, изготовление капотов, крышек багажников и других панелей кузова.

В недалеком будущем следует ожидать серийного производства автомобилей с пластмассовыми кузовами и многими другими ответственными деталями, отформованными из пластиков. Такие автомобили будут намного легче и дешевле существующих и будут обладать более высокими эксплуатационными качествами. В частности, пластмассовые детали не подвержены коррозии и не требуют окраски, они обеспечивают лучшую термоизоляцию. Уже теперь в отечественной и зарубежной практике автомобилестроения известны такие примеры. К ним относятся: изготовление кузова автомобиля-самосвала на базе автомобиля ЗИЛ-130 (ЗИЛ-130Д) из ударопрочного стеклопластика, масса пластмассового кузова оказалась па 250 кг легче металлического; серийное производство в ГДР легкового автомобиля «Трабант-601» с кузовом из волокнита (феполо-формальдегидная смола с наполнителем в виде отходов хлопкового производства). Этот автомобиль четырехместный, его собственная масса всего лишь 615 кг. Считают, что автомобиль с кузовом из стеклопластика легче па 20-30% металлического.

Рис. 1. Расход пластмасс на одни легковой автомобиль:

При замене черных металлов литьевыми пластмассами трудоемкость изготовления деталей уменьшается в среднем в 5-6 раз. При замене цветных металлов пластмассами себестоимость деталей снижается в 4-10 раз.

Перспективно применение пластмассовых покрытий. Они надежно защищают металл от коррозии. Кроме того, пластмассовые покрытия придают изделиям красивый внешний вид.

Полимеры находят все более широкое применение для склеивания неметаллических деталей между собой и с металлическими.

Список используемой литературы

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Структурные составляющие и фазы во всех областях диаграммы и их определение. Кривая охлаждения и её описание с применением правила фаз для сплава содержанием углерода 0,4%. Режим термической обработки для детали винт. Микроструктура стали после ТО.

контрольная работа [83,1 K], добавлен 08.10.2015

Понятие и виды ликвации; причины возникновения и способы устранения. Методика измерения ударной вязкости. Составление диаграммы состояния железо-карбид железа. Механизм бейнитного превращения. Влияние температуры на изменение структуры и свойств стали.

контрольная работа [434,2 K], добавлен 03.09.2014

Формирование и обоснование процесса термической обработки втулки шлицевой карданного вала. Характеристика материала и описание технологических операций. Возможные дефекты закалки и принципы их устранения, используемые методы и приемы, оборудование.

реферат [314,0 K], добавлен 22.11.2016

контрольная работа [1,6 M], добавлен 02.03.2016

Сущность назначения резца и его применение. Анализ технологических свойств и химического состава быстрорежущих сталей. Этапы технологического процесса предварительной и упрочняющей термической обработки, выбор приспособлений, дефекты и их устранение.

курсовая работа [28,1 K], добавлен 11.12.2010

Источник