Mashinasozlik materiallari

Metall asosli kompozitsion materiallar. Bunday kompozitsion materiallar matritsasi metaldan iborat: Al, Mg,Ni, Ti va ularning qotishmalari. Bular yuqori puxtalikdagi tolalar yoki yupqa dispersli qiyin eriydigan zarrachalar (qaysilarki asosiy metallda erimaydi) bilan puxtalanadi.
Metall asosli kompozitsion materiallarning afzalliklari quyidagilar:
Mexanik xossalari - xarakteristikalari yuqori, matritsa xossalariga bog‘liq (mustaxkamlik chegarasi, sinchlovchi tolalar yo‘nalishiga perpendikulyar yo‘nalishdagi egiluvchan moduli); yuqori plastiklik, buzilishga uyushqoqligi, asosiy metallni erish haroratiga mustaxkamlik xarakateristikalarini saqlash.
Fizik xossalari - yuqori issiq va elektr tok o‘tkazuvchanligi.
Ximiyaviy xossalari - yonmaslik, boshqa kompozitsion materiallarga nisbatan.
Texnologik xossalari - yuqori deformatsiyalanishligi, ishlanishligi qirqilishi.

10.2-rasm. Metall asosida kompazitsion materiallardan tayyorlangan detallar
Metallik kompozitsion materiallar uchun eng istiqbolli matritsa materiallari bu zichligi unga katta bo‘lmagan metallar Al, Mg,Ti va ular qotishmalari. Xozirda issiq keng qo‘llanilyapti.
Kukunli kompozitsion materiallarda metall asosida Al₂O₃, SiO₂va karbidlarni qiyin eriydigan fazalarini dispers zarrachalari xizmat qiladi. Bu kompozitsion materiallarning mexanik va fizik asoslari izotropik (bir xil barcha yo‘nalishlarda).
Metall asosidagi kukunli kompozitsion materiallarga CAП misol bo‘la oladi. CAП - “spechyonnaya alyumievaya pudra” - tarkibida alyuminiy kukuni va alyuminiy oksidi (Al₂O₃) kukuni (6-22%) aralashmasidan iborat. Xozirgi vaqtda dvigatelsozlikda CAП dan juda ko‘p detallar yasaladi: porshenlar, shatunlar, klapan prujinalari tarelkalari. CAП yuqori texnologik xossalarga ega: yuqori deformatsiyalanadi, payvandlanadi, qirqib ishlanadi, zangga bardosh va olovbardosh. Olovbardosh alyumin qotishmalari 300^OC da ishlaganda CAП 500^OC da xam ishlayveradi. Agar bular tarkibiga boshqa elementlar (Fe, Ni, W, va x.k.) qo‘shilsa, CAП aylanadi CAC - “spechenntiy alyuminievbiy splav” - pishirilgan alyuminiy qotishmasi bo‘ladi: xossalri yanada yaxshilanadi.
Dvigatellarning gidravlik transtissiya detallari (disklar, latoklar, rotorlar) BDY tipidagi kukuni qotishmasidan yasaladi. BDY tarkibi bu nikel - xrom qotishmalari va gafniy oksidi (HhO₂)yoki toriy oksidi (ThO₂) kukunlari aralashmasidir. BDY qotishmasi mexanikaviy legirlash usuli bilan olinadi. BDУ larning olovbardoshligi va issiqbardoshligi boshqalarinikidan yuqori.
Kompozitsion materiallarning mustahkamligi bikrligi, otashga va issiqda chidamliligi yuqori Masalan, karbovoloknitlar uchun Hv q 650-1700 MPa, borvoloknitlar uchun esa Hvq 900-1750 MPa ga teng. Kompozitsion materialarning zichligi 1,35-4,8 g/sm³ tashkil etadi. Kompozitsion materiallar mashinasozlikping ko‘pgina sohalari uchun juda istiqbolli materiallar hisoblanadi.
Karbovoloknitlar (ugleplastlar)- polimer matritsa va uglerodli tolalar ko‘rinishidagi mustahkamlovchidan iborat komozitsiyadir. Polimer matritsa sifatida poliimidlar, epoksid va feiol-formaldegid smolalardan foydalaniladi. Poliimidlar asosdagi KMY-2 va KMY-2L karbovoloknitlar 300°C temperaturagacha ishlatilishi mumkin. Ular suv va ximiyaviy ta’sirlarga chidamli. Karboshishavoloknitlar tarkibida ko‘mir tolalari bilan birga shisha tolalari ham bo‘ladi, u esa materialni arzonlashtiradi. Karbovoloknitlar ximiya, kemasozlik va aviatsiya sanoatida ishlatiladi.
Oddiy polimer karbovoloknitlarga inert yoki qaytarish atmosferasida ishlov berilsa, grafitlashtirilgan karbovoloknitlar yoki uglerod matritsali karbovoloknitlar hosil bo‘ladi. Masalan, KYП-BM tipidagi uglerodli matritsali karbovoloknitning mustahkamligi va zarbiy qovushqoqligi maxsus grafitlarnikidan 5-10 marta ortiq. Inert atmosferada qizdirilganda 2200°C gacha u mustahkamligini yo‘qotmaydi. Uglerod matritsali karbovoloknitlar ximiyaviy apparatlar tayyorlashda ko‘p ishlatiladi.
Borvoloknitlar- polimer bo‘glovchi, mahkamlovchi, bor tolalaridan iborat kompozitsiyadir. Borvoloknitlar olish uchun modifikatsiyalangan epoksid va poliimid bog‘lovchilar ishlatiladi. Borvoloknitlarning siqilish, siljishdagi mustahkamligi, qattiqligi, issiqlik va elektr o‘tkazuvchanligi yuqori. Ular suv va ximiyaviy ta’sirlarga chidamli. Borvoloknitlardan yasalgan buyumlar kosmik va aviatsiya texnikasida (kompressorlarning kurakchalari va rotorlari, vertolyot vintlarining kuraklari va hokazolarda) ishlatiladi.