Сравнительная характеристика свойств чугуна, стали и пластмассы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики

Старорусский филиал

Курсовая работа по дисциплине:

Материаловедение

Выполнил: студент

3 курса, группы 31

специальность 100101

Кондратьев Сергей Викторович

Старая Русса 2011 год



СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Схематическое изображение различных форм графита в сером чугуне. Как влияет форма графитных включений на механические свойства

1.1 Графитизация чугунов

1.2 Классификация серых чугунов

2. Как и с какой целью осуществляется азотирование и цианирование стали? Какие детали подвергаются цианированию?

2.1 Азотирование стали

2.2 Цианирование стали

3. Как классифицируются легированные стали по структуре в нормализованном состоянии? Примеры использования этих сталей

3.1 Классификация легированных сталей

3.2 Маркировка сталей по российским и международным стандартам

4. Классификация пластмасс в зависимости от реакции получения полимеров и от их физико-химических свойств

4.1 Термопластичные пластмассы (термопласты)

4.2 Термореактивные пластмассы (ректопласты)

Заключение

Список используемой литературы



ВВЕДЕНИЕ

Материаловедение изучает закономерности, определяющие строение и свойства материалов в зависимости от их состава и условий обработки, и является одной из основных дисциплин, определяющих подготовку инженеров-машиностроителей.

Чёрная металлургия - основа развития большинства отраслей народного хозяйства. Несмотря на бурный рост продукции химической промышленности, цветной металлургии, промышленности стройматериалов, чёрные металлы остаются главным конструкционным материалом в машиностроении и строительстве.

Современная чёрная металлургия имеет высокий технический потенциал. Значительный прогресс достигнут в технологии производства в отдельных подотраслях и переделах чёрной металлургии. Так, добыча железной руды в основном ведётся прогрессивным открытым способом; в коксовом производстве внедрены бездымная загрузка шихты и сухое тушение кокса; в доменном производстве в печах с повышенным давлением газа под колошником выплавляется 97%, а с вдуванием природного газа - 84% всего чугуна; в сталеплавильном производстве растет выплавка стали в кислородных конвертерах и электропечах, внедрены внепечная обработка стали под вакуумом, синтетическими шлаками, инертными газами, переплавные процессы; увеличивается доля непрерывной разливки стали; в прокатном производстве эффективно применяются термическая обработка металлопродукции, средства неразрушающего автоматического контроля; в трубном - совершенствуется технология производства сварных труб большого диаметра, бесшовных труб; в метизном производстве внедряются автоматизированное поточные линии. Осуществляется разработка промышленных способов прямого получения железа. Ведутся работы по созданию автоматизированной системы управления чёрной металлургии.

В настоящее время в нашем распоряжении имеется широкая палитра настолько разных синтетических веществ, что сами специалисты вряд ли могут охватить все ее многообразие. А для неспециалистов пластмассы - это наиболее характерный продукт современной химии. Хотя целлулоид быстро нашел большой спрос, вскоре ему пришлось потесниться. Началась «эра» искусственных органических материалов, которые стали называть пластмассами, собственно, только во второй половине нашего века. В 1900 году мировое производство пластмасс составило всего около 20 тыс. тонн. А уже в середине столетия их ежегодный выпуск достигал примерно 1,5 млн. тонн. В 60-е годы производство пластмасс сделало гигантский скачок: в 1970 году было выпущено уже 38 млн. тонн этих искусственных материалов. Начиная с 1950 года производство пластмасс удваивалось каждые 5 лет.

Если в XIX веке пластмассы заменяли лишь дорогие и редкие материалы - слоновую кость, янтарь, перламутр, то в начале нашего века их стали использовать вместо дерева, металла, фарфора. Сейчас пластмассы нельзя назвать «заменителями». Многие современные пластмассы превосходят по своим свойствам большинство природных материалов. Многие из них имеют столь ценные качества, что у них нет аналогов в природе. Производство пластмасс развивается значительно быстрее, чем производство металлов.

Цель работы - сравнение по свойствам трёх продуктов: чугуна, стали и пластмассы столь важных для человечества.

Задачи:

1. Изучить характеристику и цели производства материалов.

2. Разобрать и сравнить физико-химические, механические и специфические свойства чугуна, стали и пластмассы.

3. Привести примеры использования этих материалов.

При написании данной работы использовалась учебная и методическая литература.

Несмотря на все более широкое использование неметаллических материалов, металлы и сплавы останутся и в ближайшем будущем основным конструкционным и инструментальным материалом. Поэтому я основное внимание уделил металлам и пластмассам.

В последнее время широкое применение нашли композиционные материалы на основе металлов, полимеров и керамики, пластмассы.

В своей курсовой работе я рассматриваю природу графита в сером чугуне, их свойства, для чего делают азотирование и цианирование стали, по каким признакам делают классификацию легированных сталей, а так же классификацию пластмасс.

Работа состоит из: введения, четырёх глав, заключения и списка используемой литературы



1. Схематическое изображение различных форм графита в сером чугуне. Как влияет форма графитных включений на механические свойства

Сплавы железа с углеродом, содержащие более 2,14% углерода, называются чугунами. В отличие от стали чугуны имеют более высокое содержание углерода, заканчивают кристаллизацию образованием эвтектики, обладают низкой способностью к пластической деформации и высокими литейными свойствами. Их технологические свойства обусловлены наличием эвтектики в структуре. Стоимость чугунов ниже стоимости стали.

Чугуны выплавляют в доменных печах, вагранках и электропечах. Выплавляемые в доменных печах чугуны бывают предельными, специальными (ферросплавы) и литейными. Предельные и специальные чугуны используют для последующей выплавки стали и чугуна. В вагранках и электропечах переплавляют литейные чугуны. Около 20% всего выплавляемого чугуна используют для изготовления литья [5].

В литейном чугуне обычно содержится не более 4,0% углерода. Кроме углерода обязательно присутствуют примеси S, Р, Mn, Si, причем в значительно большем количестве, чем в углеродистой стали.

Рис. 1. Литейный чугун

В зависимости от формы выделения углерода в чугуне различают:

Белый чугун, в котором весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита Fe₃C. Чугун в изломе имеет белый цвет и характерный блеск.

Половинчатый чугун, в котором основное количество углерода (более 0,8%) находится в виде цементита. Чугун имеет структуру перлита, ледебурита и пластинчатого графита.

3. Серый чугун, в котором весь углерод или его большая часть находится в свободном состоянии в виде пластинчатого графита, а содержание углерода в связанном состоянии в виде цементита составляет не более 0,8%,

4. Чугун с отбеленной поверхностью, в котором основная масса металла имеет структуру серого чугуна, а поверхностный слой -- белого чугуна. Отбеленный слой получают в толстостенных массивных деталях при их литье в металлические формы. По мере удаления от поверхности, вследствие уменьшения скорости охлаждения, структура белого чугуна постепенно переходит в структуру серого. Чугун поверхностного слоя в микроструктуре содержит много твердого и хрупкого цементита, который хорошо сопротивляется износу. Поэтому чугуны с отбеленной поверхностью используют для деталей с высокой износостойкостью, для валков прокатных станов, для мукомольных валов, вагонных колес с отбеленным ободом, лемехов плугов с отбеленными носком и лезвием. Отбел может достигаться благодаря местному увеличению скорости охлаждения за счет установки в литейную форму холодильников в виде металлических вставок.

5. Высокопрочные чугуны, в которых графит имеет шаровидную форму.

6. Ковкие чугуны, получающиеся из белых чугунов путем отжига,при котором углерод переходит в свободное состояние в виде хлопьевидного графита.

Графитизация чугуна, т. е. образование графита вместо цементита, зависит от ряда факторов. К ним относятся присутствующие в чугуне центры графитизации, скорость охлаждения и химический состав.

Чем медленнее происходит охлаждение чугуна, тем большее развитие получает процесс графитизации.

1.1 Графитизация чугунов

Графитизацией называется процесс выделения графита при кристаллизации или охлаждении чугунов. Графит может образовываться как из жидкой фазы при кристаллизации, так и из твердой фазы. В соответствии с диаграммой Fe--C ниже линии C'D' образуется первичный графит, по линии E'C'F' -- эвтектический графит, по линии Е'S' -- вторичный графит и по линии P'S'К'-- эвтектоидный графит. Графитизация чугуна и ее полнота зависит от скорости охлаждения, химического состава и наличия центров графитизации [6].

Влияние скорости охлаждения обусловлено тем, что графитизация чугуна протекает очень медленно и включает несколько стадий:

· образование центров графитизации в жидкой фазе или аустените;

· диффузия атомов углерода к центрам графитизации;

· рост выделения графита [2].

При графитизации цементита добавляются стадии предварительного распада Fe₃C и растворение углерода в аустените. Чем медленнее охлаждение чугуна, тем большее развитие получает процесс графитизации.

В зависимости от степени графитизации различают чугуны белые, серые и половинчатые.

Белые чугуны -- получаются при ускоренном охлаждении и при переохлаждении жидкого чугуна ниже 1147°С, когда в силу структурных и кинетических особенностей будет образовываться метастабильная фаза Fe₃C, а не графит. Белые чугуны, содержащие связанный углерод в виде Fe₃C, отличаются высокой твердостью, хрупкостью и очень трудно обрабатываются резанием. Поэтому они как конструкционный материал не применяются, а используются для получения ковкого чугуна путем графитизирующего отжига.



Рис. 2. Белый чугун

Серые чугуны -- образуются только при малых скоростях охлаждения в узком интервале температур, когда мала степень переохлаждения жидкой фазы. В этих условиях весь углерод или его большая часть графитизируется в виде пластинчатого графита, а содержание углерода в виде цементита составляет не более 0,8%. У серых чугунов хорошие технологические и прочностные свойства, что определяет широкое применение их как конструкционного материала.

Рис. 3. Серый чугун.

1.2 Классификация серых чугунов

Серый чугун можно рассматривать как структуру, которая состоит из металлической основы с графитными включениями. Свойства чугуна зависят от свойств металлической основы и характера графитных включений.

Металлическая основа может быть: перлитной, когда 0,8 % С находится в виде цементита, а остальной углерод в виде графита; феррито-перлитной, когда количество углерода в виде цементита менее 0,8 % С; ферритной, когда углерод находится практически в виде графита [6].

В зависимости от формы графитных включений серые чугуны классифицируются на:

· чугун с пластинчатым графитом;

· чугун с хлопьевидным графитом (ковкий чугун);

· чугун с шаровидным графитом (высокопрочный чугун);

· чугун с вермикулярным графитом.

Рис. 4. Микроструктура чугунов

Половинчатые чугуны -- занимают промежуточное положение между белыми и серыми чугунами, и в них основное количество углерода (более 0,8%) находится в виде Fe₃C. Чугун имеет структуру перлита, ледебурита и пластинчатого графита.

Промышленные чугуны содержат 2,0-4,5% С, 1,0-3,5% Si, 0,5-1,0% Mn, до 03% Р и до 0,2% S. Наиболее сильное положительное влияние на графитизацию оказывает кремний. Меняя содержание кремния, можно получать чугуны с различной структурой и свойствами. Структурная диаграмма (рис. 5) приближенно указывает границы структурных областей в зависимости от содержания кремния и углерода при содержании 0,5% Mn и заданной скорости охлаждения (при толщине стенки отливки 50 мм) [7].

Марганец препятствует графитизации, увеличивая склонность чугуна к отбеливанию. Сера является вредной примесью. Ее отбеливающее влияние в 5-6 раз выше, чем марганца. Кроме того, сера снижает жидкотекучесть, способствует образованию газовых пузырей, увеличивает усадку и склонность к образованию трещин. Фосфор не влияет на графитизацию и является полезной примесью, увеличивая жидкотекучесть серого чугуна за счет образования легкоплавкой (950-980)°С фосфидной эвтектики.

Рис. 5

Структурная диаграмма: 1 -- белые чугуны; 2 -- половинчатые чугуны; 3, 4, 5 -- серые чугуны на перлитной, феррито-перлитнойи ферритной основе соответственно [5].

Таким образом, регулируя химический состав и скорость охлаждения можно получать в отливках нужную структуру чугуна.

В одной и той же отливке чугун может иметь различную структуру. В тонких частях отливки, где выше скорость кристаллизации и охлаждения, чугун имеет меньшую степень графитизации, чем в массивных. Быстрое охлаждение способствует получению белого чугуна, более медленное -- серого чугуна.

В некоторых случаях для достижения высокой твердости и сопротивления износу специально получают отбеленную зону в чугунной отливке. Для этого в литейную форму вставляют металлические холодильники, обеспечивающие высокую скорость затвердевания и охлаждения с образованием цементита. Так поступают при отливке чугунных лемехов, устанавливая холодильники в тех местах, где расположены лезвие и носок.

Из примесей, входящих в состав чугуна, наиболее сильное положительное влияние на графитизацию оказывает кремний. Содержание кремния в чугуне колеблется от 0,5 до 4-5 %. Меняя содержание кремния, можно получать чугуны, совершенно различные по структуре и свойствам [7].

Из других элементов, входящих в состав чугуна, наиболее важную роль играют марганец, сера и фосфор.

Марганец препятствует графитизации, увеличивая склонность чугуна к отбеливанию. Содержание марганца в чугуне обычно не более 0,5--1,0 %.

Сера является вредной примесью в чугуне. Ее отбеливающее влияние в 5-6 раз выше, чем марганца. Кроме того, сера способствует образованию газовых пузырей, увеличивает усадку и склонность к образованию трещин.

Влияние фосфора в чугуне существенно отличается от его влияния в стали. Хотя фосфор почти не влияет на графитизацию, он является полезной примесью, увеличивая жидкотекучесть серого чугуна за счет образования легкоплавкой (950-980°С) фосфидной эвтектики.

Обычно используют чугуны следующего химического состава, в %: 3,0-3,7 С, 1-3 Si, 0,5-1,0 Мп, менее 0,3 Р и 0,15 S [3].

Иногда в чугун вводят легирующие элементы (Ni, Сг и др.), улучшая его свойства, в частности коррозионную стойкость и жаростойкость.

Рис. 6 Микроструктура серых чугунов на ферритной (а), феррито-перлитной (б) и перлитной (в) основах. 200



Микроструктура чугуна состоит из металлической основы и графитных включений. Свойства чугуна зависят от свойств металлической основы и характера включений графита.

Металлическая основа может быть: перлитной, когда 0,8% углерода находится в виде цементита, а остальной углерод в виде графита; феррито-перлитной, в которой количество углерода в виде цементита составляет менее 0,8%; ферритной. Структура металлической основы определяет твердость чугуна [4].

Графит в сером чугуне -- пластинчатый; в ковком чугуне -- хлопьевидный; в высокопрочном -- шаровидный. По сравнению с металлической основой графит имеет низкую прочность, поэтому места его залегания можно считать нарушениями сплошности. Таким образом, чугун можно рассматривать как сталь, пронизанную включениями графита, ослабляющими его металлическую основу. В связи с этим серый чугун имеет низкие характеристики механических свойств при испытаниях на растяжение. Включения графита играют роль концентраторов напряжений, поэтому работа удара близка к нулю. Вместе с тем, твердость и прочность при испытаниях на сжатие, зависящие от свойств металлической основы, у серого чугуна достаточно высоки.

Рис. 7. Различные формы графита в чугуне: а) пластинчатый графит; б) хлопьевидный графит; в) шаровидный графит; г) вермикулярный графит. 200

Однако серый чугун с пластинчатой формой графита имеет и ряд преимуществ. Он позволяет получать дешевое литье, так как при низкой стоимости обладает хорошей жидкотекучестью и малой усадкой. Включения графита делают стружку ломкой, поэтому чугун легко обрабатывается резанием. Благодаря смазывающему действию графита чугун обладает хорошими антифрикционными свойствами, имеет высокие демпфирующие свойства, хорошо гасит вибрации и резонансные колебания.

Серый чугун маркируется буквами СЧ и цифрами, характеризующими величину временного сопротивления при испытаниях на растяжение.

Из серых чугунов марок СЧ 10, СЧ 15 изготавливают малоответственные детали типа станин, корпусов клапанов и вентилей с толщиной стенки до 15 мм. Их используют в качестве вкладышей подшипников и сменных втулок на шейки валов свекломоек, для отдельных деталей пельменных и котлетных автоматов.

Серые чугуны марок СЧ 20 и СЧ 25 применяют для более ответственных деталей с толщиной стенки до 30 мм, работающих в условиях трения. К ним относятся: шнеки и цилиндры волчков для мяса, шестерни и червячные колеса фаршемешалок, колодки жировых сепараторов.

Чугуны марок СЧ 30, СЧ 35 идут на изготовление тяжелонагруженных деталей сложной формы с толщиной стенок до 100 мм, таких, как стаканы и крышки цилиндров, небольшие коленчатые валы, головки матриц макаронных прессов.



2. Как и с какой целью осуществляется азотирование и цианирование стали? Какие детали подвергаются цианированию?

2.1 Азотирование стали

Рис. 8. Азотированная сталь

Азотированием называется процесс насыщения поверхностного слоя азотом. Целью азотирования является создание поверхностного слоя с особо высокой твердостью, износостойкостью, повышенной усталостной прочностью и сопротивлением коррозии в водной среде, паровоздушной и влажной атмосфере.

Процесс азотирования состоит в выдержке в течение довольно длительного времени (до 60 ч) деталей в атмосфере аммиака при температуре 500-600°С. При более высокой температуре образуются более крупные нитриды, и твердость уменьшается. Азотирование проводят в стальных, герметически закрытых ретортах, в которые поступает аммиак. Реторту помещают в нагревательную печь. Поступающий из баллонов аммиак при нагреве разлагается на азот и водород:

NH₃-» ЗН + N.

Активные атомы азота проникают в решетку а-железа и диффундируют в ней. Образующиеся при этом нитриды железа еще не обеспечивают достаточно высокой твердости. Высокую твердость азотированному слою придают нитриды легирующих элементов, прежде всего хрома, молибдена, алюминия. При совместном легировании стали хромом, молибденом, алюминием твердость азотированного слоя достигает 1200 HV, в то время как после цементации и закалки твердость равна 900 HV.

Благодаря высокой твердости нитридов легирующих элементов азотированию обычно подвергают легированные среднеуглеродистые стали. К таким сталям относятся: 38Х2МЮА, 35ХМА, более дешевая 38Х2Ю6, а так же некоторые штамповые стали, например ЗХ2В8,5ХНМ [2].

Азотированию обычно подвергают готовые изделия, прошедшие механическую и окончательную термическую обработку (закалку с высоким отпуском 600-675^оС, температура которого выше максимальной температуры азотирования). После такой термической обработки металл приобретает структуру сорбита, имеющую высокие прочность и вязкость. Эта структура сохраняется в сердцевине детали и после азотирования. Высокая прочность металлической основы необходима для того, чтобы тонкий и хрупкий азотированный слой не продавливался при работе детали. Высокая твердость после азотирования достигается сразу и не требует последующей термической обработки. Это важное преимущество процесса азотирования.

Участки, не подлежащие азотированию, защищают нанесением тонкого слоя олова (10-15 мкм) электролитическим методом или жидкого стекла. Глубина азотированного слоя составляет 0,3-0,6 мм. Из-за сравнительно низких температур скорость азотирования значительно меньше, чем скорость цементации, и составляет всего 0,01 мм/ч и менее. По сравнению с цементацией азотирование имеет ряд преимуществ и недостатков.

Преимуществами азотирования являются более высокая твердость и износостойкость поверхностного слоя, сохранение им высоких свойств при нагреве до 500°С, а также высокие коррозионные свойства. В азотированном слое создаются остаточные напряжения сжатия, что повышает усталостную прочность. Кроме того, после азотирования не требуется закалки, что позволяет избежать сопутствующих ей дефектов.

Недостатками азотирования по сравнению с цементацией являются более высокая длительность процесса и необходимость применения дорогостоящих легированных сталей. Поэтому азотирование применяют в случае изготовления более ответственных деталей, обеспечивающих особо высокое качество поверхностного слоя.

Азотирование применяют в машиностроении для изготовления измерительного инструмента, гильз, цилиндров, зубчатых колес, шестерен, Втулок, коленчатых валов и др.

2.2 Цианирование стали

Рис. 9. Цианированная сталь

Цианированием (нитроцементацией) называется процесс совместного насыщения поверхности стальных деталей азотом и углеродом. Основная цель цианирования состоит в повышении твердости и износостойкости деталей.

При цианировании нагрев осуществляется либо в расплавленных Волях, содержащих цианистые соли NaCN или KCN, либо в газовой среде, состоящей из смеси СН₄ и NH₃. Состав и свойства цианирования зависят от температуры проведения цианирования. В зависимости от температуры процесса различают высокотемпературное (850-950°С) и низкотемпературное (500-600°С) цианирование. Чем выше температура цианирования, тем меньше насыщение повер-1рностного слоя азотом и больше углеродом. Совместная диффузия углерода и азота протекает быстрее, чем у каждого из них в отдельности [3].

При низкотемпературном цианировании поверхностный слой насыщается преимущественно азотом. Низкотемпературному цианированию, обычно подвергают окончательно изготовленный и заточенный режущий Инструмент из быстрорежущих марок стали с целью повышения его износостойкости и красностойкости. После низкотемпературного цианирования отпуск не производится. Глубина цианированного слоя твердостью ЯЮ0 HV составляет 0,01-0,04 мм.

После высокотемпературного цианирования на глубину 0,6-1,8 мм в течение 3-10 ч детали подвергают закалке и низкому отпуску. Твердость. После термообработки составляет 59-62 HRC.

По сравнению с цементированным цианированный слой имеет несколько более высокие твердость и износостойкость, а также повышенное сопротивление коррозии. В ваннах можно подвергать цианированию мелкие детали, например детали часовых механизмов, для которых достаточно получение слоя небольшой толщины.

Недостатком цианирования является более высокая стоимость процесса, связанная с необходимостью строгого соблюдения правил техники безопасности из-за высокой токсичности цианистых солей.



3. Как классифицируются легированные стали по структуре в нормализованном состоянии? Примеры использования этих сталей

Рис. 10. Ферритная (прокатная) сталь

Элементы, специально вводимые в сталь для изменения ее строения и свойств, называют легирующими. Стали, содержащие легирующие элементы, называются легированными. При этом если содержание кремния превышает 0,4% или марганца 0,8%, то они также относятся к легирующим элементам.

Появление и широкое распространение легированных сталей обусловлено непрерывным ростом требований, предъявляемых к материалам по мере совершенствования техники. Легирование производится с целью изменения механических (прочности, пластичности, вязкости), физических (электропроводности, магнитных характеристик) и химических (коррозионной стойкости в разных средах) свойств.

Необходимый комплекс свойств обычно обеспечивается не только легированием, но и термической обработкой, позволяющей получать наиболее оптимальную структуру металла. Легированные стали дороже углеродистых, поэтому применять их без термической обработки нерационально.

Основными легирующими элементами являются: Сг, Ni, Мп, Si, W, Mo, V, Al, Си, Ti, Nb, Zr, В. Часто сталь легируют не одним, а несколькими элементами, например Сг и Ni, получая хромоникелевую сталь, Сг и Мп -- хромомарганцевую сталь, Сг, Ni, Mo, V -- хромо-никель-молибдено-ванадиевую сталь [4].

Все легирующие элементы можно разделить на две группы: расширяющие у-область -- аустенитообразующие легирующие элементы и сужающие у-область (расширяющие область а-твердых растворов) -- ферритообразующие легирующие элементы.

При легировании сталей аустенитообразующими элементами в большом количестве может произойти полное «выклинивание» области Fe_a, и в этом случае стали будут иметь аустенитную структуру при комнатной температуре -- аустенитные стали.

Рис. 11. Аустенитная сталь

При легировании сталей ферритообразующими элементами в большом количестве может произойти «выклинивание» области Fe, и стали приобретут чисто ферритную структуру -- ферритные стали.

При комбинированном легировании сталей аустенито- и ферритообразующими элементами структура стали будет состоять из аустенита и феррита, а стали будут аустенитно-ферритные.

В большинстве конструкционных сталей феррит при температуре эксплуатации является основной структурной составляющей, занимающей не менее 90% от объема металла. Поэтому от свойств феррита во многом зависят свойства стали в целом. Чем больше разница в атомных размерах железа и легирующего элемента, тем больше искажение кристаллической решетки, тем выше твердость, прочность, но ниже пластичность и особенно вязкость феррита.

На рис. 12. видно, что все основные легирующие элементы повышают твердость феррита. При этом хром и особенно никель почти не уменьшают вязкость стали. Никель наиболее сильно понижает порог хладноломкости. Кроме того, никель, хром, марганец и некоторые другие элементы, хорошо растворимые в аустените, повышают его устойчивость при охлаждении, тем самым повышая прокаливаемость стали. Наиболее эффективно никель и хром увеличивают прокаливаемость стали при одновременном введении в сталь, т. е. при так называемом комплексном легировании.

Рис. 12. Влияние легирующих элементов на свойства медленно охлажденного (нормализованного) феррита и порог хладноломкости: а - твердость; б - ударная вязкость; в - порог хладноломкости (по А.П. Гуляеву).

Возможность достижения высокой прочности, пластичности, вязкости, прокаливаемости делает никель и хром важнейшими легирующими элементами в конструкционных сталях.

3.1 Классификация легированных сталей

Рис. 13. Легированная сталь



Легированные стали классифицируют по структуре в равновесном состоянии, по структуре после охлаждения на воздухе, по равновесной структуре стали делятся на: доэвтпектоидные с избыточном ферритом в структуре, эвтектоидные с перлитной структурой, заэвтектоидные с избыточными карбидами, ледебуритные, в структуре которых присутствуют первичные карбиды, выделившиеся из жидкой стали. Последнее обстоятельство объясняется тем, что легирующие элементы сдвигают влево точки 5, Е диаграммы железо-углерод. Поэтому граница между перечисленными сталями проходит при меньшем содержании углерода по сравнению со значениями, указанными на диаграмме Fe-Fe₃C.

Учитывая, что некоторые элементы резко сужают или расширяют область у-железа, кроме этих групп сталей различают аустенитные и ферритные.

Углеродистые стали бывают только первых трех классов, легированные -- всех шести классов.

По структуре после охлаждения на воздухе различают: перлитные стали, характеризующиеся низким содержанием легирующих элементов и соответственно невысокой устойчивостью переохлажденного аустенита; мартенситные стали со средним содержанием легирующих элементов и соответственно высокой устойчивостью аустенита и аустенитные стали, содержащие большое количество легирующих элементов и сохраняющие аустенитную структуру при комнатной температуре.

Рис. 14. Нержавеющая сталь



По количеству легирующих элементов различают низколегированные стали, содержащие до 2,5%, среднелегированные -- от 2,5 до 10% и высоколегированные -- более 10% легирующих элементов.

По назначению различают три группы сталей: конструкционные (машиностроительные и строительные), инструментальные (штамповые, для режущего и измерительного инструмента) и с особыми физическими и химическими свойствами (коррозионностойкие, жаропрочные, электротехнические, магнитные и др.).

3.2 Маркировка сталей по российским и международным стандартам

3.2.1 Принципы маркировки сталей в России

В России принята буквенно-цифровая система маркировки легированных сталей. Каждая марка стали содержит определенное сочетание букв и цифр. Легирующие элементы обозначаются буквами русского алфавита: X -- хром, Н -- никель, В -- вольфрам, М -- молибден, Ф -- ванадий, Т -- титан, Ю -- алюминий, Д -- медь, Г--марганец, С -- кремний, К -- кобальт, Ц -- цирконий, Р -- бор, Б -- ниобий. Буква А в середине марки стали показывает содержание азота, а в конце марки -- на то, что сталь высококачественная [2].

Для конструкционных марок стали первые две цифры -- это содержание углерода в сотых долях процента. Если содержание легирующего элемента больше 1 %, то после буквы указывается его среднее значение в целых процентах. Если содержание легирующего элемента около 1 % или меньше, то после соответствующей буквы цифра не ставится.

В качестве основных легирующих элементов в конструкционных сталях применяют в %: до 2 Сг, 1-4 Ni, до 2 Мп, 0,6-1,2 Si. Такие легирующие элементы, как Mo, W, V, Ti, обычно вводят в сталь в сочетании с Сг, Ni с целью дополнительного улучшения тех или иных физико-механических свойств. В конструкционных сталях эти элементы обычно содержатся в следующих количествах, %: 0,2-0,4 Мо; 0,5-1,2 W; 0,1-0,3 V; 0,1-0,2 Ti.

Например, сталь марки 18ХГТ содержит, %: 0,17-0,23 С; 1,0-1,3 Сг, 0,8-1,1 Мп, около 0,1 Ti.

Сталь марки 38ХНЗМФА содержит, %: 0,33-0,40 С; 1,2-1,5 Сг; 3,0-3.5Ni; 0,35-0,45 Мо; 0,1-0,18 V; сталь марки ЗОХГСА - 0,32-0,39 С;1,0-1,4 Сг; 0,8-1,1 Мп; 1,1-1,4 Si [4].

В инструментальных сталях в начале обозначения марки стали ставится цифра, показывающая содержание углерода в десятых долях процента. Начальную цифру опускают, если содержание углерода составляет около 1 % или более.

Например, сталь марки ЗХ2В8Ф содержит, %: 0,3-0,4 С; 2,2-2,7 Сг; 7,5-8,5 W; 0,2-0,5 V; сталь марки 5ХНМ - 0,5-0,5 С; 0,5-0,8 Сг; 1,4-1,8№; 0,19-0,30 Мо; сталь марки ХВГ -0,90-1,05 С; 0,9-1,2 Сг; 1,2-1.6W; 0,8-1,1 Мп.

Для некоторых групп сталей принимают дополнительные обозначения. Марки автоматных сталей начинаются с буквы А, подшипниковых -- с буквы Ш, быстрорежущих -- с буквы Р, электротехнических -- с буквы Э, магнитотвердых -- с буквы Е.

При маркировке электротехнических сталей (1211,1313,2211 и т. д.) первая цифра обозначает класс по структурному состоянию и виду прокатки, вторая -- содержание кремния, третья -- потери на гистерезис, четвертая -- группу по основной нормируемой характеристике. Вместе три первые цифры указывают тип стали, а четвертая -- порядковый номер этого типа стали.

Марки стали для строительных конструкций обозначают, например С235, С245, С255, С345, С590К и так далее, где буква С показывает, что сталь строительная, цифры -- предел текучести проката, а буква К -- количеству легирующих элементов и по назначению.

сталь чугун пластмасса стандарт



4. Классификация пластмасс в зависимости от реакции получения полимеров и от их физико-химических свойств

Рис. 15. Пластмассы

Пластмассы -- это синтетические материалы, получаемые из органических и элементоорганических полимеров. Свойства пластмасс определяются свойствами полимеров, составляющих их основу.

Пластмассы состоят из нескольких компонентов -- связующей вещества, наполнителя, пластификатора и др. Обязательным компонентом является связующее вещество. Такие простые пластмассы, как ном и этилен, состоят только из связующего вещества. Наполнителями служат твердые материалы органическом и неорганического происхождения. Они придают пластмассам прочность, твердость, теплостойкость, а также некоторые специальные свойства, например антифрикционные или, наоборот, фрикционные. Кроме нители снимают усадку при прессовании. Свойства пластмасс можно менять путем использования различных наполнителей. Пластификаторы представляют собой низкомолекулярные жидкости с низкой температурой замерзания. Растворяясь в поре, пластификаторы повышают его способность к пластической деформации. Они снижают жесткость пластмасс и температуру хрупкости, естественных пластификаторов применяют сложные эфиры, низкомолекулярные полимеры и др. В условиях эксплуатации пластификаторы должны оставаться стабильными. Их наличие улучшает морозостойкость и износостойкость пластмасс. Стабилизаторы вводят в пластмассы для повышения долговечности. Светостабилизаторы предотвращают фотоокисление, а антиокисли-I -- термоокисление. Отвердители изменяют структуру полимеров, влияя на свойства пластмасс. Чаще всего используют отвердители, ускоряющие полимерию. К ним относятся оксиды некоторых металлов, уротропин и др. Специальные химические добавки вводят с различными целями, на-ер сильные органические яды-фунгициды -- для предохранения пластмасс от плесени и поедания насекомыми в условиях тропиков. Смазывающие вещества (стеарин, олеиновую кислоту) применяют предотвращения прилипания пластмассы к оборудованию при производстве и эксплуатации изделий. Красители и пигменты придают пластмассам желаемую окраску. Для пластмасс характерны следующие свойства:

1. Малая плотность (обычно 1,0-1,8 г/см³, в некоторых случаях до 2-0,04 г/см³).

2. Высокая коррозионная стойкость. Пластмассы не подвержены электрохимической коррозии, на них не действуют слабые кислоты и щелочи.

Есть пластмассы, стойкие к действию концентрированных кислот и очей. Большинство пластмасс разрешено к применению в контакте со средами.

3. Высокие диэлектрические свойства.

4. Хорошая окрашиваемость в любые цвета. Некоторые пластмассы не уступают по своим оптическим свойствам стеклам.

5.Механические свойства широкого диапазона. В зависимости от выбранных полимеров и наполнителей пластмассы могут быть твердыми и прочными или же гибкими и упругими. Ряд пластиков по своей механической прочности превосходит чугун и бронзу.

6. Антифрикционные свойства. Пластмассы могут быть использованы вместо антифрикционных сплавов -- оловянистых бронз, баббитов и др. Например, полиамидные подшипники скольжения длительное время работают без смазки.

7. Высокие теплоизоляционные свойства. Большинство пластмасс плохо проводит теплоту, а теплопроводность таких теплоизоляторов, к; 11. пено- и поропласты, почти в 10 раз меньше теплопроводности обычных пластмасс.

8. Хорошие технологические свойства

Недостатками пластмасс являются: старение (постепенное разрушение химических связей в главных цепях макромолекул), малая термостойкость, релаксация, нестойкость к большим статическим и динамическим нагрузкам. При длительной работе под нагрузкой пластмассы склонны к ползучести. Поэтому для них понятия предела текучести, дела прочности, обычно используемые при расчетах, весьма условны. Большинство пластмасс имеют теплостойкость до 100-120°С, лишь некоторые виды пластмасс применяют при температурах 300-400° С. Пластмассы могут работать при умеренно низких температурах (до -70 °С), а в отдельных случаях -- при сверхнизких температурах (до -269 °С).По характеру связующего вещества пластмассы подразделяются на термопластичные (термопласты), получаемые на основе термопластичных полимеров, и термореактивные (реактопласты) -- на основе термореактивных неразмягчающихся полимеров. В таблице приведены данные о запасах прочности пластмасс.

Запасы прочности пластмасс:

Вид материала	Распределение напряжений	Вид нагружения
		Регулярное	Периодическое
		"в"	в.сж в.сж/[°]	"т - 0т/[°]	п = а ,/|о|
Термопласты	Равномерное с концентрацией	2,5-3,5	2,0-3,0	1,5-2,0	2,0-3,0
		4,0-5,0	-	-	(2,0-3,0) К*
Реактопласты	Равномерное с концентрацией	2,5-3,5	2,5-3,0	1,2-2,0	3,0-4,0
		4,0-6,0	-	-	(3,0-4,0) К*



К, - 1 при точном учете условий работы; К, = 1,4-1,65 при недоем точно точном учете; К = 1,0-2,2 при учете влияния надрезов и других сложны -концентраторов; К_, - 1 для мелких и простых деталей; К₃ - 1,15 для крупных и сложных деталей [4].

Проектирование изделий из пластмасс необходимо обеспечить условия, чтобы направление действия нагрузки совпадало с давлением волокон наполнителя и ориентацией макромолекул. Не следует изготавливать из пластмасс детали, подвергающиеся полным нагрузкам. Детали из этих материалов лучше работают в условиях кратковременного нагружения.

На конкретном выборе пластмасс необходимо учитывать темперами интервал эксплуатации и возможность влияния режима нагружения на технические характеристики материала. Кроме того, не следует изменять пластмассы при необходимости сохранения точных форм детали в процессе эксплуатации.

4.1 Термопластичные пластмассы (термопласты).

Широко применяются термопластичные пластмассы на основе поена, полипропилена, фторопластов, полистирола, поливинилхлорида, полиамидов и других полимеров.

Полиэтилен имеет линейное строение макромолекул [-СНз-СН-] и является продуктом полимеризации этилена. По структуре относится сталлическим полимерам. Свойства полиэтилена зависят от условий полимеризации. В процессе полимеризации при температуре 200-С и давлении (1-3,5)10 'МПа получают полиэтилен высокого давления, имеющий низкую плотность -- 0,918-0,930 г/см³. Его называют пленом высокого давления, или полиэтиленом низкой плотности. Полимеризации полиэтилена при температуре около 80°С и давлении ниже 200 МПа получают полиэтилен низкого давления, или высокой ости -- 0,946-0,970 г/см³. Чем больше плотность и степень кристалличности полиэтилена, тем выше его прочность, модуль упругости и теплостойкость. Полиэтилен высокой плотности имеет степень кристалличности 75-95%, а низкой плотности -- 50-60%. Температура плавления изменяется от 105 до 130°С. Изделия из полиэтилена высокого давления могут использоваться до температуры 60С, а из полиэтилена высокого давления -- до 100С. Полиэтилен обладает морозостойкостью температуры -60°С.

Полиэтилен имеет высокие диэлектрические свойства, обладая диэлектрической проницаемостью 2,1-2,4 при 10^е Гц. Он химически стоек к действию водных растворов кислот и щелочей. Полиэтилен устойчив при воздействии концентрированных серной, соляной и плавиковой кислот. Концентрированная азотная и другие сильные кислоты разрушают его. Полиэтилен нетоксичен, легко сваривается и паяется, технологичен. Изделия из него получают литьем под давлением, экструзией с последующим выдуванием, штамповкой, центробежным литьем. Полиэтилен недорог, сочетает высокую прочность с пластичностью. Его недостаток -- склонность к старению под действием ультрафиолетовых лучей.

Полиэтилен применяют для изоляции электропроводов и кабелей, для пропитки тканей, бумаги, древесины. Являясь экологически безвредным, он применяется в медицине, жилищном строительстве, в продовольственном машиностроении и для производства товаров народит ч потребления, а также для защиты металлов от коррозии и в качестве заменителя стекла. Полиэтиленовые трубы могут работать при температуре до -60^оС, они не подвержены почвенной коррозии. Из полиэтилена изготавливают крышки подшипников, бесшумные в работе шестерни, клапаны, уплотнительные прокладки, детали вентиляторов и насосов, гайки, шайбы, полые изделия вместимостью до 200 л, тару для хранен и транспортировки кислот и щелочей, трубы, уголки, швеллеры, вентили, краны, протезы и т. д.

Полиэтилен применяют для изготовления резервуаров, деталей mi шин и аппаратов, контактирующих с вином, суслом, виноградом, изюмом. Он широко используется при изготовлении самой различной тары. Полиэтилен низкого давления -- для изготовления деталей и изделий, контактирующих с пищевыми продуктами и средами, получаемым экструзией и литьем.

Полипропилен является продуктом полимеризации пропилена. Имеет следующую химическую формулу: [-СН(СН₃)-СН₂-]_Л. Технологический процесс производства подобен получению полиэтилена низкого давления.

По сравнению с полиэтиленом имеет более высокие прочность, жесткость и ударную вязкость. Разрушающее напряжение полипропилен при растяжении составляет 25-40 МПа, максимальная температура эксплуатации без нагрузки 150°С, диэлектрическая проницаемость равна 2,1-2,3 при 50 Гц. Его недостатком является невысокая морозостойкость до-20°С.

Полипропилен перерабатывается штамповкой, литьем под давлением, пневматическим и вакуумным прессованием. Его можно сваривать, напылять на металл, ткань, картон. Он легко подвергается механической обработке на токарных, фрезерных, сверлильных станках. Отходы при производстве полипропилена и отработавшие изделия из него используют для повторной переработки. Полипропилен применяется для антикоррозионного покрытия резервуаров, труб и арматуры трубопроводов, электроизоляционных деталей, а также для изготовления деталей, используемых при работе в агрессивных средах.

Из полипропилена изготавливают корпуса аккумуляторов, прокладки, фланцы, водонапорную арматуру, пленки, пленочные покрытия бумаги и картона, корпуса воздушных фильтров, конденсаторы, и демпфирующих глушителей, зубчатые и червячные колеса, ролики подшипники скольжения, фильтры масляных и воздушных систем, уплотнения, детали приборов и автоматов точной механики, кулачковые механизмы, детали холодильников. В пищевой промышленности пользуют для люлек расстойных шкафов в хлебопекарной промышленности, для крышек форм прессования сырной массы. Полипропилен применяют для изготовления деталей машин и аппаратов, непосредственно контактирующих с пищевыми продуктами (молоком и молочными продуктами, вином, коньяком, шампанским и др.), а также для тары и упаковки. Его используют для изготовления пористых материалов -- пенопластов.

Фторопласты являются модифицированными полимерами этиленового яда. Они имеют прочность при растяжении 15-35 МПа, при изги-10-15 МПа, относительное удлинение при разрыве 250-350%. Наиболее широкое распространение получили фторопласт-3 и фторопласт-4.

Фтооропласт-3 или полифторхлорэтилен характеризуется высокими электроизоляционными свойствами, хорошей химической стойкостью и теплостойкостью, охрупчивается при температурах ниже -120° С. Его применяют в качестве оптического материала, для изготовления электроизоляционных деталей, работающих при высоких температурах, коррозионностойких труб, мембран и других изделий.

Фторопласт-4 или политетрафторэтилен больше известен под названием тефлон. Характеризуется высокой плотностью 2,1-2,3 г/см³, коэффициентом трения, хорошими электроизоляционными и диэлектрическими свойствами, высокой коррозионной стойкостью, термостойкостью и морозостойкостью. Рабочий интервал температур находится в вале от -269 до 250°С. Пленка из него не охрупчивается даже в жидкого гелия. По химической стойкости фторопласт-4 превосходит все известные материалы, включая золото и платину. Он стоек к воздействию всех минеральных и органических щелочей, кислот, органических растворителей, не набухает в воде, не смачивается жидкостями вязкотекучими средами пищевых производств (тестом, патокой, вареньем и т. д.). При температуре до 260°С невзрывоопасен, негорюч, при непосредственном контакте не оказывает влияния на организм человека. Разрушается только под действием расплавленных щелочных металлов и элементарного фтора. Имея низкий коэффициент трения, используется для изготовления подшипников скольжения без смазки. Для уменьшения износа подшипников во фторопласт вводят 15-30% наполнителя (графита, дисульфита, молибдена, стеклянного волокна и др.) II фторопласта-4 изготавливают детали тесторазделочных линий и трап, портеров в хлебопекарной промышленности, а также детали молочного оборудования (при условии контакта с пищевыми продуктами при температуре не выше 70°С).

Недостатками фторопласта-4 являются низкая твердость, склонность к ползучести и отслоению его частиц при контактных напряжениях.

Фторопласты широко применяются для изготовления стойких покрытий, пленок, волокон, подшипников, кранов, мембран, насосов, коррозионностойких конструкций, тепло- и морозостойких деталей (втулки, пластины, диски, прокладки, сальники, клапаны), для облицовки внутренней поверхности различных низкотемпературных емкостей.

Полистирол относится к числу наиболее известных и широко применяемых пластмасс. Его макромолекула имеет следующую форму

[-СН₂-СН(С₆Н,)-]

Это твердый, жесткий, бесцветный, прозрачный, аморфный полимер, легко окрашиваемый в различные цвета. Обладает высокой водостойкостью, хорошей химической стойкостью в растворах солей, кислот и щелочей. По сравнению с другими термопластами имеет более высокую стойкость к радиации. Недостатками полистирола являются, повышенная хрупкость при ударных нагрузках, склонность к старению, невысокая теплостойкость и морозостойкость. Интервал рабочих температур от -40 до 65°С.

Полистирол применяют для изготовления деталей радио- и электроаппаратуры, предметов домашнего обихода, детских игрушек, трубок для изоляции проводов, пленок для изоляции электрических кабелей и конденсаторов, открытых емкостей (лотки, тарелки и др.), прокладок, втулок. Из ударопрочного полистирола, который представляет собой механическую смесь полистирола с каучуком, изготавливают крупногабаритные детали холодильников.

Пластмассы на основе поливинилхлорида, имеющего формулу -СН₂-, обладают хорошими электроизоляционными свойствами. Они «вы к воздействию химикатов, не поддерживают горения, атмос-, феро-, водо-, масло- и бензостойки.

Винипласты -- непластифицированные поливинилхлориды. Винипласты имеют высокую механическую прочность и упругость, но сравнительно малую пластичность. Устойчивы к воздействию почти всех минеральных кислот, щелочей и растворов солей. Их недостатками являются склонность к ползучести, низкая ударная вязкость, малая теплостойкость, зависимость от температуры.

Винипласт выпускается в виде листов, прутков, труб. Хорошо обрабатываются на металло- и деревообрабатывающих станках. Он формуется, выдавливается и выдувается, поддается сварке и склеиванию. Пленочный винипласт при нагреве склеивается с металлом и бетоном. Его применяют для упаковки лекарств и пищевых продуктов, для изготовления обложек книг и папок, деталей машин и аппаратов, непосредственно контактирующих с пищевыми средами. Из винипласта изготавливают: для транспортировки воды, холодного молока, агрессивных жидкостей и газов, тару для молока и молочных продуктов, коррозионностойкие емкости, детали вентиляционных воздухопроводов, теплообменников, шланги вакуум-проводов, вибропоглащающие материалы в машиностроении, водо, бензо и антифрикционные трубки, прокладки, соединительные муфты, клапаны и т.д.

Пластикат -- это поливинилхлорид, пластифицированный разными веществами. Введение пластификаторов не только улучшает пластичность, но и повышает морозостойкость. В промышленности выпускают пленочный пластикат, в виде гранул, лент или трубок. Пластикат получают экструзией и вальцеванием. Он обладает хорошей стойкостью к старению. Пленочный пластикат эластичен, влагонепроницаем, негорюч, имеет хорошие диэлектрические свойства, стоек к действию бензина и различных масел. При температурах ниже -50°С становится хрупким. Широко используется для изоляции кабелей, изготовления труб и других изделий.

Слоистый поливинилхлорид состоит из листа винипласта толщиной 1 мм и листа пластиката толщиной 2 мм. Получается прессованием нагретых листов в один монолист. Он обладает лучшим сочетанием теплофизических и механических свойств. Применяется для футеровки емкостей химических аппаратов; в пищевом машиностроении -- для деталей машин, контактирующих с суслом и ординарными винами. При армировании слоистого поливинилхлорида получают так называемый металлокорд. Этот материал стоек к агрессивным средам, сохраняет свою форму при температурах до 95С и не растрескивается при -40°С. К металлопластикам относится ставинил, представляющий собой стальной лист, покрытый слоистым поливинилхлоридом.

Полиамиды включают в себя группу известных термопластичны пластмасс -- нейлон, капрон и др. Макромолекула полиамида состоит из амидной -NH-CO- и метиленовой -СН₂- групп. Имеет общий m [-NH-CO-(CH₂)-]_n, где число метиленовых групп повторяется от 100 раз. Ориентированные полиамиды характеризуются высокой прочностью на растяжение, составляющей более 400 МПа, ударопрочностью, способностью к поглощению вибрационных нагрузок. Подшипники и трущиеся детали из полиамидов способны работать с самосмазыванием, поэтому их можно использовать в пищевой промышленности в тех случаях, когда применение смазок вредно и нежелательно. Полиамиды используют для изготовления конструкционных и электроизоляционных изделий, работающих при температурах от -60 до 100С. Это зубчатые передач уплотнительные устройства, втулки, муфты, подшипники скольжения, лопасти винтов, стойкие к действию щелочей, масел, жиров и углеводородов, технические изделия и товары культурно-бытового назначения, антифрикционные покрытия металлов. Из полиамидов изготавливают щетки ситовеечных и других машин, имеющих контакт с мукой и манной крупой, а также детали фильтров мельничного оборудования.

Полиуретаны являются ценными термопластичными полимерам. Они содержат уретановую группу [-NH-COO-]_n. Характеризуются невысоким модулем упругости, износостойкостью, низким коэффициентом трения, стойкостью к вибрациям, масло-, бензо- и атмосферостойкостью. Изделия из полиуретана можно использовать при понижении температуры до -70°С. Волокна из полиуретана малогигроскопичны имеют высокую химическую стойкость. Их используют для изготовления изоляции, фильтровальных и парашютных тканей.

Рис. 15. Полиуретановые пластмассы

Стекло органическое (плексиглаз) обычно состоит из полиметакрилата, имеющего структурную формулу [-CH₂-C(CH₃)(COOCH_:j). Оно обладает хорошими диэлектрическими свойствами и стойкостью к старению в естественных условиях. Органическое стекло оптически прозрачно. Его светопрозрачность составляет около 92%. Оно пропускает до 92% ультрафиолетовых лучей и большую часть инфракрасных лучей, низкую плотность, устойчиво к воздействию разбавленных кислот щелочей, углеводородного топлива и смазок. Под действием внешних сил в органическом стекле образуются трещины. Для повышения его стойкости против растрескивания полимер подвергают растяжению том до 140-150^оС состоянии в двух взаимно перпендикулярных направлениях, в результате чего ударная вязкость увеличивается в 7-10. Его недостаток -- низкая поверхностная твердость.