Материаловедение

Свойства и виды материалов

1. Резиновые материалы

Резина — это продукт химической переработки каучуков, получаемый в результате вулканизации. Наиболее распространенным вулканизатором является сера. В процессе вулканизации (нагрев в парах серы) линейная структура каучука превращается в пространственную вследствие того, что сера, вступая в реакцию с атомами углерода, имеющими до вулканизации двойные связи, соединяет макромолекулы. При вулканизации термопластичный пластик переходит в реактопласт с пространственной структурой.

Помимо каучука и вулканизатора, в состав резины входят:

  1. противостарители (антиоксиданты) — вещества, препятствующие окислению резины; они связывают кислород, продиффундировавший в резину (химические), или образуют защитные пленки, предохраняющие от окисления (физические) — парафин, воск;
  2. пластификаторы, облегчающие переработку резиновой смеси — парафин, вазелин и др.;
  3. наполнители — активные (сажа, оксиды кремния и цинка), участвующие в образовании трехмерной структуры и поэтому повышающие качественные свойства;
  4. инертные материалы (мел, тальк), вводимые для удешевления;
  5. красители минеральные или органические, выполняющие декоративную функцию. Кроме того, поглощая коротковолновую часть солнечного спектра, они задерживают световое старение резины.

В процессе эксплуатации резиновые изделия подвержены различным видам старения (световому, озонному, тепловому и др.). В результате старения происходят необратимые изменения свойств.

Повышение температуры снижает прочность резин, рабочая температура нетеплостойких резин не превышает 150°С, специальных термостойких — 320°С.

При низких температурах происходят превращение в стеклообразное состояние и потеря эластичных свойств. Резиновые изделия можно эксплуатировать при температуре от –30 до +80°С.

По назначению резины бывают общего назначения и специальные. К резинам общего назначения относятся НК, СКБ, СКС, СКИ: НК — на основе натурального каучука, СК — синтетические. К специальным резинам относятся маслои бензостойкие, теплостойкие, морозостойкие, светоозоностойкие, износостойкие и электротехнические.

Электротехнические резины подразделяют на электроизоляционные и электропроводящие. Электропроводность достигается введением в резину угольной сажи и графита.

Из резин общего назначения изготавливают ремни, рукава, транспортные ленты, прокладки (низкий модуль упругости определяет высокие виброгасящие свойства) и др.

2. Клеи

С помощью клеевых материалов можно соединять разнородные материалы, что при других видах соединений порой неосуществимо. Технология работ с клеевыми материалами позволяет получать конструкции сложной формы с меньшими трудовыми затратами.

Преимущество клеевых соединений заключается в том, что они более надежны и долговечны, длительно сопротивляются воздействию агрессивных сред и имеют высокую прочность.

К недостаткам клеев относятся их склонность к старению, относительно высокая стоимость и в ряде случаев — токсичность.

По физическому состоянию клеи представляют собой жидкости различной вязкости, пленки, порошки, гранулы на основе натуральных (природных) или синтетических клеящих веществ.

К группе природных относятся клеи животного, растительного и минерального происхождения. Клеи животного происхождения получают из белковых веществ, содержащихся в тканях, костях, крови и молоке животных. К ним относятся глютиновые, казеиновые, альбуминовые. Минеральные клеи — силикатные, асфальтовые, битумные. Синтетические клеи вырабатывают на основе синтетических смол, которые получают из простых веществ в результате сложных химических процессов.

По реактивной способности клеи могут быть:

  1. термореактивные;
  2. термопластичные;
  3. дисперсионные.

Термореактивные клеи отверждаются химическим путем, в результате чего образуется необратимый клеевой шов с повышенной теплои водоустойчивостью. Это карбамидоформальдегидные и фенолоформальдегидные клеи.

Термопластичные клеи способны под влиянием теплоты расплавляться, а после охлаждения вновь затвердевать, не изменяя химический состав. При последующем нагревании такие клеи снова расплавляются. К таким клеям относятся мездровый, костный, клеи-расплавы, нитроцеллюлозные, поливинилацетатные, поливинилхлоридные и др.

В зависимости от склеиваемых материалов выделяют клеящие материалы: для склеивания пенопластов и древесины; металлов и неметаллов; резины между собой и приклеивания ее к другим материалам; тканей и др.

Клеи должны удовлетворять следующим основным требованиям:

  1. обеспечивать высокую прочность клеевого соединения;
  2. иметь высокую стабильность и жизнеспособность при хранении;
  3. иметь высокий фактор диэлектрических потерь;
  4. быть влаго-, водои биологически стойкими, нетоксичными, простыми в употреблении, дешевыми;
  5. сохранять механическую прочность во времени;
  6. по цвету быть близкими к склеиваемым материалам.

3. Виды лакокрасочных материалов

Краски представляют собой смесь тонкоизмельченных пигментов и наполнителей с раствором пленкообразующих веществ. Используются они для получения непрозрачного покрытия, закрывающего текстуру поверхности окрашиваемого материала.

В зависимости от назначения различают краски для наружных и для внутренних работ. В зависимости от типа пленкообразователя и назначения их подразделяют на:

  1. клеевые — на основе водных растворов растительных и животных клеев;
  2. масляные — на основе высыхающих масел и синтетических полимеров;
  3. эмалевые — на основе лаков.

Клеевые краски готовятся на месте потребления. Масляные краски требуют длительного времени высыхания, поэтому в их состав вводят от 5 до 10% сиккативов для ускорения высыхания.

Промышленностью выпускаются краски масляные густотертые цветные (ГОСТ 8292–95). Это краски МА-025 и МА-015. Они выпускаются 17 цветов и предназначены для окрашивания металлических и деревянных поверхностей. Водоэмульсионные краски (ГОСТ 19214–80) выпускаются 10 цветов, используются внутри помещений для работы по дереву, штукатурке и другим пористым материалам.

Водно-дисперсионные краски (ГОСТ 20833–75) применяются для окраски зданий по кирпичным, бетонным, оштукатуренным, деревянным и другим пористым поверхностям. Выпускаются 17 цветов.

Эмали — это суспензия пигментов в лаках с добавлением пластификаторов и сиккативов. Назначение эмалей — непрозрачная отделка изделий из древесины. Масляные эмали используют для отделки изделий, выполненных из различных материалов:

  1. масляно-глифталевые эмали применяют для отделки интерьеров помещений, изделий из металла и дерева, эксплуатируемых внутри помещения;
  2. эмали фиксоль изготавливают на основе жирного масляного лака.

Эмалевые покрытия обладают высокой атмосферостойкостью и полузеркальным блеском:

  1. эмульсионные эмали — суспензия пигментов и эмульсии из лакомасляной основы и воды с добавлением органических растворителей и сиккативов;
  2. нитроцеллюлозные эмали — быстросохнущие, имеют хороший розлив и укрывистость, образуют блестящие покрытия;
  3. полиэфирные эмали по декоративным и прочностным качествам превосходят другие; обладают высокими прочностью, твердостью, блеском, свето-, тепло-, водои морозостойкостью;
  4. пентафталевые эмали применяют для окраски изделий, эксплуатируемых в атмосферных условиях;
  5. перхлорвиниловые эмали стойки к действию химических реактивов и атмосферостойки.

4. Процесс нанесения лакокрасочных покрытий

Процесс нанесения лакокрасочных покрытий состоит из следующих операций:

  1. подготовка поверхности к окрашиванию;
  2. нанесение лакокрасочных материалов;
  3. сушка.

Подготовка поверхности к окрашиванию включает очистку ее от грязи, масла, ржавчины, а также грунтование и шпаклевание. Обезжиривают поверхности водными растворами синтетических моющих средств (СМС): лабомидом, растворителями (ацетоном и уайт-спиритом). Наиболее производительно и безопасно использование водных растворов СМС. В этом случае обезжиривание поверхности деталей можно выполнять в моечных машинах. 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. Для достижения высокой чистоты отделки и заделки раковин, неровностей грунтованные поверхности шпаклюют. 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.

Окрашивают поверхности нанесением слоя краски с последующей сушкой. Краски наносят на поверхность пневматическими распылителями, установками безвоздушного распыления (рис. 1), оборудованием для окраски в электростатическом поле или малярной кистью.

оборудованием для окраски

Сушат окрашенные поверхности в естественных условиях (при комнатной температуре 15…25°С) или применяют для этой цели специальные устройства (сушильные камеры) с целью повышения температуры окружающей среды. Сушка в

естественных условиях происходит в течение 1…2 суток. Повышение температуры до 100…110°С ускоряет процесс сушки до 1…3 ч.

5. Древесные материалы

Древесина неоднородна по своему строению, внешнему виду и свойствам. Это зависит от направления волокон по отношению к стволу дерева. На поперечном разрезе (разрезе, перпендикулярном оси ствола) различают следующие его части:

  1. сердцевина — расположена в центре, представляет собой рыхлую ткань диаметром 2…5 мм;
  2. древесина — основная масса ствола, составляющая 90% его объема. Она состоит из ядра и заболони. Ядро примыкает к сердцевине и представляет собой мертвую, не участвующую в физиологических процессах центральную зону. Далее идет заболонь — живая зона древесины;
  3. кора — покрывает ствол снаружи; состоит из внутреннего лубяного слоя и наружного — корки. Корка служит для защиты дерева от внешних воздействий;
  4. камбий — тонкий, невидимый глазом слой между коркой и древесиной.

В лесной промышленности основным объектом заготовки является ствол дерева. Срубленные и очищенные от сучьев и ветвей стволы называют хлыстами. Хлысты в зависимости от размеров, пороков и качества распиливают на сортаменты, предназначенные для разных целей.

Основные хвойные породы сосна, ель, пихта, лиственница, кедр, тис, а также можжевельник.

Основные лиственные породы — дуб, ясень, граб, клен, бук, береза, ольха, липа, осина, орех, тополь, ива.

Структура древесины делится на макроструктуру и микроструктуру. Макроструктура — это та структура, которую можно увидеть невооруженным глазом или с помощью лупы. Главными макроскопическими признаками древесины являются заболонь, ядро, годичные слои, сердцевидные лучи, сердцевидные повторения, сосуды и смоляные ходы.

Под микроструктурой понимают структуру, которую можно выявить с помощью микроскопов, а также химическими и физическими методами.

Древесина хвойных пород отличается сравнительной простотой и правильностью строения, у древесины лиственных пород строение более сложное.

Химический состав древесины. Элементарный состав органической части древесины всех пород практически одинаковый. Абсолютно сухая древесина содержит 49…50% углерода; 43…44% кислорода; около 6% водорода; 0,1…0,3% азота.

Органическая часть древесины состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы (ее составляют пентозаны и гексозаны), лигнина, экстрактивных веществ (смолы, камеди, жиры, танниды, пектины и др.).

6. Прокладочные, уплотнительные и изоляционные и графитоугольные материалы

Прокладочные и уплотнительные материалы применяют для придания плотности и герметичности соединениям деталей машин и устранения возможного просачивания жидкости и прорыва газов.

Изоляционные материалы — это органические и неорганические вещества, обладающие огнестойкостью и малой теплои электропроводностью. Применяются они для изоляции находящихся под током деталей машин и электропроводов. Распространение получили следующие прокладочные и изоляционные материалы:

  1. бумага — листовой материал, изготовленный из растительных волокон и целлюлозы;
  2. целлюлоза — растительные волокна, очищенные от смол и других компонентов;
  3. картон — специально обработанная толстая бумага толщиной 0,25…3 мм. В зависимости от способа обработки он приобретает маслои бензостойкость, электрои термоизоляционность;
  4. фибра — разновидность бумажного материала, пропитанного раствором хлористого цинка. Отличается высокой прочностью и хорошо поддается механической обработке, маслои бензостойка. Недостаток фибры — значительная гигроскопичность, поэтому при увлажнении она деформируется. Фибры применяют для изготовления шайб, прокладок и втулок;
  5. асбест — естественный волокнистый белый минерал, состоящий из кремнезема и небольших количеств окиси железа и окиси кальция. Для него характерны высокая огнестойкость, а также малая теплои электропроводность, выдерживает температуру до 500°С. Из асбеста делают волокно, нити, шнуры, ткани с примесью хлопка и чисто асбестовые ткани, листовые и прокладочные асбестовые материалы, асбестовую бумагу, картон;
  6. паронит — листовой материал из асбеста, каучука и наполнителей; применяется для уплотнения водяных и паровых магистралей, а также трубопроводов и арматуры для нефтепродуктов: бензина, керосина, масла;
  7. войлок — листовой пористый материал, изготовленный из волокон шерсти. Воздушные поры в нем составляют не менее 75% объема. Войлок обладает высокими теплои звукоизолирующими, а также амортизирующими свойствами. Его используют для набивки сальниковых уплотнений и изготовления прокладок.

В машиностроении важны герметизация и уплотнение соединений деталей. Для этих целей служат различные герметики. Уплотняющая жидкая прокладка ГИПК-244 предназначена для герметизации неподвижных соединений деталей и сборочных единиц, работающих в водяной, пароводяной, кислотно-щелочной и маслобензиновых средах. Уплотнительная замазка У-20А предназначена для герметизации соединений в воздушной и водяной средах. Герметик эластосил 137-83

герметизирует неподвижные соединения в водяной, пароводяной, кислотно-щелочной и масляной средах. Анаэробный клей ДН-1 обеспечивает герметизацию соединений с зазорами до 0,15 мм.

Минеральная вата — продукт переработки металлургических или топливных шлаков. Служит она для изоляции поверхностей с низкими и высокими температурами нагрева. В качестве изоляционного материала применяют также плиты на основе минеральной ваты, проклеенной фенольной смолой или битумной эмульсией.

Изоляционная прорезиненная лента представляет собой суровую тонкую хлопчатобумажную ткань (миткаль), пропитанную с одной или двух сторон липкой сырой резиновой смесью. Липкая изоляционная лента — пленочный пластик, покрытый слоем перхлорвинилового клея. Толщина ленты 0,20…0,45 мм, ширина — 15…50 мм.

На основе графита получают графитоугольные материалы, из которых изготовляют скользящие электроконтакты, плавильные тигли, литейные формы, подшипниковые материалы и т.п.

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. К ним относятся:

  1. графитопластовые антифрикционные материалы на эпоксидно-кремнийорганическом связующем марок АМС-1, АМС-3, АМС-5;
  2. графитофторопластовые материалы на основе фторопласта-4 марок АФГМ, АФГ-80ВС, 7В-2А;
  3. антифрикционные графитизированные материалы марок НИГРАН и НИГРАН-В и др.

Углеграфитовые материалы с увеличенной механической прочностью применяют при повышенных температурах. Графит для электроэрозионной обработки выпускают в виде брусков марок ЭЭГ и ЭЭПГ; графит марок МГ, ГМЗ, ППГ используют для изготовления тиглей, оснастки вакуумных печей, нагревателей, защитных чехлов термопар, антикоррозионных и термостойких труб и др. Силицированный графит СГ-М, СГ-Т, СГ-П применяют для изготовления электронагревателей, работающих в окислительных газовых средах. Боросилицированный графит БСТ-ЗС предназначен для изготовления жаростойкой литейной оснастки. Графит для изготовления химической аппаратуры марок АТМ-1 и АТМ-1Т работает при температуре от –18 до +150°С.

7. Композиционные материалы

Композиционные материалы (композиты) представляют собой неоднородные системы, состоящие из двух или более фаз.

Один из компонентов, обладающий непрерывностью по всему объему, служит матрицей. Другой, разделенный в объеме композиции, является армирующим.

Матричными материалами могут быть металлы, сплавы, термореактивные или термопластичные полимеры, керамика или другое вещество. Армирующие компоненты — это мелкодисперсные порошки или волокнистые материалы различной природы. По виду армирующего материала композиты делятся на две основные группы — дисперсно-упрочненные и волокнистые.

Структура дисперсно-упрочненного композиционного материала представляет собой металлическую матрицу, в которой равномерно распределены мелкодисперсные частицы второго компонента.

В промышленности нашли применение следующие композиты:

  1. на основе алюминия — широко применяются в авиационной промышленности композиты типа САП (спеченный алюминиевый порошок), представляющие собой алюминиевую матрицу, упрочненную оксидными частицами Al2O3;
  2. на основе бериллия — предназначены для длительной работы при высоких температурах;
  3. на основе магния — обладают низкой плотностью, высокой длительной прочностью и высоким сопротивлением ползучести;
  4. на основе никеля и кобальта — предназначены для эксплуатации при высоких температурах — свыше 1000°С;
  5. волокнистые — матрица армирована высокопрочными волокнами (нитевидными кристаллами, проволокой и др.), воспринимающими нагрузку, вследствие чего и достигается упрочнение композита. Их свойства определяются природой материалов матрицы и волокна, а также способами армирования;
  6. стеклопластики применяют в авиационной промышленности для изготовления баллонов высокого давления;
  7. органопластики — самые легкие композиты; используются в качестве облицовочного материала;
  8. углепластики — наиболее перспективный вид композитов; применяются в авиационной и космической технике, автомобилестроении;
  9. боропластики — используются в силовых конструкциях;
  10. с углеродной матрицей — применяются для тепловой защиты дисков авиационных тормозов, химически стойкой аппаратуры;
  11. с металлической матрицей (алюминиевой, магниевой, титановой) — используются в авиационной промышленности, а также в качестве жаропрочного материала.

8. Абразивные материалы

В качестве абразивных материалов (абразивов) используют природные и искусственные вещества, обладающие высокой твердостью — карбиды, оксиды, нитриды, алмаз.

Абразивы предназначены для шлифования и полирования самых разнообразных материалов. Выполнение этих операций осуществляется абразивным порошком в свободном состоянии, абразивным инструментом (кругами, сегментами, брусками, шкуркой), в котором абразивные зерна соединены связкой (органической, керамической, металлической), и пастами, в состав которых, кроме абразивного порошка, входят вязкие смазывающие вещества. Абразивные порошки в зависимости от крупности, т.е. размера зерен основной фракции, подразделяют на:

  1. шлифзерно (2000…160 мк);
  2. шлифпорошки (125…40 мк);
  3. микропорошки (63…3 мк).

Наибольшее распространение в металлообработке получили электрокорунд Al2O3, карбид кремния SiC, СТМ — кубический нитрид бора — BN и алмаз.

Абразивная способность абразивов (оценивается массой сошлифованного эталонного материала — стекла — при одинаковом расходе абразива) примерно пропорциональна твердости (табл. 1).

Таблица 1

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ АБРАЗИВНАЯ СПОСОБНОСТЬ АБРАЗИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Материал Абразивная способность Твердость, HV
Алмаз 1,0 10 000
Кубический нитрид бора 0,58…0,60 9250
Карбид бора 0,50…0,60 4200
Карбид кремния 0,25…0,45 3500
Монокорунд 0,15…0,25 2300
Электрокорунд 0,14…0,16 2000

Электрокорунд получают плавкой из бокситов или глинозема. Выпускаются следующие его разновидности: нормальный, белый, легированный, монокорунд и сферокорунд. Нормальный электрокорунд содержит 92…96% Al2О3, его твердость 1900…2000 HV. Применяют его для изготовления кругов на органической связке и паст, используемых для обработки углеродистых незакаленных сталей, чугунов, цветных металлов.

Белый электрокорунд содержит 97…99% Al2O3. Твердость такого электрокорунда 2000…21 000 HV. Его применяют для изготовления кругов на органической связке и паст, используемых для обработки углеродистых, легированных, быстрорежущих сталей.

Монокорунд служит для обработки труднообрабатываемых сталей и сплавов. Из него изготавливают круги на керамической связке и шлифовальную шкурку.

Круги из легированных корундов рекомендуется применять для обработки закаленных сталей с высокой твердостью.

Инструмент из сферокорунда на различных связках используют для обработки мягких и вязких материалов: кожи, резины, пластмассы, цветных металлов.

Карбид кремния применяют для обработки чугуна, цветных металлов и неметаллических материалов.

Использование СТМ на основе алмаза позволяет повысить производительность обработки и улучшить качество обрабатываемых деталей.

9. Смазочные масла и смазки

Основной функцией смазочных материалов является уменьшение трения и устранение связанного с ним явления заедания движущихся частей деталей машин и механизмов. Смазочные материалы снижают также потери мощности на трение, отводят тепло и защищают смазываемые поверхности от действия веществ, вызывающих коррозию и ржавление. Во многих случаях смазочный материал является уплотняющей средой. В настоящее время основными смазочными материалами являются минеральные масла и смазки, получаемые из нефтяного сырья, пластичные смазки и смазочные охлаждающие жидкости.

Все минеральные масла по способу производства и составу разделены на четыре группы: дистиллятные, остаточные, смешанные и масла с присадками. По применяемым при обработке реагентам их делят на три основные группы: масла селективной очистки, сернокислой очистки и гидрогенизационной очистки. В зависимости от вязкости минеральные масла делятся на легкие, средние и тяжелые. По преимущественным областям применения все смазочные масла делят на следующие группы: индустриальные (велосит, вазелиновое, веретенное 2, ИС-12, сепаратное Т, ВНИИ НП-401, ИС-45, машинное СУ, ИСТ-11, цилиндровое 24 и др.); авиационные (МК-8, МС-14, МС-8, МК-22, МС-20Сп и др.); моторные (автотранспортное Асп-6, автомобильное АС-9,5, тракторное АК-15, дизельное Дп-8, дизельное Д-11, М-10Г, МТ-8п, М-19Д и др.); трансмиссионные (ТС-14,5, ТАД-17, арктическое ТСП3п-9, автомобильное, для редукторов троллейбусов и др.); вакуумные; для паровых и холодильных машин (цилиндровое 24, цилиндровое 52, ХА. ХА-23, ХФ-22-24 и др.); компрессорные (К-12, К-19, МК-22п, К-28 и др.); часовые и др.

Главными показателями качества и назначения минеральных масел являются вязкость, температура вспышки и застывания, стабильность против окисления, противокоррозионные свойства и др.

Пластичные смазки включают в себя жидкие масла и твердые загустители. Классифицируются они по основным областям применения. При этом выделяют антифрикционные смазки общего назначения (солидол); многоцелевые смазки; высокотемпературные (ВНПИ НП-214, ЦИАТИМ-221с. ВНИИНП-246, ПФМС-4С, ВНПП НП-225, НК-50 и др.);

низкотемпературные (МС-7), ГОП 54п, ЦИАТИМ-200 и др.); приборные смазки; смазки, стойкие к агрессивной среде; индустриальные (ИП-1, № 137, ЛС-1п и др.); специализированные автомобильные и ряд других.

10. Конструкционные масла и технологические жидкости

Конструкционные масла — это масла и жидкости, применяемые в качестве рабочих тел в гидропередачах, насосах, прессах, амортизаторах, холодильных системах и т.п. В зависимости от назначения они обладают специфическими свойствами, но должны быть нейтральными, защищать системы от коррозии, обладать смазывающими свойствами и стабильностью во времени. Среди них:

  1. АМГ-10 — для гидравлических устройств;
  2. АУ (веретенное масло) — для гидросистем, разжижения смазок в зимнее время, использования в качестве закалочной жидкости;
  3. вакуумные масла — для рабочей жидкости в вакуумных насосах;
  4. ВНИИНП-403 — для гидроприводов станков и автоматических линий.

В некоторых аппаратах, установках и узлах машин применяют хладоны и антифризы. Хладоны — хладагенты в холодильных системах; также используются в качестве растворителей в процессах очистки. Антифризы — незамерзающие жидкости для систем охлаждения. Антифризы приготовляют смешением этиленгликоля с водой. Образующаяся при замерзании антифриза рыхлая масса мало увеличивается в объеме по сравнению с жидким состоянием, поэтому система охлаждения не разрушается и не размораживается.

Выпускаемые промышленностью антифризы (Тосол-А40) содержат специальные антикоррозионные и смазывающие присадки. Антифриз — токсичная жидкость (пищевой яд).

Гидрофобизирующие жидкости предназначены для придания водоотталкивающих свойств тканям, бумаге, строительным материалам.

Технологические жидкости — это вспомогательные вещества, которые служат для ускорения технологических операций. К ним относят смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) — сульфофрезол, эмульсолы, ОСМ-3 и др.

СОЖ служат для облегчения процессов обработки металлов резанием или давлением в результате создания смазывающей пленки, уменьшения трения заготовки об инструмент и улучшения отвода тепла.

Сульфофрезол состоит из минерального масла с добавками фосфора, серы и хлора, которые вводят для активизации смазок. Под влиянием высоких температур и давлений, возникающих на контактных поверхностях инструмента с обрабатываемой резанием заготовкой, образуются химические соединения — фосфиды, сульфиды, хлориды, снижающие трение, что улучшает качество обработанной поверхности. При обработке резанием в зависимости от метода обработки, физических и механических свойств обрабатываемого материала и инструмента, а также режима резания применяют и другие смазочно-охлаждающие жидкости:

  1. водные растворы минеральных электролитов;
  2. минеральные, животные и растительные масла;
  3. керосин и растворы поверхностно-активных веществ (ПАВ) в керосине;
  4. масла с добавками твердых смазывающих веществ (графита, парафина, воска и др.);
  5. эмульсии.

Эмульсия водная — смазочно-охлаждающая жидкость, в состав которой в определенной пропорции входят вода; масло; ингибитор коррозии (нитрит натрия) — вещество, устраняющее или понижающее коррозионные свойства жидкости; ПАВ, повышающие смачивающие свойства жидкости, и эмульгаторы, способствующие длительному хранению эмульсии и предотвращающие ее разделение на воду и масло (желатин). Водную эмульсию широко применяют при черновой и получистовой обработках заготовок резанием, когда требуется сильное охлаждающее действие жидкости.

Одной из положительных особенностей смазывающеохлаждающих жидкостей является то, что молекулы жидкости, попадая в микротрещины поверхностного слоя обрабатываемой резанием заготовки, адсорбируются на поверхностях трещин и расклинивают их. Это приводит к уменьшению мощности резания (на 10—15%), резкому возрастанию стойкости режущего инструмента и улучшению качества обработанной поверхности изделия.

Моющие средства — синтетические моющие средства (СМС), растворяюще-эмульгирующие средства (РЭС) и растворители. Эти средства предназначены для очистки деталей

и изделий от различных загрязнений, мешающих проведению технологических операций.

СМС — это Лабомид-101, МЛ-52, МС-6, Темп-100. Их применяют в виде водных растворов при концентрации 5…20 г/т и температуре 50…85°С.

РЭС — это ДМ-15, Ритм. Их применяют для удаления прочных асфальто-смолистых отложений.

Растворители — ацетон, хлорированные углеводороды (трихлорэтилен, тетрахлорэтилен) — применяют в специальных процессах очистки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *