Spajanie węglików spiekanych ze stalą | |
Cena: 47.00 zł |
Autor: | Zbigniew Mirski, |
ISBN: | 978-83-7493-609-5 |
Ilość stron: | 370 |
Wydanie: | 2011 |
Format: | B5 |
Oprawa: | miękka |
Książka jest podsumowaniem trzydziestoletniego dorobku i doświadczeń Autora w zakresie spajania węglików spiekanych ze stalą w aspekcie wytwarzania narzędzi. Podstawową metodą spajania obydwu materiałów jest lutowanie twarde, a także coraz powszechniejsze klejenie. Omówiono także inne rzadziej stosowane, ale możliwe, metody łączenia węglików spiekanych ze stalą. Skoncentrowano się na zestawieniu i charakterystyce materiałów dodatkowych do klejenia i lutowania twardego (kleje, topniki, luty, atmosfera kontrolowana, próżnia). Przedstawiono zagadnienia wynikające z konsekwencji łączenia węglików spiekanych ze stalą, przede wszystkim naprężenia i odkształcenia towarzyszące procesom cieplnym w lutowaniu twardym, a także niezgodności występujące w połączeniach klejowych i lutowanych. Podano metody badań węglików spiekanych oraz ich połączeń ze stalą, stanowiące zarówno nieniszczące, jak i niszczące metody kontroli. Zamieszczono przykłady praktycznego zastosowania połączeń węglików spiekanych ze stalą w przemyśle narzędziowym, z przedstawieniem technologii łączenia różnych narzędzi stosowanych w obróbce skrawaniem, przemyśle wydobywczym węgla kamiennego i rud miedzi, w obróbce kamienia, budowie i remontach dróg, w rolnictwie, w obróbce drewna i przemyśle leśnym.
Przedmowa 7
Wykaz ważniejszych oznaczeń 9
Wstęp 13
1. Węgliki spiekane i ich właściwości 17
1.1. Terminologia 17
1.2. Wytwarzanie węglików spiekanych 18
1.3. Budowa i skład fazowy węglików spiekanych 26
1.4. Rodzaje i gatunki węglików spiekanych 30
1.5. Właściwości węglików spiekanych 33
1.6. Warstwa wierzchnia węglików spiekanych 42
2. Dobór materiałów na korpusy narzędzi zbrojonych węglikami spiekanymi 47
2.1. Stale niestopowe i stopowe przeznaczone na korpusy narzędzi 47
2.2. Obróbka cieplna stali niestopowych i stopowych 52
3. Połączenia spajane węgliki spiekane–stal 55
3.1. Problemy występujące przy spajaniu węglików spiekanych ze stalą 55
3.2. Przygotowanie powierzchni stali i węglików spiekanych do spajania 57
3.3. Korpusy stalowe i ich przygotowanie do procesów spajania 64
4. Metody spajania węglików spiekanych ze stalą 69
5. Procesy klejenia węglików spiekanych ze stalą 71
5.1. Zjawiska fizykochemiczne występujące podczas klejenia 71
5.1.1. Zjawisko adhezji 72
5.1.2. Zjawisko kohezji 73
5.1.3. Zwilżalność 74
5.1.4. Kapilarność – wpływ szczeliny 75
5.2. Czynniki wpływające na powstawanie połączeń klejowych 77
5.2.1. Konstrukcja połączeń klejowych 77
5.2.2. Warunki eksploatacyjne 79
5.2.3. Właściwości materiałów klejonych 79
5.2.4. Dobór klejów 80
5.3. Wytwarzanie połączeń klejowych 80
5.3.1. Przygotowanie powierzchni elementów do klejenia 81
5.3.2. Podstawowa obróbka powierzchni elementów 82
5.3.3. Dodatkowa obróbka powierzchni elementów 83
5.3.4. Nanoszenie klejów 83
5.3.5. Pozycjonowanie i docisk elementów klejonych 84
5.4. Przygotowanie powierzchni węglików spiekanych do klejenia 85
5.4.1. Idea trawienia elektrochemicznego węglików spiekanych 85
5.4.2. Pomiary chropowatości powierzchni węglików spiekanych 88
5.4.3. Pomiary zwilżalności powierzchni węglików spiekanych 91
5.4.4. Badania powierzchni węglików spiekanych za pomocą mikroskopu elektronowego 94
5.4.5. Właściwości wytrzymałościowe połączeń klejowych 97
6. Właściwości materiałów dodatkowych stosowanych w procesach klejenia węglików spiekanych ze stalą 99
6.1. Materiały dodatkowe stosowane w procesach klejenia 99
6.2. Podział klejów 100
6.3. Właściwości wybranych klejów 102
6.3.1. Kleje na bazie żywic epoksydowych 102
6.3.2. Kleje na bazie żywic metakrylowych 103
6.3.3. Kleje anaerobowe 104
6.4. Kleje o budowie kompozytowej 106
6.5. Przewodność cieplna klejów o budowie kompozytowej 116
7. Zjawiska fizykochemiczne zachodzące w procesach lutowania 121
7.1. Zwilżalność 121
7.2. Rozpływność 127
7.3. Kapilarność 128
7.4. Dyfuzja, roztwarzanie i krystalizacja lutowiny 133
8. Wpływ szerokości szczeliny na właściwości połączeń lutowanych węgliki spiekane–stal 137
8.1. Znaczenie szczeliny lutowniczej dla połączeń lutowanych 137
8.2. Szczeliny kapilarne 142
8.3. Szczeliny niekapilarne 147
8.4. Umocnienie lutowiny siatkami stalowymi 150
8.5. Umocnienie lutowiny włóknami stalowymi 153
9. Właściwości materiałów dodatkowych stosowanych w procesach lutowania węlików spiekanych ze stalą 161
9.1. Topniki do lutowania twardego i ich rodzaje 161
9.2. Atmosfery kontrolowane stosowane podczas lutowania 169
9.3. Atmosfera próżniowa 172
9.4. Luty twarde do łączenia węglików spiekanych ze stalą 175
9.4.1. Luty srebrne 175
9.4.2. Luty na osnowie Cu-Zn i Cu 179
9.5. Postacie lutów twardych 184
10. Metody lutowania węglików spiekanych ze stalą 201
10.1. Lutowanie płomieniowe 202
10.2. Lutowanie indukcyjne 204
10.3. Lutowanie oporowe 210
10.4. Lutozgrzewanie 211
10.5. Lutowanie w piecach z atmosferą kontrolowaną 212
10.6. Lutowanie w piecach próżniowych 215
11. Lutowanie węglików spiekanych pokrywanych warstwami ceramicznymi 219
11.1. Pokrycia ceramiczne 219
11.2. Lutowanie twarde węglików spiekanych pokrywanych warstwami ceramicznymi 224
12. Naprężenia i odkształcenia występujące w połączeniach spajanych węglików spiekanych ze stalą 231
12.1. Naprężenia w połączeniach lutowanych 231
12.2. Metody kompensacji naprężeń i odkształceń w połączeniach lutowanych 234
12.3. Analiza numeryczna 241
13. Porównanie technik klejenia i lutowania węglików spiekanych ze stalą 245
13.1. Perspektywy techniki klejenia 245
13.2. Zjawiska powierzchniowe w procesach klejenia i lutowania 246
13.3. Wpływ szerokości szczeliny na wytrzymałość na ścinanie połączeń klejowych i lutowanych 248
13.4. Wpływ zbrojenia na wytrzymałość mechaniczną połączeń klejowych i lutowanych 250
13.5. Zalety i wady połączeń klejowych w porównaniu z połączeniami lutowanymi 252
14. Metody zgrzewania węglików spiekanych ze stalą 255
14.1. Zgrzewanie oporowe 255
14.2. Zgrzewanie tarciowe 262
14.3. Zgrzewanie dyfuzyjne 271
14.4. Zgrzewanie wybuchowe 275
15. Metody spawania węglików spiekanych ze stalą 279
15.1. Spawanie łukowe elektryczne 279
15.2. Spawanie metodami skoncentrowanej energii 281
16. Rodzaje niezgodności w połączeniach lutowanych na twardo 287
16.1. Niezgodności występujące w połączeniach lutowanych 287
16.1.1. Pęknięcia 288
16.1.2. Pustki 294
16.1.3. Wtrącenia stałe 295
16.1.4. Brak połączenia 296
16.1.5. Niezgodności kształtu i wymiaru złącza 300
16.1.6. Niezgodności różne 302
16.2. Poziomy jakości połączeń lutowanych na twardo i granice niezgodności 304
17. Metody badań połączeń klejowych i lutowanych węgliki spiekane–stal 307
17.1. Badania węglików spiekanych 307
17.2. Badania połączeń klejowych węglików spiekanych ze stalą 312
17.2.1. Badania nieniszczące połączeń klejowych 312
17.2.2. Badania niszczące połączeń klejowych 314
17.3. Badania połączeń lutowanych węglików spiekanych ze stalą 317
17.3.1. Metody nieniszczące połączeń lutowanych 319
17.3.2. Metody niszczące połączeń lutowanych 325
18. Przykłady przemysłowego zastosowania narzędzi zbrojonych węglikami spiekanymi 327
18.1. Narzędzia i części klejone 327
18.2. Narzędzia i elementy lutowane do obróbki mechanicznej 331
18.3. Narzędzia i części lutowane stosowane w przemyśle wydobywczym oraz w budowie i remontach dróg 336
18.4. Narzędzia lutowane przeznaczone do obróbki kamienia 344
18.5. Narzędzia lutowane stosowane do obróbki drewna 345
18.6. Narzędzia lutowane stosowane do pracy w rolnictwie i przemyśle leśnym 347
Literatura 349
Streszczenie w językun angielskim
Wykaz ważniejszych oznaczeń 9
Wstęp 13
1. Węgliki spiekane i ich właściwości 17
1.1. Terminologia 17
1.2. Wytwarzanie węglików spiekanych 18
1.3. Budowa i skład fazowy węglików spiekanych 26
1.4. Rodzaje i gatunki węglików spiekanych 30
1.5. Właściwości węglików spiekanych 33
1.6. Warstwa wierzchnia węglików spiekanych 42
2. Dobór materiałów na korpusy narzędzi zbrojonych węglikami spiekanymi 47
2.1. Stale niestopowe i stopowe przeznaczone na korpusy narzędzi 47
2.2. Obróbka cieplna stali niestopowych i stopowych 52
3. Połączenia spajane węgliki spiekane–stal 55
3.1. Problemy występujące przy spajaniu węglików spiekanych ze stalą 55
3.2. Przygotowanie powierzchni stali i węglików spiekanych do spajania 57
3.3. Korpusy stalowe i ich przygotowanie do procesów spajania 64
4. Metody spajania węglików spiekanych ze stalą 69
5. Procesy klejenia węglików spiekanych ze stalą 71
5.1. Zjawiska fizykochemiczne występujące podczas klejenia 71
5.1.1. Zjawisko adhezji 72
5.1.2. Zjawisko kohezji 73
5.1.3. Zwilżalność 74
5.1.4. Kapilarność – wpływ szczeliny 75
5.2. Czynniki wpływające na powstawanie połączeń klejowych 77
5.2.1. Konstrukcja połączeń klejowych 77
5.2.2. Warunki eksploatacyjne 79
5.2.3. Właściwości materiałów klejonych 79
5.2.4. Dobór klejów 80
5.3. Wytwarzanie połączeń klejowych 80
5.3.1. Przygotowanie powierzchni elementów do klejenia 81
5.3.2. Podstawowa obróbka powierzchni elementów 82
5.3.3. Dodatkowa obróbka powierzchni elementów 83
5.3.4. Nanoszenie klejów 83
5.3.5. Pozycjonowanie i docisk elementów klejonych 84
5.4. Przygotowanie powierzchni węglików spiekanych do klejenia 85
5.4.1. Idea trawienia elektrochemicznego węglików spiekanych 85
5.4.2. Pomiary chropowatości powierzchni węglików spiekanych 88
5.4.3. Pomiary zwilżalności powierzchni węglików spiekanych 91
5.4.4. Badania powierzchni węglików spiekanych za pomocą mikroskopu elektronowego 94
5.4.5. Właściwości wytrzymałościowe połączeń klejowych 97
6. Właściwości materiałów dodatkowych stosowanych w procesach klejenia węglików spiekanych ze stalą 99
6.1. Materiały dodatkowe stosowane w procesach klejenia 99
6.2. Podział klejów 100
6.3. Właściwości wybranych klejów 102
6.3.1. Kleje na bazie żywic epoksydowych 102
6.3.2. Kleje na bazie żywic metakrylowych 103
6.3.3. Kleje anaerobowe 104
6.4. Kleje o budowie kompozytowej 106
6.5. Przewodność cieplna klejów o budowie kompozytowej 116
7. Zjawiska fizykochemiczne zachodzące w procesach lutowania 121
7.1. Zwilżalność 121
7.2. Rozpływność 127
7.3. Kapilarność 128
7.4. Dyfuzja, roztwarzanie i krystalizacja lutowiny 133
8. Wpływ szerokości szczeliny na właściwości połączeń lutowanych węgliki spiekane–stal 137
8.1. Znaczenie szczeliny lutowniczej dla połączeń lutowanych 137
8.2. Szczeliny kapilarne 142
8.3. Szczeliny niekapilarne 147
8.4. Umocnienie lutowiny siatkami stalowymi 150
8.5. Umocnienie lutowiny włóknami stalowymi 153
9. Właściwości materiałów dodatkowych stosowanych w procesach lutowania węlików spiekanych ze stalą 161
9.1. Topniki do lutowania twardego i ich rodzaje 161
9.2. Atmosfery kontrolowane stosowane podczas lutowania 169
9.3. Atmosfera próżniowa 172
9.4. Luty twarde do łączenia węglików spiekanych ze stalą 175
9.4.1. Luty srebrne 175
9.4.2. Luty na osnowie Cu-Zn i Cu 179
9.5. Postacie lutów twardych 184
10. Metody lutowania węglików spiekanych ze stalą 201
10.1. Lutowanie płomieniowe 202
10.2. Lutowanie indukcyjne 204
10.3. Lutowanie oporowe 210
10.4. Lutozgrzewanie 211
10.5. Lutowanie w piecach z atmosferą kontrolowaną 212
10.6. Lutowanie w piecach próżniowych 215
11. Lutowanie węglików spiekanych pokrywanych warstwami ceramicznymi 219
11.1. Pokrycia ceramiczne 219
11.2. Lutowanie twarde węglików spiekanych pokrywanych warstwami ceramicznymi 224
12. Naprężenia i odkształcenia występujące w połączeniach spajanych węglików spiekanych ze stalą 231
12.1. Naprężenia w połączeniach lutowanych 231
12.2. Metody kompensacji naprężeń i odkształceń w połączeniach lutowanych 234
12.3. Analiza numeryczna 241
13. Porównanie technik klejenia i lutowania węglików spiekanych ze stalą 245
13.1. Perspektywy techniki klejenia 245
13.2. Zjawiska powierzchniowe w procesach klejenia i lutowania 246
13.3. Wpływ szerokości szczeliny na wytrzymałość na ścinanie połączeń klejowych i lutowanych 248
13.4. Wpływ zbrojenia na wytrzymałość mechaniczną połączeń klejowych i lutowanych 250
13.5. Zalety i wady połączeń klejowych w porównaniu z połączeniami lutowanymi 252
14. Metody zgrzewania węglików spiekanych ze stalą 255
14.1. Zgrzewanie oporowe 255
14.2. Zgrzewanie tarciowe 262
14.3. Zgrzewanie dyfuzyjne 271
14.4. Zgrzewanie wybuchowe 275
15. Metody spawania węglików spiekanych ze stalą 279
15.1. Spawanie łukowe elektryczne 279
15.2. Spawanie metodami skoncentrowanej energii 281
16. Rodzaje niezgodności w połączeniach lutowanych na twardo 287
16.1. Niezgodności występujące w połączeniach lutowanych 287
16.1.1. Pęknięcia 288
16.1.2. Pustki 294
16.1.3. Wtrącenia stałe 295
16.1.4. Brak połączenia 296
16.1.5. Niezgodności kształtu i wymiaru złącza 300
16.1.6. Niezgodności różne 302
16.2. Poziomy jakości połączeń lutowanych na twardo i granice niezgodności 304
17. Metody badań połączeń klejowych i lutowanych węgliki spiekane–stal 307
17.1. Badania węglików spiekanych 307
17.2. Badania połączeń klejowych węglików spiekanych ze stalą 312
17.2.1. Badania nieniszczące połączeń klejowych 312
17.2.2. Badania niszczące połączeń klejowych 314
17.3. Badania połączeń lutowanych węglików spiekanych ze stalą 317
17.3.1. Metody nieniszczące połączeń lutowanych 319
17.3.2. Metody niszczące połączeń lutowanych 325
18. Przykłady przemysłowego zastosowania narzędzi zbrojonych węglikami spiekanymi 327
18.1. Narzędzia i części klejone 327
18.2. Narzędzia i elementy lutowane do obróbki mechanicznej 331
18.3. Narzędzia i części lutowane stosowane w przemyśle wydobywczym oraz w budowie i remontach dróg 336
18.4. Narzędzia lutowane przeznaczone do obróbki kamienia 344
18.5. Narzędzia lutowane stosowane do obróbki drewna 345
18.6. Narzędzia lutowane stosowane do pracy w rolnictwie i przemyśle leśnym 347
Literatura 349
Streszczenie w językun angielskim
Kategorie:
Mechanika i Budowa Maszyn,