Plieno cheminė sudėtis

Plienu vadinamas gelezies ir anglies lydinys, kuriame yra iki 2 anglies. Tačiau pliene tarp Fe ir C yra iki 0.7 Mn, iki 0.4 Si, 0.06 S ir 0.07 P. Neisvengiamos priemaisos. Siuo metu plienas yra pagrindinė konstrukcinė medziaga pasizyminti dideliu stiprumu ir smūginiu atsparumu. Is 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 mazėja plastiskumas. 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 istirpsta tam tikras deguonies kiekis, kuris suteikia plienui trapumą. Todėl deguonį is plieno reikia pasalinti. Sis procesas vadinamas dezoksidacija. Plieno dezoksidacija atliekama įvedant Mn ir Si. Istirpęs pliene Mn ir Si reaguoja su deguonimi, ir oksidų pavidalu pereina į slaką, kuris yra pasalinamas. Kadangi siekiama kuo daugiau isoksidinti plieną, tai Mn ir Si įvedame daugiau ir jų lieka pliene Mn ir Si priemaisų pavidale. Jei Mn ir Si daugiau kaip 0.8 , tai turime specialius manganinį ir silicinį plienus. Plieno kokybė priklauso nuo jo islydymo būdo ir jame esančių zalingų priemaisų S ir P kiekio. Siera pliene būna gelezies sulfido(FeS) pavidalo ir su Fe sudaro lengvai lydzią eutechtiką FeS-Fe. Ji issidėsto tarp plieno grūdelių. Todėl, jei pliene yra didesnis nei leistinas S kiekis, tai įkaitinus plieną iki 1000-2000 ⁰C (valcuojant karstai ar stampuojant) si eutechtika lydosi, pazeidziamas rysys tarp grūdelių ir plienas suyra. Sis reiskinys vadinamas karstasis plieno trapumas. Karstasis plieno trapumas pasalinamas įvedant į jį Mn. Tada S, esanti pliene, reaguoja su Mn ir sudaro sunkiai lydų ir plastiską MnS. Jei pliene yra didesnis uz leistina P kiekis, tai plienas pasizymi trapumu normaliose ir zemose temperatūrose. Sis reiskinys vad. saltasis plieno trapumas ir ryskus, kai P pliene daugiau kaip 0.1 P. Neziūrint to, P įeina į kai kurių automatinių plienų sudėtį, kurie apdirbami mech. apdirbimo staklėse, nes pagėrėja pjovimo salygos. Be to, pliene visada istirpę 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, aukstos kokybės ir ypač aukstos kokybės. Pagal paskirtį: konstrukciniai, įrankiniai ir su spec. savybėmis. Is konstrukcinių plienų gaunamos masinų detalės ir statybinės konstrukcijos. Is įrankinių - įvairios paskirties įrankiai (instrumentai, stampai). O prie spec. plienų priskiriami plienai, kurie pasizymi spec. savybėmis: nerūdijantys, magnetiniai, atsparūs kaitra 959f54j i ir t.t.

2. Angliniai plienai

Jie plačiai naudojami visose ūko sakose, kaip palyginti nebrangi konstrukcinė medziaga, kuri uztikrina pakankamai patikimą masinų ir mechanizmų darbą. Įprastinės kokybės angliniai plienai zymimi: C_T ir skaičiuojami nuo 0 iki 6. Raidės reiskia, kad yra plienas, o sk. parodo sąlyginį markės didumą, pagal kurį zinynuose surandama plieno chem. sudėtis ir savybės. Pries sią markę kartais rasomos raidės ir B, kurios nurodo plieno grupę, o raidė A nerasoma. Kartais sio zymėjimo gale nurodomas plieno isoksidinimo laipsnis: C_n - ramaus stingimo plienas, K_n - verdančio, P_e - pusiau ramaus. Sių plienų paskirtis įvairi, pvz.: C_TO - naudojamas įvairioms neatsakingoms detalėms (turėklams, atvėrimams). Is C_T1 ir C_T2 gaunamos kniedės, plausai. Is C_T5 - varstai, verzlės. Is C_T4 - įvairios asys. Is C_T6 - kranų kabliai, zvaigzdutės ir kt. Kokybiniai angliniai plienai zymimi dviem skaičiais: plienas 40, plienas 45. Sis sk. parodo pliene esantį anglies kiekį simtosiomis dalimis. Verdančio stingimo plienas - plienas 10 K_n. Kadangi sie plienai turi mazesnį zalingų priemaisų S ir P kiekį, tai jų mech. savybės geresnės ir jie naudojami atsagingesnių detalių gamybai. Angliniai įrankiniai plienai zymimi raide I ir skaičiumi, kuris parodo pliene esantį C kiekį desimtosiomis procento dalimis. Jei toks plienas islydomas spec. būdu su elektroslakiniu perlydymu, tai jis aukstos kokybės ir zymimas I8M. Is anglinių įrankinių plienų gaminami įvairūs įrankiai (I7 - plaktukai, I8 - zirklės, I9-I10 - grąztai).

3. 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 karsčiui, magnetines savybes ir kt. Tai praplėčia plienų panaudojimo sritį ir įgalina naudoti juos zemose ir aukstose temperatūrose, agresyviose chem. aplinkose, elektrotechnikoje ir kitur. Prie legiruotų plienų trūkumų galima priskirti brangumą ir kai kurių legiruojančių elementų trūkumą. Legiruojančių elementų zymėjimas leidzia sutrumpintai nurodyti jų chem. sudėtį. Kiekvienas leg. Elementas zymimas didziosiomis raidėmis: chromas - X, manganas - , varis - D, nikelis - H, molibdenas - M, vanadis - , volframas - B. Dvizenklis sk. markės pradzioje nurodo C kiekį simtosiomis dalimis. Jei legiruojančio elemento iki 0.5 - nerasomas. Jei plienas aukstos kokybės ir jame grieztai reglamentuotas zalingų priemaisų S ir P kiekis, tai zymėjimo gale rasome A. Visi įrankiniai legiruoti plienai ir plienai su spec. savybėmis - aukstos kokybės, todėl A nerasoma. Kai kurios plienų grupes priimta zymėti spec. raide, kuri rasoma pries markę, pvz.: guolių plienams naudojama Ш markė ШX15. Įrankiniai plienai zymimi P5HG, o elektrotechniniai -

4. Legiruojantys elementai ir jų įtaka plienų savybėms

Is legiruojančių elementų naudojamas chromas(Cr). Jis suteikia plienui stiprumą ir kietumą ir siek tiek sumazina tąsumą. Jei chromo pliene daugiau kaip 12 , jis įgauna ryskias antikorozines savybes, nes plieno pavirsiuje susidaro plona oksidų plėvelė. Tokie plienai - nerūdijantys. Nikelis(Ni) irgi labai paplitęs legiruojantis elementas. Jis padidina atsparumą korozijai, stiprumą, kietumą, nemazindamas 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 sumazina polinkį tarpkristalinei korozijai, bet pablogina plieno suvirinamumą. Vanadis ir volframas mazina įrankinių plienų trapumą karstoje būklėje.

5. Legiruotų plienų klasifikacija

Jie skirstomi pagal legiruojančių elementų kiekį, kokybę ir paskirtį:

I. Priklausomai nuo legiruojančių elementų kiekio skiriami:

Mazai legiruojami plienai (juose legiruojančių elementų kiekis <

Vidutiniskai legiruojantys plienai 3-10 legiruojančių el.)

Daug legiruoti plienai (>10% legiruojančių el.)

II. Pagal kokybę jie skirstomi priklausomai nuo juose esančių pasalinių priemaisų S ir P:

Kokybiniai plienai (S ir P 0.035

Aukstos kokybės legiruoti plienai (0.025 S ir P)

Ypatingai aukstos kokybės legiruoti plienai (P 0.025%, S 0.015%

Jie yra gaunami elektroslakinio perdirbimo būdu ir naudojami ypač atsakingoms detalėms, dirbant prie didelių apkrovų.

III. Pagal paskirtį skirstomi:

Konstrukcinai legiruoti plienai naudojami masinų detalių gamybai, turi pasizymėti geromis mech. savybėmis. Siai grupei priskiriami pagrindiniai ir mazai legiruoti plienai. Mazai leg. plienai yra tarpiniai tarp anglinių ir leg. plienų. Jie atitinka mazaanglius plienus (0.1-0.2%) 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 aukstą siluminį atsparumą. Pjovimo įrankiai gaunami is plieno turinčio [].Įrankiams, kurie dirba dideliais pjovimo greičiais, naudojami greitapjūviai plienai, kurie priskiriami prie daug legiruotų plienų, Jie zymimi P18, P9, P5 6. Skaičius po P pliene esančio volframo kiekis procentais. Toliau esančios raidės ir sk. parodo atitinkamų medz. kiekį procentais. Siuose plienuose yra apie 4 chromo ir jis zymėjime nerodomas.

Prie plienų su spec. savybėmis yra priskiriami atsparūs kaitra 959f54j i, 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. Didziausias sių plienų antikorozinis atsparumas gaunamas po terminio apdirbimo ir poliravimo. Plieno antikorozinės savybės pagėrėja įdėjus į jį Ni, pvz.: 12X18H9T. Sie plienai yra maziau stiprūs nei chrominiai plienai, tačiau plastiskesni. Atspariai karsčiui yra vadinami tokie plienai, kurie gali ilgą laiką dirbti po didele apkrova 500-1000 ⁰C T. Pagrindiniai juose legiruojantys el. yra Ni ir Cr, pvz.: 12X2HrM

6. Plieno suvirinimas

n ghkvghl .lmjk;/kl/'mlMLvhjfg

7. Al ir jo lydiniai

Al, tai lengvas metalas, turintis kūbinę, sonuose centruotą gardelę, tankis 2.7, lyd. T=658 ⁰C. Tai labai plastiskas, laidus elektrai ir atsparus korozijai, tačiau mechaniskai neatsparus metalas, todėl grynas Al, kaip konstrukcinė medz. nenaudojamas. Sulydzius Al su kitais el. zymiai isauga jo stiprumas ir islieka nedidelis svoris, todėl Al lydinio lyginamasis stiprumas, t.y. stiprumo ribos santykis su lyginamuoju svoriu yra netgi didesnis uz plieno, todėl Al lyd. yra labai plačiai naudojami aviacijoje ir statyboje. Pagal panaudojimą, lyd. eina po plieno ir uzima pirmą vietą. Visi Al skirstomi:

Liejamuosius. Svarbiausi is sių lydinių yra lydiniai su siliciu. Silicio būna 6-13 ir jie vadinami Siluminais. Be silicio dar būna Cu, Mg ir kt. Liejant siluminus, jie daznai gaunami korėti, į islydytą siluminą pridedama 0.1 metalinio Na arba iki 2 Na ir K floridų misinio. 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.

Deformuojami Al lyd. skirstomi į 2 grupes:

a)      Termiskai sukietinami lyd.

b)      Termiskai nesukietinami lyd.

Prie term. Nesukietinamų lyd. yra priskiriami Al lyd. su Mn ir su Mn ir Mg. Jie pasizymi vidutiniu stiprumu, geru suvirinamumu, dideliu plastiskumu. Term. Sukietinami Al lyd. pasizymi dideliu stiprumu, kuris gali pasiekti iki 70 kg/km², pvz.: Duraliuminis. Jo sudėtyje be Al dar yra Cu, Mn, Mg, Si ir Fe. Zymimi raide D ir sk.: D1, D2, . Pagrindiniai komponentai: Cu ir Mg, nes term. Sukietinant jie sudaro tokius junginius CuAl₂ ir Al₂CuMg, kurie ir suteikia didelį stiprumą. Term. apdirbimas yra toks: Grūdinimas nuo 500 ⁰C vandenyje ir 4 - 7 paras natūralus sendinimas. Duraliuminis yra zymiai maziau atsparus korozijai, todėl norint apsaugoti nuo korozijos, duraliuminio lakstai padengiami gryno Al plėvele.

8. Lydiniai su g ir Ti pagrindu

Mg - pats lengviausias is technikoje naudojamų metalų. Jo tankis 1.74. o lyd. T C. Grynas Mg yra neatsparus korozijai, todėl kaip konstrukcinė medz. nenaudojamas. Mg milteliai ir drozlės savaime uzsiliepsnoja ore. Technikoje yra naudojami su Mn. Zn, Al ir kt. el. Kaip ir al lyd. Mg lyd. skirstomi į 2 grupes:

liejamuosius - nepasizymi atsparumu korozijai, todėl is sių lyd. pagamintos detalės yra oksiduojamos (dazomos ir lakuojamos).

Deformuojamuosius.

Ti - tankis 4.5 ir lyd. T 1660 ⁰C. Techniskai grynas metalas pasizymi stiprumu, geru plastiskumu ir artimas gelezei. Jis labai atsparus korozijai. Kaip konstrukcinė medz. 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.

9. Cu ir jo lydiniai

Tai būdingas, raudonos spalvos metalas, kurio lyginamasis svoris 8.9, o lyd. T С. Vienas is sunkiausių metalų. Varis pasizymi nedidele specifine varza, kuri yra 2 vietoje po sidabro, todėl grynas varis yra labai plačiai naudojamas elektrotechnikoje. O jo lyd. yra naudojami visuose pramonės sakose. Galvaninėse dangose Cu yra naudojamas kaip tarpinė danga, dengiant plieną daugiasluoksniu chromu. Naudojamas 5 markių grynas Cu (M0 . M4). Kuo sk. didesnis, tuo mazesnis Cu grynumas ir tuo prastesnės jo savybės. Pramonėje yra naudojami Cu lyd., kuriems būdingas didesnis uz Cu stiprumas, apdirbamumas ir liejamosios savybės. Dazniausiai Cu lyd. yra pigesni uz 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 zymimos kaip ir zalvariai: Б_РОФ-6.5-0.15 - fosforinė alavinė bronza (6.5

Dauguma bronzų gerai liejasi, jos apdirbamos spaudimo ir liejimo būdais. Jos atsparesnės korozijai, bet mechaniskai silpnesnės ir brangesnės uz zalvarius.

2) Zalvaris - Cu ir Zn lyd., kuriame iki 45 Zn. Daugiau Zn į zalvarį nededama dėl to, kad susidaro kieto tirpalo struktūra, kuri yra labai trapi. Jie zymimi: 62, Лотунь. Skaičius rodo Cu kiekį lyd. procentais. Sudėtingi zalvariai zymimi:

10. Korozija, jos esmė ir rūsys

Zodziu korozija (lot. Isgrauzimas) priimta vadinti plačiai zinomus reiskinius: gelezies rūdijimą, Cu lyd. pasidengimą zaliu oksidiniu sluoksniu ir pan. Sių reiskinių priezastis yra sąveika su H₂O, rūgstimis, sarmais ir kitomis medz. Vykstant korozijai metalai dalinai suyra, gaminių kokybė pablogėja ir jie is vis gali tapti netinkami vartojimui. Dėl korozijos prarandama milijonai tonų metalų. Norint sėkmingai kovoti su korozija, reikia zinoti sio reiskinio esmę. Dauguma metalų gamtoje yra sutinkami junginiuose, o ne gryni. Pvz.: Fe sutinkame Fe₂O₃, Fe₃O₄, FeO, Cu - CuS, Cu₂S, CuFeS, o Al - Al₂O₃.

Gaminant metalus sis pastovus gamtinis metalų rysys su metalais yra suardomas, todėl metalams sąveikaujant su kitomis medz. rysys vėl atsistato,o tai ir yra korozijos priezastis. Yra 2 korozijų rūsys:

Elektrocheminė. Tokia korozija yra vadinamas metalų irimo procesas, susiliečiant su skysčiais, el. srovės laidininkais - elektrolitais. Tai rūgstys, sarmai, druskų tirpalai vandenyje ir vanduo, kada jame yra istirpsta dujos. Siuo atveju reiskiniai panasūs 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. galvaninį elementą sudaro cementitas ir feritas. Elektrolite cementitas nekinta, o feritas istirpsta ir su elektrolito medziaga 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. Sioje eilėje metalai isdėstyti pagal el. potencialo normaliame druskos tirpale vandenio atzvilgiu. H potencialas 0. Kiekvienas metalas su kitu metalu sudaro galvaninį elementą ir elektrolite suyra tas metalas, kuris duotoje eilėje yra kairiau, todėl poroje gelezies 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 is ų veikia korozija ir tuo būdu apsaugomas silpnesnis metalas. Cu ir Al junginių negalima jungti.

Cheminė korozija - metalų ir junginių irimas, sausose dujose, aukstose t⁰ 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 t⁰, jis priklauso nuo metalo imuningumui korozijai, susidarančios oksidinės plėvelės tankio, bei plysių ir akučių toj plėvelėje. Jai vykstant metalas nevisada yra tik pavirsiuje. Susidaro atskiri zidiniai arba korozija vyksta pagal grūdelių ribas.

11. Kovos su metalų korozija priemonės

Siuo metu yra naudojamos įv. priemonės su korozija. Gaunami chem. atsparūs lydiniai, metalų pavirsius padengiamas metalinėmis ir nemetalinėmis dangomis. Is sių priemonių pati efektyviausia yra nerūdijančių plienų ir kitų patvarių medz. panaudojimas. Tokie lyd. gerai dirba ir veikiant aktyviai cheminiai aplinkai. Metalinėms dangoms naudojamas Zn, Kadmis, Alavas, Ni, Cr. Kiekvienas is sių metalų uzima skirtingas vietas gelezies atzvilgiu:

Alavas, Ni ir Cu yra gelezies dsinėje, taigi poroje su gelezimi, siuo atveju elektrolite irs gelezis ir gelezis bus apsaugoma tik tada, kai dengiamo metalo plėvelė bus vientisa. Atsiradus įtrūkimams ar įbrėzimams, sie metalai nuo korozijos neapsaugos.

Zn ir Kadmis yra kairėje nuo gelezies, todėl pazeidus dangos vientisumą, elektrolite irs ne gelezis, o dengiantis metalas. Taigi Zn ir Kadmis apsaugo gelezį ne tik mechaniskai, bet ir elektrochemiskai.

Pries dengiant metalą, nuo jo mech. ir chem. reikia nuvalyti purvą, riebalus, alyvas. Metalinės dangos yra sudaromos karstuoju galvaniniu ar metalizacijos būdais:

Karstuoju būdu danga yra gaunama panardinant dengiamą metalą į islydytą metalą. Tokiu būdu gelezies pavirsiuje susidaro gelezies  ir metalo lyd. virs kurio yra grynas dangos metalas. Taigi danga su dengiamu metalu surisama labai stipriai. Taip dengiama Zn ir Alavo dangomis. Pagrindinis sio būdo trūkumas, kad dangos storis netolygus ir jai sunaudojama daug metalo.

Dengiant galvaniniu būdu, dengiamas metalas gaminio pavirsiuje yra nusodinamas elektros būdu. Į galvaninią vonią yra supilamas dengiamo metalo drusko tirpalas ir pajungiama pastovi el. srovė. Teigiamas polius prijungiamas prie nusodinamo metalo plokstelės, o dengiamas gaminys  prijungiamas prie neigiamo poliau. Tekant el. srovei, dengiamo metalo plokstelė istirpsta ir nusėda ant gaminio, taigi vyksta panasūs reiskiniai kaip galvaniniuose procesuose, todėl sis procesas vadinamas galvanizacija. Nusėdęs metalas su gelezimi nesudaro chem. junginio, bet prie gaminio prikimba pakankamai stipriai. Dengiant siuo būdu dangų storis gaunamas plonas ir sunaudojama mazai metalo. Dengiama: Zn, Cr, Ni, Cu rečiau Pb ar Alavu

Metalizuojant metalą viela yra islydoma spec. aparate ir suspaustu oru ispurskiama ant gaminio pavirsiaus. Sis 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 lakstai ir viela. Cinkuotuose induose negalima laikyti rūgsties ir sarmų, nes jie tirpsta Zn. Būdinga kadmio dangų savybė yra tankumas ir vientisumas, nors danga yra plona. Kadmio dangos patikimesnės uz Zn dangas. Jos atsparesnės ir sarmams, ir oro poveikiui. Pagrindinis jų trūkumas yra tas, kad jos minkstos ir greitai nusitrina ir susibraizo. Kieta ir atspari dilimui yra Cr danga. Todėl ja dengiamos detalės, kurios dirba trinties sąlygomis. Sios dangos yra gana patikimos aukstose t⁰. Ni dangos, jas nupoliravus suteikia padengtam gaminiui grazų pavirsių. Bet jų apsauginės savybės yra prastos, nes jos yra trapios.

Nemetalinės dangos

Tai dazų, emelių, lakų ir polimerų dangos. Padengus siomis dangomis, metalas izoliuojamas nuo isorės. Laikant gaminius sandėliuose gaminiai apsaugomi tepalais. Siuo metu metalų apsaugai nuo korozijos taikomos plastmasinės dangos. Daznai nuo oksidacijos apsaugomas sudarant jo pavirsiuje tankią oksidinę plėvelę, toks būdas vadinamas oksidavimu. Detalės 1, 2 val. yra panardinamos į Ni tirpalą, įkaitintą 135-145 ⁰C, po to detalės padengiamos tepalais ir alyvomis. Kartais plieninės detalės yra apsaugomos sudarant jų pavirsiuje mangano ar fosforo plėvelę. Toks procesas vadinamas fosfotavimas.

Metalų esančių skystoje aplinkoje korozijos greitį galima sumazinti įvedus į skystį kai kurių medziagų, kurios padeda susidaryti apsauginei plėvelei. Tokios medz. yra korozijos lėtintojai arba inhibitoriai. Siam reikalui naudojami lapuočių medz. derva ir kt. Be minėtų būdų kartais naudojamas supančios metalą aplinkos pakeitimas kita (pvz.:oro drėgnumo sumazinimas)

Nemetalinės konstrukcinės medziagos

Plastmasės. Sukūrta labai daug plast. Tai konstrukcinių, puslaidininkių, magnetinių ir kt. Jos daugeliu atveju pakeičia metalus. Jas, atsizvelgiant į risančią medz., galima suskirstyti į 4 grupes:

Plast., kurių pagrindiniai komponentai stambiamolėkuliniai junginiai gaunami vykstant grandininiai polimerizacijai.

Plast., kurių pagrindiniai komponentai stambiamolėkuliniai junginiai gaunami vykstant polikondensacijai ir pakopinei polimerizacijai.

Plast., kurių pagrindiniai komponentai stambiamolėkuliniai junginiai yra chem. būdu modifikuoti gamtiniai polimerai.

Plast., kurių pagrindiniai komponentai stambiamolėkuliniai junginiai yra gamtiniai ir gauti is naftos asfaltai ir dervos.

12. Polimerai

Tai stanbiamolėkuliniai junginiai, kuriuose C jungiasi su H, O, N, Si ir kt. Jie gaunami sintezuojant paprastas organines ir neorganines medz. Tokios medz. pvz. gali būti etilenas C₂H₂, CH₂=CH₂; Jį polimerizuojant gaunamas polietilenas (-CH₂-)_n. Jo savybės priklauso nuo į grandinę sujungtų monomerų skaičiaus, t.y. n. Pvz.: jei n , tai etilenas - bespalvės dujos, jei n 20, tai gaunasi skystis, kada grandzių 1500-2000 susidaro elastinis polietilenas, is kurio daromi vamzdziai, plėvelės, kai n 6000, susidaro standus ir kietas polietilenas. Įv. polimerų n svyruoja nuo keleto iki keleto simtų ar tūkstančių. Keičiant pradinių medz. 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:

Linijinė grandinė

Sakotos grandinės

Tinklinės grandinės

Visos grandinės tarp savęs suristos pagrindinių valetingumų jėgomis. Tokie rysiai - stipriausi. Todėl stipriausi polimerai su linijine grandine. Sakotose grandinėse dėl soninių atsakų padidėja atstumai nuo atskirų linijinių grandinių, todėl jie mech. silpnesni, bet geriau tirpsta tirpikliuose ir yra plastiskesni. Nuo sių rysių sk. priklauso ir polimero savybės, kai jie reti - polimeras brinksta tirpikliuose ir minkstėja kaitinant. Kada rysiai tankūs - polimeras - nelygus ir netirpus. Jis būna stiprus , kietas ir trapus. Polimerai gali būti kristalinės ir amorfinės struktūrų. Esant kristalinei struktūrai, polimerų grandinės issidėsčiusios lygiagrečiai ir tarp jų grupių yra reguliari tvarka. Kristalinė fazė yra svarbi fizikinėmis ir mech. savybėmis. Keičiantis polimero struktūrai is amorfinės į kristalinę, jis sustiprėja ir pasidaro stipresnis silumai. Dauguma polimerų yra amorfinės būsenos. Pagal tai, kaip reaguoja į t⁰, jie skirstomi į 3 grupes:

Termoreakcinių. Kaitinant pereina į klampų būvį, paskui esant tai pačiai t⁰ dėl chem. tarpusavio saveikos sukietėja ir pasidaro netirpūs.

Termoplastiniai polimerai nepraranda savo savybių veikiant t⁰. Kaitinant jie pasidaro plastiski, o ausinant vėl pereina į tamprų būvį. Savybė tirpti, taip pat nesikeičia.

Termostabilius. Kaitinant islaiko savo fizikines ir mech. savybes iki pat irimo t⁰. Pagal sudėtį jos skirstomos:

a)      Paprastas. Jos sudarytos is popolimero.

b)      Kompozicinėje plast. be polimerų yra dazų, plastifikatorių ir kt. medz.

13. Uzpildai ir plastifikatoriai

Atsizvelgiant į sudėtį uzpildai skirstomi į organinius ir neorganinius, o į struktūrą - pluostinius ir miltelinius.

Organiniais uzpildais naudojami medienos miltai, faniera, sintetiniai ir medvilniniai junginiai.

Neorganiniai uzpildai, tai azbezto pluostas ir audinys, stiklo audinys, zėrutis, kvarco ir dolomito miltai ir kt.

Uzpildai pagerina plasmasių mech. savybes ir sumazina jų savikainą. Polimerai gerai įsigeria į uzpildus. Gaminiai su pluostiniais uzpildais yra atsparūs smūgiams ir tempimui. Neorg. milt. uzpildai  padidina atsparumą silumai, vandeniui ir stiprumą. Sumazina jo hidroskopiskumą.

Plastifikatoriai yra dedami į termoplastines dervas, jie zemina jų suminkstėjimo t⁰, todėl jas lengviau formuoti. Plastifikatoriais naudojami mazamolėkuliniai, aukstos virimo t⁰ skysčiai. Tai įvairūs esteriai, angliavandenilių oksidaiir ricina.

Sugerdami plastifikatorius polimerai isbrinksta. Jo molėkuliniai sluoksniai issidėsto aplink grandinių makro molėkules ir susilpnina rysius tarp jų. Tuo ir paaiskinamas polimerų minkstėjimo t⁰ atsparumas.

14. Grandininė polimerizacija

Polimerizacija - tai  monomero jungimasis į dideles polimero molėkules. Sis procesas vyksta neissiskiriant jokioms pasalinėms medz. Yra 3 etapai:

Monomero suzadinimas

Grandinės augimas

Grandinės nutrūkimas

Atsizvelgiant į suzadinimo priezastį ji skirstoma į radikalinę ir punkcijuotą, katalinine arba jonine. Vykstant inicijuotai polimerizacijos reakcijai yra suzadinama įvedant iniciatorių, dazniausiai peroksidinių junginių. Sios medz. 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 priemaisomis. Vykstant katalitiniai polimerizacijai, reakciją suzadina katalizatoriai. Jie su monomero molėkulėmis sudaro nepatvarius junginius, sukeliančius polimerizacijos reakcijas. 3 polimerizacijos procesai:

Polimerizacija  vandeninėse procesuose

Blokinė polimerizacija

Polimerizacija tirpikliuose

Polimerizuojant emulsijose pradinis monomeras ir susidarantis polimeras H₂O netirpsta ir yra jame pakilęs. Priklausomai nuo įdedamo į emulsiją iniciatoriaus polimerizacija skirstoma:

Lateksinė. Vykstant siai 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.

Karoliukų. Siai polimerizacijai naudojami netirpstantys vandenyje, bet tirpstantys monomere iniciatoriai. Todėl polimerizacija vyksta stambiuose monomeruose, kurie yra pakibę H₂O. Vykstant reakcijai susidaro kietas polimeras, kuris nusėda ant įrenginio dugno.

Blokiniai p. monomeras su iniciatoriaus priemaisa ir, jei reikia, plastikatoriumi ir dazais supilamas į formą, islaikomas ir kaitinamas kol susidaro polimeras. Priklausomai nuo formos gali būti gaunami lakstai, strypai ir t.t. Reikalui esant detalės apdirbamos mechaniskai.

Polimerizuojant tirpiklyje monomero ir iniciatoriaus misinys istirpinamas organiniame tirpiklyje. Gautas tirpalas kaitinamas ir maisomas. Susidaro polimeras, kuris netirpsta tirpale, susidaro nuosėdos.

Kopolimerizacija - 2 monomerų misinio polimerizacija. Gaunama medz. yra vadinama kopolimeru, jis jungia abiejų monomerų savybes. Taip pagerinamos medz. elastingumas, mech. savybės, siluminis atsparumas. Is polimerinių plastmasių, svarbiausias polietilenas, miniplastas, storoplastai, polioksilatai.

15. 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 nepraleidzia vandens ir yra atsparus chemiskai. Naudojamas cheminės aparatūros detalėms, vamzdynams ir plėvelei maisto produktams, siltnamiams. Polipropilenas gaunamas polimerizuojant molibdeną. Propilenas gaunamas skaidant naftą. Gaminiai is polipropileno - stiprūs, atsparūs karsčiui, bet neatsparūs salčiui. Gaminami vamzdziai karstam vandeniui.

Poliizobutilenas yra izobutileno polimerizacijos procesas. Jis lengvas ir elastingas kaip guma. Atsparus rūgstims ir sarmams. Pramonėje naudojamas sukomponuotas su kitais polimerais: su polietilenu - auksto daznumo įrenginių laidų izoliacijai.

Polistirolas gaunamas polimerizuojant stirolą. Jis minkstas, skaidrus, atsparus vandeniui, pasizymi geromis dielektrinėmis savybėmis ir chemiskai inertiskas. Naudojamas chem. ir radio elektronikos pramonėje. Jo trūkumas - mazas siluminis laidumas, jam padidinti jis maisomas su uzpildais.

Kitos polimerinės plastmasės

Chloroplastai, tai etilo dariniai, kuriuose H atomai pakeisti F (floru) (CF₂ CF₂) - floretilenas, is jo gaunamas tetrafloretilenas. Gaminiai, tai baltos medz. su slidziu pavirsiumi. Jo neslapina vanduo, pasizymi geromis dielektrinėmis savybėmis, o chem. atsparumu lenkia visas zinomas medz.

Polichlorvinilas gaunamas polimerizuojant chlorvinilą. Netirpsta vandenyje ir benzine, turi geras izoliacines savybes. Kad detalės is polichlorvinilo būtų lanksčios ir plastiskos į jas dedama 30-40 plastifikatorių.

Polivinilacetatas gaunamas polimerizuojant vinilacetatą. Tai bespalvė stiklo pavidalo medz., neatspari silumai, todėl naudojama su uzpildais.

Poliakrilatai, tai polimerai gaunami is akrilo rūgsties ir metachrilo rūgsties. Si medz. gerai zinoma kaip organinis stiklas. Tai termoplastinė plastmasė, pakankamai atspari ir lengvesnė uz stiklą, todėl naudojama lėktuvų ir laivų stiklams.

Polimordehidas gaunamas polimerizuojant mordehidą. Balta, kristalinės būsenos medz. Jai būdingas smūginis tąsumas, mazas trinties koeficientas. Gaminami guoliai, krumpliaračiai.

16. Plastmasės pagamintos is polikondensacijos ir pakopinės kondensacijos produktų

Polikondensacija - vienodų arba įvairiarūsių  , 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, persokant H atomui arba atomų grupei is vienos į kitą. H atomų ir kitų jų grupių judrumas padidinamas katalizatoriumi, naudojant vandenį kartu su sarmais arba rūgstimis.

Fenoplastai - plastmasės, gautos perdirbant fenolio aldehidinę dervą, dazniausiai su uzpildais. Fenolio aldehidinė derva gaunama polimerizuojant fenolį. (C₆H₅OH) su foraldehidu (CH₂O) priklausomai nuo fenolio ir aldehido santykio gaunamos 2 rūsių dervos:

naujalakinės - jos gaunamos polimerizuojant su fenolio pertekliumi ir naudojant rūgstinį katalizatorių. Sios dervos termoplastinės, tirpsta alkoholyje ir acetone.

Rezolinės - jos gaunamos polimerizuojant su aldehido pertekliumi ir vartojant sarminį katalizatorių.

Sios dervos termoreakcinės, kaitinant tampa nelydzios ir netirpios.

Sluoksniniai termoplastai gaunami komponuojant dervas su plastiniais uzpildais. Sių plastikų pavadinimas yra sudaromas atsizvelgiant į uzpildo rūsį. Detinakse uzpildu yra popierius.

Azbodetechtolite yra azbestilo audinys (uzpildas). Sluoksniniai uzpildai yra įmirkomi dirvoje, pjaustomi į gabalus. Detinakso plokstės naudojamos elektronikoje: panelėms, izoliacinėms tarpinėms ir kt. detalėms.

Techtonitas tinkamas guolių indėklams ir kaip izoliatorius.

Azbotechtolitas pasizymi atsparumu silumai ir geromis fizikinėmis savybėmis.

Stiklotekstolitas - geras dielektrikas, naudojamas prie didelių t⁰. Epoksidinės dervos pasizymi mech., fiz. Ir chem. savybėmis. Jos gaunamos kondensuojant epichlorhidrinę su difenilpropanu. Sios dervos - tai klampūs skysčiai, kurie sukietėja saltyje, pridėjus kietiklių arba įkaitinti. Jos geros klijuojančios savybės.

Poliamidai - dervos, kurių grandinėje yra poliamidinės grupės. Is jų - neilonas ir kapronas. Poliamidai atsparūs, kieti ir labai tąsūs.

Plastmasės pagamintos is gamtinių polimerų

Celuloidas - seniausia plastmasė. Celuloidas - celiuliozės nitrato tirpalas kampare. Celiuliozė - augalų ląstelių pagr. dedamoji dalis.Apdirbant celiuliozę azoto rūgstimi ir kaip katalizatorių naudojant sieros rūgstį, gaunamas celiuliozės nitratas. Celiuloidas būna techninis ir galanterinis. Is techninio gaminamos matavimo prietaisų skalės, liniuotės ir kt. Is galanterinio - galanterijos reikmenys, zaislai. Gaminiai stampuojami is celiuloido lakstų 80-90 ⁰C temperatūroje. Galalito zaliava - kareinas. Tai rūgstimi apdirbtas lieso pieno produktas. Jis gerai apsidirba mechaniniu būdu, bet yra trapus ir chidroskopiskas. Naudojamas galanterijos pramonėje.

17. Guma ir jos gaminiai

Guma pasizymi spec. savybėmis. Ji labai elastinga, todėl gerai gesina virpesius. Be to ji atspari rūgstims ir sarmams ir pakankamai atspari. Is jos gaminami dirzai sukimo judesiui perduoti, atramos, pakabos ir t.t. Guma turi ir trūkumų: ji neatspari silumai ir sviesai, ypač ultravioletiniams spinduliavimams. Greitai sensta ir trūkinėja veikiant ozonui. Guma yra natūralių ir sintetinių cheminių reakcijų produktas. Natūralus kaučiukas gaunamas is augalų, o sintetinis - sintezuojant paprastas organines medz. Kaučiukas gerai tirpsta organiniuose tirpikliuose. Istirpintas kaučiukas yra gumos klijai. Norint is kaučiuko gauti gumą, į jį pridedame sieros ar kitų vulkanizuojančių medziagų. Nuo sieros kiekio kaučiuke priklauso gumo elastingumas. Minkstoje gumoje sieros yra nuo 1-3 , o kietoje - sieros iki 30 . Be kaučiuko ir vulkanizuojančių medz. gumoje yra ir uzpildų, minkstiklių, katalizatorių, stabilizatorių, dazų. Uzpildai sumazina gumo savikainą, padidina stiprumą ir pagerina kitas eksploatacines charakteristikas. Dazniausiai uzpildais būna miltelių pavidalo medz., suodziai, kreida, talkas. Kartais uzpildais naudojami silkiniai, medvilniniai ir kitokie audiniai. Gumos dirbiniai gali būti armuoti metalo tinkleliu ar metaline viela. Gaminant ebonitą, uzpildu naudojama susmulkintos ebonito atliekos. Minkstikliai - parafinas, sterilo rūgstis ir kt. Jų pridėjus lengviau sumaisyti gumos komponentus. Be to, guma pasidaro minkstesnė ir atsparesnė salčiui. Katalizatoriai - gumos vulkanizaciją pagreitinančios medz. Siam reikalui naudojamos cinko oksidas ir kt. Stabilizatoriai stabdo gumos senėjimą. tam Tam naudojamas vazelinas. Dazai nudazo gumą reikiama spalva. Tam naudojama ochra, stibio sulfidas, ultramarinas. Gumos gaminių gamybą sudaro "zalios" gumos paruosimas,  pusfabrikačių is zalios gumos gamyba, pusfabrikačių vulkanizavimas, gaminių apdaila. Ruosiant zalią gumą, kaučiukas smulkinamas ir kartu su kitais komponentais praleidziamas pro spec. maisytuvus. Zalia guma plastiska ir jai lengva suteikti norimą formą. Vulkanizavimui pusfabrikačiai įkaitinami iki 140 ⁰C temp. Sioje T siera jungiasi su kaučiuku, gaminys netenka plastiskumo ir įgyja elastingumą.

18. Lakai, tepalai, dazai

Tepalai - mineraliniai, augaliniai ar gyvuliniai produktai. Is jų tarp besitrinančių pavirsių susidaro atspari plėvelė, kuri islaiko gana dideles apkrovas ir todėl juos naudonat sumazėja trintis. Plačiausiai naudojami mineraliniai tepalai, kurie gaunami perdirbant mazutą. Pagr. tepalo savybė - klampumas. Tai savybė priesintis vienos tepalo dalelės judesiui kitos dalelės atzvilgiu.

Lakai ir dazai  naudojami apsauginėms ir dekoratyvinėms dangoms. Lakai sudaromi is nelakių komponentų ir lakaus tirpiklio. Nelakieji komponentai gaunami is gamtinių ar sintetinių dervų. Tirpikliams naudojami eteriniai aliejai, spiritas, benzinas, acetonas ir kt. Dengiant pavirsių, lako plėvelė islieka permatoma. Lakas dengiamas pulverizatoriumi, panardinant, apliejant gaminį ar teptuku. Lakų misiniai su sausais netirpstančiais pigmentais vadinami emaliniai dazai. Jie patvaresni nei lakai. Pigmentais naudojamos įv. metalų rūdos, molis ir kt. Spalvą pigmentui suteikia gelezies, mangano ir kitų metalų oksidai bei organinės medz. Atsizvelgiant į lako pobūdį, emaliniai dazai skirstomi į aliejinius emalinius, nitroemalinius (naudojant is celiuliozės esterių pagamintus lakus) ir spiritinius emalius. Aliejiniai dazai gaunami tirpinant aliejuje. Gauti tirstos pastos pavidalo dazai iki darbinės konsistencijos atskiedziami pokastu. Be lakų ir dazų naudojami dangoms ir pagalbinėms medz.: tai įv. glaistai, kuriais islyginamas pavirsius pries dazymą, gruntavimo medz., kuriomis pavirsius dazomas pirmu sluoksniu ir medz. naudojamos senų dazų nuplovimui.

19. Miltelinė metalurgija

Tai labai greit progresuojanti technologija, skirta masinei precizinių detalių gamybai is metalų, jų lydinių, keramikos ir įv. kompozicinių medz. Ji ypač svarbi Lietuvos pramonei, kuri neturi savos metalurginės bazės, nes leidzia taupyti energiją, zaliavas ir gauti unikalias detales, kurios pagaminti kitokiais būdais neįmanoma. Miltelinė metalurgija - įv. detalių ir įrankių gamyba is metalų, jų lydinių ir nemetalinių medz. miltelių. Sių miltelių misiniai supresuojami, o po to sukepinami. Siuo būdu gaminant detales metalo nereikia is pradzių islydyti, o po to lieti. Be to sis procesas nesunkiai mechanizuojamas, automatizuojamas. Siuo būdu galima gaminti sudėtingos konfigūracijos detales, kurioms nereikalingas tolesnis mech. apdirbimas, o medz. sunaudojimo koeficientas 1(gamyba be atliekų).Dar vienas sios technologijos privalumas, kad miltelius galima gaminti is atliekų (metalo drozlių). Miltelinė metalurgija įgalina sukurti naujas medziagas (psiaudo lydinius, kuriuos negalima sulydyti). Tokie pseudo lydiniai: Fe-Pb, volframas-auksas, volframas- sidabras. Taip pat siuo būdu galima pagaminti kompozicines medz.: aliuminio oksidas - Al ir kt. Siuo būdu gaminamos detalės is metalo ir plastmasės, metaliniai filtrai ir kitos detalės, pasizyminčios spec. savybėmis. Detalės, pagamintos miltelinės metalurgijos būdu, turi geresnę struktūrą, nei kitos detalės, nes jose nepasireiskia tokie defektai, kaip likvacija ir pan. Bet sios detalės poringos. Jeigu antifrikcinėms medz. poringumas naudingas, tai konstrukcinėms medz. jis zalingas, nes blogina mech. savybes. Pagr. miltelinės metalurgijos technologinės operacijos:

pradinių medziagų (miltelių) gamyba

miltelių presavimas

presuotų gaminių sukeinimas temperatūroje, kuri mazesnė uz metalų lydymosi temperatūrą.

Presavimas ir sukepinimas yra pagr. operacijos. Priklausomai nuo paskirties, detalės posukepinimo gali būti naudojamos tiesiogiai ar papildomai apdirbamos (cementuojamos, azotinamos). Siuo metu milt. metal. Būdu gaminami magnetai, elektrodai, kontaktai, slydimo guoliai, stabdzių kaladėlės, filtrai. Be to, si technologija leidzia pakeisti deficitinius metalus pigesniais.

20. Miltelių gamyba

Priklausomai nuo zaliavos rūsies ir savybių, milteliai gaminami įv. būdais, kuriuos skirsto į 2 grupes:

mechaniniai.

Prie sių miltelių gamybos būdų priskiriami tokie technologiniai procesai, kai veikiant isorinėms jėgoms medziaga smulkėja nesikeičiant jos chem. sudėčiai. Prie sių būdų priskiriami: smulkinimas pjovimu, malimas ir skysto metalo ispurskimas. Miltelių gamyba malimo būdu - pats seniausias būdas. Siam reikalui naudojami diskiniai planetariniai rutuliniai malūnai. Juose zaliava trapių metalų drozlės trinama ir smulkinama darbiniais malūno elementais. Plastiskų metalų drozlės gali būti paverčiamos trapiomis apdirbant jas termochem. būdu arba atsaldant iki zemesnių temp. suskystintu azotu. Malūno darbiniai . gaminami is grūdinto plieno. Neziūrint to, siuo būdu pagaminti milteliai visada uztersti malūno elementų irimo produktais: azotu ir O₂. Be to, malant milteliai sukietinami, dėl to pablogėja presuojamumas. Dėl to sis gamybos būdas dabar keičiamas kitais. Dauguma miltelių siuo metu gaminama ispurskiant skystą metalą ar lydinį. Indukcinėse krosnyse islydytas metalas ispurskiamas suslėgtu oru, argonu ar H₂O srautu. Fizikinis-cheminis būdas - technologinis procesas, kada dėl fizikinių-cheminių virsmų lydinys įgauna miltelių pavidalo būseną. Gaminant miltelius siuo būdu, jų chem. sudėtis skiriasi nuo zaliavos sudėties. Prie sių gamybos būdų priklauso metalų oksidų redukavimas kietais ir dujiniais reduktoriais, islydytų lydinių ar vandeninių tirpalų elektrolizė, karbonatų disociacija, isgarinimas, kondensacija. Pagaminti milteliai turi būti laikomi sandarioje patalpoje ir turėti kuo mazesnį sąlytį su drėgme ir oru. Vis dėl to dėl oksidacijos sandėliuojant miltelius jų kokybė prastėja, todėl kiekvienos rūsies milteliams nustatytas sandėliavimo laikas. Kada oksido kiekis Fe milteliuose virsyja 0.4 , juos būtina redukuoti. Tuo tikslu jie kaitinami H ar C monoksido aplinkoje, malami ir sijojami. Milteliai gali būti platinuojami (padengiami kitos rūsies metalu, pvz. Ni, Cu). Svarbi miltelių sav. Yra piroforiskumas (savybė savaime uzsiliepsnoti ore). Si sav. priklauso nuo rūsies , dispertiskumo ir miltelių grūdelių formos. Kita miltelių savybė yra toksiskumas. Jei kompaktinėje būsenoje dauguma metalų ir lyd. nėra toksiski, tai miltelių pavidalo - beveik visi toksiski. Dirbant su milteliais svarbios priesgaisrinės ir sanitarinės apsaugos priemonės.Miltelių technologinės savybės: takumas, piltinis tankis, sutankinamumas, ir formuojamumas. Takumas isreiskiamas laiku per kurį per nustatyto dydzio skylę isbyra 50g miltelių. Piltinis tankis isreiskiamas tūriu, kurį uzima 50g miltelių. Sutankinamumas - sav. sutankėti presuojant, o formuojamumas - sav. gerai uzpildyti formą presuojant.

21. Metalų ir lydinių milteliai

Siuo metu procesai leidzia gauti praktiskai visų metalų ir daugumos metalų lyd. miltelius. Sie milteliai naudojami ne tik miltelinėje metalurgijoje, bet suvirinime, apvirinime, pirotechnikoje. Gaminant konstrukcines detales dazniausiai naudojami gelezies ir plieno milteliai, o taip pat milteliai is Cu lyd.. Gaminant lyd. ir detales su spec. sav. naudojami Al, Ti, keramiko, oksidų ir kt. milteliai. Dauguma Rusijoje gaminamų miltelių yra zymimi ir simboliu, rodančiu ar tai grynas metalas ar lyd. Be to į zymėjimą įeina skaičiai, nusakantys jų chem. ir granulometrinę sudėtį.

Miltelių gaminių gamybos technologija

Gaminant detales milt. metalurgijos būdu, gaunamos:

Miltelių misinio paruosimas

Įkrovos dozavimas

Ruosinių gamyba

Ruosinių sukepinimas

Ruosinių uzbaigimas

Pačią technologiją apsprendzia detalės sudėtingumo laipsnis ir eksplotacijos sąlygos. Mazai apkrautas ir nesudėtingos detalės yra gaminamos vienkartiniu presavimu ir sukepinimu. Sudėtingesnėms ir daugiau apkrautoms detalėms naudojama sudėtingesnė technologija.

22. Miltelių misinio paruosimas

Misinio kokybė apsprendzia ir viso gaminio kokybę. Pagrindinis misinio paruosimas uzdavinys yra tolygiai paskirstyti visus detalės elementus visame skersjūvyje. Miltelinės detalės is 1 komponento gaminamos retai. Dazniausiai misinys sudaromas is kelių met. Ir jų lyd. ir jei reikia pridedama tepalų, legiruojančių priedų ir plastikų. Priedai padidina misinio takumą, todėl pagėrėja jo presuojamumas, dėl to sumazėja presavimo jėga ir padidėja presuojamų detalių tankis. Daznai milt. būna uztersti įv. priemaisomis, todėl pries paruosimą yra valomi, kai kada atkaitinami, smulkinami, sijojami ir rūsiuojami pagal frakcijas. Misinio paruosimas vyksta mechaniniu arba chem. būdais. Mech. būdu misinys ruosiamas rutuliukuose arba vibraciniuose maisytuvuose. Priklausomai nuo aplinkos, skiriamas slapias ir sausas maisymas. Maisant slapiai naudojamas spiritas, benzinas, destiliuotas vanduo. Sie skysčiai supilami į maisytuvą su milteliais. Maisant slapiai gaunamas zymiai tolygesnis misinys. Maisant chem. būdu ant detalių yra nusodinamos druskos. Po to jos isgarinamos, o gauti pavirsiuje oksidai - redukuojami. Sis būdas uztikrina tolygų komponentų pasiskirstymą misinyje, nes pagr. komponento detalė yra padengta papild. Komponentų sluoksniais. Paruostas misinys greitai oksiduojasi ir genda (3 paros).

23. Įkrovos dozavimas ir ruosinių gamyba

Presformos ertmė milt. misiniu uzpildoma laisvu uzbėrimu. Misinio 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, misinio kiekis matuojamas spec. matuokliu ar dozatoriumi. Siuo atveju milt. turi turėti pastovų piltinį tankį. Bet koks nukrypimas atsiliepia medz. tankiui ar masei. Svoriniu būdu dozuojama zymiai tiksliau. Siuo atveju gaminio tankis nepriklauso nuo piltinio milt. tankio.

Ruosinių gayba

Ruosiniai gaunami formavimo ir presavimo būdais. Formavimas, tai toks formavimo būdas, kai milt. sukimba mechaniskai arba panaudojant klijuojančius priedus. Presavimas, tai toks būdas, kada milt. tam tikroje uzdaroje ertmėje (presformoje) slegiami. Is įv. būdų naudojamas saltas presavimas uzdaroje presformoje. Gautų ruosinių stiprumas turi būti toks, kad jie islaikytų įv. sekančias operacijas:

Vienpusis presavimas. Į surinktą presformą yra supilama milt. misinio dozė ir įstatomas poansonas, kurį spaudziant jėga P_presavimo, gaunamas ruosinys. Islaikius jėgą tam tikrą laiką, ruosinys is presformos yra ispresuojamas. Dėl trinties į presformų sieneles, presuojant milt. sutankėja netolygiai, todėl, kada detalių aukstis ir skersmuo virsyja S, o taip gaminant sudėtingas konstrukcijas naudojamas dvipusis presavimas. Karstas, statinis presavimas, tai toks ruosinių būdas, kada ruosiniai įkaitinami iki t⁰ (0.5-0.8) T_lyd. ir po to presuojami. Kadangi tada milt. labai plastiski ir lengvai presuojasi, sumazėja gaminių koringumas. Galima pagaminti ruosinius is sunkiai supresuojamų konstrukcijų. Presuojant ruosinius uzdarose presformose sunku milt. tolygiai sutankinti, todėl yra kartais taikomas izostatinio presavimo būdas:

Presuojamas misinys sudedamas į kapsulę ar elastingą konteinerį ir presuojamas spec. kamerose skystyje ar dujose. Sudarius kameroje didelį slėgį, ruosinys mazesniu masteliu atkartoja kapsulės formą. Tokiu būdu galima pagaminti ii 1000kg ruosinius ir vienu metu gaminti įv. formų ir matmenų detales.

Valcavimo būdu is milt. gaminamos juostos ir lakstai. Siuo atveju milt. suspaudziami tarp 2 besisukančių bugnų - vadinamų valcais.

24. Ruosinių sukepinimas ir miltelinių gaminių isbaigimas

Presuotų ir valcuotų ruosinių stiprumas nedidelis, todėl jo mech. ir technologinės sav. yra gerinamos juo sukepinant. Sukepinimas yra atliekamas įkaitinant ruosinius iki (0.7-0.9)T_lyd., jeigu tai vienkomponentis misinys arba zemiau lengviausiai lydaus komponento T_lyd. Temperatūra daugiakomponenčiuose komp. Sukepinimas susideda:

Įkaitinimas ii duotos temp.

Izoterminiu islaikymu iki sios temp.

Atausinimo iki kambario temp. (Jo metu vyksta tokie reiskiniai):

Is ruosinio pasisalina dujo ir dalelių pavirsiuje absorbuotos detalės.

Sublimuojasi įv. priemaisos.

Kontaktiniuose pavirsiuose sumazėja vidiniai įtempimai.

Redukuojasi oksidinės plėvelės.

Susidaro kieteji tirpalai.

Dėl metalų garavimo ir difūzijos pasikeičia dalelių pavirsiaus būvis.

Vyksta rekristalizacija.

Presuoti ruosiniai linkę oksiduotis, todėl turi būti sukepinami ne vėliau kaip per 5 paras. Sukepinimas vyksta vakuume, neutralioje arba redukuojamoje aplinkose. Misinius, kurių pagr. el. - gelezis, geriausiai sukepinti tokioje aplinkoje: H₂ - 10 čia CO ir H₂ yra redukuoti. CO - 2% ir N₂ - 88%.

Medz., kurių pagrindą sudaro karbidai yra sukepinama vakuume. Didelio stiprumo ir tankio milt. gaminiai gaunami, kai kepinant susidaro skystoji masė. Ji suvilgo dalelių ... ir uzpildo poras.

Miltelinių gaminių isbaigimas

Jis daromas norint suteikti spec. sav. Kalibravimas yra taikomas po  sutepimo ir atliekamas kambario temp. Po sio apdirbimo padidėja gaminio tikslumas, pagėrėja kokybė ir sumazėja polingumas. Mechaninis apdirbimas taikomas retai ir tai būna slifavimas, kuriuo siekiama padidinti pavirsiaus svarumą ir tikslumą. Kad būtų stipresni, kietesni, laidesni elektrai ar silumai, atsparesni dilimui ar korozijai, milteliniai gaminiai gali būti įsotinami lengvai laidziais metalais ar plastmasėmis. Grūdinami, apdirbami termochemiskai, dengiami galvaninėmis dangomis ir t.t. Jeigu milt. gaminių molingumas >8%, tai juose yra susikeičiančių porų. Apdirbimo metu į jas neturi patekti chem. agresyvios medz., nes gali prasidėti vidinė gaminio korozija, todėl tokias poras pries apdirbimą reikia pasalinti.

25. Įrankinės miltelinės medziagos

Visas įrank. Milt. medz. galima suskirstyti:

Karbidinės milt. medz.

Keraminės milt. medz.

Milteliniai įrankiniai plienai

Seniausiai naudojamas (1) vadinamos kietmetaliais: WC-CO, WC-TiC-(Tu, N)C CO

Jas sudaro metalai karbidų milt. suristi kobaltu. Supresavus ruosinius is karbidų ir kobaltų milt. misinio, jie yra sukepinami prie 1300-1450 ⁰C vakuume. Sukepinimo metu lydosi kobalto ir karbidų eutechtika ir susidariusi skysta fazė sulydo ir surisa karbido daleles. Kietlyd., kuriuose nedaug kobalto (BK2, BK6) naudojami pjovimo įrankiuose, o turintys daug kobalto (BK20) naudojami stampams. Tačiau siuo metu brangus metalas volframas, todėl jis keičiamas kietmetaliu be volframo. Juose vietoj volframo naudojamas kobaltas, gelezis ar metalas. Keraminės  milt. medz. skirstomos į oksidines keramines, oksidines metalines ir oksidines karbidines įrankines medz.. Oksidinė keramika sudaryta is Al, Cr, Fe, Mg, Si oksidų misinio. Supresuoti gaminiai sukepami 1700-1800 ⁰C ore. Mg lyd. su Al oksidu duoda amorfinę stiklo masę, kuri surisa kitų karbidų oksidus. Oksidinė metalinė keramika gaminama is Al oksido pridėjus 2-10 molibdeno arba Cr. Ruosiniai sukepinami prie 1800 ⁰C įanglinančioje aplinkoje. Lyginant su oksidine keramika ji yra maziau trapi. Oksidinė karbidinė keramika gaminama is Al oksido pridėjus nuo 20-40 karbido arba molibdeno ir volframo karbido misinio. Jie sukepinami 1800-1950 ⁰C H aplinkoje. Jos daug kietesnės uz kietmetalius. Milteliniai įrankiniai plienai pasizymi geresne struktūra, negu tokios pat sudėties kompaktiski plienai, todėl jie maziau deformuojasi grūdinant ir yra patvaresni. Neigiama savybė - jie korongi, todėl prastesnės jų mech. savybės.

26. Antifrikcinės medziagos

Jos pagrindinai pozymiai yra mazas jų trinties koeficientas ir geras prisidirbimas poroje su velenu. Sios savybės joms kaip tik ir suteikia poringumas. Kuris tokiose detalėse siekia nuo 17-75 . Poros uzsipildo tepalu ir kadangi detalėms dirbant jos kaista, tai tepalas plečiasi ir uztikrina gerą tepimą. Milt. antifrikcinės detalės turi visą eilę privalumų lyginant su babitais, bronzomis.

Jų labai platus darbo temp. intervalas (iki 600 ⁰C)

Jas galima naudoti ten, kur apsunkintas reguliarus tepimas

Jos naudojamos ten, kur neleistina, kad tepalas patektų į produkciją (maisto pramonė)

Jos gerai dirba, kur yra daug dulkių (kalnakasyboje)

Jos gerai dirba esant didelėms apkrovoms ir maziems slydimo greičiams.

Miltelinių antifrikcinių detalių sav. priklauso nuo jų chem. sudėties, grūdelių dydzių, poringumo ir porų dydzio. Jų sav. pagėrėja pridėjus grafito, nes grafitas + tepalas = sumazina trintį ir guolio dilimą.

Filtrai

Milt. filtrai gaunami lengvai sukepinant ir supresuojant miltelius. Kai koringumas yra didesnis uz 8 - poros susijungia ir milt. medz. atlieka filtro f-ją. Sulaikydama kietas detales is skysčių ar dujų. Tokie filtrai turi visą eilę privalumų, lyginantsu popieriniais, stikliniais, keramikiniais filtrais:

Jie gali dirbti t⁰ int. (270-2000 ⁰C)

Gali filtruoti agresyvias medz. (sarmus, rūgstis)

Neuztersia filtruojamos medz. savo irimo produktais.

Yra nedidelių gabaritų ir pasizymi dideliu stiprumu

Gali būti daug kartų regeneruojamas

Gali visiskai sulaikyti labai smulkias daleles.

Milt. filtruose koringumas sudaro 30-40 . Jie gaminami is gelezies, nerūdijančio plieno, bronzos, titano ir kt. komponentų. Sukepinami redukuojančioje aplinkoje. Gaunami diskų, cilindrų formos arba supresuojami į juostą.

Frikcinės medziagos

Technikos pazanga transporte yra susijusi su greičiu ir apkrovų didėjimu. Dėl to vis didėja reikalavimai frikcinėms medz., kurios dirba įv. įtaisuose: stabdziuose, sankabose ir t.t.

Pvz.: stabdant didelį lėktuvą, per 30s stabdziuose issiskiria >400MW energijos, tokios energijos uztenka 820 kg gelezies islydyti, todėl trinties pavirsiuose temp. pakyla 1000-2000 ⁰C, o pati frikcinė medz. įkaista 500-600 ⁰C. Į frikcinių/milt. medz. sudėtį įeina tokie komponentai:

Metalinis pagrindas. Darbui iki 2000 ⁰C siam reikalui naudojama gelezis legiruoja Mn, Cu, Ni, Al. Iki 500 ⁰C yra naudojami Cu lyd.

Tekančios medz.: grafitas, Fe, Cu ir molibdeno sulfidai, svinas, alavas, bismutas ir stibis.

Komponentai suteikiantys frikcines savybes: asbekstas, kvarcinis smėlis, Al ir Cr oksidai, Boro karbidai.

27. Miltelinės konstrukcinės medziagos

Konstrukcinės paskirties detales gaminti milt. metalurgijos būdu ekonomiskai tikslinga, nes:

Kada gamyba - stambiaserijinė.

Labai sudėtinga detalių konfiguracija, reikalaujanti mech. apdirbimo operacijų.

Kai detalės gaminamos is sunkiai mech. apdirbamų lyd.

Kada sukuriamas naujų, unikalių savybių medz.

Būdingos milt. konstrukcinių medz. detales yra kumsteliai, zvaigzdutės, poverzlės, svirtys ir pan. Konstrukcinės detalės gaminamos is įv. lyd. parinkus reikiamus komponentus galima pagaminti norimų savybių medz. detales . Vienas is tokių detalių trūkumų, tai palyginti prastesnės mech. sav., nes visoms joms būdingas koringumas.

28. Miltelinės elektrokontaktinės ir elektromagnetinės medziagos

Yra skiriamos 2 pagr. grupės, tai medz. atjungimo kontaktams, srovei isjungti ir įjungti, ir medz. slydimo kontaktams, t.y. perduoti srovę sliauziančiu kontaktu. Jungimo kontaktų medz. keliami dideli reikalavimai:

Pakankamas kietumas ir stiprumas

Atsparumas deformacijoms sukstose t⁰

Minimalus polinkis sukibti

Didelis atsparumas erozijai ir oksidacijai

Didelis laidumas elektrai ir silumai

Maza kontakto varza

Tokiomis sav. pasizymi tam tikraskompozicinės medz. ir pseudo lyd. Pseudo lyd. is volframo sidabro ir pseudo lyd. is chromo naudojami aukstos įtampos dazno perėjimo kontaktams. Jie atsparūs erozijai ir susivirinimui net degant el. lankui.

Lengvesniems darbo sąnaudoms naudojamos lengvesnės kompozicijos: sudaromos kadmio, Cu, Al oksido, karbido, grafito pagrindu.

Slystančios elektro medz. naudojamos sepetėliams el. masinose ir sudaromos Cu ar sidabro pagrindu. Be to, jose būna nuo 8-75 grafito. Grafitas suteikia medz. gerą laidumą elektrai. Antifrikcines sav. ir neleidzia oksiduotis ir susivirinti slydimo kontaktams.

Magnetinės medziagos

Siuolaikinėje el. pramonėje yra plačiai naudojama energetinės medz. Atsizvelgiant į gamybos būdą jos skirstomos į kietas, milt. ir magneto dielektrikus ir feritus.

Magneto dielektrikai - medz. gautos supresavus feromagnetinius miltelius su epoksidinėmis dervomis. Jie turi gerą ir stabilų magnetinį skvarbumą ir mazus nuostuolius dėl sūkurinių sūkurių. Is jų gaminamos ričių serdis.

Feritai tai Fe₂O₃ ir kitų metalų oksidų junginiai pasizymintys Fe magnetinių ir puslaidininkinių medz. sav. Minkstamagnetinės milt. medz., tai gryna gelezis ar jos lyd. su Al, Si, Ni ir kobaltu. Sios medziagos lengvai įsimagnetina. Kietamagnetinės milt. medz. yra naudojamos nuolatinių magnetų gamybai. Jos turi koercityvinę jėgą, liekamą indukciją. Gaminamos is lyd. gelezies, Cu, Sidabro, Molibdeno pagrindu.