Что такое кристаллическая решетка
Как известно, все вещества состоят из частиц — атомов, которые могут располагаться хаотично или в определенном порядке. У аморфных веществ частицы расположены беспорядочно, а у кристаллических они образуют определенную структуру. Эта структура называется кристаллической решеткой. Она определяет такие характеристики вещества, как твердость, хрупкость, температура кипения и/или плавления, пластичность, растворимость, электропроводность и т. д.
Кристаллическая решетка — это внутренняя структура кристалла, порядок взаимного расположения атомов, ионов или молекул. Точки, в которых находятся эти частицы, называются узлами решетки.
Частицы удерживаются на своих местах благодаря химическим связям между ними. В зависимости от того, какой вид связи удерживает атомы или ионы данного вещества, в химии выделяют основные типы кристаллических решеток:
атомная (ковалентные связи),
молекулярная (ковалентные связи и притяжение между молекулами),
металлическая (металлические связи),
ионная (ионные связи).
Важно!
Не путайте эти два понятия — кристаллическая решетка и химическая связь. Тип решетки говорит о том, как расположены атомы/ионы в молекуле вещества, а тип связи — по какому принципу они между собой взаимодействуют.
Состав
Пермаллой относится к прецизионным сплавам, что означает строгое нормирование химического состава и его физико-механических характеристик. Состав этой группы материалов зафиксирован в ГОСТ 10994-74, там же указаны правила маркировки. Марка состоит из литерных обозначений легирующих компонентов и стоящих перед ними чисел, отражающих их массовую долю в сплаве.
Соответствие между буквами и химическими элементами следующее:
- Г – марганец;
- Х – хром;
- Н – никель;
- Д – медь;
- А – азот;
- Ф – ванадий;
- Б – ниобий;
- В – вольфрам;
- Е – селен;
- К – кобальт;
- Л – бериллий;
- М – молибден;
- Р – бор;
- Т – титан;
- Ю – алюминий;
- Ц – цирконий;
- П – фосфор;
- Ч – редкоземельные металлы.
Основным рабочим составом пермаллоя служит марка 79HM, у неё наибольшая магнитная проницаемость. В сплаве высокое содержание никеля и молибден в качестве легирующего компонента, который делает пермаллой более технологичным. Упрощается производственный процесс, материал становится более устойчив к механическим воздействиям, вырастает удельное электросопротивление, улучшается магнитная проницаемость соединения. У добавки молибдена есть отрицательный эффект – уменьшение индукции насыщения. Похожими особенностями в качестве улучшающего компонента обладает хром.
Марганец и кремний добавляют для увеличения удельного сопротивления. В сплавах с большой долей никеля для повышения электросопротивления и снижения темпа охлаждения в качестве легирующих добавок применяют хром, кремний, медь, ну и молибден, про который уже говорилось ранее.
Молекулярная кристаллическая решетка
Как и в предыдущей группе, в этой находятся вещества с ковалентными связями между атомами. Но физические характеристики этих веществ совершенно иные — они легко плавятся, превращаются в жидкость, растворяются в воде. Почему так происходит? Все дело в том, что здесь кристаллы строятся не из атомов, а из молекул.
Молекулярная кристаллическая решетка — это структура, в узлах которой находятся не атомы, а молекулы.
Внутри молекул атомы имеют прочные ковалентные связи, но сами молекулы связаны между собой слабо. Поэтому кристаллы таких веществ непрочные и легко распадаются.
Молекулярная кристаллическая решетка характерна для воды. При комнатной температуре это жидкость, но стоит нагреть ее до температуры кипения (которая сравнительно низка), как она тут же начинает превращаться в пар, т. е. переходит в газообразное состояние.
Некоторые молекулярные вещества — например, сухой лед CO2, способны преобразоваться в газ сразу из твердого состояния, минуя жидкое (данный процесс называется возгонкой).
Свойства молекулярных веществ:
небольшая твердость;
низкая прочность;
легкоплавкость;
летучесть;
у некоторых — наличие запаха.
Помимо воды к веществам с молекулярной кристаллической решеткой относятся аммиак NH3, гелий He, радон Rn, йод I, азот N2 и другие. Все благородные газы — молекулярные вещества. Также к этой группе принадлежит и большинство органических соединений (например, сахар).
Физические свойства
Износостойкость, как и коррозионная, сохраняется при повышенных температурах. Однако вследствие этого стеллит трудно обрабатывается. Температура плавления равна 1260–1300 °C.
Для ПР-ВЗК и ПР-ВЗК-Р максимальная температура наплавок – 750 и 800 °C соответственно. Данные сплавы характеризуются износостойкостью к влиянию механических нагрузок, химически активных сред, высоких температур, хорошо затачиваются.
Стеллит 6 устойчив к многим химическим и механическим факторам в обширном температурном диапазоне (до 950 °C), а также кавитационной коррозии и ударно вязок. Плавление происходит в диапазоне 1285–1410 °C. Плотность равна около 8,44 г/см3 (8,7 г/см3 по другим данным).
Стеллит 1 отличается немного сниженной вязкостью, что компенсируется повышенной устойчивостью к истиранию и пологой эрозии. Также по сравнению с прочими вариантами сплава более подвержен растрескиванию, поэтому требует более медленного охлаждения при наплавке. Плотность равна 8,7 г/см3, температурный диапазон плавления – 1190–1345 °C.
Стеллит 12 совмещает качества двух предыдущих типов. От первого он отличается лучшей устойчивостью к скольжению, трению, истиранию, пологой эрозии, термическому влиянию при стойкости к кавитации и высокой ударной вязкости. Предельная температура применения составляет 700 °C, а плавление происходит в интервале 1200-1365 °C. Плотность равна 8,5 г/см3.
Как было отмечено, параметры стеллита 21 в значительной степени определяются историей обработки. В любом случае он ориентирован на устойчивость к износу при истирании и скольжении. Более того, возможно существенное упрочнение поверхности при износе. Однако данный тип сплава плохо переносит истирание твердыми частицами. Кроме того, рассматриваемый сплав устойчив к термическому влиянию и ударам.
Стеллит может быть окрашен в антрацитово-серый, золотистый, красно-коричневый цвета и промежуточные оттенки. Блеск незначителен. Поверхность шероховата, что определяется технологией производства.
Плавление стеллена происходит в диапазоне 1285–1410 °C либо 1295-1480 °C. Как и стеллит, данные сплавы обладают устойчивостью к износу, кавитации, эрозии, истиранию, коррозии, абразивному и химическому влиянию.
Марки стали
Конструкционные сплавы, характеризующиеся обычным качеством и не содержащие легирующие добавки, обозначают символами «Ст». По цифре, следующей за буквами в наименовании марки, устанавливается объём в данном сплаве углерода (приводится в десятых долях). За цифрами могут следовать символы «КП»: по ним определяют, что над конкретным сплавом не полностью был проведён в печи раскислительный процесс, а следовательно, сталь относится к кипящей. Если в наименовании марки отсутствуют такие буквы, то стальной сплав принадлежит к спокойному.
Конструкционная высококачественная нелегированная сталь содержит в своём наименовании 2 цифры, устанавливающие усреднённое содержание в ней углерода (исчисляемая в сотых долях).
В маркировке легированных сплавов возможно указание следующих символов в виде букв: Х, С, Т, Д, В, Г, Ф, Р и других.
В начале наименования таких марок указываются цифры (одна либо две), определяющие содержащийся в сплаве объём углерода. Если цифры отсутствуют, значит, углерода содержится в подобных сплавах не выше 1%.
Символы, идущие за первыми цифрами наименования марки, раскрывают состав конкретного сплава. За буквами, приводящими сведения об определённом компоненте в составе сплава, могут следовать цифры. Если цифра стоит, то по ней устанавливается (в целых процентах) усреднённое содержание обозначенного буквой компонента, а если она отсутствует, то содержание подобного элемента находится в диапазоне от 1 до 1,5%.
Твердость
Данный показатель для стеллита составляет 370–475 HV либо 7,5–8,5 по шкале Мооса.
- Твердость стеллита 6 составляет 36–46 HRC и сохраняется до 500 °C (она сокращается с 410 HV при 20 °C до 301 HV, к 900 °C она снижается до 95 HV).
- Для стеллита 12 данный показатель составляет 46–51 HRC. При температурном влиянии сокращается с 347 HV при 20 °C до 197 HV при 500 °C и 92 HV при 900 °C.
- Стеллит 21 имеет твердость 27–40 HRC. С ростом температуры она снижается с 546 HV при 20 °C до 371 HV при 500 °C и 153HV при 900 °C.
- Для стеллита 1 твердость составляет 51–60 HRC и сохраняется до 760 °C.
Твердость наплавленного слоя из ПР-ВЗК составляет 40 HRC, ПР-ВЗК-Р – 45,9 HRC, ВЗК – 43–45 (37–42) HRC, В2К – 45–48 HRC, ВХН1 – 20–25 HRC, ПР-С27 – 48 HRC в виде прутков и 50 HRC в виде порошка, М – 52 HRC.
Для стеллена твердость составляет 20–59 HRC.
Преимущества и недостатки
Стали сочетают большую жёсткость с высокой прочностью. На эти характеристики можно влиять в большом диапазоне с помощью варьирования концентрации углерода, легирующих добавок и технологических процессов (химико-термической и термической обработки).
К основным достоинствам стали можно отнести следующие характеристики:
- высокая твёрдость и прочность;
- множество различных свойств, которые обуславливаются разным составом и способами обрабатывания;
- упругость и вязкость;
- очень высокая износоустойчивость;
- большое распространение сырья и выгодный с экономической точки зрения способ изготовления, что приводит к невысокой цене сплавов.
У стали и продукции, изготовленной из нее, имеются и недостатки. Их меньше, чем достоинств, но все же знать о них необходимо:
- отсутствие временной устойчивости к коррозии (за исключением нержавейки);
- способность накапливать электрическую энергию;
- большой вес;
- многоэтапность изготовления обыкновенных изделий.
Область применения
Самое широкое применение состав получил в виде проволоки. Её применяют в качестве нагревательных элементов, резисторов, компенсационных проводов, реостатов.
Термопара хромель алюмель
Алюмель в такой паре является отрицательным, а хромель положительным элементом. Такое сочетание имеет термоэлектрические характеристики близкие к линейной. Это позволяет показывать высокую чувствительность и высочайшую точность измерений.
Пара хромель алюмель относится к датчикам общего применения. Изделия обычно имеют вид щупов. Применяются для измерения показателей в инертных и окислительных средах. Выгодно отличаются от других пар при работе в среде высокой радиоактивности.
Изделия из сплавов хромель-алюмель могут применяться практически в любой сфере от промышленности до лабораторий. Алюмель также применяется как термоэлектродный провод в конструкции измерительных приборов.
Термопара хромель-копель
Этот элемент используется для бесконтактного метода измерения достаточно высоких температур, т. е. без непосредственного контакта термоэлектрода с источником тепла. Применяются для постоянного мониторинга теплового режима на промышленности и в лабораторных исследованиях. Рабочая температура такой пары колеблется в зоне от 200 °С до 600 °С.
Это относительно простая и надежная в использовании термопара, которая показывает достаточно высокую степень точности измерений. Отличается высокой жаропрочностью, прекрасными термоэлектрическими свойствами. Может быть использована в различных средах и сферах деятельности. Даже чувствительность к деформациям нельзя в полной мере назвать недостатком, ведь она никак не сказывается на точности и качестве измерений.
https://youtube.com/watch?v=dYN_jx24yGs
Таким образом, хромель широко применяется в различных областях науки и производства, благодаря своим характеристикам и приемлемой стоимости.
Приложения
Типичные приложения включают увидел зубы, наплавка, и кислота-устойчивые детали машин. Стеллит стал значительным усовершенствованием в производстве тарельчатые клапаны и седла клапана для клапанов, особенно выпускных клапанов, двигатель внутреннего сгорания. За счет уменьшения их эрозии от горячих газов интервал между обслуживанием и повторной шлифовкой седел был значительно увеличен. Первая треть M2HB пулемет и Пулемет М60 бочки (начиная с камера) футерованы стеллитом. Запорные проушины и заплечики Voere Винтовки Titan II также изготавливались из стеллита. В начале 1980-х годов эксперименты проводились в объединенное Королевство сделать искусственный тазобедренные суставы и другие костные замены из сплавов стеллита точного литья. Он также широко используется для изготовления литых конструкций зубных протезов.
Стеллит также использовался в производстве токарные инструменты за токарные станки. С введением и улучшениями в инструменты с наконечниками он не используется так часто, но было обнаружено, что он обладает превосходными режущими свойствами по сравнению с ранним углеродистая сталь инструменты и даже некоторые быстрорежущей стали инструменты, особенно против сложных материалов, таких как нержавеющая сталь
При шлифовании заготовок требовалась осторожность, и они были отмечены на одном конце, чтобы показать правильную ориентацию, без которой режущая кромка могла преждевременно откалываться
Хотя стеллит остается предпочтительным материалом для некоторых внутренних деталей в промышленных технологических клапанах (упрочнение седла клапана), его использование не рекомендуется. атомные электростанции. В трубопроводе, который может сообщаться с реактором, крошечные количества стеллита будут выделяться в технологическую жидкость и в конечном итоге попадать в реактор. Там кобальт будет активирован нейтронный поток в реакторе и стать кобальт-60, а радиоизотоп с пятилетним период полураспада это высвобождает очень энергичный гамма лучи. Это явление более проблематично в кипящий реактор (BWR), поскольку пар находится в прямом контакте как с реактором, так и с паровой турбиной. Реактор с водой под давлением (PWR) конструкции менее восприимчивы. Хотя это не представляет опасности для населения, примерно от трети до половины облучения работников атомной энергетики можно отнести к использованию стеллита и следов кобальта в нержавеющей стали. Заменители стеллита были разработаны в промышленности, например, Научно-исследовательский институт электроэнергетики”s”НОРЕМ”, которые обеспечивают приемлемые характеристики без кобальта. С тех пор, как в ядерной энергетике США в конце 1970-х годов начали заменять твердосплавное покрытие седла клапана из стеллита и ужесточить требования к кобальту в нержавеющих сталях, воздействие кобальта-60 на рабочих значительно снизилось.
Стеллит также использовался в качестве материала клетки для первых коммерчески доступных искусственный сердечный клапан, шаровой кран Starr-Edwards с сепаратором, впервые имплантированный в 1960 году.
Типовая структура
Из вышеприведенного материала видно, что сплавы стеллита представлены во множестве вариантов. Далее приведены общие описания некоторых из них.
- Стеллит 6 является наиболее обширно применяемым вариантом сплава и считается стандартом износостойких материалов общего применения.
- Тип 1 представлен вариантом для наплавки с высокой стойкостью к коррозии и истиранию.
- Тип 3 является литейным вариантом предыдущего сплава с аналогичными эксплуатационными характеристиками.
- Тип 12 считают промежуточным относительно типов 6 и 1 (3). В сравнении с первым он отличается лучшей устойчивостью к скольжению, термическому влиянию, трению, истиранию, пологой эрозии при стойкости к кавитации и высокой ударной вязкости.
- Тип 21, изначально известный как стеллит 8, характеризуется повышенной устойчивостью к износу и коррозии.
- ПР-ВЗК и ПР-ВЗК-Р служат для наплавки и ориентированы на режущее оборудование.
- ПР-С27 Сормайт является наиболее дешевым вариантом. Данный сплав отличается от аналогов на кобальтовой и никелевой основе значительно меньшей стоимостью, но и немного уступает по эксплуатационным параметрам, особенно при высокой температуре.
Основные преимущества и недостатки нихрома
Основные плюсы нихрома:
- Прочность и пригодность для сложных койлов;
- Пластичность;
- Устойчивость к деформации при высоких температурах.
Основные минусы нихрома:
- Высокая стоимость по сравнению с канталом;
- Ниже сопротивление.
Ознакомьтесь с ассортиментом готовых намоток (койлов) в разделе «Расходники для ОА»
Вейпинг предоставляет большое поле для экспериментов людям, которые их любят. Например, можно попробовать заменить обычный танк на обслуживаемый атомайзер, а вместо того, чтобы приобретать готовые спирали, наматывать их самостоятельно.
В этой статье мы попытаемся простыми словами объяснить все сложные моменты, поговорим о видах проволоки и о том, какие из них наиболее популярны в намотках для вейпа
Основное внимание уделим спиралям из одной проволоки и не будем затрагивать сложные конфигурации, когда для намотки используется 2 или более соединенных в 1 провод проволок
Свойства[править | править код]
Основные свойства стеллитов, определяющие сферу их применения – ударопрочность, жаростойкость порядка 800°С, высокая коррозионная стойкость. Стеллиты пригодны к литью, наплавке и напылению, в том числе при восстановлении инструмента в условиях предприятия-пользователя. Коэффициент теплового расширения стеллита близок к таковому для легированных инструментальных сталей. Стеллит в общем случае не требует термообработки, нечувствителен к отпуску. Для формовки и заточки наплавленных зубьев используются обычные абразивные круги (эльбор, карборунд, корунд).
Применение стеллита ограничивают высокая стоимость сплава, сложность обработки и выплавки в сравнении с легированной сталью, а также повышенные требования к чистоте исходных материалов. В определённых условиях (материал основы, температурные режимы нанесения) стеллитовые покрытия склонны к растрескиванию, и в ответственных применениях требуется особый контроль на микротрещины.
Свойства аустенитных сталей и где их используют
Само состояние железа в Y-фазе (аустенит) уникально, благодаря ему металл является жаропрочным (+850 ºC), холодостойким (-100 ºC и ниже t), способен обеспечивать коррозионную и электрохимическая стойкость и другие важнейшие свойства, без которых были бы немыслимы многие технологические процессы в:
нефтеперерабатывающей и химической отраслях;
медицине;
космическом и авиастроении; электротехнике.
Жаропрочность — свойство стали не менять своих технических свойств при критических температурах с течением времени. Разрушение происходит при неспособности металла противостоять дислокационной ползучести, т. е. смещению атомов на молекулярном уровне. Постепенно происходит разупрочнение, и процесс старения металла начинает происходить все быстрее. Это происходит с течением времени при низких или высоких температурах. Так вот, насколько этот процесс растянется во времени — это и есть способность металла к жаропрочности.
Коррозионная стойкость — способность металла противостоять разрушению (дислокационной ползучести) не только с течением времени и при криогенных и высоких температурах, но еще и в агрессивных средах, т. е. при взаимодействии с веществами активно вступающих в реакцию с одним или несколькими компонентных элементов. Разделяют 2 типа коррозии:
- химическая — окисление металла в таких средах, как газовая, водная, воздушная;
- электрохимическая — растворение металла в кислотных средах, имеющих положительно или отрицательно заряженные ионы. При разности потенциалов между металлом и электролитом, происходит неизбежная поляризация, приводящая к частичному взаимодействию двух веществ.
Холодостойкость — способность сохранять структуру при криогенных температурах с течением длительного времени. Из-за искажения кристаллической решетки структура стали холодостойкой способна принимать строение присущее обычным малолегированным сталям, но уже при очень низких температурах. Но этим сталям присущ один недостаток — иметь полноценные свойства они могут только при минусовых температурных значениях, t — ≥ 0 для них недопустимы.
Стеллит
Стеллиты В2К и ВЗК – литые сплавы на основе кобальта ( табл. 6.10) характеризуются высокой износостойкостью и повышенной вязкостью. Выпускаются в виде прутков диаметром 5 – 7 мм и длиной 250 – 300 мм и применяются для упрочнения различных деталей, работающих в условиях интенсивного истирания при высокой температуре. Наносятся эти сплавы электродуговой или газовой сваркой. Кроме указанных, к сплавам на основе никеля относятся нихромы Х15Н60 и Х2Н80, основным свойством которых является жаростойкость; нимоник-90 и нимоник-100, содержащие кобальт, молибден, ниобий и обладающие высокой жаропрочностью. Эти сплавы применяют для упрочнения деталей, длительно работающих в условиях высоких температур, и используют при наплавке седел клапанов двигателей внутреннего сгорания, уплотнительных поверхностей трубопроводной арматуры и других деталей.
Стеллиты характеризуются высокой твердостью, коррозионной стойкостью и низким коэффициентом трения. Применяются для повышения износостойкости деталей машин, металлургических установок, а также для изготовления деталей паропроводов, работающих под высоким давлением.
Стеллиты наплавляют с помощью ацетиленокислородного пламени на детали, изготовленные из углеродистой, низколегированной и нержавеющей сталей, а также из чугуна. Детали из марганцовистых сталей наплавляют электродуговым методом, применяя обмазку электродов из растворимого стекла и порошка алюминия.
Стеллиты применяются в основном для наплавки различных быстроизнашивающихся деталей. Эти сплавы выпускаются в виде прутков диаметром 5 – 7 мм и длиной до 250 – 300 мм. Детали армируют стеллитами при помощи ацетилено-кислородного пламени или электродуговым методом. В последнем случае прутки литого твердого сплава служат электродами.
Стеллиты – литые сплавы кобальта, хрома, вольфрама, никеля и углерода. Стеллитоподобные ( сормайт № 1 и 2) – хромоникелевые сплавы на железной основе, по свойствам и структуре близкие к стеллитам, но имеющие иной химический состав.
Стеллиты обладают также высокой антикоррозионностью. Хорошая свариваемость позволяет использовать стеллиты для наплавки на инструменты ( подвергающиеся износу), благодаря чему их стой кость значительно повышается.
Стеллиты используют только для наиболее ответственной и тяжелонагруженной арматуры. В остальных случаях применяют сплавы на основе никеля и железа. Большинство таких сплавов разработано на базе хромо-никелевой аустенитной стали Г2Х18Н9Т, обладающей высокой коррозионной и эрозионной стойкостью.
Конструкция простейшей рабочей лопатки. |
Стеллит – сплав на основе кобальта ( 60 – 65 %), содержащий 25 – 28 % хрома и 4 – 5 % вольфрама. Он имеет высокую твердость и очень высокое сопротивление эрозии.
Стеллиты и их разновидности различного происхождения, например акрит, кардит, келсит, гиганит и перкит, имеют, как и твердые сплавы для режущего инструмента, высокую твердость и хорошие режущие свойства.
Стеллиты применяются в основном для наплавки различных быстроизнашивающихся деталей. Эти сплавы выпускаются в виде прутков диаметром 5 – 7 мм и длиной до 250 – 300 мм. Армирование деталей стеллитами производится при помощи ацетилено-кислород-ного пламени или электродуговым методом. В последнем случае прутки литого твердого сплава служат электродами.
Стеллит fn сормайт применяются для наплавки деталей, требующих механической обработки для получения ровной и чистой поверхности. Износоустойчивость деталей, наплавленных литыми сплавами, повышается в несколько раз.
Стеллит, содержащий в себе W и Со, обладает высокой коррозионной стойкостью, в частности в серной кислоте, высокой красностойкостью ( до 800 С), вследствие чего применяется для наплавки режущего инструмента.
Стеллиты В2К и ВЗК, отливаемые в прутки, используют для наплавки инструментов и деталей с целью повышения их твердости и износостойкости. Наплавку осуществляют при помощи ацетиле-но-кислородного пламени или электрической дуги, Наплавленный слой имеет твердость HRC6Q – 62 и высокую красностойкость ( до температур 700 – 800 С), а также сравнительно высокую коррозионную устойчивость в ряде сред.
Стеллиты представляют сплав на основе кобальта с содержанием вольфрама, хрома и углерода.
Таблица 2.
Базовое масло/Загуститель | Li-мыло | Li-комплекс | Al-комплекс | Ca-комплекс |
Минеральное | – пары трения ММ; – низкая испаряемость масла; – хорошая стойкость к окислению; – хорошая стойкость к смыванию водой; – защита от коррозии | — | – пары трения ММ, МП, МЭ; – пищевой допуск; – совместимость с пластмассами и эластомерами; – хорошая стойкость к смыванию водой; – высокая несущая способность | – пары трения ММ; – отличная водостойкость; – хорошие антикоррозионные свойства; – способность выдерживать очень высокие давления |
Полусинтетическое (минеральное + полиальфаолефиновое) | – пары трения ММ, МП, ПП; – низкий коэффициент трения; – хорошая совместимость с большинством пластиков и эластомеров; – хорошие характеристики при низких температурах; – пригодны для долговременного смазывания | — | — | — |
Полиальфаолефиновое (PAO) | – пары трения ММ, МП, МЭ, ПП, ПЭ; – широкий диапазон рабочих температур; – снижение шума и вибраций; – хорошая совместимость с пластиками; – низкий коэффициент трения | – пары трения ММ, МП, МЭ, ПП; – широкий диапазон рабочих температур; – пригодна для долговременной смазки; – хорошие характеристики при низких температурах; – хорошая защита от коррозии | – пары трения ММ, МП, МЭ, ПП; – пищевой допуск; – совместимость с пластмассами и эластомерами; – широкий диапазон рабочих температур | — |
Силиконовое | – пары трения ММ, МП, МЭ; – широкий диапазон рабочих температур; – хорошие характеристики при низких и высоких температурах; – низкая испаряемость; – высокая стойкость к окислению; – хорошая совместимость с пластмассами и эластомерами; – хорошая устойчивость к смыванию водой | – пары трения МП, МЭ, ПП; – широкий диапазон рабочих температур; – высокая стойкость к окислению; – хорошие характеристики при низких температурах; – низкий коэффициент трения; – хорошая защита от коррозии; – отличная совместимость с большинством пластиков и эластомеров | — | — |
Полиалкиленгликолевое (PAG) | — | – пары трения ММ; – широкий диапазон рабочих температур; – высокая стойкость к окислению; – хорошие показатели при низкой температуре; – защита от коррозии и фреттинг-коррозии; – совместимость с эластомерами; – высокая стойкость к смыванию водой | — | — |
Полиэфирное (POE) | – пары трения ММ; – широкий диапазон рабочих температур; – отличные характеристики при низких температурах; – антикоррозийные свойства; – снижение шума и вибраций | – пары трения ММ; – широкий диапазон рабочих температур; – повышенная несущая способность; – пригодна для долговременной смазки; – высокая адгезия; – пригодна для повышенных скоростей вращения | — | — |
Примечание. Обозначение пар трения: ММ – металл/металл; МП – металл/пластик; МЭ – металл/эластомер; ПП – пластик/пластик; ПЭ – пластик/эластомер.
Характеристики
Стеллит – это семейство полностью немагнитных и коррозионно-стойких кобальтовых сплавов различного состава, оптимизированных для различных целей. Например, в настоящее время для изготовления режущих инструментов наиболее подходит сплав Stellite 100, поскольку этот сплав достаточно твердый, сохраняет хорошую режущую кромку при высокой температуре и устойчив к закалке и отжигу . Формула других сплавов обеспечивает максимальное сочетание износостойкости , коррозионной стойкости или способности выдерживать экстремальные температуры.
Стеллитовые сплавы демонстрируют выдающуюся твердость и вязкость , а также обычно очень устойчивы к коррозии. Как правило, деталь из стеллита отливается с высокой точностью, поэтому требуется лишь минимальная обработка. Из-за очень высокой твердости многие сплавы стеллита обрабатываются в основном шлифованием , поскольку операции резания в некоторых сплавах вызывают значительный износ инструмента даже с твердосплавными пластинами. Сплавы также имеют тенденцию иметь чрезвычайно высокие температуры плавления из-за содержания кобальта и хрома.
Преимущества и недостатки
Стали сочетают большую жёсткость с высокой прочностью. На эти характеристики можно влиять в большом диапазоне с помощью варьирования концентрации углерода, легирующих добавок и технологических процессов (химико-термической и термической обработки).
К основным достоинствам стали можно отнести следующие характеристики:
- высокая твёрдость и прочность;
- множество различных свойств, которые обуславливаются разным составом и способами обрабатывания;
- упругость и вязкость;
- очень высокая износоустойчивость;
- большое распространение сырья и выгодный с экономической точки зрения способ изготовления, что приводит к невысокой цене сплавов.
У стали и продукции, изготовленной из нее, имеются и недостатки. Их меньше, чем достоинств, но все же знать о них необходимо:
- отсутствие временной устойчивости к коррозии (за исключением нержавейки);
- способность накапливать электрическую энергию;
- большой вес;
- многоэтапность изготовления обыкновенных изделий.
Приложения
Типичные приложения включают увидел зубы, наплавка, и кислота-устойчивые детали машин. Стеллит стал значительным усовершенствованием в производстве тарельчатые клапаны и седла клапана для клапанов, особенно выпускных клапанов, двигатель внутреннего сгорания. За счет уменьшения их эрозии от горячих газов интервал между обслуживанием и повторной шлифовкой седел был значительно увеличен. Первая треть M2HB пулемет и Пулемет М60 бочки (начиная с камера) футерованы стеллитом. Запорные проушины и заплечики Voere Винтовки Titan II также изготавливались из стеллита. В начале 1980-х годов эксперименты проводились в объединенное Королевство сделать искусственный тазобедренные суставы и другие костные замены из сплавов стеллита точного литья. Он также широко используется для изготовления литых конструкций зубных протезов.
Стеллит также использовался в производстве токарные инструменты за токарные станки. С введением и улучшениями в инструменты с наконечниками он не используется так часто, но было обнаружено, что он обладает превосходными режущими свойствами по сравнению с ранним углеродистая сталь инструменты и даже некоторые быстрорежущей стали инструменты, особенно против сложных материалов, таких как нержавеющая сталь
При шлифовании заготовок требовалась осторожность, и они были отмечены на одном конце, чтобы показать правильную ориентацию, без которой режущая кромка могла преждевременно откалываться
Хотя стеллит остается предпочтительным материалом для некоторых внутренних деталей в промышленных технологических клапанах (упрочнение седла клапана), его использование не рекомендуется. атомные электростанции. В трубопроводе, который может сообщаться с реактором, крошечные количества стеллита будут выделяться в технологическую жидкость и в конечном итоге попадать в реактор. Там кобальт будет активирован нейтронный поток в реакторе и стать кобальт-60, а радиоизотоп с пятилетним период полураспада это высвобождает очень энергичный гамма лучи. Это явление более проблематично в кипящий реактор (BWR), поскольку пар находится в прямом контакте как с реактором, так и с паровой турбиной. Реактор с водой под давлением (PWR) конструкции менее восприимчивы. Хотя это не представляет опасности для населения, примерно от трети до половины облучения работников атомной энергетики можно отнести к использованию стеллита и следов кобальта в нержавеющей стали. Заменители стеллита были разработаны в промышленности, например, Научно-исследовательский институт электроэнергетики”s”НОРЕМ”, которые обеспечивают приемлемые характеристики без кобальта. С тех пор, как в ядерной энергетике США в конце 1970-х годов начали заменять твердосплавное покрытие седла клапана из стеллита и ужесточить требования к кобальту в нержавеющих сталях, воздействие кобальта-60 на рабочих значительно снизилось.
Стеллит также использовался в качестве материала клетки для первых коммерчески доступных искусственный сердечный клапан, шаровой кран Starr-Edwards с сепаратором, впервые имплантированный в 1960 году.
Разновидности
Стеклотекстолит выпускают в разных видах. По методу производства различают односторонний (используют для выпуска простых односторонних плат) и двусторонний (используют для выпуска наиболее сложных плат) стеклотекстолит.
В зависимости от характеристик, различают конструкционные и электротехнические материалы.
Отдельно выделают стеклотекстолит фольгированный — односторонний или двухсторонний — покрытый медной электролитической фольгой, производство которого регламентируется техническими условиями ГОСТ 10316 78. Толщина фольги может варьироваться от 18 мкм до 50 мкм.
Такой материал, в отличие от нефольгированного, обладает высокими электроизоляционными свойствами, легко поддается разным видам обработки (например, сверлению или резке).
Все разновидности данного стеклопластика нашли широкое применение в различных областях промышленности.