1

Transkriptas

1 Plieno cheminė sudėtis Plienu vadinamas geleţies ir anglies lydinys, kuriame yra iki 2.14% anglies. Tačiau pliene tarp Fe ir C yra iki 0.7% Mn, iki 0.4% Si, 0.06% S ir 0.07% P. Neišvengiamos priemaišos. Šiuo metu plienas yra pagrindinė konstrukcinė medţiaga pasiţyminti dideliu stiprumu ir smūginiu atsparumu. Iš plieno galima pagaminti bet kokios formos detales, kurios gerai dirba visokiose temperatūrose. Plieno savybes, ypač mech. ir technologines, pagrindinai nulemia esantis C kiekis. Didėjant C kiekiui, didėja plieno kietumas ir stiprumas, bet maţėja plastiškumas. MAX stiprumą turi plienas, kuris turi 0.9-1% C, Mn ir Silicis(Si)(reikalingi dezoksidacijai atlikti) įvedami į plieną jo gamybos metu. Skystame pliene visada ištirpsta tam tikras deguonies kiekis, kuris suteikia plienui trapumą. Todėl deguonį iš plieno reikia pašalinti. Šis procesas vadinamas dezoksidacija. Plieno dezoksidacija atliekama įvedant Mn ir Si. Ištirpęs pliene Mn ir Si reaguoja su deguonimi, ir oksidų pavidalu pereina į šlaką, kuris yra pašalinamas. Kadangi siekiama kuo daugiau išoksidinti plieną, tai Mn ir Si įvedame daugiau ir jų lieka pliene Mn ir Si priemaišų pavidale. Jei Mn ir Si daugiau kaip 0.8%, tai turime specialius manganinį ir silicinį plienus. Plieno kokybė priklauso nuo jo išlydymo būdo ir jame esančių ţalingų priemaišų S ir P kiekio. Siera pliene būna geleţies sulfido(fes) pavidalo ir su Fe sudaro lengvai lydţią eutechtiką FeS-Fe. Ji išsidėsto tarp plieno grūdelių. Todėl, jei pliene yra didesnis nei leistinas S kiekis, tai įkaitinus plieną iki C (valcuojant karštai ar štampuojant) ši eutechtika lydosi, paţeidţiamas ryšys tarp grūdelių ir plienas suyra. Šis reiškinys vadinamas karštasis plieno trapumas. Karštasis plieno trapumas pašalinamas įvedant į jį Mn. Tada S, esanti pliene, reaguoja su Mn ir sudaro sunkiai lydų ir plastišką MnS. Jei pliene yra didesnis uţ leistina P kiekis, tai plienas pasiţymi trapumu normaliose ir ţemose temperatūrose. Šis reiškinys vad. šaltasis plieno trapumas ir ryškus, kai P pliene daugiau kaip 0.1% P. Neţiūrint to, P įeina į kai kurių automatinių plienų sudėtį, kurie apdirbami mech. apdirbimo staklėse, nes pagėrėja pjovimo salygos. Be to, pliene visada ištirpę vandenilio(h), deguonies(o) ir azoto(n). Plienai skirstomi pagal chem. sudėtį, kokybę, struktūrą, paskirstį. Pagal chem. sudėtį būna anglinai ir legiruoti plienai. Pagal kokybę: įprastinės kokybės, kokybiniai, aukštos kokybės ir ypač aukštos kokybės. Pagal paskirtį: konstrukciniai, įrankiniai ir su spec. savybėmis. Iš konstrukcinių plienų gaunamos mašinų detalės ir statybinės konstrukcijos. Iš įrankinių įvairios paskirties įrankiai (instrumentai, štampai). O prie spec. plienų priskiriami plienai, kurie pasiţymi spec. savybėmis: nerūdijantys, magnetiniai, atsparūs kaitrai ir t.t. Angliniai plienai Jie plačiai naudojami visose ūko šakose, kaip palyginti nebrangi konstrukcinė medţiaga, kuri uţtikrina pakankamai patikimą mašinų ir mechanizmų darbą. Įprastinės kokybės angliniai plienai ţymimi: C T ir skaičiuojami nuo 0 iki 6. Raidės reiškia, kad yra plienas, o sk. parodo sąlyginį markės didumą, pagal kurį ţinynuose surandama plieno chem. sudėtis ir savybės. Prieš šią markę kartais rašomos raidės Б ir B, kurios nurodo plieno grupę, o raidė A nerašoma. Kartais šio ţymėjimo gale nurodomas plieno išoksidinimo laipsnis: C n ramaus stingimo plienas, K n verdančio, P e pusiau ramaus. Šių plienų paskirtis įvairi, pvz.: C T O naudojamas įvairioms neatsakingoms detalėms (turėklams, atvėrimams). Iš C T1 ir C T2 gaunamos kniedės, plaušai. Iš C T5 varštai, verţlės. Iš C T4 įvairios ašys. Iš C T6 kranų kabliai, ţvaigţdutės ir kt. Kokybiniai angliniai plienai ţymimi dviem skaičiais: plienas 40, plienas 45. Šis sk. parodo pliene esantį anglies kiekį šimtosiomis dalimis. Verdančio stingimo plienas plienas 10 K n. Kadangi šie plienai turi maţesnį ţalingų priemaišų S ir P kiekį, tai jų mech. savybės geresnės ir jie naudojami atsagingesnių detalių gamybai. Angliniai įrankiniai plienai ţymimi raide I ir skaičiumi, kuris parodo pliene esantį C kiekį dešimtosiomis procento dalimis. Jei toks plienas išlydomas spec. būdu su elektrošlakiniu perlydymu, tai jis aukštos kokybės

2 ir ţymimas I8M. Iš anglinių įrankinių plienų gaminami įvairūs įrankiai (I7 plaktukai, I8 ţirklės, I9-I10 grąţtai). Legiruotieji plienai Mech. ir technologinių, fizikinių savybių pagerinimui plienai legiruojami tai į jų sudėtį įvedami elementai chromas, molibdenas, vanadis, Si, Ti ir kt. Legiruojantys elementai suteikia plienui spec. savybes, pvz.: atsparumą karščiui, magnetines savybes ir kt. Tai praplėčia plienų panaudojimo sritį ir įgalina naudoti juos ţemose ir aukštose temperatūrose, agresyviose chem. aplinkose, elektrotechnikoje ir kitur. Prie legiruotų plienų trūkumų galima priskirti brangumą ir kai kurių legiruojančių elementų trūkumą. Legiruojančių elementų ţymėjimas leidţia sutrumpintai nurodyti jų chem. sudėtį. Kiekvienas leg. Elementas ţymimas didţiosiomis raidėmis: chromas X, manganas Г, varis D, nikelis H, molibdenas M, vanadis Ю, volframas B. Dviţenklis sk. markės pradţioje nurodo C kiekį šimtosiomis % dalimis. Jei legiruojančio elemento iki 0.5% - nerašomas. Jei plienas aukštos kokybės ir jame grieţtai reglamentuotas ţalingų priemaišų S ir P kiekis, tai ţymėjimo gale rašome A. Visi įrankiniai legiruoti plienai ir plienai su spec. savybėmis aukštos kokybės, todėl A nerašoma. Kai kurios plienų grupes priimta ţymėti spec. raide, kuri rašoma prieš markę, pvz.: guolių plienams naudojama Ш markė ШX15. Įrankiniai plienai ţymimi P5HG, o elektrotechniniai Э. Legiruojantys elementai ir jų įtaka plienų savybėms Iš legiruojančių elementų naudojamas chromas(cr). Jis suteikia plienui stiprumą ir kietumą ir šiek tiek sumaţina tąsumą. Jei chromo pliene daugiau kaip 12%, jis įgauna ryškias antikorozines savybes, nes plieno paviršiuje susidaro plona oksidų plėvelė. Tokie plienai nerūdijantys. Nikelis(Ni) irgi labai paplitęs legiruojantis elementas. Jis padidina atsparumą korozijai, stiprumą, kietumą, nemaţindamas tąsumo. Bet nikelis labai deficitinis metalas ir kur galima keičiamas kitais elementais. Molibdenas(Mo) padidina plieno atsparumą ir tąsumą. Ni ir Ti sukietina plieną ir sumaţina polinkį tarpkristalinei korozijai, bet pablogina plieno suvirinamumą. Vanadis ir volframas maţina įrankinių plienų trapumą karštoje būklėje. Legiruotų plienų klasifikacija Jie skirstomi pagal legiruojančių elementų kiekį, kokybę ir paskirtį: I. Priklausomai nuo legiruojančių elementų kiekio skiriami: 1) Maţai legiruojami plienai (juose legiruojančių elementų kiekis <3%) 2) Vidutiniškai legiruojantys plienai 3-10% legiruojančių el.) 3) Daug legiruoti plienai (>10% legiruojančių el.) II. Pagal kokybę jie skirstomi priklausomai nuo juose esančių pašalinių priemaišų S ir P: 1) Kokybiniai plienai (S ir P 0.035%) 2) Aukštos kokybės legiruoti plienai (0.025% S ir P) 3) Ypatingai aukštos kokybės legiruoti plienai (P 0.025%, S 0.015%) Jie yra gaunami elektrošlakinio perdirbimo būdu ir naudojami ypač atsakingoms detalėms, dirbant prie didelių apkrovų. III. Pagal paskirtį skirstomi: Konstrukcinai legiruoti plienai naudojami mašinų detalių gamybai, turi pasiţymėti geromis mech. savybėmis. Šiai grupei priskiriami pagrindiniai ir maţai legiruoti plienai. Maţai leg. plienai yra tarpiniai

3 tarp anglinių ir leg. plienų. Jie atitinka maţaanglius plienus ( %) turinčių legiruojančių elementų Si, Mn Įrankiniai legiruoti plienai yra skiriami matavimo ir pjovimo įrankių gamybai. Tokiems plienams būdingas didelis kietumas, atsparumas ir stiprumas dilimui, esant patenkinamam tąsumui. Įrankiniai plienai turi gerai grūdintis. Plienai skirti pjovimui turi turėti aukštą šiluminį atsparumą. Pjovimo įrankiai gaunami iš plieno turinčio [{(1-6% legiruojančių el. ir % C)}].Įrankiams, kurie dirba dideliais pjovimo greičiais, naudojami greitapjūviai plienai, kurie priskiriami prie daug legiruotų plienų, Jie ţymimi P18, P9, P5Ф6. Skaičius po P pliene esančio volframo kiekis procentais. Toliau esančios raidės ir sk. parodo atitinkamų medţ. kiekį procentais. Šiuose plienuose yra apie 4% chromo ir jis ţymėjime nerodomas. Prie plienų su spec. savybėmis yra priskiriami atsparūs kaitrai, dilimui, korozijai ir plienai su spec. elektrinėmis ir magnetinėmis savybėmis. Atsparūs korozijai, t.y. nerūdijantys plienai yra gaunami legiruojant juos el., kurie padidina jų lydymo elektrocheminį potencialą. Tam naudojamas chromas. Pvz.: 08X12, 20X13, 20X17. Didţiausias šių plienų antikorozinis atsparumas gaunamas po terminio apdirbimo ir poliravimo. Plieno antikorozinės savybės pagėrėja įdėjus į jį Ni, pvz.: 12X18H9T. Šie plienai yra maţiau stiprūs nei chrominiai plienai, tačiau plastiškesni. Atspariai karščiui yra vadinami tokie plienai, kurie gali ilgą laiką dirbti po didele apkrova C T. Pagrindiniai juose legiruojantys el. yra Ni ir Cr, pvz.: 12X2HrMФ. Al ir jo lydiniai Al, tai lengvas metalas, turintis kūbinę, šonuose centruotą gardelę, tankis 2.7, lyd. T=658 0 C. Tai labai plastiškas, laidus elektrai ir atsparus korozijai, tačiau mechaniškai neatsparus metalas, todėl grynas Al, kaip konstrukcinė medţ. nenaudojamas. Sulydţius Al su kitais el. ţymiai išauga jo stiprumas ir išlieka nedidelis svoris, todėl Al lydinio lyginamasis stiprumas, t.y. stiprumo ribos santykis su lyginamuoju svoriu yra netgi didesnis uţ plieno, todėl Al lyd. yra labai plačiai naudojami aviacijoje ir statyboje. Pagal panaudojimą, lyd. eina po plieno ir uţima pirmą vietą. Visi Al skirstomi: 1) Liejamuosius. Svarbiausi iš šių lydinių yra lydiniai su siliciu. Silicio būna 6-13% ir jie vadinami Siluminais. Be silicio dar būna Cu, Mg ir kt. Liejant siluminus, jie daţnai gaunami korėti, į išlydytą siluminą pridedama 0.1% metalinio Na arba iki 2% Na ir K floridų mišinio. Tada silumino struktūra gaunasi tanki ir vienalytė. Stipresni, bet turintys blogesnes liejamąsias savybes yra vario lydiniai. Daug naudojami daugiakomponenčiai Cu lyd., kurie turi daug el. pvz.: AЛ1 AЛ18. 2) Deformuojami Al lyd. skirstomi į 2 grupes: a) Termiškai sukietinami lyd. b) Termiškai nesukietinami lyd. Prie term. Nesukietinamų lyd. yra priskiriami Al lyd. su Mn ir su Mn ir Mg. Jie pasiţymi vidutiniu stiprumu, geru suvirinamumu, dideliu plastiškumu. Term. Sukietinami Al lyd. pasiţymi dideliu stiprumu, kuris gali pasiekti iki 70 kg/km 2, pvz.: Duraliuminis. Jo sudėtyje be Al dar yra Cu, Mn, Mg, Si ir Fe. Ţymimi raide D ir sk.: D1, D2, Pagrindiniai komponentai: Cu ir Mg, nes term. Sukietinant jie sudaro tokius junginius CuAl 2 ir Al 2 CuMg, kurie ir suteikia didelį stiprumą. Term. apdirbimas yra toks: Grūdinimas nuo C vandenyje ir 4 7 paras natūralus sendinimas. Duraliuminis yra ţymiai maţiau atsparus korozijai, todėl norint apsaugoti nuo korozijos, duraliuminio lakštai padengiami gryno Al plėvele.

4 Lydiniai su g ir Ti pagrindu Mg pats lengviausias iš technikoje naudojamų metalų. Jo tankis o lyd. T=650 0 C. Grynas Mg yra neatsparus korozijai, todėl kaip konstrukcinė medţ. nenaudojamas. Mg milteliai ir droţlės savaime uţsiliepsnoja ore. Technikoje yra naudojami su Mn. Zn, Al ir kt. el. Kaip ir al lyd. Mg lyd. skirstomi į 2 grupes: 1) liejamuosius nepasiţymi atsparumu korozijai, todėl iš šių lyd. pagamintos detalės yra oksiduojamos (daţomos ir lakuojamos). 2) Deformuojamuosius. Ti tankis 4.5 ir lyd. T= C. Techniškai grynas metalas pasiţymi stiprumu, geru plastiškumu ir artimas geleţei. Jis labai atsparus korozijai. Kaip konstrukcinė medţ. naudojami kaip lyd. su Al, Cr, V ir C. Didelis stiprumas ir nedidelis lyginamasis svoris ir atsparumas korozijai daro titaną labai vertingą. Jie naudojami aviacijoje. Cu ir jo lydiniai Tai būdingas, raudonos spalvos metalas, kurio lyginamasis svoris 8.9, o lyd. T= С. Vienas iš sunkiausių metalų. Varis pasiţymi nedidele specifine varţa, kuri yra 2 vietoje po sidabro, todėl grynas varis yra labai plačiai naudojamas elektrotechnikoje. O jo lyd. yra naudojami visuose pramonės šakose. Galvaninėse dangose Cu yra naudojamas kaip tarpinė danga, dengiant plieną daugiasluoksniu chromu. Naudojamas 5 markių grynas Cu (M0 M4). Kuo sk. didesnis, tuo maţesnis Cu grynumas ir tuo prastesnės jo savybės. Pramonėje yra naudojami Cu lyd., kuriems būdingas didesnis uţ Cu stiprumas, apdirbamumas ir liejamosios savybės. Daţniausiai Cu lyd. yra pigesni uţ Cu. Techniniai Cu lyd. skirstomi į 2 grupes: 1) Bronza Cu lyd. su Alavu, Al, P, Ba ir kitais el. Jos skirstomos į 2 grupes: a) Alavinės bronzos ir b) bealavines bronzas. Bronzos yra ţymimos kaip ir ţalvariai: Б Р ОФ fosforinė alavinė bronza (6.5%) Dauguma bronzų gerai liejasi, jos apdirbamos spaudimo ir liejimo būdais. Jos atsparesnės korozijai, bet mechaniškai silpnesnės ir brangesnės uţ ţalvarius. 2) Žalvaris Cu ir Zn lyd., kuriame iki 45% Zn. Daugiau Zn į ţalvarį nededama dėl to, kad susidaro kieto tirpalo struktūra, kuri yra labai trapi. Jie ţymimi: Л62, Лотунь. Skaičius rodo Cu kiekį lyd. procentais. Sudėtingi ţalvariai ţymimi: ЛМ Ц Ж Korozija, jos esmė ir rūšys Ţodţiu korozija (lot. Išgrauţimas) priimta vadinti plačiai ţinomus reiškinius: geleţies rūdijimą, Cu lyd. pasidengimą ţaliu oksidiniu sluoksniu ir pan. Šių reiškinių prieţastis yra sąveika su H 2 O, rūgštimis, šarmais ir kitomis medţ. Vykstant korozijai metalai dalinai suyra, gaminių kokybė pablogėja ir jie iš vis gali tapti netinkami vartojimui. Dėl korozijos prarandama milijonai tonų metalų. Norint sėkmingai kovoti su korozija, reikia ţinoti šio reiškinio esmę. Dauguma metalų gamtoje yra sutinkami junginiuose, o ne gryni. Pvz.: Fe sutinkame Fe 2 O 3, Fe 3 O 4, FeO, Cu CuS, Cu 2 S, CuFeS, o Al Al 2 O 3. Gaminant metalus šis pastovus gamtinis metalų ryšys su metalais yra suardomas, todėl metalams sąveikaujant su kitomis medţ. ryšys vėl atsistato,o tai ir yra korozijos prieţastis. Yra 2 korozijų rūšys: Elektrocheminė. Tokia korozija yra vadinamas metalų irimo procesas, susiliečiant su skysčiais, el. srovės laidininkais elektrolitais. Tai rūgštys, šarmai, druskų tirpalai vandenyje ir vanduo, kada jame yra ištirpsta dujos. Šiuo atveju reiškiniai panašūs į tuos, kuriuos galima stebėti galvaniniame elemente. Tokie galvaniniai elementai su visais jų ypatumais susidaro ir metalų lyd., kai jų sandara nevienalytė. Pvz.: Fe ir C lyd.

5 galvaninį elementą sudaro cementitas ir feritas. Elektrolite cementitas nekinta, o feritas ištirpsta ir su elektrolito medţiaga duoda rūdis, t.y. korozijos produktą. Todėl prie chem. korozijos prisideda elektros procesai, todėl ji ir vadinama elektrochemine. Apie įv. metalų reagavimą su kitais metalais galima spręsti pagal įtampų vietą jų eilėje, kuri yra: K, Ca, Mg, Al, Mn, Zn, Cd, Cr, Fe, Ca, Ni, Su, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Au. Šioje eilėje metalai išdėstyti pagal el. potencialo normaliame druskos tirpale vandenio atţvilgiu. H potencialas=0. Kiekvienas metalas su kitu metalu sudaro galvaninį elementą ir elektrolite suyra tas metalas, kuris duotoje eilėje yra kairiau, todėl poroje geleţies Zn suyra Zn. Įtampų eil., kad skirtingus metalus suliesti pavojinga, nes susidaro sąlygos susidaryti galvaniniam elementui ir suirti vienam metalui. Kuo didesnis chem. aktyvumo akirtumas, tuo greičiau aktyvesnį iš ų veikia korozija ir tuo būdu apsaugomas silpnesnis metalas. Cu ir Al junginių negalima jungti. Cheminė korozija metalų ir junginių irimas, sausose dujose, aukštose t 0 ir skysčiuose, kurie neturi elektrolito savybių (alyva, benzinas ir kt.) Vykstant chem. korozijai metalai veikiami oro deguonies pasidengia plonu oksidiniu sluoksniu, tokia korozija vyksta krosnyse, kaitinant metolą terminiam ar kitam apdirbimui. Chem. korozijos greitis didėja augant t 0, jis priklauso nuo metalo imuningumui korozijai, susidarančios oksidinės plėvelės tankio, bei plyšių ir akučių toj plėvelėje. Jai vykstant metalas nevisada yra tik paviršiuje. Susidaro atskiri ţidiniai arba korozija vyksta pagal grūdelių ribas. Kovos su metalų korozija priemonės Šiuo metu yra naudojamos įv. priemonės su korozija. Gaunami chem. atsparūs lydiniai, metalų paviršius padengiamas metalinėmis ir nemetalinėmis dangomis. Iš šių priemonių pati efektyviausia yra nerūdijančių plienų ir kitų patvarių medţ. panaudojimas. Tokie lyd. gerai dirba ir veikiant aktyviai cheminiai aplinkai. Metalinėms dangoms naudojamas Zn, Kadmis, Alavas, Ni, Cr. Kiekvienas iš šių metalų uţima skirtingas vietas geleţies atţvilgiu: Alavas, Ni ir Cu yra geleţies dšinėje, taigi poroje su geleţimi, šiuo atveju elektrolite irs geleţis ir geleţis bus apsaugoma tik tada, kai dengiamo metalo plėvelė bus vientisa. Atsiradus įtrūkimams ar įbrėţimams, šie metalai nuo korozijos neapsaugos. Zn ir Kadmis yra kairėje nuo geleţies, todėl paţeidus dangos vientisumą, elektrolite irs ne geleţis, o dengiantis metalas. Taigi Zn ir Kadmis apsaugo geleţį ne tik mechaniškai, bet ir elektrochemiškai. Prieš dengiant metalą, nuo jo mech. ir chem. reikia nuvalyti purvą, riebalus, alyvas. Metalinės dangos yra sudaromos karštuoju galvaniniu ar metalizacijos būdais: Karštuoju būdu danga yra gaunama panardinant dengiamą metalą į išlydytą metalą. Tokiu būdu geleţies paviršiuje susidaro geleţies ir metalo lyd. virš kurio yra grynas dangos metalas. Taigi danga su dengiamu metalu surišama labai stipriai. Taip dengiama Zn ir Alavo dangomis. Pagrindinis šio būdo trūkumas, kad dangos storis netolygus ir jai sunaudojama daug metalo. Dengiant galvaniniu būdu, dengiamas metalas gaminio paviršiuje yra nusodinamas elektros būdu. Į galvaninią vonią yra supilamas dengiamo metalo drusko tirpalas ir pajungiama pastovi el. srovė. Teigiamas polius prijungiamas prie nusodinamo metalo plokštelės, o dengiamas gaminys prijungiamas prie neigiamo poliau. Tekant el. srovei, dengiamo metalo plokštelė ištirpsta ir nusėda ant gaminio, taigi vyksta panašūs reiškiniai kaip galvaniniuose procesuose, todėl šis procesas vadinamas galvanizacija. Nusėdęs metalas su geleţimi nesudaro chem. junginio, bet prie gaminio prikimba pakankamai stipriai. Dengiant šiuo būdu dangų storis gaunamas plonas ir sunaudojama maţai metalo. Dengiama: Zn, Cr, Ni, Cu rečiau Pb ar Alavu Metalizuojant metalą viela yra išlydoma spec. aparate ir suspaustu oru išpurškiama ant gaminio paviršiaus. Šis būdas patogus, kai reikia gauti metalinę dangą ant didelių gabaritų gaminių. Zn dangos yra pigesnės ir todėl labiausiai paplitusios. Jos yra tankios ir pakankamai tolygios. Taip yra nuo korozijos apsaugomi plieno lakštai ir viela. Cinkuotuose induose negalima laikyti rūgšties ir šarmų, nes jie tirpsta Zn. Būdinga kadmio

6 dangų savybė yra tankumas ir vientisumas, nors danga yra plona. Kadmio dangos patikimesnės uţ Zn dangas. Jos atsparesnės ir šarmams, ir oro poveikiui. Pagrindinis jų trūkumas yra tas, kad jos minkštos ir greitai nusitrina ir susibraiţo. Kieta ir atspari dilimui yra Cr danga. Todėl ja dengiamos detalės, kurios dirba trinties sąlygomis. Šios dangos yra gana patikimos aukštose t 0. Ni dangos, jas nupoliravus suteikia padengtam gaminiui graţų paviršių. Bet jų apsauginės savybės yra prastos, nes jos yra trapios. Nemetalinės dangos Tai daţų, emelių, lakų ir polimerų dangos. Padengus šiomis dangomis, metalas izoliuojamas nuo išorės. Laikant gaminius sandėliuose gaminiai apsaugomi tepalais. Šiuo metu metalų apsaugai nuo korozijos taikomos plastmasinės dangos. Daţnai nuo oksidacijos apsaugomas sudarant jo paviršiuje tankią oksidinę plėvelę, toks būdas vadinamas oksidavimu. Detalės 1, 2 val. yra panardinamos į Ni tirpalą, įkaitintą C, po to detalės padengiamos tepalais ir alyvomis. Kartais plieninės detalės yra apsaugomos sudarant jų paviršiuje mangano ar fosforo plėvelę. Toks procesas vadinamas fosfotavimas. Metalų esančių skystoje aplinkoje korozijos greitį galima sumaţinti įvedus į skystį kai kurių medţiagų, kurios padeda susidaryti apsauginei plėvelei. Tokios medţ. yra korozijos lėtintojai arba inhibitoriai. Šiam reikalui naudojami lapuočių medţ. derva ir kt. Be minėtų būdų kartais naudojamas supančios metalą aplinkos pakeitimas kita (pvz.:oro drėgnumo sumaţinimas) Nemetalinės konstrukcinės medžiagos Plastmasės. Sukūrta labai daug plast. Tai konstrukcinių, puslaidininkių, magnetinių ir kt. Jos daugeliu atveju pakeičia metalus. Jas, atsiţvelgiant į rišančią medţ., galima suskirstyti į 4 grupes: 1) Plast., kurių pagrindiniai komponentai stambiamolėkuliniai junginiai gaunami vykstant grandininiai polimerizacijai. 2) Plast., kurių pagrindiniai komponentai stambiamolėkuliniai junginiai gaunami vykstant polikondensacijai ir pakopinei polimerizacijai. 3) Plast., kurių pagrindiniai komponentai stambiamolėkuliniai junginiai yra chem. būdu modifikuoti gamtiniai polimerai. 4) Plast., kurių pagrindiniai komponentai stambiamolėkuliniai junginiai yra gamtiniai ir gauti iš naftos asfaltai ir dervos. Polimerai Tai stanbiamolėkuliniai junginiai, kuriuose C jungiasi su H, O, N, Si ir kt. Jie gaunami sintezuojant paprastas organines ir neorganines medţ. Tokios medţ. pvz. gali būti etilenas C 2 H 2, CH 2 =CH 2 ; Jį polimerizuojant gaunamas polietilenas (-CH 2 -) n. Jo savybės priklauso nuo į grandinę sujungtų monomerų skaičiaus, t.y. n. Pvz.: jei n=2, tai etilenas bespalvės dujos, jei n=20, tai gaunasi skystis, kada grandţių susidaro elastinis polietilenas, iš kurio daromi vamzdţiai, plėvelės, kai n=6000, susidaro standus ir kietas polietilenas. Įv. polimerų n svyruoja nuo keleto iki keleto šimtų ar tūkstančių. Keičiant pradinių medţ. sudėtį ir tvarką grandinėje, galima keisti polimerų savybes, be sudėties ir polimerizacijos koeficiento polimero savybėms turi jo struktūra ir grandinės forma. Jų grandinės būna 3 tipų: 1) Linijinė grandinė 2) Šakotos grandinės 3) Tinklinės grandinės

7 Visos grandinės tarp savęs surištos pagrindinių valetingumų jėgomis. Tokie ryšiai stipriausi. Todėl stipriausi polimerai su linijine grandine. Šakotose grandinėse dėl šoninių atšakų padidėja atstumai nuo atskirų linijinių grandinių, todėl jie mech. silpnesni, bet geriau tirpsta tirpikliuose ir yra plastiškesni. Nuo šių ryšių sk. priklauso ir polimero savybės, kai jie reti polimeras brinksta tirpikliuose ir minkštėja kaitinant. Kada ryšiai tankūs polimeras nelygus ir netirpus. Jis būna stiprus, kietas ir trapus. Polimerai gali būti kristalinės ir amorfinės struktūrų. Esant kristalinei struktūrai, polimerų grandinės išsidėsčiusios lygiagrečiai ir tarp jų grupių yra reguliari tvarka. Kristalinė fazė yra svarbi fizikinėmis ir mech. savybėmis. Keičiantis polimero struktūrai iš amorfinės į kristalinę, jis sustiprėja ir pasidaro stipresnis šilumai. Dauguma polimerų yra amorfinės būsenos. Pagal tai, kaip reaguoja į t 0, jie skirstomi į 3 grupes: 1) Termoreakcinių. Kaitinant pereina į klampų būvį, paskui esant tai pačiai t 0 dėl chem. tarpusavio saveikos sukietėja ir pasidaro netirpūs. 2) Termoplastiniai polimerai nepraranda savo savybių veikiant t 0. Kaitinant jie pasidaro plastiški, o aušinant vėl pereina į tamprų būvį. Savybė tirpti, taip pat nesikeičia. 3) Termostabilius. Kaitinant išlaiko savo fizikines ir mech. savybes iki pat irimo t 0. Pagal sudėtį jos skirstomos: a) Paprastas. Jos sudarytos iš popolimero. b) Kompozicinėje plast. be polimerų yra daţų, plastifikatorių ir kt. medţ. Užpildai ir plastifikatoriai Atsiţvelgiant į sudėtį uţpildai skirstomi į organinius ir neorganinius, o į struktūrą pluoštinius ir miltelinius. Organiniais uţpildais naudojami medienos miltai, faniera, sintetiniai ir medvilniniai junginiai. Neorganiniai uţpildai, tai azbezto pluoštas ir audinys, stiklo audinys, ţėrutis, kvarco ir dolomito miltai ir kt. Uţpildai pagerina plasmasių mech. savybes ir sumaţina jų savikainą. Polimerai gerai įsigeria į uţpildus. Gaminiai su pluoštiniais uţpildais yra atsparūs smūgiams ir tempimui. Neorg. milt. uţpildai padidina atsparumą šilumai, vandeniui ir stiprumą. Sumaţina jo hidroskopiškumą. Plastifikatoriai yra dedami į termoplastines dervas, jie ţemina jų suminkštėjimo t 0, todėl jas lengviau formuoti. Plastifikatoriais naudojami maţamolėkuliniai, aukštos virimo t 0 skysčiai. Tai įvairūs esteriai, angliavandenilių oksidaiir ricina. Sugerdami plastifikatorius polimerai išbrinksta. Jo molėkuliniai sluoksniai išsidėsto aplink grandinių makro molėkules ir susilpnina ryšius tarp jų. Tuo ir paaiškinamas polimerų minkštėjimo t 0 atsparumas. Grandininė polimerizacija Polimerizacija tai monomero jungimasis į dideles polimero molėkules. Šis procesas vyksta neišsiskiriant jokioms pašalinėms medţ. Yra 3 etapai: 1. Monomero suţadinimas 2. Grandinės augimas 3. Grandinės nutrūkimas Atsiţvelgiant į suţadinimo prieţastį ji skirstoma į radikalinę ir punkcijuotą, katalinine arba jonine. Vykstant inicijuotai polimerizacijos reakcijai yra suţadinama įvedant iniciatorių, daţniausiai peroksidinių junginių. Šios medţ. lengvai skaidosi ir susidaro laisvieji radikalai, tai labai aktyvios ir nepatvarios grupės. Radikalai reaguoja su monomero molėkule ir ją aktyvuoja.. Aktyvuota molėkulė jungiasi su kita monomero molėkule ir ją aktyvuoja. Prasideda grandininė reakcija. Grandinės augimas nutrūksta susidūrus jai su kita molėkule, įrenginio sienelėmis ar priemaišomis. Vykstant katalitiniai polimerizacijai, reakciją suţadina katalizatoriai.

8 Jie su monomero molėkulėmis sudaro nepatvarius junginius, sukeliančius polimerizacijos reakcijas. 3 polimerizacijos procesai: 1. Polimerizacija vandeninėse procesuose 2. Blokinė polimerizacija 3. Polimerizacija tirpikliuose Polimerizuojant emulsijose pradinis monomeras ir susidarantis polimeras H 2 O netirpsta ir yra jame pakilęs. Priklausomai nuo įdedamo į emulsiją iniciatoriaus polimerizacija skirstoma: 1. Lateksinė. Vykstant šiai reakcijai naudojami iniciatoriai netirpstantys vandenyje ir monomere. Polimerizuojantis skysčiams monomero masė pereina į kietą būseną ir emulsija virsta suspensija. Tai vėliau susidaręs polimeras yra nusodinamas. 2. Karoliukų. Šiai polimerizacijai naudojami netirpstantys vandenyje, bet tirpstantys monomere iniciatoriai. Todėl polimerizacija vyksta stambiuose monomeruose, kurie yra pakibę H 2 O. Vykstant reakcijai susidaro kietas polimeras, kuris nusėda ant įrenginio dugno. Blokiniai p. monomeras su iniciatoriaus priemaiša ir, jei reikia, plastikatoriumi ir daţais supilamas į formą, išlaikomas ir kaitinamas kol susidaro polimeras. Priklausomai nuo formos gali būti gaunami lakštai, strypai ir t.t. Reikalui esant detalės apdirbamos mechaniškai. Polimerizuojant tirpiklyje monomero ir iniciatoriaus mišinys ištirpinamas organiniame tirpiklyje. Gautas tirpalas kaitinamas ir maišomas. Susidaro polimeras, kuris netirpsta tirpale, susidaro nuosėdos. Kopolimerizacija 2 monomerų mišinio polimerizacija. Gaunama medţ. yra vadinama kopolimeru, jis jungia abiejų monomerų savybes. Taip pagerinamos medţ. elastingumas, mech. savybės, šiluminis atsparumas. Iš polimerinių plastmasių, svarbiausias polietilenas, miniplastas, storoplastai, polioksilatai. Nesočių angliavandenilių polimerai ir kitos polimerinės plastmasės Polietilenas gaunamas polimerizuojant etileną. Etilenas gaunamas perdirbant naftą, forksuojant anglį. Jis taip pat gaunamas dehidruojant etilo alkoholį. Dėl gerų dielektrinių savybių polietilenas plačiai naudojamas elektros kabelių izoliacijai, radijo ir TV detalėms. Jis nepraleidţia vandens ir yra atsparus chemiškai. Naudojamas cheminės aparatūros detalėms, vamzdynams ir plėvelei maisto produktams, šiltnamiams. Polipropilenas gaunamas polimerizuojant molibdeną. Propilenas gaunamas skaidant naftą. Gaminiai iš polipropileno stiprūs, atsparūs karščiui, bet neatsparūs šalčiui. Gaminami vamzdţiai karštam vandeniui. Poliizobutilenas yra izobutileno polimerizacijos procesas. Jis lengvas ir elastingas kaip guma. Atsparus rūgštims ir šarmams. Pramonėje naudojamas sukomponuotas su kitais polimerais: su polietilenu aukšto daţnumo įrenginių laidų izoliacijai. Polistirolas gaunamas polimerizuojant stirolą. Jis minkštas, skaidrus, atsparus vandeniui, pasiţymi geromis dielektrinėmis savybėmis ir chemiškai inertiškas. Naudojamas chem. ir radio elektronikos pramonėje. Jo trūkumas maţas šiluminis laidumas, jam padidinti jis maišomas su uţpildais. Kitos polimerinės plastmasės Chloroplastai, tai etilo dariniai, kuriuose H atomai pakeisti F (floru) (CF 2 =CF 2 ) floretilenas, iš jo gaunamas tetrafloretilenas. Gaminiai, tai baltos medţ. su slidţiu paviršiumi. Jo nešlapina vanduo, pasiţymi geromis dielektrinėmis savybėmis, o chem. atsparumu lenkia visas ţinomas medţ. Polichlorvinilas gaunamas polimerizuojant chlorvinilą. Netirpsta vandenyje ir benzine, turi geras izoliacines savybes. Kad detalės iš polichlorvinilo būtų lanksčios ir plastiškos į jas dedama 30-40% plastifikatorių. Polivinilacetatas gaunamas polimerizuojant vinilacetatą. Tai bespalvė stiklo pavidalo medţ., neatspari šilumai, todėl naudojama su uţpildais.

9 Poliakrilatai, tai polimerai gaunami iš akrilo rūgšties ir metachrilo rūgšties. Ši medţ. gerai ţinoma kaip organinis stiklas. Tai termoplastinė plastmasė, pakankamai atspari ir lengvesnė uţ stiklą, todėl naudojama lėktuvų ir laivų stiklams. Polimordehidas gaunamas polimerizuojant mordehidą. Balta, kristalinės būsenos medţ. Jai būdingas smūginis tąsumas, maţas trinties koeficientas. Gaminami guoliai, krumpliaračiai. Plastmasės pagamintos iš polikondensacijos ir pakopinės kondensacijos produktų Polikondensacija vienodų arba įvairiarūšių, kurio metu gaunami stambiamolėkuliniai junginiai. Molėkulių poros sudaro dimeras, trimeras. Tuo pačiu metu dimeros gali jungtis į grandinę. Kad vyktų polikondensacija, būtinai reikalingas kondensatorius. Vykstant pakopinei polikondensacijai molėkulės stambėja, peršokant H atomui arba atomų grupei iš vienos į kitą. H atomų ir kitų jų grupių judrumas padidinamas katalizatoriumi, naudojant vandenį kartu su šarmais arba rūgštimis. Fenoplastai plastmasės, gautos perdirbant fenolio aldehidinę dervą, daţniausiai su uţpildais. Fenolio aldehidinė derva gaunama polimerizuojant fenolį. (C 6 H 5 OH) su foraldehidu (CH 2 O) priklausomai nuo fenolio ir aldehido santykio gaunamos 2 rūšių dervos: 1) naujalakinės jos gaunamos polimerizuojant su fenolio pertekliumi ir naudojant rūgštinį katalizatorių. Šios dervos termoplastinės, tirpsta alkoholyje ir acetone. 2) Rezolinės jos gaunamos polimerizuojant su aldehido pertekliumi ir vartojant šarminį katalizatorių. Šios dervos termoreakcinės, kaitinant tampa nelydţios ir netirpios. Sluoksniniai termoplastai gaunami komponuojant dervas su plastiniais uţpildais. Šių plastikų pavadinimas yra sudaromas atsiţvelgiant į uţpildo rūšį. Detinakse uţpildu yra popierius. Azbodetechtolite yra azbestilo audinys (uţpildas). Sluoksniniai uţpildai yra įmirkomi dirvoje, pjaustomi į gabalus. Detinakso plokštės naudojamos elektronikoje: panelėms, izoliacinėms tarpinėms ir kt. detalėms. Techtonitas tinkamas guolių indėklams ir kaip izoliatorius. Azbotechtolitas pasiţymi atsparumu šilumai ir geromis fizikinėmis savybėmis. Stiklotekstolitas geras dielektrikas, naudojamas prie didelių t 0. Epoksidinės dervos pasiţymi mech., fiz. Ir chem. savybėmis. Jos gaunamos kondensuojant epichlorhidrinę su difenilpropanu. Šios dervos tai klampūs skysčiai, kurie sukietėja šaltyje, pridėjus kietiklių arba įkaitinti. Jos geros klijuojančios savybės. Poliamidai dervos, kurių grandinėje yra poliamidinės grupės. Iš jų neilonas ir kapronas. Poliamidai atsparūs, kieti ir labai tąsūs. Plastmasės pagamintos iš gamtinių polimerų Celuloidas seniausia plastmasė. Celuloidas celiuliozės nitrato tirpalas kampare. Celiuliozė augalų ląstelių pagr. dedamoji dalis.apdirbant celiuliozę azoto rūgštimi ir kaip katalizatorių naudojant sieros rūgštį, gaunamas celiuliozės nitratas. Celiuloidas būna techninis ir galanterinis. Iš techninio gaminamos matavimo prietaisų skalės, liniuotės ir kt. Iš galanterinio galanterijos reikmenys, ţaislai. Gaminiai štampuojami iš celiuloido lakštų C temperatūroje. Galalito ţaliava kareinas. Tai rūgštimi apdirbtas lieso pieno produktas. Jis gerai apsidirba mechaniniu būdu, bet yra trapus ir chidroskopiškas. Naudojamas galanterijos pramonėje. Guma ir jos gaminiai Guma pasiţymi spec. savybėmis. Ji labai elastinga, todėl gerai gesina virpesius. Be to ji atspari rūgštims ir šarmams ir pakankamai atspari. Iš jos gaminami dirţai sukimo judesiui perduoti, atramos, pakabos ir t.t. Guma turi ir trūkumų: ji neatspari šilumai ir šviesai, ypač ultravioletiniams spinduliavimams. Greitai sensta ir trūkinėja veikiant ozonui. Guma yra natūralių ir sintetinių cheminių reakcijų produktas. Natūralus

10 kaučiukas gaunamas iš augalų, o sintetinis sintezuojant paprastas organines medţ. Kaučiukas gerai tirpsta organiniuose tirpikliuose. Ištirpintas kaučiukas yra gumos klijai. Norint iš kaučiuko gauti gumą, į jį pridedame sieros ar kitų vulkanizuojančių medţiagų. Nuo sieros kiekio kaučiuke priklauso gumo elastingumas. Minkštoje gumoje sieros yra nuo 1-3%, o kietoje sieros iki 30%. Be kaučiuko ir vulkanizuojančių medţ. gumoje yra ir uţpildų, minkštiklių, katalizatorių, stabilizatorių, daţų. Uţpildai sumaţina gumo savikainą, padidina stiprumą ir pagerina kitas eksploatacines charakteristikas. Daţniausiai uţpildais būna miltelių pavidalo medţ., suodţiai, kreida, talkas. Kartais uţpildais naudojami šilkiniai, medvilniniai ir kitokie audiniai. Gumos dirbiniai gali būti armuoti metalo tinkleliu ar metaline viela. Gaminant ebonitą, uţpildu naudojama susmulkintos ebonito atliekos. Minkštikliai parafinas, sterilo rūgštis ir kt. Jų pridėjus lengviau sumaišyti gumos komponentus. Be to, guma pasidaro minkštesnė ir atsparesnė šalčiui. Katalizatoriai gumos vulkanizaciją pagreitinančios medţ. Šiam reikalui naudojamos cinko oksidas ir kt. Stabilizatoriai stabdo gumos senėjimą. tam Tam naudojamas vazelinas. Daţai nudaţo gumą reikiama spalva. Tam naudojama ochra, stibio sulfidas, ultramarinas. Gumos gaminių gamybą sudaro ţalios gumos paruošimas, pusfabrikačių iš ţalios gumos gamyba, pusfabrikačių vulkanizavimas, gaminių apdaila. Ruošiant ţalią gumą, kaučiukas smulkinamas ir kartu su kitais komponentais praleidţiamas pro spec. maišytuvus. Ţalia guma plastiška ir jai lengva suteikti norimą formą. Vulkanizavimui pusfabrikačiai įkaitinami iki C temp. Šioje T siera jungiasi su kaučiuku, gaminys netenka plastiškumo ir įgyja elastingumą. Lakai, tepalai, dažai Tepalai mineraliniai, augaliniai ar gyvuliniai produktai. Iš jų tarp besitrinančių paviršių susidaro atspari plėvelė, kuri išlaiko gana dideles apkrovas ir todėl juos naudonat sumaţėja trintis. Plačiausiai naudojami mineraliniai tepalai, kurie gaunami perdirbant mazutą. Pagr. tepalo savybė klampumas. Tai savybė priešintis vienos tepalo dalelės judesiui kitos dalelės atţvilgiu. Lakai ir daţai naudojami apsauginėms ir dekoratyvinėms dangoms. Lakai sudaromi iš nelakių komponentų ir lakaus tirpiklio. Nelakieji komponentai gaunami iš gamtinių ar sintetinių dervų. Tirpikliams naudojami eteriniai aliejai, spiritas, benzinas, acetonas ir kt. Dengiant paviršių, lako plėvelė išlieka permatoma. Lakas dengiamas pulverizatoriumi, panardinant, apliejant gaminį ar teptuku. Lakų mišiniai su sausais netirpstančiais pigmentais vadinami emaliniai daţai. Jie patvaresni nei lakai. Pigmentais naudojamos įv. metalų rūdos, molis ir kt. Spalvą pigmentui suteikia geleţies, mangano ir kitų metalų oksidai bei organinės medţ. Atsiţvelgiant į lako pobūdį, emaliniai daţai skirstomi į aliejinius emalinius, nitroemalinius (naudojant iš celiuliozės esterių pagamintus lakus) ir spiritinius emalius. Aliejiniai daţai gaunami tirpinant aliejuje. Gauti tirštos pastos pavidalo daţai iki darbinės konsistencijos atskiedţiami pokastu. Be lakų ir daţų naudojami dangoms ir pagalbinėms medţ.: tai įv. glaistai, kuriais išlyginamas paviršius prieš daţymą, gruntavimo medţ., kuriomis paviršius daţomas pirmu sluoksniu ir medţ. naudojamos senų daţų nuplovimui. Miltelinė metalurgija Tai labai greit progresuojanti technologija, skirta masinei precizinių detalių gamybai iš metalų, jų lydinių, keramikos ir įv. kompozicinių medţ. Ji ypač svarbi Lietuvos pramonei, kuri neturi savos metalurginės bazės, nes leidţia taupyti energiją, ţaliavas ir gauti unikalias detales, kurios pagaminti kitokiais būdais neįmanoma. Miltelinė metalurgija įv. detalių ir įrankių gamyba iš metalų, jų lydinių ir nemetalinių medţ. miltelių. Šių

11 miltelių mišiniai supresuojami, o po to sukepinami. Šiuo būdu gaminant detales metalo nereikia iš pradţių išlydyti, o po to lieti. Be to šis procesas nesunkiai mechanizuojamas, automatizuojamas. Šiuo būdu galima gaminti sudėtingos konfigūracijos detales, kurioms nereikalingas tolesnis mech. apdirbimas, o medţ. sunaudojimo koeficientas = 1(gamyba be atliekų).dar vienas šios technologijos privalumas, kad miltelius galima gaminti iš atliekų (metalo droţlių). Miltelinė metalurgija įgalina sukurti naujas medţiagas (psiaudo lydinius, kuriuos negalima sulydyti). Tokie pseudo lydiniai: Fe-Pb, volframas-auksas, volframas- sidabras. Taip pat šiuo būdu galima pagaminti kompozicines medţ.: aliuminio oksidas Al ir kt. Šiuo būdu gaminamos detalės iš metalo ir plastmasės, metaliniai filtrai ir kitos detalės, pasiţyminčios spec. savybėmis. Detalės, pagamintos miltelinės metalurgijos būdu, turi geresnę struktūrą, nei kitos detalės, nes jose nepasireiškia tokie defektai, kaip likvacija ir pan. Bet šios detalės poringos. Jeigu antifrikcinėms medţ. poringumas naudingas, tai konstrukcinėms medţ. jis ţalingas, nes blogina mech. savybes. Pagr. miltelinės metalurgijos technologinės operacijos: 1) pradinių medţiagų (miltelių) gamyba 2) miltelių presavimas 3) presuotų gaminių sukeinimas temperatūroje, kuri maţesnė uţ metalų lydymosi temperatūrą. Presavimas ir sukepinimas yra pagr. operacijos. Priklausomai nuo paskirties, detalės posukepinimo gali būti naudojamos tiesiogiai ar papildomai apdirbamos (cementuojamos, azotinamos). Šiuo metu milt. metal. Būdu gaminami magnetai, elektrodai, kontaktai, slydimo guoliai, stabdţių kaladėlės, filtrai. Be to, ši technologija leidţia pakeisti deficitinius metalus pigesniais. Miltelių gamyba Priklausomai nuo ţaliavos rūšies ir savybių, milteliai gaminami įv. būdais, kuriuos skirsto į 2 grupes: 1) mechaniniai. Prie šių miltelių gamybos būdų priskiriami tokie technologiniai procesai, kai veikiant išorinėms jėgoms medţiaga smulkėja nesikeičiant jos chem. sudėčiai. Prie šių būdų priskiriami: smulkinimas pjovimu, malimas ir skysto metalo išpurškimas. Miltelių gamyba malimo būdu pats seniausias būdas. Šiam reikalui naudojami diskiniai planetariniai rutuliniai malūnai. Juose ţaliava trapių metalų droţlės trinama ir smulkinama darbiniais malūno elementais. Plastiškų metalų droţlės gali būti paverčiamos trapiomis apdirbant jas termochem. būdu arba atšaldant iki ţemesnių temp. suskystintu azotu. Malūno darbiniai gaminami iš grūdinto plieno. Neţiūrint to, šiuo būdu pagaminti milteliai visada uţteršti malūno elementų irimo produktais: azotu ir O 2. Be to, malant milteliai sukietinami, dėl to pablogėja presuojamumas. Dėl to šis gamybos būdas dabar keičiamas kitais. Dauguma miltelių šiuo metu gaminama išpurškiant skystą metalą ar lydinį. Indukcinėse krosnyse išlydytas metalas išpurškiamas suslėgtu oru, argonu ar H 2 O srautu. Fizikinischeminis būdas technologinis procesas, kada dėl fizikinių-cheminių virsmų lydinys įgauna miltelių pavidalo būseną. Gaminant miltelius šiuo būdu, jų chem. sudėtis skiriasi nuo ţaliavos sudėties. Prie šių gamybos būdų priklauso metalų oksidų redukavimas kietais ir dujiniais reduktoriais, išlydytų lydinių ar vandeninių tirpalų elektrolizė, karbonatų disociacija, išgarinimas, kondensacija. Pagaminti milteliai turi būti laikomi sandarioje patalpoje ir turėti kuo maţesnį sąlytį su drėgme ir oru. Vis dėl to dėl oksidacijos sandėliuojant miltelius jų kokybė prastėja, todėl kiekvienos rūšies milteliams nustatytas sandėliavimo laikas. Kada oksido kiekis Fe milteliuose viršyja 0.4%, juos būtina redukuoti. Tuo tikslu jie kaitinami H ar C monoksido aplinkoje, malami ir sijojami. Milteliai gali būti platinuojami (padengiami kitos rūšies metalu, pvz. Ni, Cu). Svarbi miltelių sav. Yra piroforiškumas (savybė savaime uţsiliepsnoti ore). Ši sav. priklauso nuo rūšies, dispertiškumo ir miltelių grūdelių formos. Kita miltelių savybė yra toksiškumas. Jei kompaktinėje būsenoje dauguma metalų ir lyd. nėra toksiški, tai miltelių pavidalo beveik visi toksiški.

12 Dirbant su milteliais svarbios priešgaisrinės ir sanitarinės apsaugos priemonės.miltelių technologinės savybės: takumas, piltinis tankis, sutankinamumas, ir formuojamumas. Takumas išreiškiamas laiku per kurį per nustatyto dydţio skylę išbyra 50g miltelių. Piltinis tankis išreiškiamas tūriu, kurį uţima 50g miltelių. Sutankinamumas sav. sutankėti presuojant, o formuojamumas sav. gerai uţpildyti formą presuojant. Metalų ir lydinių milteliai Šiuo metu procesai leidţia gauti praktiškai visų metalų ir daugumos metalų lyd. miltelius. Šie milteliai naudojami ne tik miltelinėje metalurgijoje, bet suvirinime, apvirinime, pirotechnikoje. Gaminant konstrukcines detales daţniausiai naudojami geleţies ir plieno milteliai, o taip pat milteliai iš Cu lyd.. Gaminant lyd. ir detales su spec. sav. naudojami Al, Ti, keramiko, oksidų ir kt. milteliai. Dauguma Rusijoje gaminamų miltelių yra ţymimi П ir simboliu, rodančiu ar tai grynas metalas ar lyd. Be to į ţymėjimą įeina skaičiai, nusakantys jų chem. ir granulometrinę sudėtį. Miltelių gaminių gamybos technologija Gaminant detales milt. metalurgijos būdu, gaunamos: 1. Miltelių mišinio paruošimas 2. Įkrovos dozavimas 3. Ruošinių gamyba 4. Ruošinių sukepinimas 5. Ruošinių uţbaigimas Pačią technologiją apsprendţia detalės sudėtingumo laipsnis ir eksplotacijos sąlygos. Maţai apkrautas ir nesudėtingos detalės yra gaminamos vienkartiniu presavimu ir sukepinimu. Sudėtingesnėms ir daugiau apkrautoms detalėms naudojama sudėtingesnė technologija. Miltelių mišinio paruošimas Mišinio kokybė apsprendţia ir viso gaminio kokybę. Pagrindinis mišinio paruošimas uţdavinys yra tolygiai paskirstyti visus detalės elementus visame skersjūvyje. Miltelinės detalės iš 1 komponento gaminamos retai. Daţniausiai mišinys sudaromas iš kelių met. Ir jų lyd. ir jei reikia pridedama tepalų, legiruojančių priedų ir plastikų. Priedai padidina mišinio takumą, todėl pagėrėja jo presuojamumas, dėl to sumaţėja presavimo jėga ir padidėja presuojamų detalių tankis. Daţnai milt. būna uţteršti įv. priemaišomis, todėl prieš paruošimą yra valomi, kai kada atkaitinami, smulkinami, sijojami ir rūšiuojami pagal frakcijas. Mišinio paruošimas vyksta mechaniniu arba chem. būdais. Mech. būdu mišinys ruošiamas rutuliukuose arba vibraciniuose maišytuvuose. Priklausomai nuo aplinkos, skiriamas šlapias ir sausas maišymas. Maišant šlapiai naudojamas spiritas, benzinas, destiliuotas vanduo. Šie skysčiai supilami į maišytuvą su milteliais. Maišant šlapiai gaunamas ţymiai tolygesnis mišinys. Maišant chem. būdu ant detalių yra nusodinamos druskos. Po to jos išgarinamos, o gauti paviršiuje oksidai redukuojami. Šis būdas uţtikrina tolygų komponentų pasiskirstymą mišinyje, nes pagr. komponento detalė yra padengta papild. Komponentų sluoksniais. Paruoštas mišinys greitai oksiduojasi ir genda (3 paros). Įkrovos dozavimas ir ruošinių gamyba Presformos ertmė milt. mišiniu uţpildoma laisvu uţbėrimu. Mišinio dozavimas yra atliekamas tūriniu ar svoriniu metodais. Serijinėje gamyboje presuojant gamybiniu būdu yra naudojamas tūrinis metodas. Kitas metodas naudojamas smulkioje gamyboje arba kai į sudėtį įeina brangieji metalai. Dozuojant tūriniu būdu,

13 mišinio kiekis matuojamas spec. matuokliu ar dozatoriumi. Šiuo atveju milt. turi turėti pastovų piltinį tankį. Bet koks nukrypimas atsiliepia medţ. tankiui ar masei. Svoriniu būdu dozuojama ţymiai tiksliau. Šiuo atveju gaminio tankis nepriklauso nuo piltinio milt. tankio. Ruošinių gayba Ruošiniai gaunami formavimo ir presavimo būdais. Formavimas, tai toks formavimo būdas, kai milt. sukimba mechaniškai arba panaudojant klijuojančius priedus. Presavimas, tai toks būdas, kada milt. tam tikroje uţdaroje ertmėje (presformoje) slegiami. Iš įv. būdų naudojamas šaltas presavimas uţdaroje presformoje. Gautų ruošinių stiprumas turi būti toks, kad jie išlaikytų įv. sekančias operacijas: Vienpusis presavimas. Į surinktą presformą yra supilama milt. mišinio dozė ir įstatomas poansonas, kurį spaudţiant jėga P presavimo, gaunamas ruošinys. Išlaikius jėgą tam tikrą laiką, ruošinys iš presformos yra išpresuojamas. Dėl trinties į presformų sieneles, presuojant milt. sutankėja netolygiai, todėl, kada detalių aukštis ir skersmuo viršyja S, o taip gaminant sudėtingas konstrukcijas naudojamas dvipusis presavimas. Karštas, statinis presavimas, tai toks ruošinių būdas, kada ruošiniai įkaitinami iki t 0 ( ) T lyd. ir po to presuojami. Kadangi tada milt. labai plastiški ir lengvai presuojasi, sumaţėja gaminių koringumas. Galima pagaminti ruošinius iš sunkiai supresuojamų konstrukcijų. Presuojant ruošinius uţdarose presformose sunku milt. tolygiai sutankinti, todėl yra kartais taikomas izostatinio presavimo būdas: Presuojamas mišinys sudedamas į kapsulę ar elastingą konteinerį ir presuojamas spec. kamerose skystyje ar dujose. Sudarius kameroje didelį slėgį, ruošinys maţesniu masteliu atkartoja kapsulės formą. Tokiu būdu galima pagaminti ii 1000kg ruošinius ir vienu metu gaminti įv. formų ir matmenų detales. Valcavimo būdu iš milt. gaminamos juostos ir lakštai. Šiuo atveju milt. suspaudţiami tarp 2 besisukančių bugnų vadinamų valcais. Ruošinių sukepinimas ir miltelinių gaminių išbaigimas Presuotų ir valcuotų ruošinių stiprumas nedidelis, todėl jo mech. ir technologinės sav. yra gerinamos juo sukepinant. Sukepinimas yra atliekamas įkaitinant ruošinius iki ( )T lyd., jeigu tai vienkomponentis mišinys arba ţemiau lengviausiai lydaus komponento T lyd. Temperatūra daugiakomponenčiuose komp. Sukepinimas susideda: 1. Įkaitinimas ii duotos temp. 2. Izoterminiu išlaikymu iki šios temp. 3. Ataušinimo iki kambario temp. (Jo metu vyksta tokie reiškiniai): 1. Iš ruošinio pasišalina dujo ir dalelių paviršiuje absorbuotos detalės. 2. Sublimuojasi įv. priemaišos. 3. Kontaktiniuose paviršiuose sumaţėja vidiniai įtempimai. 4. Redukuojasi oksidinės plėvelės. 5. Susidaro kieteji tirpalai. 6. Dėl metalų garavimo ir difūzijos pasikeičia dalelių paviršiaus būvis. 7. Vyksta rekristalizacija. Presuoti ruošiniai linkę oksiduotis, todėl turi būti sukepinami ne vėliau kaip per 5 paras. Sukepinimas vyksta vakuume, neutralioje arba redukuojamoje aplinkose. Mišinius, kurių pagr. el. geleţis, geriausiai sukepinti tokioje aplinkoje: H 2 10% čia CO ir H 2 yra redukuoti. CO 2% ir N 2 88%. Medţ., kurių pagrindą sudaro karbidai yra sukepinama vakuume. Didelio stiprumo ir tankio milt. gaminiai gaunami, kai kepinant susidaro skystoji masė. Ji suvilgo dalelių ir uţpildo poras. Miltelinių gaminių išbaigimas Jis daromas norint suteikti spec. sav. Kalibravimas yra taikomas po sutepimo ir atliekamas kambario temp. Po šio apdirbimo padidėja gaminio tikslumas, pagėrėja kokybė ir sumaţėja polingumas. Mechaninis

14 apdirbimas taikomas retai ir tai būna šlifavimas, kuriuo siekiama padidinti paviršiaus švarumą ir tikslumą. Kad būtų stipresni, kietesni, laidesni elektrai ar šilumai, atsparesni dilimui ar korozijai, milteliniai gaminiai gali būti įsotinami lengvai laidţiais metalais ar plastmasėmis. Grūdinami, apdirbami termochemiškai, dengiami galvaninėmis dangomis ir t.t. Jeigu milt. gaminių molingumas >8%, tai juose yra susikeičiančių porų. Apdirbimo metu į jas neturi patekti chem. agresyvios medţ., nes gali prasidėti vidinė gaminio korozija, todėl tokias poras prieš apdirbimą reikia pašalinti. Įrankinės miltelinės medžiagos Visas įrank. Milt. medţ. galima suskirstyti: 1. Karbidinės milt. medţ. 2. Keraminės milt. medţ. 3. Milteliniai įrankiniai plienai Seniausiai naudojamas (1) vadinamos kietmetaliais: WC-CO, WC-TiC-(Tu, N)C+CO Jas sudaro metalai karbidų milt. surišti kobaltu. Supresavus ruošinius iš karbidų ir kobaltų milt. mišinio, jie yra sukepinami prie C vakuume. Sukepinimo metu lydosi kobalto ir karbidų eutechtika ir susidariusi skysta fazė sulydo ir suriša karbido daleles. Kietlyd., kuriuose nedaug kobalto (BK2, BK6) naudojami pjovimo įrankiuose, o turintys daug kobalto (BK20) naudojami štampams. Tačiau šiuo metu brangus metalas volframas, todėl jis keičiamas kietmetaliu be volframo. Juose vietoj volframo naudojamas kobaltas, geleţis ar metalas. Keraminės milt. medţ. skirstomos į oksidines keramines, oksidines metalines ir oksidines karbidines įrankines medţ.. Oksidinė keramika sudaryta iš Al, Cr, Fe, Mg, Si oksidų mišinio. Supresuoti gaminiai sukepami C ore. Mg lyd. su Al oksidu duoda amorfinę stiklo masę, kuri suriša kitų karbidų oksidus. Oksidinė metalinė keramika gaminama iš Al oksido pridėjus 2-10% molibdeno arba Cr. Ruošiniai sukepinami prie C įanglinančioje aplinkoje. Lyginant su oksidine keramika ji yra maţiau trapi. Oksidinė karbidinė keramika gaminama iš Al oksido pridėjus nuo 20-40% karbido arba molibdeno ir volframo karbido mišinio. Jie sukepinami C H aplinkoje. Jos daug kietesnės uţ kietmetalius. Milteliniai įrankiniai plienai pasiţymi geresne struktūra, negu tokios pat sudėties kompaktiški plienai, todėl jie maţiau deformuojasi grūdinant ir yra patvaresni. Neigiama savybė jie korongi, todėl prastesnės jų mech. savybės. Antifrikcinės medžiagos Jos pagrindinai poţymiai yra maţas jų trinties koeficientas ir geras prisidirbimas poroje su velenu. Šios savybės joms kaip tik ir suteikia poringumas. Kuris tokiose detalėse siekia nuo 17-75%. Poros uţsipildo tepalu ir kadangi detalėms dirbant jos kaista, tai tepalas plečiasi ir uţtikrina gerą tepimą. Milt. antifrikcinės detalės turi visą eilę privalumų lyginant su babitais, bronzomis. 1. Jų labai platus darbo temp. intervalas (iki C) 2. Jas galima naudoti ten, kur apsunkintas reguliarus tepimas 3. Jos naudojamos ten, kur neleistina, kad tepalas patektų į produkciją (maisto pramonė) 4. Jos gerai dirba, kur yra daug dulkių (kalnakasyboje) 5. Jos gerai dirba esant didelėms apkrovoms ir maţiems slydimo greičiams. Miltelinių antifrikcinių detalių sav. priklauso nuo jų chem. sudėties, grūdelių dydţių, poringumo ir porų dydţio. Jų sav. pagėrėja pridėjus grafito, nes grafitas + tepalas = sumaţina trintį ir guolio dilimą.