БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ КОНФЕРЕНЦИИ

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


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 42 |

«XX ТУПОЛЕВСКИЕ ЧТЕНИЯ Международная молодежная научная конференция 22 – 24 мая 2012 года Материалы конференции ТОМ II Казань 2013 1 УДК 628 Туп 85 XX Туполевские чтения: ...»

-- [ Страница 5 ] --

МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИХ ШЛИФОВ

Научный руководитель: Ф.И. Муратаев, канд. техн. наук, доцент (Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ) Методика изготовления металлографического образцов постоянно совершенствуется вследствие использования ее в исследовательской работе. Опыт показывает, что не из всех металлических материалов можно изготовить качественные металлографические шлифы, если следовать единой технологии изготовления. Технология изготовления состоит из 3 стадий:

вырезки, запрессовки, шлифования/полирования.

Вырезка образцов производиться на отрезных станках с применением отрезных кругов на основе карбида кремния или оксида алюминия на смоляной или резино-смоляной основ.

В большинстве случаев образцы для металлографического исследования имеют очень малые размеры, что затрудняет их подготовку. Чтобы упростить эту задачу, обычно прибегают к методам их горячей запрессовки в полимерный материал, при температуре около 150° С. Такая температура фактически не влияет на микроструктуру.

Подготовку поверхности образца можно разделить три этапа: шлифование, грубое и тонкое полирование.

Шлифование осуществляется на шлифовальных станках. Смонтированные в держателях образцы шлифуются в мокром состоянии для выравнивания поверхности и удаления деформированного поверхностного слоя.

Для мягких цветных металлов – начальное шлифование рекомендуется проводить с использованием шлифовальной бумаги на базе карбида кремния зернистостью 400, а затем использовать номера 600 и 1000. Для твердые черные металлы – требуют более агрессивных абразивов для обеспечения необходимого удаления материала. Для начального выравнивания и удаления материала рекомендуются грубые абразивы 180 или 200. После рекомендуется обработать стандартной последовательностью бумаг с зернистостью 400, 600 и 1000.

На качество образца в значительной степени влияет давление в процессе шлифования/полирования, относительная скорость удаления материала, направление шлифования/полирования.

Давление определятся, как сила деленная на площадь образца (Н/кв.м). Поэтому для больших, твердых образцов высокое давление в процессе шлифования/полирования увеличивает удаление материала, однако высокое давление способствует, также, увеличению поверхностных и подповерхностных повреждений. Высокое давление в процессе шлифования/полирования может также приводить к возникновению дополнительного фрикционного тепла, которое полезно для химико-механической полировки минералов и композитов. Также для крошащихся образцов, например чугуна с шаровидным графитом, высокое давление и снижение относительной скорости удаления материала может помочь в сохранении включений и вторичных фаз.

Скорость диска шлифовально-полировального станка и скорость вращения держателя автоматической головки играют важную роль в подготовке образца. Более низкая скорость головки относительно высокой скорости диска обеспечивает более агрессивное и быстрое снятие слоя материала.

Недостатком большого соотношения скоростей является то, что абразив, в особенности карбид кремния, может изнашиваться неравномерно, что может приводить к неравномерному удалению материала на поверхности образца. Другим недостатком является то, что неравномерное распределение скоростей может создавать большее повреждение образца, особенно с точки зрения хрупких фаз.

После шлифования, царапины удаляют на полировальном тонком сукне с использованием синтетических алмазных паст марок АСМ 7/5, АСМ 5/3, АСМ 3/2.

Травление представляет собой избирательное химическое разъедание полированной поверхности. Всякий травитель обладает только ему присущим действием, выявляя микроструктуру полностью или частично. Травитель может вызывать большее потемнение одной фазы сравнительно с другой, выявлять только границы зерен или зерна определенной ориентации, не затрагивая зерен других ориентации.

Микрошлиф погружают полированной поверхностью в реактив и через некоторое время (продолжительность травления зависит от состава изучаемого сплава и состава раствора и легко устанавливается экспериментально) вынимают;

если полированная поверхность шлифа становится при этом слегка матовой, травление считают законченным, и шлиф промывают водой;

после этого высушивают шлиф спиртом, аккуратно прикладывая к нему лист фильтровальной бумаги. В случае быстрого окисления шлиф немедленно промывают спиртом. Если же за время выдержки поверхность шлифа сохраняет блестящий вид или структура сплава не выявляется отчетливо, микрошлиф вновь погружают и выдерживают в реактиве.

ПРИМЕНЕНИЕ ПРОТОТИПИРОВАНИЯ

ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ФОРМООБРАЗУЮЩЕЙ ОСНАСТКИ

ЛИТЬЯ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ

Научный руководитель: Е.П. Круглов, докт.техн. наук, профессор (Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ) Литьё по выплавляемым моделям применяется для изготовления сложной конфигурации деталей из любых литейных сплавов, которые другим способом изготовить невозможно, или требуется большие затраты на последующую химическую обработку.

Литьё по выплавляемым моделям позволяет получать литые заготовки с чистой поверхностью и высокой точностью.

Однако, этот способ имеет следующие недостатки: 1) длительность технологического цикла;

2) необходимость использования разовые формы моделей.

Одной из проблем литья по выплавляемым моделям являются значительные трудовые затраты и длительность технологического цикла механической обработки пресс-форм для изготовления моделей.

Наиболее эффективным методом изготовления пресс-форм является применение метода прототипирования. Технологический процесс состоит из следующих этапов: 1) проектирование по чертежу заготовки;

2) проектирование пресс-формы 3D-модели с помощью программных средств Unigraphics;

3) изготовление пресс-формы из пластических масс для проверки конфигурации, сборки и, при необходимости, для устранения выявленных недостатков, если они имеются;

4) изготовление из металлического порошка самих пресс-форм.

Технологический цикл изготовления 10 часов. Изготовление прессформы с помощью механической обработки от 10 до 30 дней.

Применение прототипирования позволяет на порядок сократить технологический цикл изготовления оснастки и, соответственно, сократить технологический цикл изготовления заготовки и изделия в целом.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПЛАВЛЕНЫХ

И КЕРАМИЧЕСКИХ ФЛЮСОВ

Научный руководитель: Е.А. Солопова, ст. преподаватель (Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ) Актуальность темы:

Сварка под флюсом широко распространена в крупносерийном производстве. В этом способе сварки электрод (в виде металлической проволоки или стержня) подаётся под слой флюса. Горение дуги происходит в газовом пузыре, находящемся между металлом и слоем флюса, благодаря чему улучшается защита металла от вредного воздействия атмосферы и увеличивается глубина проплавления металла.

Сравнение свойст плавленых и керамических флюсов.

Изучение ГОСТов, поиск и исследование теоретических материалов о плавленых и керамических флюсах, сварка образцов, сравнительный анализ структуры и свойст сварных швов, полученных автоматической сваркой с применением двух типов флюсов.

Флюс – это неметаллический материал, вводимый в зону сварки, наплавки, пайки для создания защиты ванны, восстановления окислов, разжижения и понижения температуры шлаков, а также для выполнения металлургических функций по получению шва нужного химического состава.

Помимо основных функций, флюс при сварке обычно способствует стабилизации горения дуги и улучшению формирования шва, при пайке может уменьшать поверхностное натяжение, улучшать растекаемость припоя.

Флюс получают сплавлением составляющих его компонентов и последующим дроблением (плавленые флюсы) или механическим связыванием (склеиванием) порошкообразных компонентов с последующим измельчением (неплавленые флюсы).

В зависимости от их химического состава различают флюсы высококремнистые (более 35 % кремнезема), низкокремнистые (до 35 % кремнезема), безмарганцевые (менее 1 % марганца), марганцевые (более 1 % марганца). Изготовляют также легированные флюсы, содержащие чистые легирующие металлы или ферросплавы. Флюсы для автоматической сварки выпускаются по ГОСТ 9087-81. Флюс с размером зерен от 0,25 до 1,6 мм предназначен для сварки проволокой диаметром до 3,0 мм: с размерами зерен от 0,35 до 3 мм – для сварки проволокой диаметром более 3,0 мм.

К неплавленым флюсам относятся керамические, которые используются главным образом как легирующие: они малочувствительны к ржавчине, окалине и влаге на кромках свариваемых швов;

добавление керамических флюсов к стекловидным позволяет получать швы высокого качества даже при плохой очистке кромок. Флюсы должны обеспечивать легкую отделяемость шлака и минимальное количество вредных газов и пыли, выделяющихся при сварке.

Плавленые флюсы получают плавлением исходных материалов (кварцевого песка, марганцевой руды, плавикового шпата каустического магнезита и др.) в электрических или пламенных печах при 1400...1500 °С. Расплавленная масса выливается тонкой струей в воду и гранулируется, приобретая вид крупки размером 0,25...3 мм. Гигроскопичные флюсы, содержащие большое количество фтористых и хлористых солей, подвергают сухой грануляции. Расплавленный флюс выливают в металлическую форму, а после остывания дробят в валках до размера 0,1...3 мм.

Для изготовления неплавленых флюсов исходные компоненты измельчают, замешивают на жидком стекле и с целью дополнительного измельчения и получения однородной массы пропускают через экструдер. После сушки и просеивания флюс готов к употреблению.

Наибольшее применение в сварочном производстве получили плавленые флюсы, к преимуществам которых относятся высокие технологические свойства (защита, формирование шва, отделимость шлаковой корки и др.) и малая стоимость.

Преимущество плавленых флюсов перед керамическими – это более высокие технологически свойства (защита, формирование, отделяемость шлаковой корки и др.) и меньшая стоимость. Преимуществом керамических флюсов является возможность в более широких пределах легировать металл шва через флюс. В настоящее время промышленность применяет преимущественно плавленые флюсы.

При анализе параметров режима двусторонней и односторонней автоматической сварки под флюсом низколегированных сталей толщиной 10 мм получили, что при одинаковой силе тока 600-700 А, напряжение на дуге при использовании плавленного флюса на 10 В выше, а скорость на 10 м/ч меньше, что говорит о большей ширине шва, ЗТВ и меньшей производительности.

ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ СВАРКИ

РАЗНОРОДНЫХ СТАЛЕЙ

В СУДОСТРОИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Научный руководитель: С.В. Курынцев, канд. экон. наук, доцент (Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ) В различных изделиях современной техники характерным является использование значительного числа разнородных по эксплуатационным свойствам, химическому составу и структуре металлов. Используемые в одном изделии разнородные металлы повышают коррозионную стойкость в различных средах, жесткость и прочность, уменьшают вес изделия, экономят драгоценные и дефицитные металлы.

Одной из проблем сварочного производства является разработка эффективных и надежных технологических процессов качественного соединения разнородных металлов с требуемыми эксплуатационными характеристиками. Рассмотрим ее на примере сварки сталей 12Х18Н10Т и РСД-32.

Металлургические процессы сварки разнородных металлов, особенно с различной основой, более сложны и менее исследованы, чем процессы сварки однородных металлов. Решающее влияние на свариваемость разнородных металлов оказывает металлургическая совместимость, которая определяется взаимной растворимостью соединяемых металлов и в жидком, и в твердом состоянии, а также образованием хрупких химических соединений – интерметаллидов. Большое различие в коэффициентах линейного расширения соединяемых металлов обусловливает возникновение значительных термических напряжений. Резкое различие в электромагнитных свойствах соединяемых металлов может привести к неудовлетворительному формированию шва.

При большом различии в температурах плавления соединяемых металлов в момент достижения одним из металлов температуры плавления, другой находится еще в твердом состоянии. Поэтому для судостроительного производства сварка плавлением разнородных металлов возможна с использованием концентрированных источников тепловой энергии (например, образование сварного шва оплавлением импульсным электронным лучом тонкой кромки более легкоплавкого из соединяемых металлов) и различных технологических приемов. Это обусловлено разными термодинамическими характеристиками свариваемых сталей 12Х18Н10Т и РСД-32, которые приведены в таблице.

Сталь Таким образом, требуется разработка определённой технологии сварки вышеуказанных сталей. Для этого возможно использовать следующие технологические приёмы: сварке на обратной полярности;

срез кромок одной из свариваемых деталей;

введение третьего металла, который будет являться связующим для данных материалов;

предварительный подогрев одной из свариваемых деталей;

выбор способа перемещения электрода;

способ образования дуги.

На основе информации, полученной из литературных источников, для разработки технологии сварки данных сталей необходимо: предотвращать возникновение трещин в металле шва у линии сплавления, путем минимизации ширины переходного слоя. Это достигается снижением силы сварочного тока и напряжения дуги, а также увеличением скорости сварки;

повышение степени легирования металла шва для уменьшения ширины прослойки малопластичных структур в переходном слое;

не допускать нагрев сварного соединения до температур, вызывающих заметную миграцию углерода;

контролировать время выдержки сварного соединения при заданных температурах и химический состав сплавляемых металлов.

ОБОСНОВАНИЕ МОДЕРНИЗАЦИИ ОПЕРАЦИЙ

ПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ

ВЫСОКОЧИСТОГО КОНЦЕНТРАТА

ИЗ ПРИРОДНОГО КВАРЦА

Научный руководитель Р.Ш. Насыров канд. техн. наук, доцент (Южно-Уральский государственный университет (Национальный исследовательский университет) (ЮУрГУ), Для развития современной науки и техники все чаще встает вопрос об использовании материалов с определенными, уникальными свойствами.

Среди этих материалов отдельное место занимает кварц.

Высокочистый кварцевый концентрат (кварцевая крупка фракции – 0,4 + 0,1 мм) класса «ос.ч. 10-5» применяется во многих высокотехнологичных отраслях промышленности, таких как производство высококачественных однокомпонентных и легированных кварцевых стекол, а также для синтеза порошкового и поликристаллического слитка металлургического кремния (MG) чистотой А1 – А2, из которого в последующем производят «солнечный» кремний (SG) чистотой В5 – В6 и полупроводниковый кремний (EG) чистотой С7 – С9.

Для получения высокочистых кварцевых концентратов на обогатительных фабриках используют сложные операции обогащения, состоящие зачастую из 30 и более операций. Сюда входят такие операции как дробление, измельчение, прокалка, все возможные сепарации, флотации и выщелачивания.

При анализе операций промышленных технологий обогащения природного кварца сотрудниками Межотраслевой научно-исследовательской лаборатории Высокотемпературных расплавных технологий (МНИЛ ВРТ) были выявлены недостатки, которые могут снижать качество получаемого продукта, предложены возможные способы их устранения.

1. Начальной операцией в промышленной технологии получения высокочистых концентратов является термоизмельчение, при которой предварительно отсортированный и промытый кварцевый щебень метрической фракции 10 – 50 мм нагревается до температур 600 – 1000 °С и резко охлаждается в воде. В результате щебень растрескивается и легко измельчается.

Но нагрев до 600 – 1000 °С приводит к преобразованию гидроксидов и гидрооксидов, например, гидрогетита в гетит, гематит и даже в магнетит с уменьшением удельной поверхности от сотен до единиц дециметров. Например, железомарганцевые конкреции при нагреве до 1000 °С сокращает удельную поверхность с 300 м2/г до 0,2 м2/г.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 42 |
 


Похожие материалы:

« ...»

«19 марта 2014 Мониторинг СМИ | 19 марта 2014 года Содержание СОДЕРЖАНИЕ ЭКСПОЦЕНТР 19.03.2014 Время Электроники (russianelectronics.ru/leader-r). Новости Пресс- конференция Радиоэлектронная промышленность России – перспективы и планы на текущий год Дата и время проведения: 25 марта 2014 г. в 12.00. Место проведения: ЦВК Экспоцентр (Москва, Краснопресненская набережная, д.14), большой конференц- зал Павильона №7 (4-й этаж на лифте из зала № 6). Подтвердить участие в пресс- конференции, а также ...»






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