金屬材料性能為更合理使用金屬材料,充分發(fā)揮其作用,掌握各種金屬材料制成的零構(gòu)件在正常工作情況下應(yīng)具備的性能(使用性能)及其在冷熱加工過(guò)程中材料應(yīng)具備的性能(工藝性能)。
材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熱膨脹性、磁性等),化學(xué)性能(耐用腐蝕性、抗氧化性),力學(xué)性能也叫機(jī)械性能。
材料的工藝性能指材料適應(yīng)冷、熱加工方法的能力。金屬材料比表面積研究是非常重要的。
折疊機(jī)械性能
機(jī)械性能是指金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來(lái)的特性。
1、強(qiáng)度:材料在外力(載荷)作用下,抵抗變形和斷裂的能力。材料單位面積受載荷稱應(yīng)力。
2、屈服點(diǎn)(бs):稱屈服強(qiáng)度,指材料在拉抻過(guò)程中,材料所受應(yīng)力達(dá)到某一臨界值時(shí),載荷不再增加變形卻繼續(xù)增加或產(chǎn)生0.2%L。時(shí)應(yīng)力值,單位用牛頓/毫米2(N/mm)表示。
3、抗拉強(qiáng)度(бb)也叫強(qiáng)度極限指材料在拉斷前承受大應(yīng)力值。單位用牛頓/毫米(N/mm)表示。如鋁鋰合金抗拉強(qiáng)度可達(dá)689.5MPa
據(jù)記載,中國(guó)是世界上早生產(chǎn)炭黑的國(guó)家之一。在古時(shí)候,人們焚燒動(dòng)植物油、松樹枝,收集火煙凝成的黑灰,用來(lái)調(diào)制墨和黑色顏料。這種被稱之為“炱”的黑灰就是早的炭黑。
1821 年人們?cè)诒泵赖貐^(qū)用天然氣為原料生產(chǎn)炭黑,從此炭黑不再是“炱”那么簡(jiǎn)單,它是“氣態(tài)或液態(tài)的碳?xì)浠衔镌诳諝獠蛔愕臈l件下進(jìn)行不完全燃燒或熱裂分解所生成的無(wú)定形碳,為疏松、質(zhì)輕而極細(xì)的黑色粉末”。大片油氣田相繼開采,源源不斷的原料供應(yīng)推動(dòng)炭黑生產(chǎn)由手工操作邁入了大規(guī)模工業(yè)化時(shí)代。
1912 年人們發(fā)現(xiàn)炭黑對(duì)橡膠具有補(bǔ)強(qiáng)作用,從此炭黑逐漸成為橡膠工業(yè)不可缺少的原材料。世界橡膠工業(yè)原材料耗用量排在位的是生膠,第二位的是炭黑;換言之,炭黑已成為消費(fèi)量大的橡膠配合劑。炭黑的耗用量一般占橡膠耗用量的40%~50%,也就是說(shuō),在橡膠配方中,通常每使用2份橡膠就會(huì)搭配使用1份炭黑。
色素用炭黑—國(guó)際上,根據(jù)炭黑的著色能力,通常分為三類,即高色素炭黑,中色素炭黑和低色素炭黑。這種分類通常用三個(gè)英文字母表示,前兩個(gè)字母表示炭黑的著色能力,后一個(gè)字母表示生產(chǎn)方法。
橡膠用炭黑—橡膠用炭黑原來(lái)是按粒徑大小來(lái)分類的,但后來(lái)改為按氮表面積分類。此外,命名時(shí)把炭黑顏料的硫化速度和結(jié)構(gòu)等因素也考慮進(jìn)去了,由4個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成。個(gè)英文字母代表膠料的硫化速度,以N代表正常硫化速度,S代表緩慢硫化速度。后面3個(gè)為阿拉伯?dāng)?shù)字。個(gè)數(shù)字代表炭黑氮表面積范圍,共列為0~9個(gè)等級(jí)。第二和第三個(gè)數(shù)字則由美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)炭黑和術(shù)語(yǔ)的D24.41的,反映不同的結(jié)構(gòu)程度,也就是炭黑大概的高低結(jié)構(gòu)確定的,有一定的任意性。相對(duì)而言,數(shù)字越大,結(jié)構(gòu)越高。
硬脂酸是自然界廣泛存在的一種脂肪酸,幾乎所有油脂中都有含量不等的硬脂酸,在動(dòng)物脂肪中的含量較高,如牛油中含量可達(dá)24%,植物油中含量較少,茶油為0.8%,棕櫚油為6%,但可可脂中的含量則高達(dá)34%。工業(yè)硬脂酸的生產(chǎn)方法主要有分餾法和壓榨法兩種。在硬化油中加入分解劑,然后水解得粗脂肪酸,再經(jīng)水洗、蒸餾、脫色即得成品。同時(shí)副產(chǎn)甘油。
(1)分餾法 在水解鍋中加入棉籽油硬化油6t,水解劑硬脂酸甲酚磺酸和硬脂酸萘磺酸120kg。通入蒸氣至油層透明后,加水4200kg。繼續(xù)加熱至沸,常壓下反應(yīng)7.5h,澄清0.5h,分離下層甘油水。此后再加水解劑120kg,通入蒸氣加熱到油層透明后,加水3600kg,反應(yīng)約10h,當(dāng)混合酸價(jià)達(dá)190mg KOH/g以上時(shí)即為水解終點(diǎn)。此后澄清0.5h,分離甘油水后,加鹽7kg、水3600 kg進(jìn)行水洗。再用鹽14kg、水4200kg進(jìn)行二次水洗滌。步洗滌后澄清0.5h,第二步洗滌后澄清2h。
使用骨膠時(shí),先用體積相等或略多的水(好用熱水)將骨膠浸泡10小時(shí)左右,使膠塊變軟,然后加熱至75℃左右,使其成為膠液即可使用。膠與水的比例應(yīng)根據(jù)所需黏度而定,如水多黏度低而?。杭铀兖ざ染透叨?。熱膠時(shí)膠溫不宜過(guò)高,溫度超過(guò)100℃則會(huì)因分子降解而使黏度下降,膠老化變質(zhì)。骨膠在使用中有微量沉淀,所以要邊用邊加水井進(jìn)行必要的攪拌,以調(diào)節(jié)黏度和流動(dòng)性。熱膠時(shí)采用浴熱方法,決不可用儲(chǔ)存膠的容器直接加熱。
消泡劑應(yīng)具備下列性質(zhì):①消泡力強(qiáng),用量少;②加到起泡體系中不影響體系的基本性質(zhì),即不與被消泡體系起反應(yīng);③表面張力小;④ 與表面的平衡性好;⑤耐熱性好;⑥擴(kuò)散性、滲透性好,正鋪展系數(shù)較高;⑦化學(xué)性穩(wěn)定,耐氧化性強(qiáng);⑧氣體溶解性、透過(guò)性好;⑨在起泡性溶液中的溶解性??;⑩無(wú)生理活性,安全性高。
消泡劑的應(yīng)用十分廣泛,如食品工業(yè)、造紙工業(yè)、水處理、采油工業(yè)、印染工業(yè)、涂料工業(yè)、 洗滌劑工業(yè)、橡膠膠乳工業(yè)、氣溶膠工業(yè)、日化工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、奶制品工業(yè)等。