авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |

«ЕВРАЗИЙСКИЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (ЕАСС) EURO-ASIAN COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION ...»

-- [ Страница 5 ] --

полосы и ленты ГОСТ Перечень норматив Поковки [214] ных документов Применение Изготовление плоских и круглых пружин и деталей, работающих на трение. Хорошо обрабатывается давлением в холодном и го рячем состоянии. Бронза удовлетворительно сваривается и пая ется, обладает хорошей коррозионной стойкостью в атмосфер ных условиях, удовлетворительной в морской воде. Работоспо собна в интервале температур от минус 253 до +250 0С ГОСТ (проект, первая редакция) Механические свойства при 20 0С Механические свойства при Размер, Твер- Способ изготовления и со 20 0С НД мм дость, HB стояние материала в, кгс/мм2 5,% Прутки 5-12 50 10 Тянутые (твердые) ГОСТ 1628 13-40 50 30-100 40 15 Катанные 30-100 35 20 пресованные Физические свойства, E, 10,, r, C, T, 0С Ом·мм/м кгс/мм2 г/см 1/Град кал/см·сек·град кДж/(кг·град) 20 10500 0,09 8,4 0, Температурный коэффициент линейного расширения, 10 61/Град Температура, 0С минус минус минус минус минус +20 +50 20- 100-200 20- 196 180 100 60 40 11,2 11,7 14,1 16,6 17,8 18,5 18,8 18,0 17,9 17, Технологические свойства и режимы обработки Свариваемость хорошая, возможна пайка твердыми припоями Температура, 0С Наименование Литье 1080- Прокатка 800- Ковка 680- отжиг 600- Низкотемпературный отжиг для повышения упругих ха- 275 (1ч) рактеристик после холодной деформации Температура начала рекристаллизации Химический состав, %, по ГОСТ Бр.ОЦСН3 компоненты Примеси, %, не более 7-5- Sn Zn Рb Ni Cu Sb Fe Al Si всего литейные 2,5-4,0 6,0-9,5 3,0-6,0 0,5-2,0 ост. 0,5 0,4 0,02 0,02 1, Примечание - Сумма примесей кремния и алюминия не должна превышать 0,02% Применение Арматура, работающая в морской и пресной воде, маслах и других слабокорро зионных средах, а также парах под давлением до 25 кгс/см2, антифрикционные детали Механические свойства при 20оС Механические свойства при 20оС Марка Виды литья Времен. сопрот. Относит. удли- Твердость НВ в кгс/мм2 нение ю, % Не менее Литье в кокель 21 5 Бр.ОЦСН3-7-5- Литье в песча- 18 8 литейные ную форму ГОСТ (проект, первая редакция) Физические свойства бронзы Бр.ОЦСН3-7-5- Плотность, г/см3 8, Модуль нормальной упругости Е, кгс/мм2 Технологические свойства Температура плавления, оС Химический состав, %, по ГОСТ БрОЦС компоненты Примеси, %, не более 6-6- Sn Zn Рb Ni Cu Sb Fe Al Si Вi P все литейные го 5,0- 5,0- 2,0- - ост. 0,5 0,4 0,05 0,02 0,02 0,05 0, 7,0 7,0 4, Паровая и водная арматура, втулки, сальники и подшипники при удельном дав Применение лении 100 кгс/см2, скорость 2 м/сек Механические свойства при 20оС Механические свойства при 20оС Марка Виды литья Времен. сопрот. Относит. Твердость НВ в кгс/мм удлинение ю, % Литье в кокель 18 4 БрОЦС6-6-3 литейные Литье в песчаную 15 6 форму Физические свойства бронзы БрОЦС6-6- Плотность, г/см3 8, Коэффициент линейного расширения, 106мм/мм·град. 17, Модуль нормальной упругости Е, кгс/мм2 Теплопроводность, кал/(см·с·оС) 0, Коррозионная стойкость (потеря массы), г/( м2сутки), под действием:

Морской воды 0, 10%-ной Н2SO4 4, Технологические свойства Температура плавления оС Химический состав, %, по ГОСТ Сумма про Cu Zn Pb Fe Sb Bi P чих элемен тов ЛО 62- 60,5 ост 0,08 0,15 0,005 0,002 0,01 0, 63, Допускается содержание Ni до 0,5% за счет меди Трубы ГОСТ 494, Прутки ГОСТ 2060, Фольга, ленты, листы и пли Перечень норматив ты ГОСТ 2208, Прутки прямоугольные ГОСТ ных документов Применение Уплотнительные кольца задвижек и клапанов ГОСТ (проект, первая редакция) Механические свойства при 20 0С Размер, В, 0,2, KCU, Термообра 5,, НВ кДж/м мм МПа МПа -ботка % % Листы и полосы хо лоднокатаные мягкие 0,4-10 30 ГОСТ Листы и полосы по 35 лутвердые ГОСТ Полосы особо твердые 60 2, Листы горячекатаные 5-22 30 Ленты (ГОСТ 2208):

Мягкие 30 Полутвердые 38 Твердые 42 особотвердые 60 2, Прутки ГОСТ Тянутые 5-40 38 прессованные 10-160 30 Твердость по Роквеллу шкала RF 104 Твердая. Наклеп 50% Мягкая. Отжиг при 700 0 час Твердость по Бринеллю, кг/мм2 56 Мягкая 140 Твердая Физические свойства ·109,, -5 E 10, 10, r, C, Ом·мм2/м T, С кал/(см·сек·г г/см МПа 1/Град кал/(г·град) рад) Литая 0, 20 0,26 8,43 0, Мягкая 0, 300 20, Технологические свойства и режимы обработки Наименование Значение Примечание Температура, С литья 1060- Прессование при 650-850 0С прокатки 750- Отжиг при 500-550 0С отжига 600- Низкотемпературный отжиг, С Линейная усадка, % 1, Жидкотекучесть, см Химический состав, %, по ГОСТ компоненты примеси Сумма прочих Л Cu Zn Pb Fe Sb Bi P элементов 62-65 ост 0.07 0.20 0.005 0.002 0.01 0, Прутки круглые ГОСТ 2060, Трубы [219] (для изготовления деталей с Перечень антимагнитными свойствами), Прутки прямоугольные ГОСТ 6688;

нормативных Фольга, ленты, листы и плиты ГОСТ 2208, документов ГОСТ (проект, первая редакция) Трубы ГОСТ 494.Трубки ГОСТ 11383.

Поковки [214] Применение Для изготовления деталей несложной конфигурации, работающих в ин тервале температур от минус 253 до +250 0С. Латунь хорошо обрабаты вается давлением в горячем и холодном состоянии, удовлетворительно паяется, сваривается, обрабатывается резанием, обладает удовлетвори тельной коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, в нагарто ванном состоянии склонна к коррозионному растрескиванию Механические свойства при 20 0С Твер- в, 5, % Размер, Способ изготовления и состоя дость, кгс/мм НД мм ние материала HB Прутки 10-160 30 30 Прессованные ГОСТ 2060 3-50 70 30 40 Тянутые мягкие 3-40 100 38 15 Тянутые полутвердые 3-12 130 45 10 Тянутые твердые Листы и Холоднокатанные:

плиты 0,4-12,0 70 31-41 Мянкие ГОСТ 2208 0,4-12,0 105 35-48 Полутвердые 0,4-10,0 135 42-58 Твердые 0,4-2,0 160 52-65 Особотвердые 0,4-12,0 180 62 – Пружиннотвердые 5-25 70 30-40 303 горячекатанные Трубы Тянутые и холоднотянутые:

ГОСТ 494 30 40 Мягкие 34 30 Четвертьтвердые 35 25 Полутвердые 28 38 прессованные Лента 0,05-2,0 30-42 Мягкая ГОСТ 2208 35-48 Полутвердая 42-58 Твердая 52-65 Особотвердая 62 – Пружиннотвердая Физические свойства ·109,, E, 10, r, C, Ом·мм2/м T, С кал/см·сек·гра кгс/мм2 г/см 1/Град кДж/(кг·град) д 0 0. 20 10000 8,43 0, 100 0. 200 0. 300 0. Температурный коэффициент линейного расширения, 10 61/Град Температура, 0С минус 193 минус 180 минус 100 минус 60 минус 40 0 + 14.2 14.5 16.4 18.5 19.6 20.0 20. ГОСТ (проект, первая редакция) Технологические свойства и режимы обработки Температура, 0С Наименование Литье 1060- Прокатка 750- Прессование 650- Отжиг 600- Отжиг тонких лент 500- Отжиг для снятия внутренних напряжений 270- Температура начала рекристаллизации 350- Химический состав, %, по ГОСТ компоненты примеси ЛС59- Cu Zn Pb Fe Sb Bi P Сумма прочих элементов 57-60 ост 0,8-1,9 0.50 0.010 0.003 0.02 0, Прутки круглые ГОСТ 2060, Трубы [219] (для изготовления деталей с анти Перечень магнитными свойствами), Прутки прямоугольные ГОСТ 6688, Фольга, ленты, нормативных листы и плиты ГОСТ 2208, Трубы ГОСТ 494,Трубки ГОСТ 11383, документов Поковки [214] Применение Для изготовления деталей, работающих в условиях трения в интервале темпе ратур от минус 253 до +250 0С. Латунь хорошо обрабатывается давлением в горячем и холодном состоянии, удовлетворительно паяется, сваривается, об рабатывается резанием, обладает удовлетворительной коррозионной стойко стью в морской воде, в нагартованном состоянии склонна к растрескиванию под напряжением Механические свойства при 20 0С в, 5, % Размер, Твер- Способ изготовления и НД кгс/мм мм дость, HB состояние материала Прутки 10-160 37 18 Прессованные ГОСТ 2060 3-50 34 22 Тянутые мягкие 3-40 42 8 Тянутые полутвердые 3-12 50 5 Тянутые твердые Листы и по- Холоднокатанные:

лосы 3-12 35-48 25 Мянкие ГОСТ 2208 3-10 47-62 5 Твердые 5-25 37-50 18 горячекатанные Трубы 40 прессованные ГОСТ Лента 35-50 25 Мягкая ГОСТ 2208 47-65 5 Твердая 60 3 Особотвердая Физические свойства ·109, 10 6, E,, r, C, T, С Ом·мм2/м Кгс/мм2 г/см 1/Град кал/см·сек·град кДж/(кг·град) 20 10500 0,25 8,5 0, Температурный коэффициент линейного расширения, 10 61/Град Температура, 0С -196 -180 -100 -60 -40 0 + 14,0 15,2 18,4 20,4 20,55 20,8 20, ГОСТ (проект, первая редакция) Технологические свойства и режимы обработки Температура, 0С Наименование Литье 1030- Прокатка 640- Прессование 640- Отжиг 600- Отжиг для снятия внутренних напряжений 280- Температура начала рекристаллизации 9.2 Сплавы на основе титана В разделе 9.2 приведены блок-схемы титановых сплавов: ВТ1-0, ВТ5-1, ВТ6, ВТ14, ОТ4-1.

Важнейшими преимуществами титановых сплавов перед другими конструкционными ма териалами являются их высокие удельная прочность и жаростойкость в сочетании с высокой кор розионной стойкостью. Кроме того, титан и его сплавы хорошо свариваются, парамагнитны и об ладают некоторыми другими свойствами, имеющими важное значение в ряде отраслей техники.

Перечисленные качества титановых сплавов открывают большие перспективы их применения в тех областях машиностроения, где требуются высокая удельная прочностьв сочетании с высокой коррозионной стойкостью.

Современная отечественная промышленность располагает большой номенклатурой ти тановых сплавов различного типа и назначения.

Исторически сложилась система маркировки титановых сплавов, отражающая наимено вание организации-разработчика и порядковый номер разработки сплава.

Марка ВТ означает "ВИАМ титан", затем следует порядковый номер сплава.

Марка ОТ означает "Опытный титан" – сплавы, разработанные совместно ВИАМом и за водом ВСМПО (г. Верхняя Салда, Свердловской области) Марка ПТ означает "Прометей титан2 – разработчик ЦНИИ КМ ("Прометей", г. Санкт Петербург).

Иногда в марку сплава добавляют букву буквы "У" – улучшенный, "М" - модифицирован ный, "И" – специального назначения.

Буква "Д" означает литейный сплав, "В" – сплав, где марганец заменен эквивалентным количеством ванадия. Встречаются и другие обозначения.

Химический состав, %, по ГОСТ Al Fe Si C H N O Сумма примесей ВТ1- 0.7 0.25 0.1 0.07 0.01 0.04 0.2 0, Перечень Прутки круглые [199];

[200];

[201];

[203];

ГОСТ 26492, Листы [202];

ГОСТ 22178, нормативных Плиты [205];

ГОСТ 23755. Леты [204];

Трубы [206] документов Применение Применяется для изготовления малонагруженных деталей, в том числе свар ных, работающих при температуре минус от 2530С до 250 0С. Для сварных кон струкций, работающих в условиях длительного нагружения (более недели) при температурах до 800С необходимо применять полуфабрикаты с содержанием водорода не более 0,006 %.

Обладает высокой коррозионной стойкостью в условиях промышленной и мор ской атмосфер, в воздушной атмосфере, содержащей до 0,005 мг/л «эмил и гептил» и в морской воде Механические свойства при 20 0С Твер- в, 0,2, KCU, кДж/м Размер, дост кгс/мм кгс/мм Термообра 5,, НД мм ботка ь, % % HB Пруток катанный 65-100 40-55 20 50 отожженные (прод. образцы) Пруток катанный 101 36-55 17 32,5 отожженные (попереч. образцы) ГОСТ (проект, первая редакция) Пруток кованный 65-100 40-55 20 50 отожженные (прод. образцы) 101 Пруток кованный 36-55 17- 32,5 отожженные (попереч. образцы) 151- 36-55 15 Пруток горячеката 10-150 35 15 36- ГОСТ 26492 ные Листы 0,3- 20 38-55 отожженные ГОСТ 22178 10,5 110- горячеката Плиты ГОСТ 23755 40-55 150 ные Трубы ГОСТ 21945 83-480 35-58 25 20 42 отожженные Физические свойства 106, 10 6, E,, r, C, T, 0С Ом·см кгс/мм2 г/см 1/Град В/м·град кДж/(кг·град) 20 11000 19,3 48, 100 10400 8,2 18,9 0, 150 200 9000 8,6 18,4 0, 300 8,8 18,0 0, 400 9,1 0, 500 9,8 0, 600 9,5 0, 700 9, Коэффициент линейного расширения 10 6,1/Град 100-2000С 200-3000С 300-4000С 400-5000С 500-6000С 600 7000С 8,9 9,3 9,8 10,2 10,4 10, Технологические свойства и режимы обработки Наименование Температура Начало 950 0С-Конец 700 0С Ковка предварительно деформированных заго товок Начало 890 0С–Конец 650 0С Штамповка на прессе Начало 920 0С–Конец 650 0С Штамповка на молоте Термическая обработка Вид термической обработки Температура, Выдержка Условия охлажде С ния Отжиг листов и деталей из них 520-540 0,5 ч На воздухе Отжиг прутков, поковок, штамповок 670-690 1ч На воздухе Неполный отжиг для снтия напряже- 445-485 0,25-1 ч ний Химический состав, %, по ГОСТ Ti Fe C Si Mo V N Al Zr O H ВТ5- ост 0.25 – 0.15 2.5-3.8 0.9-1.9 – 3.5-6.3 0.3 – – Перечень Прутки круглые [199];

[200];

ГОСТ 26492;

[201];

Листы [202];

Плиты [205];

нормативных [216];

Трубы ГОСТ 21945-76 Поковки, штампованные заготовки [198];

[197] документов Применение Применяется для изготовления сборочных единиц в приборостроении в том числе сварных, длительно работающих при температурах от минус 196 до +450 0С (10000 ч) или кратковременно до 5 мин при +8000С. Устойчив в атмосферных ус ловиях и морской воде Механические свойств при 20 С ГОСТ (проект, первая редакция) Твер- в, 0,2, KCU, Размер, 5,, кгс/мм2 кгс/мм2 кДж/м НД Термообработка дость, мм % % HB, пруток До 100 80-100 10 25 отжиг Лист отжиг До 3 85 75 Механические свойства листов при высоких температурах в, кгс/мм2 0,2, кгс/мм tисп, °С 5, %, % Е, МПа Пруток, поковка, штамповка.

Отжиг 600 46 31 7 700 33 17 25 800 20 8 40 Пруток, поковка, штамповка. Закалка и старение -196 120-135 118-126 15 250 60 52 350 55 48 400 54 46 Физические свойства 10 6, E 10- 5, 10 6,, r, C, T, 0С Ом·см МПа 1/Град Вт/(м·град) г/см кДж/кг град 20 8,8 4,420 100 8,5 9,6 0, 200 8,9 10,9 0, 300 9,1 12,2 0, 400 9,3 13,4 0, 500 9,5 14,7 0, 600 9,6 15,9 0, 700 9,7 17,2 0, 800 10,1 18,4 0, Технологические свойства и режимы обработки Наименование Температура Начало 1100 0С-Конец 850 0С Ковка предварительно дефор мированных заготовок Начало 1020 0С–Конец 850 0С Штамповка на прессе Начало 1100 0С–Конец 900 0С Штамповка на молоте Термическая обработка Температура, 0С Вид термической обра- Выдержка Условия охлаждения ботки Неполный отжиг 500-600 0,5-4 ч На воздухе Отжиг прутков, штампо- 800-850 0,25-1 ч вок и поковок Отжиг листов 700-750 0,25-1 ч Химический состав, %, по ГОСТ Содержание примесей, % ВТ Ti Fe C Si Mo V N Al ZrO H ост 0,6 – 0,1 – 3,5-5,3 – 5,3-6,8 0,3– – Перечень норма Прутки круглые [199];

[200];

[203];

[201];

ГОСТ 26492, тивных докумен Поковки и штампованные заготовки [203];

тов Применение Применяется для изготовления силовых деталей арматуры, работающих в интервале температур от минус 50 до +450 0С. Сплав обладает высокой коррозионной стойкостью в условиях промышленной и морской атмосфер, в воздушной атмосфере, содержащей до 0,005 мг/л паров «амил» и «геп тил» в морской воде и продуктах «амилин» и «гептил»

Механические свойства при 20 0С ГОСТ (проект, первая редакция) Раз- Твер- в, 0,2, KCU, Термообработ 5,, кгс/мм2 кгс/мм2 кДж/м НД мер, дость, % % мм HB, Листы 2,5-10 88,5-108 8 отжиг ГОСТ Штамповки, по- отжиг 95-100 9 10 269... ковки, пруток Закаленные 3 115 105 8 и состаренные Механические свойства листов при высоких температурах в, кгс/мм2 0,2, кгс/мм2 Е, кгс/мм tисп, °С 5, %, % Пруток, поковка, штамповка. Отжиг 250 75 60 10 350 65 45 11 450 55 42 9 Пруток, поковка, штамповка. Закалка и старение 300 87 75 8 350 86 72 8 400 82 60 9 Модуль нормальной упругости Отжиг Закалка и старение Т, 0С Е, кгс/мм2 Т, 0С Е, кгс/мм 20 12500 20 350 10200 350 450 9700 400 Физические свойства 10 9, 10 6, E,, r, C, T, 0С Ом·мм 2 кгс/мм 1/Град В/(м·град) г/см кДж/(кг·град) 20 4,43 1, 100 8,41 9,2 0, 200 8,98 10,9 0,587 1, 300 10,1 11,3 0,670 2, 400 10,12 12,6 0, 500 13,8 0,796 2, 600 15,5 0,880 2, 700 16, Технологические свойства и режимы обработки Наименование Значение Примечание Температура, 0С горячей обработки дав- 1050- лением Не способна Способность к холодной листовой штампов- хорошая ке Свариваемость Термическая обработка Температура, 0С Вид термической об- Выдержка Условия охлаждения работки Неполный отжиг 600-650 0,5-4 ч На воздухе Отжиг 750-800 0,25-1 ч На воздухе Изотермический отжиг 850 (30 мин)+ 750 (30 мин) На воздухе 850(30 мин) охлаждение в печи до 500 0 далее на воздухе Закалка 900-950 5-60 мин Вода, масло Химический состав, %, по ГОСТ ВТ ГОСТ (проект, первая редакция) Содержание примесей, % Ti Fe C Si Mo V N Al Zr O H ост 0.25 – 0.15 2.5-3.8 0.9-1.9 – 3.5-6.3 0.3 – – Механические свойства при 20 0С KCU, Раз- в, 0,2, Твердость,, кДж/м 5, мер, НД Термообработка МПа МПа HB, % % (Н/мм2 (Н/мм2) мм Штампов- 255…321 900 10 35 Отжиг ки, поков- Закалка и старение 321…388 1150 6 ки Физические свойства 10 9,, E 10- 5, 10 6, r, C, Ом·мм T, С кал/(см·сек·град г/см МПа 1/Град Дж/(кг·град) ) 20 0.020 4. 100 8 0.022 0. 200 8.2 0.025 0. 300 8.5 0.028 0. 400 8.8 0.031 0. 500 8.9 0.033 0. 600 8. Механические свойства при различных температурах tисп, °С в, Н/мм 0,2, Н/мм 5, %, % Е, МПа Отожженный лист (1-4) мм 350 850-1000 700-800 5-10 400 800-950 680-750 6-11 450 750-900 600-700 6-12 500 700-760 500-600 8-14 600 380-430 30- 700 150-180 350- Технологические свойства и режимы обработки Наименование Значение Примечание Температура, 0С 1050- горячей обработки давлением отжига листов для снятия внутренних напряжений 870- закалка 500- старение Не способна Способность к холодной листовой штамповке Удовлетворительная Свариваемость Химический состав, %, по ГОСТ Содержание примесей, % ОТ4- Ti Fe C Si Mn V N Al Zr O H ост 0.30 – 0.12 0.7-2.0 – – 1,5-2,5 0.3 – – Прутки круглые [199];

(10-60 мм);

[200];

(15-100мм);

[201] (140-250мм) [203] Перечень нор (65-150мм);

ГОСТ 26492, Листы и полосы ГОСТ 22178 (0,3-10,5 мм), мативных до кументов ГОСТ 23755, [202] (0,3-10,5 мм), [205];

[217];

[218];

[223];

Плиты ОСТ 1 90024-71 (12-60мм) [216] (20-40 мм) Трубы [206];

[224];

[225];

ГОСТ (проект, первая редакция) Поковки и штамповки [198];

[197] Применение Применяется для изготовления деталей и узлов, в том числе сварных, дли тельно работающих в интервале температур от минус 196 0С до +300 0С (30000 ч) и до 350 0С (2000 ч). Для сварных конструкций, работающих в усло виях длительного нагружения (более) при температурах от -1960С до +3000С необходимо применять полуфабрикаты с содержанием водорода не более 0,006%. Коррозионная стойкость – устойчив в атмосферных условиях и мор ской воде.

Механические свойства при 20 0С KCU, Твер Размер, Термообра в, МПа 0,2, МПа 5,, кДж/м дость, НД мм ботка (Н/мм2 (Н/мм2) % % HB Штамповки, 217…255 60-75 15 поковки Трубы 60-75 Пруток ка- Отожженный 60-75 15 танный, ко ванный 0,5- Отожженный Лист 70 10, Механические свойства листов при высоких температурах tисп, °С в, Н/мм 0,2, Н/мм 5, %, % Е, МПа Отожженный лист (0,5-10,0 мм) 250 45 300 43 350 41 Физические свойства 106, E 10- 5, 10 6,, r, C, T, 0С Ом·см г/см МПа 1/Град В/м·град кДж/(кг·град) 20 4.55 100 8,0 10,5 0,503 200 8,3 11,3 0, 300 8,5 12,2 0, 400 8,8 13,4 0, 500 14,7 0, 600 16,3 0, Технологические свойства и режимы обработки Наименование Значение Примечание Способность к холодной листо- способна вой штамповке Свариваемость хорошая Начало 880-950 0С Ковка предварительно дефор- Конец 750 0С мированных заготовок Начало 880-910 0С Штамповка на прессе Конец 700 0С Начало 880-950 0С Штамповка на молоте Конец 750 0С 9.3 Керамические и металлокерамические материалы 9.3.1 Под промышленной керамикой понимается неметаллический и неорганический ма териал, который как правило, получает свою форму при обычной температуре, а типичные свойства – материала – в результате специального формообразования и термообработки (спе кание).

ГОСТ (проект, первая редакция) 9.3.2 Керамические материалы обладают следующими характеристиками: износостой кость, коррозионная стойкость, механическая прочность (в том числе при высоких температу рах) термостойкость, изолирующая способность, небольшое термическое расширение, хоро шее скольжение друг по другу керамических деталей.

9.3.3 Основные виды, керамики, применяемой в арматуростроении: оксид алюминия (Al2O3), диоксид циркония (ZrO2), карбид кремния (SiC), нитрид кремния (Si3N4).

9.3.4 Перечень керамических и металлокерамических материалов их химические соста вы, область применения, а также основные свойства (механические, теплофизичекие) согласно ГОСТ 20419 указаны в таблице 9.3.1.

9.3.5 При конструировании деталей арматуры, рассчитанной на давления, большие МПа следует учитывать, что свойства керамик монотонно падают с повышением температуры (200 1600 C). Резкие изменения температуры могут привести к повреждению изделия. Стой кость к термическим ударам приведена в таблице 9.3.1. В изделиях крайне нежелательны рас тягивающие напряжения и концентраторы напряжений (радиусы скругления у малогабаритных деталей не менее 1 мм, крупногабаритных – 3 мм). Если возможно, цельные крупногабаритные детали должны быть заменены составными с наиболее простой осесимметричной формой без резких переходов, с более равномерным распределением материала. Обязательно анализиро вать, будет ли конструкция подвергаться воздействию термоудара.

9.3.6 Если поверхности детали требуют дальнейшей механической обработки, шлифуе мые и притираемые поверхности должны быть плоскими, в крайнем случае коническими или сферическими, чтобы детали можно было бы сбазировать и надежно закрепить при шлифова нии на легкоплавкой смолке (канифоль, парафин, воск). Если крупногабаритные керамические детали затворов в виде тонких дисков, пластин подвергаются изгибу при Р 1 МПа, то для них следует организовать шлифованные опоры (отклонения от плоскостности в пределах 0, 0,05 мм).

Таблица 9.3.1 – Керамические материалы Химический состав, % Al2O3 – 94,4%, SiO2 – 2,76%, Cr2O3 – 0,49%, MnO – 2,35% ВК-94- ВК-100-1, ВК-100-2 (поликор) Al2O3 – 99,7%, MnO – 0,3% Керамика С2 на основе кар- SiC85%, Si – до 14,5%, примеси – приблизительно 0,5% (Fe2O3, бида кремния CaO, углерод) Может содержать до 15-22%Si и до 1.3-1.6%C Перечень ГОСТ 20419, [74], [227] нормативных документов Применение Из керамики изготавливают шаровые краны, поворотные заслонки и игольчатые клапаны, керамические клапана из корунда, которые устанавливаются на трубо проводы диаметром от 12 до 200 мм и рассчитаны на максимальное давление от 10,0 МПа и температуру до 500 К.

ВК-94-1, Б6 и поликор наиболее оптимально могут быть использованы в плоских, конических и сферических узлах уплотнения при 470 К и давлении 1 МПа. Целесо образно их применение для изготовления деталей шаровых кранов (шар, седло, корпус), а также нажимных втулок сальникового узла, деталей камер, отвода про течек, для изготовления золотников и седел клапанов, регулирующих клапанов, задвижек, шиберов и поворотных заслонок и т.д.

Механические свойства ВК-100- ВК-94-1 С ВК-100- Плотность, г/см3 3,9 3, Кажущаяся плотность, г/см3 3,4 3, Твердость по минералогической шкале 9 9 9,29, Прочность на изгиб, И МПа 250 300 Прочность при сжатии, С кг/см2 – – Ударная прочность,, кДж·м-2 4,0 4,0 – Модуль упругости, Е, МПа·103 220 300 – Теплофизические свойства ВК-100- ВК-94-1 С ВК-100- Средний коэффициент линейного тер ГОСТ (проект, первая редакция) мического расширения, ·106, 1/град 20-100 0С 20-6000С 4,5-7,0 4,5-6, 20-1000 0С 5,5-8,0 6,5-8, 5, Удельная теплоемкость, СР, Дж·кг-1·К-1 85,-1050 850-1050 – (20-100 0С) Теплопроводность,, Вт/м·К (20-100 0С) 14-24 19-30 0, кал/см·сек·град Температуропроводность, а, м2·с-1·10-6 2,5-4,0 3,5-5,0 – Стойкость к термоударам, t, К 140 180 – Удельное объемное сопротивление при постоянном токе,, Ом·см 20 0С 1014 200 0С 1012 600 0С 108 9.3.7 Коррозионная стойкость керамических материалов приведена в таблице 9.3.2.

Таблица 9.3.2 – Коррозионная стойкость технической керамики Состав керамиче- Коррозионная стойкость ского материала К щелочным жидкостям К расплавленным К кислотам и кислым газам (основа) и газам металлам Al2O3 хорошая довольно хорошая хорошая ZrO2 довольно хорошая хорошая хорошая SiO2 хорошая слабая удовлетворительная SiC хорошая удовлетворительная удовлетворительная TiC слабая слабая нет информации TiN удовлетворительная удовлетворительная нет информации 9.4 Твердые металлокерамические сплавы и керметы 9.4.1 Номенклатура спеченных металлокерамических твердых сплавов Применяют вольфрамосодержащие и безвольфрамовые (с малым содержанием вольфрама) твердые сплавы.

По химическому составу твердые сплавы классифицируют по группам:

вольфрамо-кобальтовые твердые сплавы (ВК);

титано-вольфрамо-кобальтовые твердые сплавы (ТК);

титано-тантало-вольфрамо-кобальтовые твердые сплавы (ТТК);

безвольфрамовые (ТН, КНТ, ТНМ).

Каждая из вышеперечисленных групп твердых сплавов подразделяется в свою очередь на марки, различающиеся между собой по химическому составу, физико-механическим и эксплуатаци онным свойствам.

9.4.2 Свойства твёрдых сплавов Пластинки из твердого сплава имеют HRA 8092 (HRC 7376), обладают высокой износостой костью и теплостойкостью (8001000 C). Химический состав, механические свойства и теплопровод ность некоторых твердых сплавов приведены в таблице ниже.

Для обработки металлов резанием применяются спеченные твердые сплавы, приведенные в таблице 9.4.1.

Таблица 9.4.1 –Спечённые твёрдые сплавы Твёр- Плотность Теплопро- Модуль Марка WC TiC TiC, Co, Прочность на дость, (), водность (), Юнга (Е), сплава % % % % изгиб (), МПа г/см HRA Вт/(м·°С) ГПа ВК2 98 — — 2 1200 91,5 15,1 51 ВК3 97 — — 3 1200 89,5 15,3 50,2 ВК3-М 97 — — 3 1550 91 15,3 50,2 ВК4 96 — — 4 1500 89,5 14,9-15,2 50,3 637, ВК4-В 96 — — 4 1550 88 15,2 50,7 ВК6 94 — — 6 1550 88,5 15 62,8 ВК6-М 94 — — 6 1450 90 15,1 67 ГОСТ (проект, первая редакция) ВК6-ОМ 94 — 2 6 1300 90,5 15 69 ВК8 92 — — 8 1700 87,5 14,8 50,2 ВК8-В 92 — — 8 1750 89 14,8 50,4 598, ВК10 90 — — 10 1800 87 14,6 67 ВК10-ОМ 90 — — 10 1500 88,5 14,6 70 ВК15 85 — — 15 1900 86 14,1 74 ВК20 80 — — 20 2000 84,5 13,8 81 ВК25 75 — — 25 2150 83 13,1 83 ВК30 70 — — 30 2400 81,5 12,7 85 Т5К10 85 6 — 9 1450 88,5 13,1 20,9 Т5К12 83 5 — 12 1700 87 13,5 21 549, Т14К8 78 14 — 8 1300 89,5 11,6 16,7 Т15К6 79 15 — 6 1200 90 11,5 12,6 Т30К4 66 30 — 4 1000 92 9,8 12,57 ТТ7К12 81 4 3 12 1700 87 13, ТТ8К6 84 8 2 6 1350 90,5 13, ТТ10К8-Б 82 3 7 8 1650 89 13, ТТ20К9 67 9,4 14,1 9,5 1500 91 12, (Ni (Mo ТН-20 — 79 1000 89,5 5, 15%) 6%) (Ni (Mo ТН-30 — 69 1100 88,5 23%) 29%) (Ni (Mo ТН-50 — 61 1150 87 6, 29%) 10%) 10 Механохимическое воздействие коррозионноактивных сред на металлы в ТА Конструкционные стали и сплавы подвергаются сложному механохимическому воздействию коррозионно-активных сред совместно с механическими и гидродинамическими нагрузками. Большин ство металлов особенно во внутренней полости испытывают ряд специфических разрушительных кор розионных процессов, вызванных особенностями функционирования деталей арматуры и действием локальных очагов коррозионного поражения, описанных в п.10.1.

10.1 Виды коррозионного поражения. Качественная и количественная оценка коррозион ного поражения.

10.1.1 Кроме процессов общей коррозии, действуют механические и гидродинамические фак торы, а также конструктивные особенности, инициирующие очаги местных (локальных) видов корро зии:

щелевая коррозия;

контактная коррозия;

питтинговая коррозия;

межкристаллитная коррозия (МКК);

коррозия под напряжением, коррозионное растрескивание, включая водородное и сероводо родное растрескивание;

коррозия по ватерлинии (особенно при применении полимерных материалов;

к локальным видам коррозионного поражения относятся зоны коррозионно-механического из нашивания, кавитационные язвы и вихри при нестационарном течении т.д.

Механизмы вышеуказанных видов коррозии и методы защиты приведены в приложении В.

10.1.2 В процессе работы внутренняя полость ТА образует сложную активную динамическую многоэлектродную систему, в которой трудно подобрать единый механизм защиты от сложного меха нохимического воздействия. Например, коррозионностойкая аустенитная сталь 08Х18Н10Т в опреде ленных условиях становится нестойкой к щелевой, питтинговой коррозии, МКК.

Однако, путем подбора материалов и оптимального конструирования можно превратить ука занную многоэлектродную активную систему в пассивную подбором материалов и конструктивных усовершенствований и ликвидировать все опасности воздействия коррозионно-активных сред.

10.2 Методы оценки коррозионного поражения 10.2.1 При общей (сплошной) коррозии контролируется вся поверхность металла.

Показателем общей коррозии является глубина проникновения коррозионного поражения при потере массы. Последний показатель не характерен для ТА, т.к. в ней превалируют локальные виды ГОСТ (проект, первая редакция) коррозии. Глубинный показатель скорости коррозии (мм/год) оценивается по 10-ти или 5-ти балльным шкалам (см. приложение В).

10.2.2 Методы оценки локальных (местных) видов коррозии приведены в приложении В.

10.3 Методы защиты от механохимического воздействия коррозионно-активных сред Выбор метода защиты от механохимического воздействия коррозионно-активных сред произ водится в несколько этапов.

10.3.1 Анализ конструктивных особенностей и возможных протеканий механохимических про цессов, т.е. оценка возможности протекания локальных коррозионных процессов по п. 10.1.1.

10.3.2 Подбор коррозионно-стойкой стали в данной рабочей среде Скорость общей коррозии, мм/год регламентируется НД или КД либо выбирается группа стойкости «совершенностойкие» (ско рость коррозии менее 0,001 мм/год) либо «весьма стойкие (свыше 0,001 до 0,01 мм/год). Такой высо кой коррозионной стойкостью обладают коррозионные стали и сплавы, приведенные в разделах 5.1.3, 5.1.4. Для арматуры неответственного назначения – «стойкие» (скорость коррозии от 0,01 до 0, мм/год).

10.3.3 В конструкции должны отсутствовать активные зоны локальных видов коррозии. Реко мендации приведены в приложении В.

10.3.4 Металлы пар трения и контактного взаимодействия, должны быть совершенно стойкими (группа стойкости – 1, скорость коррозии менее 0,001 мм/год), не восприимчивы к локальным видам коррозии и износостойкими в условиях механохимического изнашивания.

11 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ МАТЕРИАЛОВ 11.1 Неразрушающие методы контроля материалов (НК) Методы НК приведены в таблице 11. Таблица 11. Нормативное Область примене Метод НК Дефекты обеспечение Преимущества Недостатки ния метода 1 2 3 4 5 Визуальный и из- Относительно крупные тре- Осмотр деталей и ПН АЭ Г-7-016 1 Возможность осмотра 1 Низкая вероятность мерительный щины, механические и кор- узлов как снятых, (для АЭС);

больших поверхностей обнаружения мелких по розионные повреждения по- так и непосредст- ПН АЭ Г-7-010 деталей из различных ма- верхностных дефектов.

верхности, нарушения венно в конструкции (для АЭС) териалов, имеющих раз- 2 Зависимость выявляе сплошности защитных по- требования ТУ, ную форму. мых дефектов от субъек крытий, остаточные дефор- ПКД. 2 Возможность прове- тивных факторов (острота мации, изменения характера дения эффективного кон- зрения, усталость опера неразъемных соединений, троля в труднодоступных тора, опыт работы) и усло течь, следы износа и др. местах конструкции (на вий контроля (освещен наличие относительно ность, оптический контраст крупных дефектов) и др.).

Капиллярный кон- Поверхностные открытые Контроль деталей и ГОСТ 3442 1 Возможность контроля 1 Необходимость удале троль (КК) трещины, поры и коррозион- узлов в основном из ГОСТ 26182 деталей, различных по ния с контролируемой по ные поражения немагнитных мате- ГОСТ 18442 размерам и форме. верхности защитных по риалов требования ТУ, 2 Высокая чувствитель- крытий, смазок, окалины и ПКД ность метода и достовер- других загрязнений.

ность результатов кон- 2 Относительно высокая троля. трудоемкость ручного кон 3 Простота технологии троля.

контроля. 3 Большая длительность 4 Наглядность и докумен- процесса контроля (0,5 – тальность результата кон- 1,5 ч).

троля 4 Коррозионная актив ность некоторых составов по отношению к алюми ниевым, магниевым спла вам и сталям Магнитопорошко- Поверхностные и подпо- Контроль полуфаб- ГОСТ 21105 1 Возможность контроля 1 Необходимость удале вый верхностные дефекты – рикатов, деталей и ПНАЭ Г-7-0154 деталей, различных по ния относительно толстых трещины, волосовины, неме- узлов из ферромаг- требования ТУ, размерам и форме. защитных покрытий (тол таллические включения, нитных материалов ПКД 2 Высокие чувствитель- щиной не более 0,1 – 0, флокены, надрывы и др. ность, производитель- мм).

ность и достоверность 2 Сложность автоматиза результатов контроля. ции всего процесса кон 3 Простота методики кон- троля.

троля. 3 В ряде случаев затруд 4 Документальность ре- нена расшифровка зультатов контроля Вихретоковый Открытые и закрытые по- Контроль полуфаб- [258], ГОСТ 24289, 1 Возможность выявления 1 Зависимость чувстви верхностные и подповерхно- рикатов, деталей и требования ТУ, трещин без удаления за- тельности метода от раз стные дефекты узлов из электро- ПКД щитных покрытий, оки- меров датчика, которые проводных мате- слов и смазок. ограничены возможностя риалов. Метод эф- 2 Возможность выявле- ми технологии его изго фективен для ло- ния малораскрытых тре- товления, в связи, с чем кального контроля щин (шириной у выхода она по глубине распро снятых деталей и в на поверхность 0,5 мкм и странения трещин ниже конструкции (на- более) и магнитного и цветного.

кладными датчика- трещин перекрытых «мос- 2 Отсутствие наглядности ми) тиком» деформированно- результатов контроля (кос го металла. венное наблюдение) 3 Возможность бескон- 3 Относительная слож тактного контроля ность определения харак 4 Большая скорость и не- тера дефектов и их разме значительная трудоем- ров кость ручного контроля 4 Большая трудое.мкость небольших поверхностей ручного контроля больших (для накладных датчиков). поверхностей накладными 5 Возможность легко ав- датчиками томатизировать контроль 1 Необходимостьразра Ультразвуковой Внутренние скрытые дефек- Контроль полуфаб- ГОСТ 24507, 1. Высокая чувствитель ботки специальных методик ты, а также поверхностные рикатов, деталей и ГОСТ 14782, ность.

и ультразвуковых искателей трещины, главным образом узлов из магнитных ГОСТ 17410, 2. Возможность выявле для каждой контролируемой возникающие в труднодос- и немагнитных ма- ГОСТ 22727, ния поверхностных и детали.

тупных местах конструкции териалов, обла- ОСТ 5.9675, внутренних дефектов при 2 Относительная слож дающих свойствами ОСТ 5.9768, одностороннем доступе к ность расшифровки резуль упругости ПНАЭ Г-7-014, проверяемому объекту и татов контроля, определе ПНАЭ Г-010 на значительном расстоя ния места расположения, требования ТУ, нии от места ввода ульт размера и характера де ПКД развуковых ко лебаний.

фектов.

(при контроле крупногаба 3 Относительная труд ритных деталей). ность, а в ряде случаев не 3 Высокая производитель- возможность контроля де ность и низкая стоимость талей сложной формы и с контроля грубой поверхностью (чис тотой обработки менее 5) Рентгенографиче- Внутренние скрытые дефек- Контроль полуфаб- ПН АЭ Г-7-017 1 Возможность контроля 1 Громоздкость и слож ский ты, дефекты закрытых дета- рикатов, деталей, (для АЭС);

деталей различной фор- ность рентгеновской аппа лей узлов и агрегатов ГОСТ 7512 мы. Большая интенсив- ратуры требования ТУ, ность излучения и воз- 2 Относительно низкая ПКД можность регулирования чувствительность к уста его энергии. лостным трещинам.

2 Документальность ре- 3 Недостаточная техно зультатов контроля логическая маневренность при просвечивании в по левых условиях и в усло виях монтажа конструкции.

4 Относительно низкая производительность и бо лее высокая стоимость контроля на внутренние дефекты по сравнению с ультразвуковым методом.

5. Необходимость уст ройства защиты, рабо тающих от рентгеновского излучения - графический Внутренние скрытые дефек- Контроль полуфаб- ПН АЭ Г-7-017 1 Автономность, порта- 1 Ограниченная интен ты, дефекты закрытых дета- рикатов, деталей, (для АЭС);

тивность и маневренность сивность излучения и не лей узлов и агрегатов ГОСТ 7512 возможность регулирова -дефектоскопов.

требования ТУ, 2 Документальность ре- ния его энергии. Необхо ПКД зультатов контроля димость набора изотопов.

2 Более низкая чувстви тельность по сравнению с рентгенографическим ме тодом.

3 Изменения интенсивно сти излучения применяе мых источников с течени ем времени ГОСТ (проект, первая редакция) 11.2 Краткая характеристика методов НК 11.2.1 Визуально-измерительный контроль основных материалов и сварных соединений проводится с целью выявления поверхностных трещин, расслоений, закатов, недопустимых забоин, раковин, плен, шлаковых включений, отслоений, прожогов, свищей, брызг металла, недопустимых подрезов. поверхностных включений и скоплений.

Измерительный контроль полуфабрикатов, деталей и сборочных единиц прово дится с целью проверки соответствия их геометрических размеров (сортамента) требова ниям ТУ, а также допустимости размеров дефектов, выявленных при визуальном контро ле, нормам стандартов, ТУ, производственно-контрольной документации (ПКД).

Методика выполнения ВИК:

11.2.2 Капиллярный контроль (КК) Капиллярные методы неразрушающего контроля предназначены для обнаруже ния поверхностных дефектов типа несплошности материала, не видимых невооруженным глазом. Они основаны на использовании капиллярных свойств жидкостей. Этими метода ми выявляют дефекты путем образования индикаторных рисунков с высоким оптическим (яркостным и цветовым) контрастом и с шириной линий, превышающей ширину раскрытия дефектов.

При контроле на деталь наносят специальную смачивающую жидкость (прони кающую жидкость, индикаторный пенетрант), которая под действием капиллярных сил за полняет полости поверхностных дефектов. Дефекты выявляют, обнаруживая либо жид кость, оставшуюся в их полостях после удаления ее с поверхности, либо скопления час тиц порошка, взвешенного в жидкости и отфильтровавшегося на поверхности детали при заполнении полости дефекта жидкостью. В первом случае оставшуюся в полостях дефек тов жидкость обнаруживают чаще после нанесения проявителя (рис. 1). Он поглощает жидкость, образуя индикаторный рисунок, а также создает фон, улучшающий видимость рисунка. Во втором случае скопления порошка обнаруживают без применения проявляю щего вещества.

11.2.3 Ультразвуковой контроль (УЗК) УЗК проводят с целью обнаружения в полуфабрикатах трещин, раковин, рыхлот, флонеков, расслоений, неметаллических включений и других несплошностей, вызываю щих появление эхосигналов с амплитудой, больше заданного определенного значения, называемого уровнем фиксации, или уменьшение прошедшего сигнала до значения, меньше заданного уровня фиксации.

При УЗК полуфабрикатов не гарантируется выявление:

несплошностей, амплитуда эхосигнала от которых превышает эхосигнал от структурных помех менее чем на 6 дБ.

несплошностей, уменьшение которыми прошедшего сигнала менее чем на дБ отличается от уменьшения сигнала, вызываемого изменением затухания.

несплошностей вблизи поверхностей ввода и отражающих поверхностей (при контроле эхометодом).

При этом во всех случаях УЗК не гарантирует определения характера несплош ностей и их действительных размеров.

11.2.4 Магнитопорошковый метод неразрушающего контроля основан на обна ружении с помощью ферромагнитных частиц магнитных полей рассеяния, возникающих над поверхностными и подповерхностными несплошностями металла контролируемого объекта при его намагничивании.

Метод предназначен для выявления несплошности металла трещин, закатов, не проваров, включений, флокенов и т.п.) изделий и ферромагнитных материалов с относи тельной магнитной проницаемостью не менее 40. Метод не гарантирует выявление не сплошностей, плоскости которых параллельны контролируемой поверхности или состав ляют с ней и направлением намагничивающего поля угол менее 30.

Магнитопорошковый метод позволяет контролировать полуфабрикаты, изделия, сварные соединения и наплавки любых размеров и форм.

Необходимым условием для проведения магнитопорошкового контроля является наличие доступа к контролируемой поверхности, достаточного для подвода намагничи вающих устройств, нанесения индикаторных средств и визуального ее осмотра ГОСТ ХХХХХ-201Х (проект, первая редакция) Чувствительность магнитопорошкового метода определяется следующими харак теристиками:

магнитной индукцией В;

остаточной магнитной индукцией Вr;

коэрцитивной силой НС;

шероховатостью контролируемой поверхности;

формой и размером контролируемого объекта;

напряженностью намагничивающего поля;

толщиной немагнитных покрытий;

ориентацией намагничивающего поля по отношению к плоскости несплош ности металла;

качеством дефектоскопических средств;

освещенностью контролируемой поверхности.

11.2.5 Радиографический контроль Радиографический контроль является одним из методов контроля изделий методом просвечивания.

Методы просвечивания оптически непрозрачных объектов основаны на законе ослабления интенсивности излучения, проходящего через контролируемый объект. Ин тенсивность излучения меняется в зависимости от плотности материала и толщины. По результатам измерения интенсивности излучения за объектом определяют наличие в нем дефектов (раковин, включений и т.д.).

Радиографические методы радиационного неразрушающего контроля основаны на преобразовании радиационного изображения контролируемого объекта в радиографи ческий снимок или запись этого изображения на запоминающем устройстве с последую щим преобразованием в световое изображение. На практике этот метод наиболее широко распространен в связи с его простотой и документным подтверждением получаемых ре зультатов.

В зависимости от используемых детекторов различают пленочную радиографию и ксерорадиографию (электрорадиографию). В первом случае детектором скрытого изо бражения и регистратором статического видимого изображения служит фоточувствитель ная пленка, во втором – полупроводниковая пластина, а в качестве регистратора исполь зуют обычную бумагу.

11.2.6 Пассивные методы НК Экспресс-методы, использующие внутреннюю энергию металла конструкций:

метод акустической эмиссии (АЭ);

метод магнитной памяти металла (МПМ);

тепловой контроль.

Эти методы применяются для ранней диагностики повреждений оборудования и конструкций.

Оценка ресурса потенциально опасных объектов на основе экспресс-методов со гласно ГОСТ Р 53006.

11.3 Разрушающие методы контроля 11.3.1 Контроль и диагностика основного материала, сварных соединений, напла вок и изделий осуществляется следующими методами разрушающего контроля:

химический анализ;

испытания на растяжение при комнатной температуре;

испытания на растяжение при повышенных температурах;

испытания на ударный изгиб при 20°C;

испытания на ударный изгиб при отрицательных температурах;

контроль содержания неметаллических включений;

контроль макроструктуры основного металла;

контроль микроструктуры сварных соединений и наплавок;

контроль твердости;

контроль на отсутствие склонности коррозионностойкой стали аустенитного класса к межкристаллитной коррозии;

контроль содержания ферритной фазы в основном и наплавленном металле.

ГОСТ (проект, первая редакция) 11.3.2 Нормативное обеспечение методов испытаний разрушающего контроля материалов приведена в таблице 11.3.

Таблица 11. Обозначение нормативных Наименования методов контроля документов на методы испытаний 1 Химический анализ металлов и сплавов ГОСТ 7565, ГОСТ 10713, ГОСТ 7122, 1.1 Контроль химического состава основного ме ГОСТ 22536.2, ГОСТ 28473, ГОСТ талла, металла шва, наплавленного металла 22536.1, ГОСТ 24484, ГОСТ 1.2 Спектральный анализ сталей и сплавов ГОСТ 4. 2 Металлографический контроль 2.1 Контроль содержания неметаллических включе ГОСТ ний 2.2 Контроль макроструктуры основного металла ГОСТ 2.3 Контроль микроструктуры основного металла, ГОСТ 8233, ГОСТ 5640, ГОСТ сварных соединений и наплавок 3 Механические испытания:

3.1 Испытания на растяжение при комнатной тем- ГОСТ 6996, ГОСТ 7564, ГОСТ пературе ГОСТ 11701, ГОСТ 3.2 Испытание на растяжение при повышенных ГОСТ 9651, ГОСТ температурах Испытания на ударный изгиб при комнатной темпе ГОСТ ратуре 3.4 Определение критической температуры хрупко- ГОСТ 6996, ГОСТ 9454, ГОСТ 4543, сти ПНАЭ Г-7- 3.5 Испытания на статический изгиб ГОСТ 6996, ОСТ 26-07- ГОСТ 9012, ГОСТ 9013, ГОСТ 2999, 3.6 Контроль твердости ГОСТ 4 Контроль содержания ферритной фазы в на ГОСТ плавленном металле 5 Контроль отсутствия склонности ГОСТ коррозионностойкой стали к межкристаллитной коррозии 12 Неметаллические конструкционные материалы 12.1 Понятие неметаллические материалы включает большой ассортимент ма териалов таких, как пластические массы, композиционные материалы, резиновые мате риалы, клеи, лакокрасочные покрытия, древесина, а также силикатные стекла, керамика и др.

12.2 Неметаллические материалы являются не только заменителями металлов, но и применяются как самостоятельные, иногда даже незаменимые материалы. Отдельные материалы обладают высокой механической прочностью, легкостью, термической и хими ческой стойкостью, высокими электроизоляционными характеристиками, оптической про зрачностью и т. п. Особо следует отметить технологичность неметаллических материа лов.

12.3 Определяющими факторами, как и для металлов, являются природа, строе ние и химический состав неметаллического материала. Различают два типа материалов:

неорганические и органические природные и синтетические материалы.

12.4 К неорганическим материалам в основном относятся естественные породы, минералы не переработанные или переработанные.

12.5 К органическим материалам относятся природные материалы органического происхождения (дерево, битумы, пеки) и синтетические полимеры.

ГОСТ ХХХХХ-201Х (проект, первая редакция) 12.6 Химическую стойкость полимерных материалов определяют по изменению массы или объема, иногда размеров образцов, прочности и эластичности, твердости, ди электрических свойств.

12.7 Воздействие агрессивной среды на полимер сводится к трем основным про цессам, которые могут протекать одновременно и в различных сочетаниях. Этими про цессами являются: диффузия, набухание и химические реакции.

12.8 Для эластичных полимеров (резин, каучуков, полиуретанов) определение набухания в жидкостях (ГОСТ 3251), прочности и относительного удлинения при их воз действии, стойкости в агрессивных средах при растяжении (ГОСТ 9.065). Для пластмасс определение водопоглощения (ГОСТ 4650), химической стойкости (ГОСТ 12020) и др.

12.9. Для пластмасс можно пользоваться трехбалльными шкалами оценок, учиты вающими раздельно изменение массы (объема) и механических свойств полимерных ма териалов (в процентах) под воздействием среды (ГОСТ 12020).

12.10 В таблице 12.1 приводится оценка стойкости полимерных материалов:

Таблица 12.1 Оценка коррозионной стойкости полимерных материалов Оценка стойкости Условное Изменения, %, не более обозначение массы прочности стойкости Четырехбалльная система Вполне стойкие В ± ± Стойкие X ±10 ±10- Относительно стойкие О ±15 ± 15- Нестойкие H Разрушаются Трехбалльная система* Стойкие С ±3-5 До 10 (15) Относительно стойкие О До +15 или От 10,1(15,1) (слабостойкие) 10 (±8) до 15 (25) Нестойкие Н Более +10 Более 15 (25) или 10 (±8) Примечание - Цифры в скобках обозначают требования к реактопластам, без скобок к термопластам (по ГОСТ 12020) 12.11 Органические неметаллические материалы 12.11.1 Основные физико-механические показатели резин приведены в таблице 12.2.

12.11.2 Физико-механические свойства функциональных групп резин приведены в таблице 12.3.

12.11.3 Физико-механические свойства резин, применяемых в уплотнительной тех нике, приведены в таблице 12.4.

12.11.4 Химическая стойкость резин приведена в таблице 12.5.

12.11.5 Основные физико-механические показатели пластмасс приведены в таб лице 12. 12.11.6 Физико-механические свойства полимеризационных пластмасс приведены в таблице 12.7.

12.11.8 Физико-механические свойства поликонденсационных термопластов при ведены в таблице 12.8.

12.11.9 Область применения пластмасс в уплотнительной технике приведены в таблице 12.9.

12.11.10 Физико-механические свойства фторопластов приведены в таблице 12.10.

12.11.10 Свойства фторопласта-4 и композиций на его основе приведены в таб лице 12.11.

12.11.11 Фторопластовые композиции и область их применения приведены в таб лице 12.12.

12.11.12 Химическая стойкость фторполимеров приведена в таблице 12.13.

Свойства защитных покрытий из фторполимеров приведены в 12.11. таблице 12.14.

ГОСТ (проект, первая редакция) Физико-механические свойства поликарбонатов приведены в 12.11. таблице 12.15.

12.15 Физико-механические свойства стеклонаполненного поликарбоната приведе ны в таблице 12.16.

Таблица 12.2 - Основные физико-механические показатели резин Наименование Обозначение Единица Метод определения по ГОСТ 1 2 3 г/см Плотность Твердость в международных единицах Н IRHD Твердость по Шору На - о Температурный предел хрупкости Тхр С Модуль эластичности при растяжении Е МПа Коэффициент морозостойкости Кэ - Прочность при разрыве р МПа Относительное удлинение при разрыве р % Степень релаксации напряжения R % Изменение массы qm % 9. Изменение объёма qv % 9. Время до разрыва образца в среде tp мин 9. Скорость ползучести %/мин 9. Относительная остаточная деформация сжа- С % 9. тия Таблица 12.3 - Физико-механические свойства функциональных групп резин, г/см3 Тхр, оС Подгруппа Каучук Е, Н р, р, % Кэ (Э, оС) МПа МПа 1 2 3 4 5 6 7 8 1 СКН-18 1,2 2,5-4,5 50-60 6 180 0,2(- минус 50) 2 СКН-18+ 1,24 3,5-5,5 55-65 9 250 0,2(- минус наирит 50) 3 СКН-1 1,3 7-10 70-80 12 160 0,15(- минус 45) 4 СКН-26 1,4 8,5-13 75-85 12 150 0,1(- минус 38) 5 СКН-18+ 1,43 8,5-20 75-90 9 120 0,15(- минус СКМС 50) 6 СКН-40 1,25 7-10 70-85 10 250 - минус СКФ-32 2,1 8,5-13 75-85 17 160 - минус 7 СКФ-26 2.1 75-85 16 130 - 8 СКТФ 1,65 8,5-20 75-90 5 100 0,5(- 60) 9 СКЭП 1,25 8,5-20 75-90 10 120 0,2(- минус 55) (55-65) 10 СКТВ 1,2 2-4,5 45-60 2,5 200 0,6(- минус 60) Таблица 12.4 – Физико-механические свойства некоторых групп резин, применяемых в уплотнительной технике Физико-механические. СКН-18+ СКН18+ СКН-18 СКН-1 СКН-26 СКН-40 СКФ-32 СКФ-26 СКТФ СЭП СКТВ свойства наирит СКМС Твердость по Шору А 50-60 55-65 70-80 75-85 75-90 70-85 75-85 75-85 75-90 75-90 45- (усл.ед.) Модуль эластичности, 2,5-4,5 3,5-5,5 7-10 8,5-13 8,5-20 7-10 8,5-13 8,5-13 8,5-20 8,5-20 2-4, МПа, Е, МПа Относительное удли нение при разрыве, р, 180 250 160 150 120 250 160 130 100 120 % ГОСТ (проект, первая редакция) Таблица 12.5 – Химическая стойкость резин в агрессивных средах Среда Резина на основе каучука СКН СКЭП Наирит СКТ СКФ Вода С/С– О С/С– О С/О С/С С/С Кислоты неорганические:


азотная 10 % Н С/О– Н С/О - С азотная 70 % Н О Н Н С серная 10 % С/С С/С Н О С/С серная 50 % С/С - С/С - С соляная 20 % С/Н С/О С Н О/Н Органические среды:

олеиновая кислота С– О/ С– О Н О Н С/С уксусная кислота О/Н О/Н Н Н Н ацетон Н С/О О/Н С Н/Н бензол Н Н Н Н О глицерин С/С С/О С/С О С жиры С/С - С/С С С керосин С/С Н О Н С/С Масла минеральные С/С Н С– О/О - С/С Спирт бутиловый С/С С/О С/О - С/С Спирт этиловый С/ С– О С/С С/С– О - С/С Примечание - В числителе – оценка при Т25оС, в знаменателе – при Т75оС Таблица 12.6 - Основные физико-химические показатели пластмасс Наименование Обозна- Единица Метод опреде чение ления ГОСТ г/см Плотность Модуль упругости:

Ер при растяжении Ес МПа при сжатии Еизг при изгибе Твердость Н IRHD Разрушающее напряжение:

р.р МПа при растяжении р.с при сжатии Относительное удлинение:

р.р % при разрыве р.с при сжатии Температуры:

Тпл 18995. плавления Ткр 18995. кристаллизации о Тс С стеклования Тт текучести Эхр (Тхр) хрупкости Тz химического разложения о - Температурный коэффициент линейного рас- 1 С ширения Дж/(кг·оС) Удельная теплоемкость 23630. с Вт/(м· оС) Теплопроводность 23630. кДж/м Ударная вязкость по Шарпи образца с надрезом ак Водопоглощение по массе % q Коэффициент трения по стали - f ГОСТ (проект, первая редакция) Таблица 12.7 – Физико-механические свойства полимеризационных пластмасс Показатели Полиэтилен Полистирол Полиме- Поливи- Поли- Асбови Полипро- Полиизо- тилмета- нилхло- фор- нил высокого низкого блочный эмуль пилен Бутилен крилат (ор- рид мальде давления давлени сионный марки ПСГ ганич. (вини- гид (низкой (высокой техн. стек- пласт) плотности) плотно ло).

сти) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ГОСТ или ТУ ГОСТ ГОСТ [181] [182] ГОСТ 20282 ГОСТ ГОСТ [185] [184] 16337 16338 17622 Плотность, г/см 0,92-0,93 0,94-0,96 0,90-0,91 1,33-1,42 1,1 1,05 1,18-1,2 1,33-1,43 1,4 1,4-1, Предел прочности, кгс/см при растяжении 120-160 220-400 300-360 30-70 350-500 350-400 650-800 400-600 650-700 150- при сжатии 125-145 400-450 600-700 - 800-1000 1000 1300-1500 800-1000 1300 200- при изгибе 120-170 200-450 800-1100 - 850-1000 600-1000 1200-1400 900-120 800-1100 130- Удельная ударная 16 Не лома- 80-85 0,09 15-20 15-22 Не менее 100-180 75-130 2, вязкость, ется 8- кгс·см/см Относительное 150-500 200-800 500-700 300-500 1,5-3,5 1,5-3,5 2,5-3,0 10-25 20-40 удлинение при разрыве, % Твердость по Бри- 43-52 70-120 70-95 67 18-20 20 20-25 15-18 20-25 18- нелю, кгс/мм2 (по Шору) Теплостойкость по 60 75 100-110 - 80 80 60-70 65 160-170 150- Мартенсу, оС (по Вика) Морозостой- минус 70 минус 60 минус 35 минус 55 Ниже Ниже минус 50 минус 20 минус 60 минус кость, оС минус 20 минус Температура раз- 110-120 Выше 125 160-170 - 100 100 90-133 160-170 170-180 о мягчения, С Продолжение таблицы 12. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Коэффициент теп- 7,0 9,6 3,3 - 1,9 1,9 3,5-6,0 3,9 0,2 1, лопроводности, · 104 кал/(см ·с ·оС) Коэффициент ли- 22-55 10,0 11,1 - 6,0-6,2 6,0-6,9 8-12 6-7 0,8 2,4- нейного расшире ния, а · 106, 1/оС 1015 - 1016 1015 - 1017 1014 - 1015 1012 -2·1013 1015 6· Удельное объем- 1017 1017 3,5-1014 ное электрическое (полимера) сопротивление, Ом·см Электрическая 45-60 45-60 30-32 16-23 20 20 20-45 15-45 20-23 прочность, кВ/мм (полимера) Диэлектрическая 2,2-2,3 2,2-2,3 2,0-2,5 2-25-2,35 2,6 2,7-2,8 3,5-3,6 4,1 3,3 (при проницаемость (полимера) (при частоте 50 Гц) Гц) Тангенс угла элек- 0,0003 0,00014 0,0002- 0,0003- 0,00045 0,002 0,02-0,06 0,01 0,0045 (при трических потерь 0,005 0, (при частоте 50 Гц) (полимера) Гц) Водопоглощение за 0,01 0,01 0,01 0-0,05 0,005 0,07 0,3 0,3-1,0 0,2 0,5-1, 24 ч, % Температурный 80-100 100-110 140-150 80 60-70 60-70 80 60 100-120 110- предел примене ния, оС ГОСТ (проект, первая редакция) Таблица 12.8 – Физико-механические свойства поликонденсационных термопластов Полиамиды Фенилон Пентапласт Поликарбо- Полиарилаты Полисулфон Показатели (пресс- наты П-68 Капролон В Д-3 Ф- материал) 1 2 3 4 5 6 7 8 ГОСТ или ТУ ГОСТ10589 [183] - [193] - - - ГОСТ 27952, [194] Плотность, г/см3 1,10 1,16 1,3-1,4 1,4 1,2 1,1197 1,168 1, Предел прочности, кгс/см при растяжении 450-500 900-95- 800 400 600-700 850-900 400-450 при сжатии 700-900 1200-120 - 850 800-900 900-1200 800-900 при изгибе 800-900 1200-1500 1100 650 1000-1100 100-1200 55-650 Удельная ударная 100-120 100-160 10 40-80 120-140 50-80 20-25 вязкость, кгс·см/см Относительное 100 20 5 28 20-100 10 15 5- удлинение при разрыве, % Твердость по Бри- 10-15 20-25 - 9-11 15-16 20-25 20-25 118- нелю, кгс/мм2 (по Роквеллу) Теплостойкость по 55-60 55-60 Не менее 270 160-170 120-130 210 280 Мартенсу, оС (по Вика) (по Вика) (по Вика) (по Вика) Продолжение таблицы 12. 1 2 3 4 5 6 7 8 Температура плав- 213-220 210-218 - 180 235-275 260-275 320-340 ления, оС 4·1014 2·1014 1·1014 4·1016 1,5·1016 5,1·1014 8,5·1015 5· Удельное объем ное электрическое сопротивление, Ом·см Электрическая Не менее 20 22 Не менее 22 23 ~ 35 - - прочность, кВ/мм Тангенс угла элек- Не более 0,032 - -0,011 0,0035 0,0181 0,0015 0, трических потерь 0, (при частоте 50 Гц) Водопоглощение за 3,3 (макси- 6,57 (макси- 2,7 (за 10 су- 0,01 0,4 (макси- 0,02 0,05 24 ч, % мальное) мальное) ток) мальное) Температурный - - До 260 120-135 135-137 155-175 250 ~ предел примене ния, оС ГОСТ (проект, первая редакция) Таблица 12.9 – Физико-механические свойства фторопластов Показатели Ф-3 Ф-3М Ф-4 Ф-4Д Ф-40 Ф-43 Ф-4М Плотность, г/см3 2,09-2,16 2,02 2,16-2,26 2,2-2,23 1,65-1,66 1,98 2,15-2, Прочность при 350-400 230-300 140-250 120-200 270-350 300-500 100- растяжении, кгс/см Модуль упругости при 11600-14500 9600-11500 4700-8500 - 9500-10500 4050 изгибе, кгс/см Удельная ударная 20-160 Не ломается 100 - 125 137-196 вязкость, кгс·см/см (не ломается) Относительное удлине- 20-40 150-250 250-500 80-300 100-300 300-500 250- ние при разрыве, % Твердость по Бринеллю, 10-13 8 3-4 - 5,8-6,3 4,5 3- кгс/мм 1,2·1018 2·1017 1017 – 1020 Не менее 1016 1017 2·1011 1016 - Удельное объемное электрическое сопро тивление, Ом · см 2,5 (103 Гц) Диэлектрическая прони- 2,5-2,7 2,5 1,9-2,2 2,2 11,3 1,9-2, (103 Гц) (103 Гц) цаемость (при частоте 106 Гц) 2-25·10 - 4 65·10 - 4 3-7·10 – Тангенс угла диэлект- 0,010 0,010 Не более 3·10 - 4 (103 Гц) рических потерь при 106 Гц Рабочая температура, Ниже минус о С: минус 95 минус 195 минус 269 минус 100 минус 60 минус (до минус 280) минимальная +125 (до+170) +150 +260 +250 +225 +120 +200 (до +220) максимальная ГОСТ (проект, первая редакция) Таблица 12.10 - Области применения пластмасс в уплотнительной технике Пластмасса Рабочие среды Диапазон ра- Области применения или ее основа бочих темпе- (примеры) совместимые несовместимые о ратур, С 1 2 3 4 Полиэтилен Серная и соляная Азотная кисло- от минус 60 Пищевая промыш кислоты, щелочи, та, бензол, аце- до +80 ленность и бытовая спирты, масла, ки- тон химия (клапаны пнев слород, пищевые мосистем, мембраны, продукты транс-портировочные УН, пробки) Полипропилен Разбавленные мине- Дымящая азот- от минус 5 Пищевое машино ральные и органиче- ная кислота, до+140 строение (прокладки, ские кислоты и ще- олеум, галоиды клапаны, манжеты) лочи, растворы пе рекисей и спиртов, моющих веществ Поликарбонат Разбавленные мине- Ароматические от минус Криогенная техника 253*до+135* ральные и органиче- и хлорирован- (уплотнения затворов) ские кислоты, али- ные углеводо фатические углево- роды, щелочи, дороды и спирты, аммиак (в бен масла, жиры, кисло- зине и ацетоне род, вакуум. набухает) Полиамид 610 Керосин, бензин, Концентриро- от минус 60 Металлургия и бензол, минераль- ванные кисло- до +80 компрессоростроение Капрон ные и органические ты (в воде до от минус 50 (прокладки, клапаны, масла, спирты, рас- 10 % набухает) до +90 манжеты УПС, защит Капролон В творы моющих ве- от минус 40 ные кольца УН и УПС, ществ, РЖ на водной до+100 поршневые кольца АТМ-2 основе от минус 60 компрессоров, торцо до +100 вые УВ) Фенилон от минус до + Графелон от минус до + Полиимид Синтетические мас- Концентриро- от минус 200 Авиация, атомная до +220* ла ванные кислоты энергетика, вакуумная АМАН Вакуум, радиация и щелочи, кипя- от минус 50 техника (клапаны) щая вода до+ Текстолит ПТК Минеральные масла, Концентриро- от минус 40 Компрессоростроение слабые растворы ванные кислоты до +80 (клапаны, поршневые кислот и щелочей и щелочи кольца УПС) Графитопласт Кислород от минус 60 Компрессоростроение АМС-1 до +180 (клапаны) Фторопласт-4 Практически все Расплавленные от минус 269 Все отрасли машино и композиции жидкие и газо- щелочные ме- до+260* строения (прокладки, на его основе образные среды. Ва- таллы и их рас- защитные кольца куум. Ограниченная творы а аммиа- УПС, поршневые доза радиации ке, фтор, трех- кольца компрессоров, фтористый хлор клапаны Фторопласт-40 То же, при большей То же от минус 100 Атомная энергетика и композиции стойкости к радиации до +200 (прокладки, кла-паны, на его основе детали торцовых УВ) от минус 195* Холодильная и крио Фторопласт-3 Концентрированные Расплавленные кислоты и щелочи, щелочные ме- до +70 генная техника (про окислители и рас- таллы, фтор кладки и клапаны) творители * Температура по химической стойкости материалов, необходим анализ возможности применения Таблица 12.11 – Свойства фторопласта-4 и композиций на его основе ГОСТ (проект, первая редакция) Свойства Ф4 Ф4К20 Ф4К15М Ф4С15 Ф4С15М5 Ф4К15 Ф4К 5 УВ5 С 1 2 3 4 5 6 7 Физико-механические Плотность, г/см3 2,12-2,2 2,05 2,17 2,18 2,19 2,08 2, Предел текучести, МПа 11,8 14 13,4 - - 16, Прочность при разрыве, 14-34 12-15 13-16 18-20 18-20 17-20 22 МПа Относительное удлине- 250-500 60-120 80-150 180- 150-200 80-150 230 ние, % 220 Модуль упру-гости (при 410/686 805/1500 800/150 520/480 - - 430/ сжатии/растяжении) 0 МПа Твердость по Бринелю, 29-39 49-53 49 39-49 39-49 48-49 37 МПа Вязко-упругие Деформация при рас- - 6,0 6,7 9,0 9,3 3,3 8, тяжении Деформация при сжа- - 7,2 7,7 8,6 8,8 3,8 9, тии Теплофизические Теплоемкость, Дж/(кг С) 1,04 0,985 0,980 0,950 0,950 0,98 0, Теплопроводность, 0,25 0,34 0,32 0,28 0,27 0,385 0, Вт/(мС) Коэффициент линейно- 8-25 10-12 10-12 13-15 13-15 7-9 12 го расширения а-1·105 Триботехнические Коэффициент трения 0,04 0,27 0,23 0,25 0,2 0,26 0, Интенсивность износа, - 1 0,8 1,8 1,6 0,65 см3 ·10, г/час Интервал раб. темпера тур,оС От минус 269 до Таблица 12.12 - Фторопластовые композиции и область их применения Материал Состав Область применения 1 2 Композиция Смесь фторопласта-4, кокса Применяется для деталей, работающих в среде Ф4К15М5 и дисульфида молибдена. влажного газа и для изделий, работающих без смазки в условиях сухого трения.


Композиция Смесь фторопласта-4, раз- Применяется для деталей, работа- ющих в услови Ф4С15М5 молотого стекловолокна и ях высокого вакуума сухого и влажного воздуха и дисульфида молибдена. газов.

Композиция Смесь фторопласта-4 и ди- Применяется для деталей, работающих в среде Ф4М15 сульфида молибдена. влажных газов и в вакууме.

Композиция Смесь фторопласта-4, из- Изделия обладают высокой химической стойкостью Ф4С1В5 мельченного стекловолокна и износостойкостью, а также высокими механиче и нитрида бора. скими свойствами в широком интервале темпера тур.

Композиция Смесь фторопласта-4 и Изделия из этой композиции отличаются повышен Ф4КА15В5 нитрида бора. ной стойкостью против ползучести, небольшим ко эффициентом линейного расширения, хорошей прирабатываемостью в паре с чугуном и конструк ционными сталями в сухих и влажных средах и при наличии сильных агрессивных сред и окислителей.

Композиция Смесь фторопласта-4, гра- Антифрикционные самосмазывающие графитофто Ф4Г21М7 фита и дисульфида молиб- ропластовые материалы 7В2А, АФГМ.

дена.

ГОСТ (проект, первая редакция) Таблица 12.13 – Химическая стойкость фторполимеров Концент- Темпера Среда Ф-4 Ф-4МБ Ф-4М Ф4Д Ф-2М Ф- тура,оС рация, % 1 2 3 4 5 6 7 8 Кислота Азотная Любая 20-150 С С С С - Борная Любая Кипения С С С С - Бромистоводо- 40-50 С/С С/С С/С С/С родная Кремннефторис- До 35 С/С С/С С/С С/С товодородная Мышьяковая 25 С С С С Серная Любая 20-150 С С С С С С Соляная 1-37 100 С С С С С Фосфорная Любая 20-130 С/С С/С С/С С/С Фтористово- До 50-60 С/С С/С С/С С/С дородная и выше Хлорная До 60 С/С С/С С/С С/С Хлорноватистая С/С С/С С/С С/С Хромовая До 10 С/С С/С С/С С/С 50 С/С С/С С/С С/С Цианистово- С/С С/С С/С С/С дородная Бензойная До 2,2 С/С С/С С/С С/С Уксусная Любая С/С С/С С/С С/С Ледяная С/С С/С С/С С/С С/С С/С Щавелевая С/С С/С С/С С/С Уксусный ангидрид С/С С/С С/С С/С Щелочи С/С С/С С/С С/С С/С С/С концентрированные Аммиак (газ) С/С С/С С/С С/С С/С Водород С/С С/С С/С С/С С/С Кислород С/С С/С С/С С/С С/С Углерода окись С/С С/С С/С С/С С/С Фтор С/С С/С С/С С/С С/С Хлористый водород С/С С/С С/С С/С С/С Ацетон 20 С С С С С С Бензин До 60 С С С С С Бензол 20 С С С С С С Дихлорэтан С/С С/С С/С С С/С Керосин С С С С Сероуглерод С С С С Диэтиловый эфир До 25 С С С С Толуол До 60 С С С С С Фенол До 70 С С С С Хлороформ 20 С/С С/С С/С С С/С Кислоты С С С С С С концентрированные Органические С ОС С С С ОС растворители Щелочи С С С С С С Окислители С - С С С С Не Не Самоза- Не Не Не Горючесть горят горят тухают горят горят горят Горючесть по кисло- 95 100 30 75 100 100 100 родному индексу, % Условные обозначения:

С – стойкие. В числителе приведена стойкость при комнатной температуре, в знаменателе – стойкость при о температуре 60 С и выше, вплоть до максимально возможных рабочих температур для данного материала.

О – ограничено стойкие ГОСТ (проект, первая редакция) Таблица 12.14 - Режим термообработки и области применения плавких фторополимеров Темпера- Рабочая темпе ратура,оС Фторо- Мар- ПТР*, тура Применение пласт ка г/10 мин перера- нижняя верх ботки няя 1 2 3 4 5 6 Электроизоляционные изделия, обли 2- А 220-380 - 196 цовка химической аппаратуры, трубы, 4,5- Ф-4МБ Б 220-380 - 196 лаб. посуда, эластичные емкости 0- ВН 220-380 - 196 о (при 300 С) П 200-380 - 100 200 Прессованные прокладки и уплотне Ф-40 0,01- Ш 200-380 - 100 200 ния, изоляция проводов и кабелей Ф-40М 4- ЛД 200-380 - 100 Б 7-20 135-270 - 55 150 Уплотнения, прокладки, футеровка, В 4-7 135-270 - 55 150 обмотка кабелей, защитные покрытия Ф-2М Е 3-8 135-270 - 55 150 строительных конструкций Ж 2-8 135-270 - 55 В - 60 120 Волокно для спецодежды, сальнико ЛД-1 - 60 120 вые набивки, прокладки, трубы, анти Вязкость ЛД-2 - 60 120 коррозионные, теплоизоляционные по Ф- раствора Л - 60 120 крытия П - 60 240-260 Смотровые стекла, прессованные из Б (ТПП**) делия, износостойкие покрытия Ф-3 220-300 - 195 265- В (ТПП) Изделия и пленочные покрытия для Ф-3М А 0,3-5 190-270 - 195 эксплуатации в агрессивных средах Гибкие трубы, детали наносов, пленки для антиадгезионной и антикоррозион Ф-50 П 1-20 230-390 - 195 ной защиты, изоляция проводов, хими чески стойкие волокна, футеровка труб Покрытия, стойкие к агрессивным сре - В Вязкость 150-170 дам. Влагозащитные пленки (метод Ф-32Л - Н раствора 150-170 экструзии). Высококачественные кон центрированные лаки *Показатель текучести расплава. ** Температура потери прочности Таблица 12.15 - Физико-механические свойства поликарбонатов Показатели Поликарбонаты Макролон Лавсан Дифлон Плотность, г/см 1,2 – 1, Удельная ударная вязкость, кгс·см/см2 25-33 – Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см2 625 560-840 600- Относительное растяжение при растяжении, % 60-100 – 50- Твердость, кгс/мм2 12,8 – 15- Модуль упругости, кгс/см2:

22 000-25 22400 22 000 при растяжении 000 16800 при сжатии 25000 – Предел прочности при сжатии, кгс/ см2 840 770 800- 60·10-6 60·10- Относительный температурный коэффи- – циент линейного расширения, 1/град Теплостойкость по Мартенсу, оС 135-137 – 135- Коэффициент теплопроводности, ккал/(м·ч·град) 0,19 – 0, Морозостойкость, оС 222-230 267 235- Температура эластичности (стеклования),оС 140 143 Температура деструкции, оС 310-340 – 320- ГОСТ (проект, первая редакция) Таблица 12.16 - Физико-механические свойства стеклонаполненного поликарбоната, макролона Показатели Поликарбонат Поликарбонат с содержанием без наполнения стекловолокна 20 % 30 % 1 2 3 Разрушающее напряжение при растя- 650 (600) 700 900 (800) жении, кгс/ см Относительное удлинение при разры- 80 (50-100) 8,5 3,0 (5-10) ве, % 1 2 3 Модуль упругости, кгс/ см 22000 (23000) 40 000 65000(60000) Предел прочности при статическом из- 1000 1200 гибе, кгс/ см Модуль упругости при статическом из- 22 000 – 55 гибе, кгс/ см Удельная ударная вязкость, кгс·см/см2, при:

минус 60оС – – 35- Не разрушались 60 40- о минус 40 С 150 (100-150) 70-80 40-45(30-40) о + 22 С Теплостойкость по Мартенсу, оС 115-125 130-135 140- Усталостная прочность в кгс/ см 200 – (107 циклов, 400 гц) Предел ползучести, кгс/ см2 (=1 %, =1000 ч) при:

22оС 180 – 90 – о 80 С Диэлектрическая проницаемость при температуре от –20 до 20 оС и частоте:

3,06 – 3, 60 Гц 3,06 – 3, 80 Гц 3,04 – 3, 50 Гц Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте:

5·10-4 9·10- – 60 Гц - 1,2·10- 9,3·10 – 80 Гц - 3,5·10- 3,5·10 – 50 Гц Удельное электрическое сопротив ление, ом·см, при 23оС и влажности:

1016 1· – 50 % 1016 9· – 90 % 5· 2·10 – 100 % Относительный температурный 60-70 45 коэффициент линейного расшире-ния, 10-6 1/град Коэффициент теплопроводности, 0,19 0,21 0, ккал/(м·ч·град) Температура плавления, оС 220-230 220-230 220- Примечание - В скобках приведены данные для дифлона ГОСТ (проект, первая редакция) Приложение А (справочное) Методы термической обработки сталей и сплавов А.1 Цель любого процесса термической обработки (в дальнейшем тексте ТО) состоит в том, чтобы нагревом до определенной температуры и последующим охлаждением вызвать желае мое изменение структуры металла.

Основные факторы воздействия при ТО – температура, время, режим и условия охлаждения.

Режим ТО характеризуют следующие основные параметры: температура нагрева tmax, т. е.

максимальная температура, до которой был нагрет сплав при ТО;

время выдержки сплава при температуре нагрева в, скорость нагрева vнагр и скорость охлаждения vохл.

А.2 С помощью ТО можно управлять структурой и свойствами металлических материалов.

Твердость и прочность стали могут изменять в три-пять раз.

А.3 В основе ТО лежит полиморфизм. Полиморфные превращения, представляющие собой обратимые фазовые превращения в однокомпонентной системе, должны происходить при опре деленных температурах, называемых критическими точками.

Для всех сталей и сплавов, приведенных в разделах 5.1.3 и 5.1.4 приведены значения критиче ских точек.

А.4 Для сталей и сплавов, применяемых в арматуростроении, ниже приведены основные ви ды ТО.

Отжиг (первого рода) – термическая операция, состоящая в нагреве металла, имеющего неустойчивое состояние в результате предшествовавшей обработки, и приводящая металл в более устойчивое состояние.

Отжиг (второго рода) - термическая операция, состоящая из нагрева выше температуры превращения с последующим достаточно медленным охлаждением для получения структурно устойчивого состояния сплава.

Закалка - термическая операция, состоящая в нагреве выше температуры превращения с последующим достаточно быстрым охлаждением для получения структурно неустойчивого со стояния сплава.

Отпуск - термическая операция, состоящая в нагреве закаленного сплава ниже температуры превращения для получения более устойчивого структурного состояния сплава.

Нормализация – нагрев доэвтектоидной стали до температуры выше Ас3, а в заэвтектоид ной – выше Асm, на 50-60 оС с последующим охлаждением на воздухе. При нормализации проис ходит перекристаллизация стали, устраняющая крупнозернистую структуру, полученную при ли тье или ковке.

В результате охлаждения на воздухе распад аустенита на ферритно-цементитную смесь происходит при более низких температурах, а следовательно, повышается дисперсность смеси.

Назначение нормализации различно в зависимости от состава стали. Вместо отжига низко углеродистые стали могут подвергать нормализации. В результате твердость немного возраста ет, но улучшается качество поверхности при резании.

Для среднеуглеродистых сталей нормализацию применяют вместо закалки и высокого отпус ка (улучшения). Механические свойства при этом понижаются, но уменьшается деформация из делий по сравнению с получаемой при закалке.

Высокоуглеродистые (заэвтектоидные) стали подвергают нормализации с целью устранения цементитной сетки.

Нормализацию с последующим высоким отпуском (600–650 °С) часто применяют для ис правления структуры легированных сталей вместо отжига.

А.5 Кроме приведенных выше основных видов ТО применяются способы, представляющих сочетание ТО со способностью химического взаимодействия основного металла и жидкой и га зообразной средами, компонент которой диффундирует в этот металл.

При этой обработке изменяется не только состав, но и структура поверхностных слоев, а также часто и сердцевины. Такая обработка называется химико-термической обработкой (ХТО).

А.6 В едином технологическом процессе сочетается деформация и структурные превращения.

Деформация должна не только придать изделию внешнюю форму, но и создать наклеп;

ТО под вергается именно наклепанный металл. Такая обработка получила название термомеханической обработки (ТМО) или термопластической обработки.

ГОСТ (проект, первая редакция) А.7 Отжиг 1-го рода частично или полностью устраняет отклонения от равновесного состоя ния, возникшие при предыдущей обработке, причем его проведение не обусловлено фазовыми превращениями. Различают следующие разновидности отжига 1-го рода: диффузионный (отжиг гомогенизации), низкий и рекристаллизационный.

Для деталей ТА важен низкий – для снятия внутренних напряжений Рисунок А.7 - Схема различных видов отжига А.8 Рекристаллизационный отжиг – ТО деформированного металла или сплава, при кото рой главным процессом является рекристаллизация. Данный вид ТО чаще применяют после хо лодной деформации и наклепа.

Наклеп – изменение структуры и свойств металлического материала, вызванное пластической деформацией.

А.8.1 Наклеп вызывает упрочнение.

Для снятия напряжений применяется ТО, называемая возвратом или отдыхом. Небольшой нагрев (ниже температуры рекристаллизации отжига) ведет к снятию искажений кристаллической решетки, но микроструктура остается без изменений, зерна по-прежнему деформированы. Проч ность при этом несколько снижается, а пластичность повышается.

А.8.2 Полное снятие напряжений деформированного (наклепанного металла) называется рек ристаллизационным отжигом.

Размер рекристаллизованного зерна оказывает большое влияние на свойства металла. Наи лучшее сочетание прочности и пластичности наблюдается в мелкозернистых сталях. На величину рекристаллизованного зерна оказывает влияние температура рекристаллизованного отжига, про должительность процесса, степень предварительной деформации и химический состав металла.

А.9 Отжиг 2-го рода А.9.1 Полный отжиг – доэвтектоидная сталь (к которой относятся практически все угле родистые и легированные стали (п.5.1.1) нагревается выше Ас3 на 30-50 оС, выдерживается при этой температуре до полного прогрева и медленно охлаждается. Происходит полная перекри сталлизация. Стали освобождаются от свойств приобретенных вследствии технологической на следственности (литье, ковка, прокат и т. д.) А.9.2 Неполный отжиг заключается в нагреве выше Ас1 и медленном охлаждении.

При этом происходит частичная перекристаллизация перлитной составляющей.

Неполному отжигу подвергают доэвтектоидные стали с целью снятия внутренних напря жений и улучшения обрабатываемости резанием в том случае, если предварительная горячая механическая обработка не привела к образованию крупного зерна. Практически к этим сталям относятся стали для корпусных деталей.

ГОСТ (проект, первая редакция) А.9.3 Изотермический отжиг. На практике с целью экономиивремени часто проводят изотермический отжиг. В этом случае сталь нагревают, а затем быстро охлаждают (часто пере носом в другую печь) до температуры, лежащей ниже Ас1 на 50-100 оС. При этой температуре сталь выдерживается до полного распада аустенита, после чего охлаждается на воздухе.

В настоящее время изотермический отжиг часто применяют для легированных сталей, так как он сокращает продолжительность процесса.

А.10 Нормализация (см. п.А.4).

А.10.1 Нормализация для низкоуглеродистых сталей может применяться вместо отжига.

В результате твердость немного возрастает, но улучшается качество поверхности при резании.

А.10.2 Для среднеуглеродистых сталей нормализацию применяют вместо закалки и вы сокого отпуска (улучшения). Механические свойства при этом понижаются, но уменьшается де формация изделий по сравнению с получаемой при закалке.

А.10.3 Высокоуглеродистые (заэвтектоидные) стали подвергают нормализации с целью устранения цементитной сетки.

Нормализацию с последующим высоким отпуском (600 – 650 °С) часто применяют для использования структуры легированных сталей вместо отжига.

А.11 Закалка:

А.11.1 Закалкой называется нагрев стали до температуры выше температуры фазовых превращении, выдержка при этой температуре и быстрое охлаждение со скоростью больше кри тической.

А.11.2 Аустенит превращаете я в мартенсит в том случав, когда диффузионные процессы полностью подавляются, т.е. становятся невозможными.

В результате закалки из аустенита образуется неустойчивая, метастабильная структура мартен сит. Мартенсит представляет собой пересыщенный твердый раствор углерода в -железе.

Мартенсит имеет высокую твердость ~HV850. Твердость мартенсита тем выше, чем больше в нем углерода. Кроме того, такая высокая твердость объясняется также наличием большего чис ла нарушений кристаллического строения, возникающих в процессе его образования.

А.11.3 При мартенситном превращении происходит, лишь перестройка кубической гране центрированной решетки аустенита в кубическую объемно-центрированную решетку -железа без выделения из раствора углерода, что приводит к искажению кубической решетки до тетраго нальной.

А.11.4 Время нагрева Общее время нагрева складывается из времени нагрева до заданной температуры (н) и времени выдержки при этой температуре (в): общ = н + в.

Практически величина в может быть принята равной 1 мин для углеродистых и 2 мин для легированных сталей.

При нагреве крупных деталей (когда н значительно больше, чем 1 – 2 мин) величиной в можно пренебречь;

в случае мелких деталей (диаметром или толщиной менее 1 мм) пренебрегают составляющей н.

А.11.5 Прокаливаемость по ГОСТ 5657.

А.11.6 Внутренние напряжение при закалке.

Внутренние напряжения, возникающие при закалке делят на тепловые и структурные.

Тепловые напряжения возникают вследствие неравномерного охлаждения поверхности и сердцевины изделия, т.е. они вызваны перепадом температур по сечению изделия.

Структурные напряжения возникают в результате превращения аустенита в мартенсит.

Наиболее опасны растягивающие напряжения, которые возникают в основном за счет структурных напряжений. Если величина растягивающих напряжений превышает сопротивление отрыву и материал малопластичен, то образуются трещины.

А.12 Отпуском называется нагрев стали до температуры ниже Ас1, выдержка при задан ной температуре и последующее охлаждение с заданной скоростью (обычно на воздухе). Отпуск является конечной операцией термической обработки, проводится после закалки для уменьшения внутренних напряжений и получения более равновесной структуры.

А.12.1 Низкотемпературный отпуск (низкий) осуществляется в интервале температур 80 – 200°С.

В результате низкотемпературного отпуска мартенсит закалки, превращается в мартенсит отпуска, имеющего повышенную ударную вязкость и пластичность. При этом сталь сохраняет ГОСТ (проект, первая редакция) высокую твердость. Поэтому низкотемпературному отпуску подвергают режущий и мерительный инструмент из углеродистых и низколегированных сталей, а также детали после поверхностной закалки, цементации и т.д. Обычно продолжительность отпуска составляет (1 – 2,5) ч.

А.12.2 Среднетемпературный отпуск (средний) проводят при температурах 350 – 500°С.

При среднетемпературном отпуске образуется дисперсная ферритно-цементитная смесь, имеющая зернистое строение цементита. Эта структура называется трооститом отпуска. Твер дость троостита НВ 400…500. Диаметр частиц цементита в троостите составляет 0,3·10-5 мм.

Среднетемпературному отпуску подвергают рессоры, пружины, штампы и т. д. Средне температурный отпуск можно проводить в расплавах солей и воздушных электрических печах.

А.12.3 Высокотемпературный отпуск (высокий) осуществляется при температурах – 650° С. При этом происходит полное снятие внутренних напряжений и коагуляция частиц цемен тита. В результате отпуска понижается твердость закаленной стали, но значительно увеличиваются пластичность и ударная вязкость.

Высокотемпературному отпуску подвергают детали, которые испытывают в работе высо кие напряжения и ударные нагрузки. Высокий отпуск можно проводить в расплаве солей и воздуш ных электрических печах.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.