СИНТЕТИЧЕСКИЕ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ВЕЩЕСТВА (ПОЛИМЕРЫ)

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Титан и его сплавы

 

Свойства титана:

· Тпл=1665°С,

· полиморфизм: ниже температуры 882°С устойчив α-Ti с гексагональной плотноупакованной решеткой, выше этой температуры – β-Ti с объемно центрированной кубической решеткой.

· высокая удельная прочность;

· низкий удельный вес, титан почти в два раза легче стали;

· высокая прочность (удельная прочность);

· высокая пластичность;

· жаростойкость;

· малая электропроводность;

· коррозионная стойкость;

· хорошая обрабатываемость давлением и свариваемость.

Основными легирующими элементами в титановых сплавах являются алюминий, хром, молибден, ванадий, железо, олово, цирконий. По влиянию на температуру полиморфного превращения легирующие элементы титановых сплавов делят на три группы:

· α-стабилизаторы – Al, N, O - увеличивают температуру полиморфного превращения и расширяют область α-титана;

· нейтральные элементы - Sn, Zr – практически не влияют на точки полиморфного превращения;

· β-стабилизаторы – Cr, W, Mo, V, Mn, Fe - снижают температуру полиморфного превращения и расширяют область β-титана.

В зависимости от типа и количества легирующих элементов титановые сплавы по структуре делятся на a-сплавы, b-сплавы и двухфазные a+b-сплавы.

α-титановые сплавы – это сплавы, легированные в основном алюминием, например, ВТ5 (5% Al), ВТ5-1 (5%Al+2,5%Sn) Их упрочняют холодной пластической деформацией (получают листы, ленты, профили). Для снятия наклепа проводят рекристаллизационный отжиг. Структура: a - твердый раствор легирующих элементов в α-Ti.

β-титановые сплавы содержат большое количество β-стабилизаторов и представляют собой твердый раствор легирующих элементов в β-титане. Из-за повышенной хрупкости и плотности эти сплавы не нашли широкого применения в промышленности.

α+β-титановые сплавы – это сплавы, легированные алюминием и β- стабилизаторами, например, ВТЗ (5%Al+2,5%Cr), ВТЗ-1 (5%Al+2,5%Cr+2,5%Mo), ВТ6 (6%Al+4,5%V), ВТ8 (6%Al+3,5%Mo).

α+β-сплавы можно упрочнять закалкой с последующим старением, эти сплавы отличаются наилучшим сочетанием прочности и пластичности, удовлетворительно свариваются и обрабатываются резанием, хорошо куются, штампуются и прокатываются.

Применение. Из титановых сплавов изготавливают корпуса подводных лодок, спутников, реактивную технику, навигационную технику (как немагнитный материал). Титановые сплавы применяются в судостроении (гребные винты, обшивки морских судов), в химическом машиностроении, в криогенной технике и т.д.

 

 

 

В 20-х годах прошлого века возникла новая отрасль — химия высокомолекулярных веществ, называемых иначе полимерами. Особое значение приобрели синтетические полимеры. Пластические массы (пластмассы), синтетические каучуки и волокна широко применяют для изготовления самой разнообразной продукции. Синтетические полимерные материалы совмещают в себе по несколько ценных свойств, совокупность которых не встречается ни у природных веществ, ни у металлических сплавов, ни у стекла и пр. Поэтому полимеры используют там, где с помощью других давно известных материалов нельзя решить ту или иную техническую задачу, например, совместить в одном изделии высокую прочность, легкость, прозрачность и диэлектрические свойства.

 

Принципиальное отличие полимеров от любых металлов:

· Все металлы являются проводниками электрического тока

· Все металлы имеют зеренную кристаллическую структуру, большинство полимеров аморфную

В этом как оказалось и заключены все аспекты выбора материалов для изготовления оснастки и форм для отливки изделий из пластических масс.