Рецензенты: кафедра обработки металов давлением
Уральского политехнического института им.С.М.Кирова
проф.докт.техн.наук, А.Ф.Пименов УДК 621.771.8.
Технология сломстых металлов: Учебн.пособие. К о б е л е в А.Г., Потапов И.Н., Кузнецов Е.В. - М.: Металлургия, 1991, 248 с.
Описано современное состояние производства и применения прогрессивного вида металлопродукции - слоистых металлов. Изложены основы теории создания слоистых композиций путем соединения разнородных металлов в твердой фазе. Рассмотрены технологические процессы производства широкого класса слоистых металлов: корроэионностойких, антифрикционных, износостойких, электротехнических и др., а также особенности получения изделий из слоистых металлов, контроль их качества и организация промышленного производства. Дан анализ экономической эффективности производства и применения этих металлов.
Для студентов вузов, обучающихся по специальности 'Обработка давлением порошковых и композиционных материалов". Ил.123. Табл.14. Библиогр.список: 56 назв.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение..................................................... 5
Глава I- Классификация слоистых металлов и области их применения. ,-j
1. Коррозионностойкие....................................... 7
2. Износостойкие............................................ 12
3. Электротехнические....................................... 14 '•
4. Антифрикционные........................................ 16
5. Термобиметаллы.......................................... 17
6. Слоистые металлы для бытовых изделий...................... lg
Глава II. Способы производства слоистых металлов................. 19
1. Классификация способов................................... 19
2. Прокатка и осадка......................................... 22
3. Прессование и волочение................................... 29
4. Сварка взрывом........................................... 34
5. Литье................................................... 4J
6. Другие способы........................................... ,.
Глава Ш. Теоретические основы процессов получения и обработки
давлением слоистых металлов.........................
5о
1. Физическая природа соединения разнородных металлов в твердой фазе................................................. сд
2. Факторы, определяющие прочность соединения слоев металлической композиции........................................ 63
3. Особенности образования соединения и пластической деформации металлов при совместной прокатке.......................' 75
4. Механизм соединения разнородных металлов при сварке взрывом.. 89
Глава IV. Технология производства слоистых металлов............. Ю1
1. Подготовка контактных поверхностей к плакированию........... • Ю1
2. Основы разработки технологических процессов сварки взрывом.... 106
3. Производство коррозионностойких слоистых металлов........... 112
4. Производство износостойких слоистых металлов................ 118
5. Производство антифрикционных слоистых металлов............. 119
6. Производство электротехнических слоистых металлов............ 134
7. Производство слоистых металлов для глубокой вытяжки:......... 140
8. Производство термобиметаллов.............................. 150
9. Особенности производства слоистых труб и прутков.............. 152
10. Применение индукционного нагрева в технологии производства
слоистых металлов........................................ 174
Глава V. Формирование структуры и свойств слоистых металлов в
технологическом процессе............................ 180
1. Анализ элементного состава переходной зоны сталемедных композиций................................................. 1*1
2. Качество сваренных взрывом слоистых металлов................ 1^
3
Глава VL Технологические особенности получения изделий из слоис- \
•па. металлов...................................... 1|
1. Резка......................................... ц
2. Обработка давлением...................................... ц
3. Термическая обработка................................ 2J
4. Сварка........................................... 28
Глава VIL Контроль качества слоистых металлов.................. 20
1. Механические методы__.................................. 20
2. Методы неразрушающего контроля........................... д
Глава VIIL Организация промышленного производства............. 21
1. Цех горячей пакетной прокатки.............................. 21'
2. Цех рулонной прокатки.................................... 2«,
3. Участок сварки взрывом.................................... 22
4. Участок термической обработки............................. 23
Глава IX. Технико-экономические показатели применения и перспективы развития производства слоистых металлов........ 23
1. Эффективность применения коррозионностойких композиций___ 23
2. Эффективность применения износостойких и антифрикционных композиций.............................................. 24;
3. Утилизация отходов производства и применения слоистых металлов .............................-..................... 241
Библиографический список...................................... 24
ВВЕДЕНИЕ
Современная техника располагает широкой гаммой материалов с самыми разнообразными свойствами. Наряду с главным конструкционным материалом - металлом, расширяется область применения полимеров и керамики. Однако' требования, предъявляемые к материалам новыми отраслями науки и техники, постоянно повышаются. Нередко .возникает потребность в материалах, обладающих, казалось бы, несовместимыми свойствами: высокой прочностью и низкой плотностью, износостойкостью и электропроводностью, жаропрочностью, коррозионной стойкостью и теплопроводностью и т.д. Ни один металл или сплав, полимер или керамика не может обеспечить требуемый комплекс свойств. Только объединение нескольких материалов в единое структурное целое, т.е. создание композиции, позволяет получить совершенно новый материал, свойства которого отличаются от свойств его составляющих.
Что же такое композиционный материал или, как его еще называют, композит? В широком смысле слова это - любой материал, структура.которого состоит из двух или более фаз. Почти всякий современный материал представляет собой композицию, так как в чистом виде материалы используют очень редко. Например, сталь - это композиция из двух фаз с разными свойствами - феррита и цементита. Еще более расширяется понятие "композиционный материал", если его рассматривать на молекулярном или атомном уровне: здесь мы будем иметь дело с композициями из молекул и атомов.
Современное материаловедение называет композиционным созданный человеком материал, который в отличие от природных композитов, например древесины, состоит из двух или более компонентов, различающихся по химическому составу и разделенных границей, и имеет свойства, отличные от свойств компонентов. Состав, форма и распределение компонентов задаются заранее.
В соответствии с этими признаками к композиционным относят следующие материалы: слоистые, которые состоят из двух или более слоев различных компонентов; волокнистые (армированные), состоящие из волокон одного компонента (арматуры), расположенных в другом компоненте (матрице); дисперсионные, представляющие собой механическую смесь частиц одного или нескольких компонентов с матричной компонентой.
Характерной особенностью волокнистых композиционных материалов является то, что в них основную нагрузку несут высокопрочные волокна, а матрица связывает волокна, защищает их от воздействия внешней среды и придает материалу нужные физико-механические свойства (электро- и теплопроводность, коррозионную стойкость и др.). В дисперсионных композиционных материалах основная нагрузка приходится на матрицу, а дисперсные частицы упрочняют ее, препятствуя пластической деформации.
Особая роль среди новых материалов со специальными свойствами принадлежит слоистым металлическим композициям. Такие материалы могут быть изготовлены соединением разнородных металлов в монолитную композицию, сохраняющую надежную связь составляющих при дальнейшей технологической обработке и в условиях эксплуатации. Слоистая металлическая композиция, или слоистый металл, - это материал, состоящий из двух или более слоев двух или более разнородных металлов, обладающий новыми качествами, отличными от качеств исходных металлов. Основную часть этих материалов представляют биметаллы — композиции, состоящие из слоев двух металлов.
Применение слоистых металлов позволяет не только повысить надежность и долговечность большого класса деталей и оборудования, но и значительно сократить расходы на их изготовление в результате экономии дорогостоящих цветных металлов. Кроме того, использование слоистых композиций способствует разработке более совершенных конструкций машин, приборов, аппаратов.
Цена: 150руб.
