Назначение и свойства керамики и смазочных материалов

Материаловедение тАУ наука, изучающая в общей связи состав, строение, структуру и свойства материалов, а также закономерности их изменения под тепловым, химическим, механическим и другими воздействиями.

Керамика - неорганические поликристаллические материалы, получаемые из сформованных минеральных масс (глины и их смеси с минеральными добавками) в процессе высокотемпературного спекания.

Состав керамики образован многокомпонентной системой, включающей:

- кристаллическую фазу (более 50%) тАУ химические соединения или твердые растворы;

- стекловидную фазу тАУ прослойки стекла, химический состав которого отличается от химического состава кристаллической фазы;

- газовую фазу тАУ газы, находящиеся в порах.

Свойства керамики определяются ее составом, структурой и пористостью. Керамику классифицируют по вещественному составу, составу кристаллической фазы, структуре и назначению. По вещественному составу разновидностями керамики является фаянс, полуфарфор, фарфор, терракота, керметы, корундовая и сверхтвердая керамика и так называемая каменная масса. По составу кристаллической фазы различают керамику из чистых оксидов и бескислородную. По структуре керамика делится на плотную и пористую. Пористые керамики поглощают более 5% воды, а плотные тАУ 1тАж4% по массе или 2.8% по объему. Пористую структуру имеют кирпич, блоки, черепица, дренажные трубы и др.; плотную тАУ плитки для полов, канализационные трубы, санитарно-технические изделия.

Смазочные масла и смазки представляют собой в основном продукты переработки нефти, применяют их в узлах трения для предотвращения и снижения износа трущихся поверхностей и уменьшения потерь на трение. Масла охлаждают трущиеся поверхности и предохраняют поверхности от коррозии, что способствует увеличению срока службы машин.

В процессе резания металла выделяется значительное количество тепла, что приводит к нагреву режущего инструмента и обрабатываемой поверхности. Это снижает стойкость инструмента, ухудшает качество обрабатываемой поверхности, снижает производительность. Для улучшения условий резания необходимо в зону стружкообразования подавать непрерывно и в достаточном количестве охлаждающие жидкости. Они покрывают тонкой пленкой поверхности отходящей стружки и режущего инструмента, инструмента и обрабатываемой детали и охлаждают их.

Вводная часть

Само слово "керамика" к нам пришло из греческого (keramike - гончарное искусство), которое, в свою очередь, образовалось от keramos - глина. Поэтому вначале под керамикой понимали изделия из глины. По характеру строения керамику подразделяют на грубую и тонкую. Изделия грубой керамики (гончарные изделия, кирпич, черепица) имеют пористый крупнозернистый черепок неоднородной структуры, окрашенный естественными примесями в желтовато-коричневые цвета. Тонкокерамические изделия отличаются тонкозернистым белым или светлоокрашенным, спекшимся или мелкопористым черепком однородной структуры. По степени спекания (плотности) черепка различают керамические изделия плотные, спекшиеся с водопоглощением менее 5% - фарфор, тонкокаменные изделия, полуфарфор и пористые с водопоглощением более 5% - фаянс, майолика, гончарные изделия. Тип керамики определяется характером используемых материалов, их обработкой, особенно тонкостью помола, составом масс и глазурей, температурой и длительностью обжига. В состав масс всех типов керамики входят пластичные глинистые вещества (глина, каолин), отощающие материалы (кварц, кварцевый песок), плавни (полевой шпат, пегматит, перлит, костяная зола и др.) При обжиге отформованных изделий в результате сложных физико-химических превращений и взаимодействий компонентов масс и глазурей, формируется их структура. Структура черепка неоднородна и состоит из кристаллической, стекловидной и газовой фаз.

Классификация, состав и строение керамики

Керамика - изделия и материалы, получаемые спеканием глин и их смесей с минеральными добавками, а также окислов и др. неорганических соединений. Основными технологическими видами керамики являются терракота, майолика, фаянс, каменная масса и фарфор.

Керамику классифицируют по характеру строения, степени спекания (плотности) черепка, типам, видам и разновидности, наличию глазури.

Тонкокерамические изделия отличаются тонкозернистым белым или светлоокрашенным, спекшимся или мелкопористым черепком однородной структуры.

По степени спекания (плотности) черепка различают керамические изделия плотные, спекшиеся с водопоглощением менее 5% - фарфор, тонкокаменные изделия, полуфарфор и пористые с водопоглощением более 5% - фаянс, майолика, гончарные изделия.

Типы, виды и разновидности керамических изделий

Основные типы керамики тАУ фарфор, тонкокерамические изделия, полуфарфор, фаянс, майолика, гончарная керамика.

Тип керамики определяется характером используемых материалов, их обработкой, особенно тонкостью помола, составом масс и глазурей, температурой и длительностью обжига. В состав масс всех типов керамики входят пластичные глинистые вещества (глина, каолин), отощающие материалы (кварц, кварцевый песок), плавни (полевой шпат, пегматит, перлит, костяная зола и др.) При обжиге отформованных изделий в результате сложных физико-химических превращений и взаимодействий компонентов масс и глазурей, формируется их структура. Структура черепка неоднородна и состоит из кристаллической, стекловидной и газовой фаз.

Кристаллическая фаза образуется при разложении и преобразовании глинистых веществ и других компонентов массы. Кристаллическая фаза и особенно муллит придают черепку прочность, термическую и химическую устойчивость.

Стекловидная фаза возникает за счет расплавления плавней и частично других компонентов. Она соединяет частицы массы, заполняет поры, повышая плотность черепка; в количестве до 45 - 50% увеличивает прочность изделий, при большем содержании тАУ вызывает хрупкость изделий, снижает их термостойкость. Стекловидная фаза способствует уменьшению водопоглощения, обуславливает просвечиваемость черепка.

Газовая фаза (открытые и замкнутые поры) оказывает неблагоприятное влияние на физико-химические свойства изделий; снижает прочность, термическую и химическую устойчивость, вызывает водопоглощение и водопроницаемость черепка.

Различие между отдельными типами керамики обусловлено спецификой их внутренней структуры, то есть составом и соотношением отдельных фаз, составом и структурой глазури.

Свойства керамики

Керамические изделия и материалы классифицируют по назначению и свойствам, по основному используемому сырью или фазовому составу спекшейся керамики. В зависимости от состава сырья и температуры обжига керамические изделия подразделяют на 2 класса: полностью спекшиеся, плотные, блестящие в изломе изделия с водопоглощением не выше 0,5% и пористые, частично спекшиеся изделия с водопоглощением до 15%. Различают грубую керамику, имеющую крупнозернистую, неоднородную в изломе структуру (например, строительный и шамотный кирпич), и тонкую керамику с однородным, мелкозернистым в изломе и равномерно окрашенным черепком (например, фарфор, фаянс). Основным сырьём в керамической промышленности являются глины и каолины вследствие их широкого распространения и ценных технологических свойств. Важнейшим компонентом исходной массы при производстве тонкой керамики являются полевые шпаты (главным образом микролин) и кварц. Полевые шпаты, особенно чистых сортов, и их сростки с кварцем добываются из пегматитов. Во все возрастающих количествах кварцево-полевошпатовое сырье добывается из разнообразных горных пород путем обогащения и очистки от вредных минеральных примесей.

По способу приготовления керамические массы подразделяют на порошкообразные, пластичные и жидкие. Порошкообразные керамические массы представляют собой увлажнённую или с добавкой органических связок и пластификаторов смесь измельченных и смешанных в сухом состоянии исходных минеральных компонентов. Перемешиванием глин и каолинов с отстающими добавками во влажном состоянии (18тАФ26% воды по массе) получают пластические формовочные массы, которые при дальнейшем увеличении содержания воды и с добавкой электролитов (пептизаторов) превращаются в жидкие керамические массы (суспензии) тАФ литейные шликеры. В производстве фарфора, фаянса и некоторых других видов керамики пластичную формовочную массу получают из шликера частичным обезвоживанием его в фильтр-прессах с последующей гомогенизацией в вакуумных массомялках и шнековых прессах. При изготовлении некоторых видов технической керамики литейный шликер приготовляют без глин и каолинов, добавляя в тонкомолотую смесь исходного сырья термопластические и поверхностно-активные вещества (например, парафин, воск, олеиновую кислоту), которые потом удаляются предварительным низкотемпературным обжигом изделий.

Выбор метода формования керамики определяется в основном формой изделий. Изделия простой формы тАФ огнеупорный кирпич, облицовочные плитки тАФ прессуются из порошкообразных масс в стальных пресс-формах на механических и гидравлических пресс-автоматах. Стеновые стройматериалы тАФ кирпич, пустотелые и облицовочные блоки, черепица, канализационные и дренажные трубы и т.д. тАФ формуются из пластичных масс в шнековых вакуумных прессах выдавливанием бруса через профильные мундштуки. Изделия или заготовки заданной длины отрезают от бруса автоматами, синхронизированными с работой прессов. Хозяйственный фарфор и фаянс формуются преимущественно из пластичных масс в гипсовых формах на полуавтоматах и автоматах. Санитарно-строительная керамика сложной конфигурации отливается в гипсовых формах из керамического шликера на механизированных конвейерных линиях. Радио- и пьезо- керамика, керметы и другие виды технической керамики в зависимости от их размеров и формы изготовляются главным образом прессованием из порошкообразных масс или отливкой из парафинового шликера в стальных пресс-формах.

Заформованные тем или иным способом изделия подвергаются сушке в камерных, туннельных или конвейерных сушилках.

Обжиг керамики является самым важным технологическим процессом, обеспечивающим заданную степень спекания. Точным соблюдением режима обжига обеспечиваются необходимый фазовый состав, и все важнейшие свойства керамики. За редким исключением спекание кристаллических фаз протекает с участием жидких фаз, образующихся из эвтектических расплавов. В зависимости от состава керамической массы и температуры обжига в фарфоровых, стеатитовых и других плотно спекшихся изделиях содержание жидкой фазы в процессе спекания достигает 40тАФ50% по массе и более. Силами поверхностного натяжения, возникающими на границе жидкой и твёрдой фаз, зёрна кристаллических фаз (например, кварца в фарфоре) сближаются, а газы, распределённые между ними, вытесняются из капилляров. В результате спекания размеры изделий уменьшаются, возрастают их механическая прочность и плотность. Спекание некоторых видов технической керамики (например, корундовой, бериллиевой, циркониевой) осуществляется без участия жидкой фазы в результате объемной диффузии и пластического течения, сопровождающихся ростом кристаллов. Спекание в твердых фазах происходит при использовании весьма чистых материалов и при более высоких температурах, чем спекание с участием жидкой фазы, и потому получило распространение лишь в производстве технической керамики на основе чистых окислов и тому подобных материалов. В соответствии с комплексом предъявляемых требований степень спекания разных видов керамики колеблется в широких пределах. Изделия из электрофарфора, фарфора, фаянса и других видов тонкой керамики покрываются перед обжигом глазурью, которая при высоких температурах обжига (1000тАФ1400 В°C), плавится, образуя стекловидный водо- и газонепроницаемый слой. Глазурированием повышают технические и декоративно-художественные свойства керамики. Массивные изделия глазуруются после сушки и обжигаются в один прием. Тонкостенные изделия перед глазуровкой во избежание размокания в глазурной суспензии подвергают предварительному обжигу. В некоторых керамических производствах неглазурованная поверхность обожжённых изделий шлифуется абразивными порошками или абразивным инструментом. Изделия хозяйственной керамики украшаются керамическими красками, декалькоманией и золотом.

Классификация керамических изделий

Назначение	Тип керамики	Исходные материалы	Температура обжига, 0C	Изделия
Класс пористых, частично спекшихся изделий с водовопоглощением до 15%
Строительная керамика:
стеновые материалы	Высокопористая, грубозернистая	Глина, песок и др. отощающие материалы	950-1150	Глиняный кирпич и пустотелые блоки
кровельные материалы	То же	Глина и песок	950-1150	Черепица
облицовочные материалы	То же	Пластичные и пироплавкие глины шамот, кварцевый песок, полевой шпат, тальк, каолин	1000-1200	Облицовочные фасадные плитки и блоки, терракота, плитки метлахские, мозаичные, глазурованные фаянсовые и др.
санитарно-технические изделия	Фаянс, полуфарфор	Глина, каолин, кварцевый песок	1150-1250	Оборудование санитарных узлов
Бытовая и художественно-декоративная керамика	Фаянс, полуфарфор, майолика	Глина, каолин, кварцевый песок, полевой шпат	1100-1250	Столовая и чайная посуда, художественно-декоративные изделия
Огнеупорная керамика	Алюмосиликатная, кремнеземистая, магнезиальная, хромистая, цирконовая и др.	Огнеупорная глина, каолин, шамот, кварциты, известь, доломит, магнезит, высокоогнеупорные окислы и др.	1350-2000	Кирпичи и блоки, применяемые при сооружении печей, топок и др.
Класс полностью спекшихся, блестящих в изломе изделий с водопоглощением не выше 0,5%
Техническая керамика:
электротехническая (для токов промышленной и высокой частоты)	Муллитовая, корундовая, стеатитовая, кордиеритовая, на основе чистых окислов, электрофарфор	Глина, каолин, андалузит, глинозем, полевой шпат, циркон, цирконосиликаты и др.	1250-1450	Изоляторы, чехлы для термопар, вакуумплотные колбы, термостойкие детали для печей и др.
кислотоупорная	"Каменная", кислотоупорный фарфор	Беложгущиеся глины и каолин, кварц, полевой шпат, циркон, цирконосиликаты и др.	1250-1300	Сосуды для хранения кислот и щелочей, аппаратура химических заводов, посуда и др.
Бытовая и художественно-декоративная керамика	Твердый и мягкий хозяйственный фарфор	Беложгущиеся глины и каолин, кварц, полевой шпат	1300-1450	Столовая и чайная посуда, статуэтки, вазы и др.
Санитарно-строительные изделия	Низкотемпературный фарфор	Глина, каолин, полевой шпат, кварцевый песок	1250-1300	Умывальные столы, унитазы и др.

Грубокерамические материалы

Крупнопористые крупнозернистые керамические материалы применяются для изготовления крупногабаритных изделий в строительстве, архитектуре малых форм и т. п. Эти сорта выдерживают высокие температуры и термические колебания. Их пластичность зависит от содержания в породе кварца и алюминия (кремнезема и глинозема. тАФ Ред.). В общей структуре много глинозема с высоким содержанием шамота. Температура плавления колеблется от 1440 до 1600 В°С. Материал хорошо спекается и дает незначительную усадку, поэтому используется для создания больших объектов и крупноформатных настенных панно. При изготовлении художественных объектов не следует превышать температуру в1300В°С.

Каменная керамическая масса

Основу этого сырья составляют шамот, кварц, каолин и полевой шпат. Во влажном состоянии оно имеет черно-коричневый цвет, а после сырого обжига тАФ цвет слоновой кости. При нанесении глазури каменная керамика превращается в прочное, водостойкое и несгораемое изделие. Она бывает очень тонкой, непрозрачной или в виде однородной, плотно спекшейся массы. Рекомендуемая температура обжига: 1100-1300 В°С. При ее нарушении глина может рассыпаться. Материал используют в различных технологиях изготовления гончарных изделий из пластинчатой глины и для моделирования. Отличают изделия из красной глины и каменную керамику в зависимости от их технических свойств.

Пористая керамическая масса

Глина для керамики представляет собой белую массу с умеренным содержанием кальция и повышенной пористостью. Ее натуральный цвет тАФ от чисто-белого до зеленовато-коричневого. Обжигается при низких температурах. Рекомендуется необожженная глина, так как для некоторых глазурей однократного обжига недостаточно.

Техническая керамика

К технической керамике относятся электро- и радиотехническая керамика, керметы, абразивные керамические материалы, пенокерамика и другие.

По электрическим свойствам керамику подразделяют на собственно электротехническую, применяемую при частотах до 20000 Гц, и радиотехническую, используемую преимущественно при высоких (более 20000 Гц) частотах.

Электротехническая керамика по области применения делится на изоляторную (установочную), конденсаторную (сегнетоэлектрики) и пьезокерамику.

Изоляторная керамика должна иметь низкие потери, хорошие электроизоляционные свойства и прочность. Изоляторная керамика должна иметь большую диэлектрическую проницаемость, малые потери и температурный коэффициент. Основу конденсаторной низкочастотной сегнетокерамики составляют твердые растворы титанатов бария, кальция, циркония и станнатов кальция и магния и др. Использование конденсаторной керамики увеличивает надежность работы и теплостойкость конденсаторов и уменьшает их размеры.

Пьезокерамика тАУ керамические материалы с пьезоэлектрическими свойствами. Структура пьезокерамики тАУ твердые растворы на основе титанита бария, ниобата бария и ниобата и титаната свинца.

Абразивные керамические материалы (абразивы) тАУ вещества повышенной твердости, применяемые в массивном или измельченном состоянии для механической обработки других материалов. Естественные абразивные материалы тАУ кремень, наждак, пемза, корунд, гранат, алмаз и др.; искусственные абразивные материалы тАУ электрокорунд, карбид кремния, боразон, эльбор, синтетический алмаз и др. По убыванию абразивной способности эти материалы располагаются так: синтетический алмаз, кубический нитрид бора, карбид кремния, карбид титана и электрокорунд. В настоящее время разрабатываются новые абразивные материалы на основе боридов и карбидов переходных металлов, а также типа белбора.

Основные характеристики абразивных материалов: твердость. Прочность и износ, размер и форма абразивного зерна, абразивная способность, зернистость. С увеличением прочности этих материалов улучшается сопротивляемость усилиям резания, так как сопротивление сжатию у них в несколько раз больше, чем сопротивление растяжению. Прочность абразивных материалов на растяжение и сжатие снижается с повышением температуры шлифования.

Измельченный и классифицированный абразивный материал называют шлифовальным. Зернистость шлифовальных материалов определяется размером абразивных зерен, т.е. группой материалов по ГОСТ 3647-80: шлифзерно, шлифпорошки, микрошлифпопрошки и тонкие микрошлифпорошки. Обозначение зернистости дополняют индексами В, П, Н и Д, которые характеризуют процентное содержание (массовую долю) основной фракции (36тАж60%).

Абразивные керамические материалы используются как в несвязанном виде (порошки, пасты, суспензии), так и в связанном (бруски, шлифовальные шкурки, круги, головки и др.).

Заключение

Из всего сказанного можно сделать вывод.

В настоящее время во многих отраслях науки и техники используют разнообразные виды керамики, которые представляют собой поликристаллические материалы. Керамику получают спеканием природных глин, их смесей с различными минеральными добавками, а также некоторых оксидов металлов и бескислородных тугоплавких соединений. Керамика получила широкое распространение во всех областях жизни тАФ в быту (различная посуда), строительстве (кирпич, черепица, трубы, плитки, изразцы, скульптурные детали), в технике, на железнодорожном, водном и воздушном транспорте, в скульптуре и прикладном искусстве. Основными технологическими видами керамики являются терракота, майолика, фаянс, каменная масса и фарфор. В лучших своих образцах керамика отражает высокие достижения искусства всех времён и народов.

Состав керамики состоит из: кристаллической фазы, стекловидной фазы и газовой фазы.

В керамической технологии используют главным образом каолины и глины, а также и другие виды материального сырья, например чистые оксиды. Под каолинами и глинами понимают природные водные алюмосиликаты с различными примесями, способные при замешивании с водой образовывать пластичное тесто, которое после обжига необратимо переходит в камневидное состояние.

По характеру строения керамику подразделяют на грубую и тонкую. Изделия грубой керамики (гончарные изделия, кирпич, черепица) имеют пористый крупнозернистый черепок неоднородной структуры, окрашенный естественными примесями в желтовато-коричневые цвета. Тонкокерамические изделия отличаются тонкозернистым белым или светлоокрашенным, спекшимся или мелкопористым черепком однородной структуры.

Вводная часть

Смазочные материалы тАУ наиболее многочисленный класс продуктов переработки нефти. Смазочные материалы характеризуются следующими свойствами: вязкостью, температурами застывания и вспышки, коррозионным воздействием, коксуемостью, зольностью, антиокислительной стабильностью и некоторыми другими свойствами.

Смазочно-охлаждающие материалы тАУ жидкости, обеспечивающие при вводе их в зону резания повышение стойкости инструмента, улучшению качества обрабатываемой поверхности и уменьшению сил резания.

Смазочные материалы

Смазочный материал тАУ материал, вводимый на поверхности трения для уменьшения силы трения или интенсивности изнашивания.

Смазочные материалы должны обладать строго заданными свойствами, которые определяются величинами удельной и полной нагрузок в зоне трения; максимальной, средней и объемной температурами в зоне контакта; кинематикой движения в зоне трения. При этом должны учитываться природа материалов обоих деталей трения, характеристики волнистости и шероховатости поверхностей в зоне трения, свойства окружающей среды и др.

К основным показателям качества и работоспособности смазочных материалов относятся вязкость и вязкостно-температурные свойства, стойкость к окислению и коррозионная стойкость, зольность, температуры застывания, вспышки и воспламенения, коксуемость, антипенные свойства плотность, цвет и другие.

По агрегатному состоянию смазочные материалы могут быть жидкими, пластичными, твердыми и газообразными. Наибольшее распространение получили жидкие смазочные материалы (масла) и пластичные смазочные материалы (смазки).

В зависимости от назначения и условий эксплуатации используемое масло должно надежно выполнять две-три основные функции.

По происхождению выделяют нефтяные, синтетические и растительные масла. В наибольших масштабах используются нефтяные масла, получаемые путем переработки нефтяного сырья. Синтетические масла, получаемые на основе углеводородного или других видов сырья, чаще используются в смеси с нефтяными маслами тАУ полусинтетические масла.

В состав товарных масел часто входят кроме основного компонента специальные присадки и твердые антифрикционные добавки. В качестве присадок используются органические соединения в количестве до 30%, улучшающие те или иные свойства. В качестве твердых антифрикционных добавок используются графит, дисульфид молибдена, нитрид бора, некоторые селениды, сульфиды и иодиды металлов, а также высокодисперсные порошки металлов и их оксиды. Целью введения твердых добавок является повышение смазочной способности масел и их стабильности к окислению. Преимущество этих добавок состоит в том, что их действие проявляется как при низких, так и при высоких температурах.

Основными потребительскими свойствами смазочных масел являются подвижность, индекс вязкости, стабильность к присадкам, смазочная способность, совместимость с нефтяными основами, совместимости с уплотнительными материалами.

По назначению выделяют следующие основные группы масел: моторные, индустриальные, трансмиссионные, турбинные, компрессорные, гидравлические, консервационные, для технологических операций и специального назначения.

К группе моторных масел относятся масла для смазывания карбюраторных, дизельных и авиационных поршневых двигателей, а также универсальные.

Индустриальные масла делят на 4 группы: 1) для гидравлических систем; 2) для направляющих скольжения; 3) для зубчатых передач; 4) для шпинделей, подшипников и сопряженных с ними соединений. Специфическими потребительскими свойствами индустриальных масел являются индекс задира, нагрузка сваривания, показатель износа и противоскачковые свойства.

Турбинные масла различаются по конструкции и мощности смазочных систем турбин: гравитационные (маломощные) и напорные (большой мощности). Турбинное масло подвергается воздействию температур 60тАж100˚С в условиях контакта с кислородом воздуха и водой и в присутствии металлов, катализирующих процесс его окисления. С учетом условий эксплуатации к турбинным маслам предъявляются следующие потребительские требования: стойкость к окислению в условиях контакта с воздухом при температурах 100тАж120˚С; отсутствие склонности к эмульгированию с водой; низкое пенообразование; хорошие смазывающие и противоизносные свойства; низкое кислотное число для свежего масла и в начале работы; большой коксовый остаток; отсутствие механических загрязнений, осадков и шламов; высокая температура вспышки.

Трансмиссионные масла предназначены для смазывания различного рода механических и гидравлических трансмиссий. Условия работы масел определяются конструкцией агрегата трансмиссий.

Компрессорные масла, применяемые в воздушных, газовых, холодильных компрессорах, воздуходувках и вакуумных насосах разного типа и назначения, делятся на 3 основные группы: для воздушных и газовых компрессоров; для холодильных компрессоров; для вакуумных насосов. Потребительские требования к маслам для воздушных и газовых компрессоров определяются температурой сжимаемости газа, давлением сжатия и чистотой газа. Компрессорное масло должно обладать термической и термооксидационной стабильностью, отсутствием склонности к коксообразованию и температурой вспышки на 50˚С выше самой высокой рабочей температуры. В масле не должно быть летучих компонентов, а масляный туман должен сразу оседать на стенках цилиндров, в противном случае может произойти взрыв паров масла. Компрессорное масло для холодильных компрессоров должно противостоять агрессивности хладагента температура его застывания должна быть ниже минимальной рабочей температуры.

Смазочно-охлаждающие жидкости

Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) тАУ сложные многокомпонентные соединения продуктов нефтехимического и химического производства. Они обладают рядом свойств, обеспечивающих при вводе их в зону резания повышение стойкости инструмента, улучшение качества обрабатываемой поверхности, уменьшение сил резания и способствующих удалению стружки.

В основе действия СОЖ на процессе резания лежат три эффекта: смазочный, охлаждающий и моющий.

В промышленности применяются два основных вида СОЖ: масляные и водорастворимые.

Масляные СОЖ состоят из минерального масла (60тАж95%) и различных присадок: антифрикционных, антизадирных, антипенных и антитуманных ингибиторов коррозии. Масляные СОЖ обладают наиболее высоким смазочным действием и применяют в основном при обработке быстрорежущим инструментом на низкой скорости резания и при необходимости снизить шероховатость обработанной поверхности.

Водорастворимые СОЖ (эмульсолы) содержат 70тАж85% минерального масла и 30тАж15% эмульгаторов вместе с различными присадками. Из эмульсолов приготавливают водные эмульсии. Водные охлаждающие эмульсии благодаря смазочному и высокому охлаждающему действию получили наиболее широкое применение.

Технологические материалы

Это вспомогательные вещества, которые служат для ускорения технологических операций. К ним относят смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) тАУ сульфофрезол, эмульсолы, и др. СОЖ служат для облегчения процессов обработки металлов резанием или давлением за счет 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 активизацию смазок. Под влиянием высоких температур и давлений, возникающих на контактных поверхностях инструмента с обрабатываемой резанием заготовкой, образуются химические соединения тАУ 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 резания применяют и другие смазочно-охлаждающие жидкости: водные растворы минеральных электролитов; минеральные, животные и растительные масла; керосин и растворы поверхностно-активных веществ в керосине; масла с добавками твердых смазывающих веществ (графита, парафина, воска и др.); эмульсии.

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

Одной из положительных особенностей смазывающе-охлаждающих 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 тАУ 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 тАУ 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 тАУ это АМ-15, Ритм. Их применяют для удаления прочных асфальто-смолистых отложений. Растворители тАУ ацетон, хлорированные углероды (трихлорэтилен, тетрехлорэтилен) тАУ применяют в специальных процессах очистки.

Заключение

Из всего сказанного можно сделать вывод.

Смазочные материалы приобретают все большее значение в повышении надежности, экономичности и долговечности работы промышленного оборудования и двигателей внутреннего сгорания. В связи с увеличением быстроходности машин и механизмов, увеличения удельных нагрузок и рабочих температур в узлах трения значительно повысились требования к эксплуатационным свойствам смазочных материалов и их правильному выбору в соответствии с условиями эксплуатации.

Технологические жидкости - вещества, служащие для ускорения технологических операций.

Список использованной литературы

1. Козлов Ю.С. Материаловедение: учебное пособие для средних профессионально-технических училищ. М.: Высшая школа,1983.-80с.

2. Попова Л.А. Материаловедение для монтажников внутренних санитарно-технических систем, оборудования и машинистов строительных машин: учебник для СПТУ/Ю. М.: Высшая школа, 1987.-287с.

3. Солнцев Ю.П. Материаловедение: учебник для вузов. - СПБ.: ХИМИЗДАТ,2002.-696с.

Вместе с этим смотрят:

Авангардизм як явище архiтектури ХХ столiття

Автоматическая автозаправочная станция на 250 заправок в сутки

Амурський мiст

Анализ деятельности строительного предприятия "Луна-Ра-строй"

Анализ проектных решений 20-ти квартирного жилого дома