В. Г. АЛЕКСАНДРОВ, Б. И Б АЗАНОВ
СПРАВОЧНИК
ПО АВИАЦИОННЫМ
МАТЕРИАЛАМ
И ТЕХНОЛОГИИ
ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
Поя редакцией В. Г. Александрова
МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1979
Г
i

ББК 39.5
А 46
УД К-629.7:620.1:004 (031)
Александров В. Г., Базанов Б. И.
А46 Справочник по авиационным материалам и
технологии их применения.—М.: Транспорт,
1979.—263 с.
1 р. 60 к.
- 31808—088 RR
049(01)—79
—79
В справочнике приведены характеристики и свойства сталей,
цветных металлов, заклепочных материалов, подшипников,
пластмасс, клеев, резинотехнических и текстильных материалов,
кожи. Описаны герметизирующие и прокладочные материалы,
топливные фильтры, лакокрасочные покрытия, топливо, смазки
и гидравлические жидкости. Дано описание различных
материалов, применяемых в авиации, рассказано о технике
безопасности.
Справочник предназначен для инженерно-технических
работников и летного состава. Может быть использован студентами
и курсантами авиационных учебных заведений.
Ил. 39. табл. 121, библиогр. 18 назв.
3606010000
ББК 39,5
6Т5
@ Издательство «Транспорт», 1979.

«~
РАЗДЕЛ 1
СТАЛИ И МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ГТД И ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
1,1. Характеристика и классификация стали
Признаки стали. Сталью называется сплав железа с углеродом (до 2%),
поддающийся ковке. По способу получения сталь разделяют на бессемеровскую,
конверторную (с продувкой кислородом), мартеновскую, электросталь и
тигельную. Основным классификационным признаком является химический состав,
который в своей массе не изменяется в зависимости от термической и других видов
обработки, за исключением некоторого изменения поверхностных слоев при
цементации, азотировании и других диффузионных процессах.
Дефиниция легированных сталей. По химическому составу сталь делят на
углеродистую и легированную. Углеродистую сталь, в свою очередь, подразделяют
на углеродистую обыкновенного качества и углеродистую качественную. К
легированным сталям относят: сталь низколегированную с общим содержанием
легирующих элементов не выше 3%; сталь среднелегированную с общим
содержанием легирующих элементов от 3 до 5,5%; сталь высоколегированную с общим
содержанием легирующих элементов свыше 5,5%.
Когда легирующие компоненты получают превышение над железной оснрвой
и содержание железа составляет менее 50—55%» то такие стали называют
сплавами, например сплавы с высоким омическим сопротивлением, жаропрочные
сплавы и т. д.
Постоянные и специальные примеси в сталях. В сталях всех марок
присутствуют постоянные примеси. Некоторые примеси (марганец, кремний)
необходимы в металле по условиям технологии выплавки стали, другие (вредные) примеси
(сера, фосфор) не поддаются полному удалению. Постоянный характер носят
также так называемые скрытые примеси (кислород, водород, азот), содержание
которых мало.
К специальным примесям относят легирующие добавки для придания стали
определенных свойств (никель, молибден, ванадий, титан и др.), а также углерод,
марганец, кремний. В марках легированных металлов и сплавов наличие тех или
иных элементов указывается буквами русского алфавита.
Индексация сталей. Дополнительная улучшенная обработка стали указывав
ется в обозначении марки в виде индексации со следующей расшифровкой:
СШ — сталь, подвергнутая обработке в ковше жидким синтетическим шлаком;
Ш — полученная в результате переплава в электрошлаковых печах;
ВД — с переплавом в вакуумных дуговых печах;
ВИ — с переплавом в вакуумных индукционных печах.
Механические качества литой и кованой стали. Литая сталь (стальное литье)
имеет пониженные механические свойства по сравнению с катаной и кованой
сталью при одинаковом химическом составе.
Преимуществом литья по сравнению с другими способами формообразования
является возможность экономичным путем изготовлять детали сложной формы
(например, детали ГТД). Кованая сталь (поковки и штамповки) имеет лучшие
свойства после отжига. Катаная сталь (прокат) обладает достаточно стабильным
качеством и имеет небольшие различия механических свойств вдоль и поперек
направления прокатки.
3

1.2. Критерии чистоты материалов
Постоянные и случайные примеси. Материалы, получаемые промышленным
способом, обычно содержат примеси, изменяющие особенно сильно свойства
полупроводников, а также металлов и диэлектриков. Так, в «чистом» железе при
спектральном анализе было обнаружено 27 химических элементов. Примеси
бывают постоянными, являющимися обычно спутниками основных элементов,
составляющих материал и попадающих в материалы из сырья, применяемого для
его производства. Например, в стали содержатся следующие постоянные примеси:
кремний, марганец, сера, фосфор, кислород и азот. Кроме того, в материалах
могут встречаться случайные или местные примеси. Они попадают в материалы
потому, что содержатся в местном сырье, или вследствие особенностей данного
технологического процесса. Так, в железной руде, добытой на Урале, содержится
медь, которая всегда имеется в выплавляемых из такой руды чугунах и сталях,
Степени очистки веществ. В технике вещества по степени очистки делят на
следующие четыре класса:
чистые — с содержанием примесей от 2-Ю-5 до 1%;
чистые для анализа — от 1-Ю-5 до 0,4% примесей;
химически чистые — от 5* Ю-6 до 0,05% примесей;
особо чистые или спектрально чистые — меньше 10-4% примесей.
Чистоту вещества иногда выражает числом «девяток» после запятой.
Например, три девятки означают 99,999% основного вещества и 0,001% примесей.
Классы чистоты. Применение сверхчистых материалов в производстве совсем
не обязательно, а по экономическим соображениям часто невыгодно. Уменьшение
уровня содержания примесей на один порядок, начиная с 10~4%, нередко
.увеличивает затраты на изготовление материала в 10—100 раз.
Поэтому в настоящее время особо чистые вещества и полупроводники
выпускаются в 10 классах чистоты: А1, А2. ВЗ—В6, С7—С10. А1 имеет 1,0—0,1%
примесей, А2—Ю-1—10^2% примесей, ВЗ—В6 —от 10"2—10"3 до К)-5—10~6%
примесей, С7—СЮ —от Ю-6—Ю-7 до Ю-9—Ю-10 % примесей.
Для веществ классов группы А возможно прямое химическое определение
содержания основного вещества и примесей, для классов группы В определение
примесей требует применения спектрального анализа, к классам группы С
относятся «сверхчистые» материалы. Определение примесей у этих веществ требует
специальных физико-химических методов (масс-спектрального, радиоактивацион-
ного или радионзотопического анализа) и метода электрических измерений.
Получение чистых и сверхчистых веществ достигается методами
дистилляции, зонным переплавом и т. п.
Физическая чистота. Для характеристики совершенства структуры
монокристаллов нередко применяют термин физическая чистота. Под этим понимают
отсутствие дефектов (вакансий, дислокаций), влияющих на физико-химические
свойства веществ и являющихся местами концентрации химических примесей,
В отдельных случаях учитывают и изотопическую чистоту — содержание в
чистом веществе изотопов одного вида.
1.3. Дефиниция сплавов железа и свойства равновесных
структур материалов
К металлам относят вещества, обладающие хорошей электрической
проводимостью, теплопроводностью, ковкостью, необходимой вязкостью, «металлическим»
блеском, прочностью на разрыв, упругостью при деформации и рядом других
свойств. В твердом состоянии они имеют кристаллическое строение.
Кристаллы возникают при охлаждении расплавленного металла. Большая
скорость охлаждения способствует возрастанию количества центров
кристаллизации й получению мелкозернистого строения. При медленном охлаждении центров
кристаллизации зарождается мало, при этом получается крупнозернистая
структура металла. Мелкозернистая структура металла обеспечивает его большую
прочность В процессе ковки и прокатки кристаллические зерна вытягиваются
в волокна, в результате создается волокнистое строение металла, повышается
его прочность вдоль волокон.
4

Сплавы железа с углеродом, В зависимости от содержания углерода сплавы
железа с углеродом получили следующие наименования:
техническое железо — сплав, содержащий от 0,04 до 0,2% углерода;
сталь—-сплав, содержащий от 0,2 до 2% углерода;
чугун — сплав, содержащий, от 2,0 до 6,67% углерода.
В' жидком состоянии железо полностью растворяет углерод в количестве до
6,7%. В твердом состоянии растворимость углерода в железе зависит от
кристаллического строения ею модификаций н составляет: в а—Fe (альфа-железо) —
до 0,03% углерода; в y—Fe (гамма-железо) —до 2% углерода; в a—Fe (дельта-
железо) — до 0,1% углерода.
Твердые растворы углерода и других легирующих элементов в различных
модификациях железа получили наименование: в а-железе и б-железе—феррит
(а-феррит и б-феррит); в у-железе — аустенит.
Химические соединения и механическая смесь. Ввиду того, что содержание
углерода в промышленных сортах стали превышает его растворимость в
а-железе, избыточные атомы углерода, не входящие в феррит, образуют с атомами
железа химическое соединение карбид железа FeaC, называемое цементит.
Таким образом, при нормальных температурных условиях структура стали
состоит из феррита и цементита, которые могут представлять собой отдельные
включения пли тонкую механическую смесь, называемую перлитом.
Равновесные структуры сталей. При нормальных условиях равновесными
структурами стали являются феррит, цементит, перлит, аустенит, которые
обладают следующими свойствами*
феррит — высокопластический материал, имеющий необходимую
прочность и твердость {ИВ — 80);
цементит — хрупкий материал, температура плавления 1600еС, обладает
высокой твердостью (НВ —700); большие количества цементитных образований
наблюдаются в сталях с высоким содержанием углерода (1т5—2%);
перлит — имеет две формы: зернистый перлит, в котором цементит имеет
форму глобулеи, и пластинчатый перли г, в котором феррит и цементит находятся
в форме вытянутых пластинок;
аустенит — твердый раствор углерода в у_железе- обладает хорошей
сопротивляемостью истиранию и большой вязкостью. Он существует в сталях при
температурах выше 723° С. Сталь, имеющая аустенитную структуру, очень
пластична Это свойство используется в технологическом производстве, где прокатку,
штамповку, ковку ведут при температурах, обеспечивающих аустенитную
структуру стали.
1.4. Характеристики легированных сталей,
маркировка и применение
Легированной называют сталь в которой наряду с обычными примесями
содержатся специально вводимые легирующие элементы: хром, никель, марганец,
кремний, вольфрам, молибден, ванадий, кобальт, титан, ниобий, алюминий, азот»
бор, цирконий> тантал, медь и др. Эти элементы определяют название
легированной стали, например хромистая, никелевая, ванадиевая, хромоникелевая, хромо-
марганцевомолибденовая и т, п. Марганец и кремний, присутствующие в стали
в качестве постоянных примесей, считаются легирующими компонентами лишь
при содержании более 1% марганца и более 0,8% кремния.
Вводимые в сталь легирующие элементы повышают механические,
технологические и другие свойства стали
Влияние легирующих элементов на свойства стали. Хром (Сг)—дешевый
элемент, широко применяется в легированных сталях (в конструкционных сталях
До 3%), повышает прочность и твердость стали и одновременно незначительно
понижает пластичность и вязкость, увеличивает прокаливаемость стали.
Благодаря высокой износостойкости хромистой стали из нее изготовляют подшипники
качения. Хром вводится также в состав быстрорежущей стали, а при
содержании хрома свыше 13% сталь становится нержавеющей. Дальнейшее увеличение
количества хрома повышает устойчивость стали против окисления при высоких
температурах и улучшает ее магнитные свойства.
5

Никель (Ni) сообщает стали антикоррозионную стойкость, высокую
прочность и пластичность, увеличивает прокаливаемость, повышает сопротивление
удару, уменьшает коэффициент теплового расширения. Никель увеличивает
плотность стали, так как является хорошим раскислителем. В конструкционных сталях
его содержится от 1 до 5%, при большем сотержании получается немагнитная
сталь и повышается антикоррозионная стойкость.
Вольфрам (W) образует в стали очень твердые химические соединения —
карбиды, резко увеличивающие твердость и красноломкость стали. Он
препятствует росту зерен при нагреве, способствует устранению хрупкости при отпуске.
При содержании не свыше 1,5% он присутствует в конструкционных сталях;
в количестве не более 22% вводится в инструментальную сталь для улучшения
режущих свойств и является присадкой в быстрорежущих сталях.
Молибден (Мо) повышает прочность и твердость стали и незначительно
снижает пластичность и вязкость, уменьшает отпускную хрупкость. В количестве
0,2—0,6% он присутствует в конструкционных сталях. В инструментальных,
быстрорежущих сталях молибден повышает красностойкость. Он также сообщает
стали жаростойкость.
Ванадий (V) повышает твердость стали, создает мелкозернистую
структуру с повышенной упругостью и сопротивлением усталости, вводится в
количестве 0,1 -—0,3% в конструкционные, 0,15—0,65% в инструментальные и до 2,5%
в быстрорежущие стали.
Марганец (Мп) при содержании более 1% увеличивает твердость,
износостойкость, стойкость против ударных нагрузок, не уменьшая пластичности,
способствует глубокой прокалкваемости стали и придает немагнитность. В
конструкционных сталях его не более 2%.
Кремний (Si) в количестве 1—1,5% повышает прочность без снижения
вязкости, при большом содержании увеличиваются электросопротивление и маг-
нитопрошщаемость. Он также увеличивает упругость, кислотостойкость,
жаростойкость. В конструкционных сталях кремния содержится до 2%.
Титан (Ti) повышает прочность и плотность стали, способствует
измельчению зерен, является хорошим раскислителем, улучшает обрабатываемость и
сопротивление коррозии; добавляется 0,1—0,2%.
Ниобий (Nb) улучшает кислотостойкость и способствует уменьшению
коррозии в сварных конструкциях; добавляется 0,1-—0,2%.
Алюминий (А1) вводится в сталь, подвергаемую азотированию, для
повышения твердости. Кроме того, при содержании 5—6% сообщает стали
жаростойкость; 12—15% алюминия вводится в сплавы, идущие для изготовления магнитол
с высокими магнитными свойствами.
Бор (В) в количестве до 0,002% значительно увеличивает прокаливаемость,
повышает ударную вязкость после низкого отпуска. Добавление даже 0,01%
бора в жаропрочные сплавы повышает их жаропрочность.
Кобальт (Со) повышает жаропрочность и магнитные свойства,
увеличивает сопротивление удару.
М е д ь (Си) увеличивает антикоррозионные свойства, она вводится главным
образом в конструкционную сталь.
Цезий (Се) повышает прочность и особенно пластичность.
Цирконий (Zr) влияет на величину и рост зерна (измельчает зерно) и
позволяет получать сталь с заранее заданной зернистостью.
Лантан (La) и неодим (Nd) уменьшают пористость, способствуют
уменьшению содержания серы в стали, улучшают качество поверхности,
измельчают зерно. Эти примеси вводят в нержавеющие, трансформаторные и
жаростойкие стали.
1,4.1. Маркировка
Буквенно-цифровое обозначение. Легированные стали маркируются по
буквенно-цифровой системе Легирующие элементы обозначаются следующими буквами;
никель — Н, хром — X, вольфрам — В, ванадий — Ф. молибден — М, титан — Т,
кобальт — К, кремний — С, марганец — Г, алюминий — Ю, медь — Д, ниобий — Б,
бор — Р, фосфор — П.
6

Первые цифры марок указывают среднее содержание углерода в сотых
процента. Цифры, стоящие за буквами, указывают среднее содержание данного
элемента в стали в процентах, если содержание его превышает 1,5%. Буква А в
конце марки указывает на высокое качество стали (чистоту по вредным примесям)
и высокое требование металлургического контроля. Так. например, сталь ЗОХГСА
в среднем содержит 0,30% углерода, 1% хрома, 1% марганца, 1% кремния,
0,03% серы и 0,03% фосфора. Если перед маркой помещена одна цифра, то она
указывает на содержание углерода в десятых долях процента. Так, сталь 2X18Н9
содержит 0,2% углерода, 18% хрома и 9% никеля. Если впереди марки стоят
две цифры, то они указывают среднее содержание углерода в сотых долях
процента. Когда перед маркой отсутствуют цифры, то углерода в стали
содержится в среднем 1% или более. Например, сталь ХВ5 содержит 1,25—1,5%
углерода, 1% хрома и 5% вольфрама.
В отдельных случаях допускают упрощения в обозначении сталей, опуская
некоторые цифры. Так, вместо 18Х2Н4ВА пишут просто 18ХНВА.
Высоколегированные стали. Некоторые высоколегированные стали выделены
в особые группы и обозначаются буквами: Ж — хромистые нержавеющие стали;
Я — хромо никелевые нержавеющие стали; Е — электротехнические стали с
особыми магнитными свойствами; Р — быстрорежущие стали; Ш —
шарикоподшипниковые стали (например, Ж1, Я1, Е12, PI8).
Нестандартные легированные стали, выплавляемые на заводе «Электросталь»,
обозначаются буквой Э, выплавляемые там же опытные марки стали
обозначаются буквами ЭИ (электросталь исследуемая) или ЭП (П — пробная) и
порядковым номером, например ЭИ402 и ЭП716 и т. д. После промышленного освоения
условное обозначение заменяют на марку, отражающую примерный состаз стали.
1.4.2. Краткие характеристики и назначение
Марганцовистые стали. Стал и ЮГ2 (0,08—0,17% С, 1,2—1,6% Мп) и 12Г2А
(0,12—0.20% С, 2,0—2,4% Мп) обладают высокими пластическими свойствами,
хорошо свариваются всеми видами сварки, применяются после нормализации для
изготовления сварных и штампованных деталей с ав = 400—600 Н/мм2 у стали
10Г2 и с а» =600—900 Н/мм2 у стали 12Г2А. Термическая обработка: температура
закалки, отжига и нормализация — 890± 10° С.
Сталь 20ГА (0,18—0,26% Си и 1,3—1,6% Мп) повышенной прочности имеет
высокие пластические свойства, хорошо расклепывается и сваривается,
применяется для изготовления заклепок ответственных деталей. Термическая обработка:
температура отжига и закалки 8S0±10°C, закалочная среда—масло. Готовые
заклепки подвергаются закалке и отпуску при 600—620° С.
Сталь 65Г (0,60—0,70% С, 0,90—1,20 % Мп) обладает плохой
обрабатываемостью, подвергается термической обработке (закалке и отпуску), что
сообщает ей повышенную прочность и упругость (ов = 1500—1650 Н/мм2, 6=4%),
поставляется в виде прутков, проволоки, листов, применяется для изготовления
пружин и упругих шайб под гайки.
Хромомарганцовистокремнистые стали. Сталь 25ХГСА (0,22—0,28% С,
0,8—1,1% Мп, 0.9—1,2% Si, 0,8—1,0% Сг) обладает высокой прочностью, в
отожженном состоянии имеет хорошую пластичность, удовлетворительно
обрабатывается резанием, хорошо сваривается дуговой и атомно-водородной сваркой,
удовлетворительно — газовой и контактной. Применяется для изготовления
ответственных сварных и штампованных деталей, термически обрабатываемых на
сгв=800—1300 Н/мм2. Эта сталь рекомендуется в тех случаях, когда детали
подвергаются газовой сварке. Нельзя допускать присутствия в одном термически
обработанном узле деталей из сталей 25ХСА и ЗОХГСА, так как эти стали
имеют различные режимы отпуска.
Термическая обработка: температура нормализации, высокого отжига,
закалки 900±10СС, низкого отжига 690±10°С, закалочная среда — масло.
Сталь ЗОХГСА по сравнению со сталью 25ХГСА имеет больше углерода
(J,28 0,35%), поэтому она обладает повышенными механическими свойствами,
имеет удовлетворительную пластичность в отожженном состоянии,
хорошо сваривается дуговой и удовлетворительно всеми остальными видами
7

16
ft
II
IB
8
6
4
Z
Nf
^
ш
и'"
\
\
\
sH
!
SI
■
BO,Z W 0,6%810 f,ZM !t6l8 ZrD C,%
Рйс. 1.1. Структурная диаграмма хро-
мистмх сталей;
сварки; применяется для изготовления
сварных, штампованных, клепаных и
механически обрабатываемых детален с
0в=11ОО—14ОО Н/мм2: болтов, деталей
шасси, стыковочных соединений, полок,
шпилек, трубок, форсунок и др.
Эта сталь имеет не! л у бок ую прока-
ливаемость, в связи с чем ограничивается
толщина детален, изготавливаемых из
нее (до 25 мм для цилиндра и квадрата
и 15 мм для труб и плоских деталей).
Температура ковки 850—II 50е С,
температура термической обработки
(высокого отжига, нормализации, закалки)
900± 10° С, закалочная среда — масло.
Сталь ЗОХГСНА (0,27—0,34% С,
1,0—1,3% Мп, 0,9—1,2% Si, 1,4—
/ — с двойными карбидами; // — мартен-
ситные; /// — перлитные
1,8% С г) обладает высокой прочностью,
хорошо сваривается дуговой сваркой,
удовлетворительно — а том но водородной
и неудовлетворительно — газовой, имеет
высокую пластичность и вязкость и
меньшую, чем сталь ЗОХГСА, чувствительность к концентрации напряжений,
обладает хорошей прокаливаемостью для деталей толщиной до 50—60 мм,
применяется для изготовления высоконагруженных деталей с aD=1400—J800 Н/мм2:
шасси, полок и поясов крыла и центроплана, стыковых соединений, болтов и др.
Термическая обработка; закалка в масле с температурой 900±10°С и отпуск
при 200^300° С с последующим охлаждением на воздухе.
Сталь 30Х2ГСН2ВМ (ВЛ1) применяется для изготовления деталей
сложной конфигурации: лонжеронов крыла, стабилизатора, шпангоутов фюзеляжа и
других. Сваривается ручной дуговой сваркой после которой, не допуская
охлаждения сварных швов ниже 200° С, детали переносят в печь с температурой 650° С
и далее охлаждают на воздухе
Хромистые стали (табл. 1.1, рис. 1.1). Сталь 15ХА (0,12—0,17% и 0,7—
1,02% Сг) применяется для изготовления деталей сечением до 30 мм, подвергаю-
Таблица 1.1
Механические свойства хромистых сталей
Марка
15ХА
38ХА
ШХ15
Состояние
Закалена с 860° С в масле,
затем с 760—810°С вторично в
масле и отпущена при 150—
170° С
Закалена с 860° С и отпущена
при 500—590э С с охлаждением
в масле или воде
Закалена с 820—840° С в
масле и отпущена при 300—350° С
Механические свойства, не менее
а , Н/мм*
600
950
в, %
15
12
л
ан>
Н-м/сма
90
100
HRC 57-59
ИВ, Н/мм*
1700—3020
2690-3210
Примечание. Хромистые стали 40Х, 45Х, 50Х относятся к дешевым
конструкционным материалам С увеличением углерода в \\\\\ повышается пгючно<.ть, но снижается
пластичность и вязкость, повышается порог хладноломкости. Хромистые стали склонны к
отпускной хрупкости, устранение которой требует быстрого охлаждения с температуры
высокого отпуска Стали прокаливаются на глубину \Ь-*-2Ь мм и применяются для деталей
небольшого сечения. При этом стали 45Х и 50Х из-за невысокой вязкости рекомендуются
для изделий, работающих без значительных динамических натрусок При работе в условиях
трения или износа детали из хромистых сталей подвергаются цианированию.
8

щихся цементации, а также деталей б^з цементации в термически обработанном
состоянии с ав = 600—650 Н/мм2, закаливается в масле, может заменять стали
13Н2А и 12ХНЗА. Интервал температуры ковки 800—1150° С
Термическая обработка: температура нормализации и отжига 880—900° С.
высокого отпуска 700dzlO°C закалка с 880±10° С в масле, отпуск при 480—540° С,
Режим цементации* цементация при 900—920° С, закалка с 880±ЮСС в
масле, закалка с 780±10°С в масле, отпуск при 150—170° С с охлаждением на
воздухе.
Сталь 3SXA (0,34—0,42% С, 0,8—1,1% Сг) имеет высокую прочность
и вязкость, закаливается в масле, обладает хорошей прокаливаемостью,
применяется для изготовления механически обрабатываемых деталей, подвергаемых
закалке с отпуском (стаканов, втулок, винтов, шестерен; болтов, шпилек гаек
и др.). Интервал температуры ковки 800—1140° С.
Термическая обработка: температура отжига, нормализации и закалки
850±10°С, закалочная среда —масло, отпуск при 500—660° С с охлаждением в
масле или воде, так как сталь подвержена отпускной хрупкости. Рекомендуемые
температуры отпуска- для деталей с 0Е = 7ОО—900 Н/мм2—640—660° С, аъ —
=900—1100 Н/мм2 — 580—600* С и ов = 1100—1300 Н/мм2 — 500—520° С В
качестве предварительной термической обработки желателен отжиг при 850° С или
отпуск при 650—680° С (для прутков), нормализация с 850—890° С или
нормализация и отпуск (для поковок).
Сталь ШХ15 (1,0% С, 1,5% Сг) применяется для изготовления шариков,
роликов и колец подшипников качения Перед изготовлением этих деталей сталь
проковывают, чтобы разрушить карбидную сетку, затем подвергают
предварительной термической обработке на сфероидизацию при температуре 680—690° С.
В результате карбиды приобретают зернистую форму, что повышает твердость
и сопротивляемость истиранию. После закалки и низкого отпуска сталь
приобретает структуру мартенсита с карбидами.
Хромомолибденовые стали. Сталь 20ХМА (0,15—0,25% С, 0,8—1,1% Сг,
0,15—0,25% Мо) имеет повышенную прочность, высокою вязкость и отлично
сваривается, часто применяется как присадочный материал при газовой, дуговой
и атомно-водородной сварке деталей из сталей 30ХГСНА и ЗОХГСА и 25ХГСА,
обрабатываемых на о"в>900 П/мм2. Термическая обработка: температура
нормализации, высокого отжига, закалки 890±Ш°С, температура низкого отжига
700zbl0°C, закалка в масле
Сталь 35ХМФА (0,30—0,38 С, 1,0—1,3% Сг, 0,1—0,2% V, 0,2—0,3% Мо)
обладает высокой прочностью, применяется в термически обработанном состоянии
для изготовления деталей воздушных винтов, коленчатых валов маломощных
двигателей и других деталей Интервал температуры ковки 1200—800° С.
Термическая обработка: отжиг при 880° С, нормализация при 930—970° С, закалка с
900° С в масле. Предварительная термическая обработка: отжиг при 880° С или
отпуск при 650—680° С (для прутков), нормализация при 930—970° С и отпуск
{для поковок).
Хромованадиевые стали. Сталь 40ХФА '(0,37—0,45% С, 0,8—1,1% Сг,
0,1 0,2% V) имеет высокую прочность, небольшую прокаливаемость, подвержена
отпускной хрупкости, применяется в термически обработанном состоянии для
изготовления деталей воздушных винтов: втулок, кронштейнов, траверс, болтов,
а также для изготовления деталей, подвергающихся азотированию. Интервал
температуры ковки 1140—800° С. Термическая обработка- отжиг и нормализация
при 850—890° С, закалка при 880° С, отпуск при 620—680° С с охлаждением
в воде. Предварительная термическая обработка- отжиг при 850—890° С или
отпуск при 650—680°С (для прутков), нормализация при 850—890°С или
нормализация с отпуском (для поковок).
Сталь 50ХФА (0,47-0,55% С, 0,75-1,1% Сг, 0,15-0,25% V) имеет высо
кую прочность и предел упругости, применяется для изготовления ответственны\
яЕгЕп» Термическая обработка: температура закалки, нормализации и отжига
оои±10 С в масле, отпуск пружин при 370—460° С в соляной ванне в течение
с мин.
Хромоникелевые стали (табл ! 2). Хром и никель при одновременном их
введении оказывают благоприятное влияние на свойства стали Они получают
высокую прочность, твердость, достаточную вязкость и пластичность.

Таблица 1.2
Механические свойства хромоникелевых сталей
Марка
12ХНЗА
12Х2Н4А
20ХНЗА
Состояние
Закалена с 860° С в масле,
затем вторично закалена с
780—810° С в масле и отпущена
при 150—170° С
Закалена с 760—780° С в
масле и отпущена при 150—
170° С
Закалена с 820—840° С в
масле и отпущена при 400—
250° С с охлаждением в масле
Механические свойства, не менее
jb, Н/мм«
950
1000
5, %
12
12
а
н»
Н-м,'см*
120
100
ИBt Н/мч3
2770—3750
2930—3870
Примечание. Хромоникелевые стали, например 40XHt 45ХН, 50ХН, обеспечивают
высокий комплекс механических свойств в сечениях 40—50 мм. Из-за присутствия никеля
эти стали в отличие от хромистых имеют более высокий температурный запас вязкости
и меньшую склонность к хрупкому разрушению. Они применяются для ответственных
деталей, работающих при повышенных динамических нагрузках.
Сталь 13Н2А (0,10—0,16% С, 0,2—0,5% Сг, 1,7—2,2% Ni) цементируется,
закаливается в масле, применяется для изготовления деталей с повышенной
прочностью сердцевины. Интервал температуры ковки 1150—800° С. Предварительная
термическая обработка: нормализация при 880—920е С или нормализация и
отпуск (для поковок), отжиг при 860°С или отпуск (для прутков). Цементация
при 900—920° С. Окончательная термическая обработка: закалка с 860±10°С
в масле, закалка с 780—810° С в масле, отпуск при 150—170° С.
Сталь 12ХНЗА (0,10—0,16% С, 0,6—0,9% Сг, 2,75—3,25% Ni)
цементируется, имеет высокую прочность, подвержена отпускной хрупкости, применяется
для изготовления деталей, подвергающихся цементации и испытывающих
повышенные напряжения и динамические нагрузки (шестерен, поршневых колец,
распределительных и других валиков, осей, роликов, винтов). Интервал температуры
ковки 1160—800°С. Предварительная термическая обработка: нормализация при
840—880° С или нормализация и отпуск (для поковок) и отжиг или отпуск (для
прутков). Цементация при 900—920°С. Окончательная термическая обработка:
закалка с 860° С в масле, закалка с 780—810° С в масле, отпуск при 150—170° С
в течение 3 ч.
Сталь 12Х2Н4А (0,10—0,15% С, 1,25—1,75% Сг, 3,25—3,75% Ni)
цементируется, имеет высокую прочность и вязкость, закаливается в масле, склонна к
отпускной хрупкости, применяется для изготовления ответственных
цементируемых деталей, испытывающих повышенные напряжения и динамические нагрузки
(валиков, шестерен, осей, соединительных втулок, сателлитов, редукторов
шестерен распределения, пальцев поршней и др.). Ее рекомендуется заменять сталью
12ХНЗА. Интервал температуры ковки 1180—800° С. Предварительная
термическая обработка: нормализация при 840—880°С или нормализация и отпуск с
650° С. Цементация при 900—920° С. Окончательная термическая обработка:
закалка с 760—800° С в масле, отпуск пои 150—170° С.
Сталь 20ХНЗА (0,17—0,25% С, 0,6—0,9% Сг, 2,75—3,25% Ni)
закаливается з масле, после термической обработки имеет высокую прочность в
сочетании с достаточно большой вязкостью; склонна к отпускной хрупкости (можно
заменять сталью 38ХА). Интервал температуры ковки 1160—800° С.
Предварительная термическая обработка: для прутков — отжиг при 840° С или отпуск при
650—680° С, для поковок — нормализация с 840-880° С и отпуск. Окончательная
термическая обработка: закалка с 820—840° С в масле или теплой воде, отпуск
при 100—500° С с охлаждением в масле или теплой воде.
10

Сталь 37ХНЗА (0,35-0,40% С, 0,30-0,60% Мп, 0,17-0,37 Si, 1,05-
I 35% С г 2,75—3,15% Ni) применяется для изготовления шестерен, шпилек,
валиков и др.' Механические свойства после закалки и отпуска: ав^1Ю0—
1200 Н/мм2, 6=10%, йя^70 Н-м/см2.
Хромоникелетитановые стали. Сталь 1Х18Н9Т (ЭЯ1Т) (0,14% С, 17—
20% Сг до 0,8% Ti) обладает высокой пластичностью после закалки, хорошо
сваривается всеми видами сварки, упрочнение достигается путем нагартовки
закаленной стали, применяется для изготовления деталей с повышенной
коррозионной стойкостью (деталей крепления и элементов конструкции ТРД, работающих
в условиях высокого нагрева): гаек, болтов, шпилек, втулок, фланцев, патрубков,
реактивных конусов.
Термическая обработка: закалка с 1100—1150 С в воде (для прутков), с
1050—1100°С в воде или на воздухе (для лент).
Сталь Х20Н80Т (19—23% Сг, ^40% Ti и более 75% Ni) в закаленном
состоянии обладает высокой пластичностью, хорошо сваривается контактной
сваркой, удовлетворительно — газовой и атомно-водородной; применяется для
изготовления жаровых труб ТРД. Термическая обработка — закалка с 1050° С.
Хромоникелемолибденовые (вольфрамовые) стали. Сталь 18ХНВА (0,14—
0,21% С, 1,35—1,65% Сг, 4,0—4,5% Ni, 0,8—1,2% W) цементируется,
закаливается па воздухе, подвержена отпускной хрупкости, вследствие чего при отпуске
требуется быстрое охлаждение, применяется для изготовления ответственных
цементируемых и нецементируемых деталей, испытывающих высокие напряжения
и динамические нагрузки (коленчатых валов, валов редукторов, турбин и
компрессоров, цапф, ответственных болтов и шпилек, шестерен, шатунов).
Предварительная термическая обработка: нормализация при 920—980° С
и отпуск (для поковок и прутков). Цементация при 900—920° С.
Окончательная термическая обработка: закалка с 950° С на воздухе, закалка с 850—860° С
на воздухе и отпуск при 150—170° С, закалка с 860—870° С на воздухе и отпуск
при 150—170° С, закалка с 860—870° С в масле и отпуск при 525—575° С в воде
или масле.
Сталь 25ХНВА в отличие от стали 18ХНВА содержит больше углерода
(от 0,21—0,28% С)т обладает высокой прочностью, закаливается на воздухе,
склонна к отпускной хрупкости, применяется для изготовления деталей,
испытывающих высокие напряжения и динамические нагрузки. Рекомендуется заменять
сталями 18ХНВА и 40ХНМА.
Предварительная термическая обработка: нормализация с 930—970° С и
отпуск. Окончательная термическая обработка: закалка с 850°С в масле, отпуск
при 520—600° С с охлаждением в масле или воде.
Сталь 40ХНМА (0,36—0,44% С, 0,6—0,9% Сг, 1,25—1,75% Ni) имеет
высокую прочность, применяется для изготовления деталей, испытывающих высокие
напряжения и динамические нагрузки (коленчатых валов, валов винтов, турбин,
компрессоров, цапф, муфт, шестерен, рессор, шатунов, нагруженных болтов,
шпилек, деталей винта и др.).
Предварительная термическая обработка: для прутков — отжиг при 840—
880° С или отпуск при 650—680° С, для поковок —нормализация с 840—880° С
и отпуск. Окончательная термическая обработка: закалка с 850° С в масле, отпуск
на требуемую твердость (550—600° С при /?С=31— 37, 0В = 1000—1150 Н/мм2
и 575—625° С при /?С=35—40, ав= 1100—1250 Н/мм2).
Хромоникелевые коррозионностойкие (нержавеющие) стали (табл. 1.3)
обладают высоким сопротивлением коррозии при воздействии воздуха, воды,
растворов кислот, солей. Легирование стали большим количеством хрома или хрома
и никеля сообщает ей высокое сопротивление коррозии.
Сталь 1Х17Н2 (ЭИ268) «0,17% С, <0,8% Si, 0,3-0,8% Мп, 16-18% Сг,
1,5—2,5% Ni) имеет высокую жаростойкость, хорошо сваривается. Детали после
сварки подлежат обязательной термической обработке.
Из стали изготавливают: кожухи и жаровые трубы камер сгорания, корпусы
компрессоров, сопловые аппараты, лопатки и диски компрессоров и другие детали.
Термическая обработка: закалка с 1050° С в масле, отпуск при 275—350°С
Сталь Х18Н9 «0,14% С, <2,0% Мп, <0,8% Si, 17-20% Сг, 8—11% Ni)'
устойчива против окисления в воздушной среде при температуре до 850° С, а в
атмосфере продуктов сгорания — до 750° С. Для получения структуры
однородного аустенита она подвергается закалке с 1100—1150° С. После такой термичс-
11

Таблица 1.3
Химический состав и химические свойства хромоникелевых корроэионностойких
сталей (ГОСТ 5632—72)
Марки сталей
04Х18Н10
08Х18Н10
08Х18Н10Т
12Х18Н10Т
12Х18Н9
17Х18Н9
12Х21Н5Т
09X15Н8Ю
с, %
<0,04
<0,08
<0,08
<0,12
<0,12
0,13-0,21
0,09-0,14
<0,09
Сг, %
17—19
17—19
17—19
17—19
17—19
17—19
20-22
14-16
Ni, %
9-11
9-11
9-11
9-11
8—10
8-10
4,8-5,8
7,0-9,4
Ti, %
0,25
—
0,6
0,7
0,25-0,50
0,70—lf3Al
а„, Н/мм*
500
520
520
520
550
600
950
1200-1900
в, %
45
45
40
40
35
35
4—12
10-3
Примечай ия. 1. Термическая обработка- первых шести марок стали — закалка от
1050—ИС0Э С; марки 12X21Н5Т — закалка от 950—1000° С, старение при 500° С; марки
09X15Н8Ю — закалка от 975° С, обработка холодом — 70° С, старение при 365° С и закалка
от 975° Ct обработка холодом —70° С, холодная прокатка 25%, старение при 475° С.
2. Стали 04Х18Н10, 08Х18Н10, 08X18НЮТ и 12Х18НЮТ вследствие малого содержания
углерода и дополнительного легирования титаном не склонны к межкристаллитной
коррозии. Такие стали называются стабилизированными. Стали поставляются в закаленном
состоянии. Их можно использовать при нагреве до 600° С в агрессивной среде и сваривать.
Стали 12Х18Н9 и 17X18Н9 склонны к межкристаллитной коррозии, поэтому после
закалки их нельзя нагревать выше 400° С, в частности, нельзя сваривать. Эти стали
поставляются в закаленном, а также в наклепанном состоянии с пределом прочности ов =
■=1000—1200 Н/мм* и 6=20—10%.
ской обработки она более стойка против коррозии к наиболее пластична, но
имеет низкую прочность. Обычно холодной деформацией удается повысить ее
предел прочности. Сталь поставляется в виде листов, труб, лент, применяется для
изготовления деталей и элементов летательных аппаратов из холоднокатаных
листов или лент, соединяемых сваркой. Рабочие температуры не должны
превышать 500° С.
Сталь 2Х13Н4Г9 (0,15—0,30% С, 8—10% Mn, <0,8% Si, 12—14% Сг,
3.7—5,0 Ni) содержит пониженное количество хрома и никеля, которые частично
заменены менее дефицитным марганцем, поставляется в виде прутков, листов,
ленты, проволоки, применяется для изготовления элементов конструкции
самолета, нагревающихся при работе не выше 500° С, например деталей крыла,
фюзеляжа, противопожарных перегородок и др.
Сталь Х18Н9Т (^0,12% С, ^2,0% Мп, ^0,8% Si, 17—19% Сг, 8,0—
9,5 Ni, ^0,7% Ti) устойчива против окисления на воздухе и в атмосфере с
коррозионной стойкостью после закалки. Допускаются глубокая вытяжка и
другие виды холодной штамповки*
Пластической деформацией сталь упрочняется до Оц^ЮОО—1300 Н/мма
с сохранением хорошей пластичности, хорошо сваривается всеми видами сварки,
поставляется в виде прутков, листов, профилей, труб, колец, бандажей,
применяется для изготовления деталей ГТД: конусов, выхлопных труб, реактивных
насадок и сварных соединений изделий, работающих в условиях влажной
среды.
Сталь Х15Н9Ю (0,05—0,09% С, ^0,7% Мп, ^0,7% Si, 14,8—16,5% Сг,
7,0—9,4% Ni, 0,9—1,4% Al) является сталью полуаустенитного класса.
Химический состав ее подобран так, что мартенситная точка находится около нуля
градусов. После нормализации с 1000° С она приобретает структуру нестабильного
аустенита. В этом состоянии она обладает наибольшей пластичностью и легко
обрабатывается давлением. При деформации сталь быстро нагартовывается. Для
смягчения между операциями нагартовки рекомендуется промежуточный отжиг
Она хорошо сваривается аргонно-дуговой, точечной и роликовой сваркой, может
обрабатываться резанием.
12

1.5, Характеристика углеродистой стали
и влияние на нее примесей
Определение стали по углероду. Углеродистой сталью называется сплав
железа с углеродом, содержащий от 0,01 до 2% углерода, и с примесями
марганца (0,3—0,9%), кремния (0,15—0,35%), серы (до 0,06%) и фосфора (до 0,07%).
При этом главной составляющей, определяющей свойства стали, является
углерод.
Значительное влияние на качество стали оказывают также содержащиеся
в стали газы — кислород, азот и водород.
По содержанию углерода различают сталь низкоуглеродистую (до 0,25%
углерода), среднеуглеродистую (от 0,25 до 0.6% углерода) и высокоуглеродистую
(от 0,6 до 2% углерода).
Воздействие примесей на свойства стали. Углерод С чаще находится
в стали в виде химического соединения FeeC, называемого цементитом. С
увеличением количества углерода до 1,2% твердость, прочность и упругость стали
возрастают, пластичность, сопротивляемость удару, обрабатываемость и
свариваемость ухудшаются.
Марганца в обыкновенной углеродистой стали содержится до 1%. Его
вводят при раскислении жидкой стали ферромарганцем, что повышает прочность
стали.
Кремни й вводят в сталь как активный раскислитель, восстанавливающий
железо из окислов и способствующий получению плотного слитка. В
мартеновской стали содержится 0,12—0,35% кремния, а в бессемеровской — 0,1—0,35%-
Пониженнное содержание кремния указывает на недостаточную раскисленность
стали.
Сера находится в стали в виде сульфида железа FeST относится к вредным
примесям, повышает хрупкость стали при высоких температурах
(красноломкость), но она увеличивает истираемость стали, понижает сопротивление
усталости и уменьшает коррозионную стойкость. В углеродистой стали серы
допускается не более 0,06—0,07%.
Фосфор — вредная примесь, образует с железом кристаллы химического
соединения FeP, растворимые в железе и очень хрупкие. Они располагаются по
границам зерен, резко ослабляя связь между ними, вследствие чего сталь
приобретает высокую хрупкость в холодном состоянии (хладноломкость).
В мартеновской стали содержится до 0,04—0,05% фосфора, а в
бессемеровской— до 0,075—0,085%. Сера и фосфор, являясь вредными примесями, в то же
время улучшают обрабатываемость стали на металлорежущих станках.
Газы в стали (кислород, азот и водород) ухудшают ее качество.
Кислород и азот снижают ударную вязкость и прочность металла, а водород —
прочность, относительное удлинение и сужение стали.
Классификация стали. По применению углеродистую сталь разделяют на
конструкционную, инструментальную и сталь специального назначения, а по способу
выплавки, от которого зависит качество металла, — на сталь обыкновенного
качества, качественную и высококачественную.
Сплав. Сплавом называется сложное металлическое тело, состоящее из двух
и более элементов, полученное их сплавлением, спеканием или другими методами.
Металлические сплавы состоят из металлов, но могут содержать и
неметаллические элементы; однако в этом случае обязательно сохранение сплавом свойств,
присущих металлам. Сплавы отличаются от механических смесей и химических
соединений.
Ь6, Классификация и маркировка углеродистой
и легированной стали
Наименование сталей. Стали классифицируются по следующим признакам:
способу производства, химическому составу, назначению, структуре и качеству.
По способу производства различают стали: мартеновскую;
бессемеровскую, или томасовскую; электросталь; тигельную.
13

По химическому составу стали могут быть углеродистыми и
легированными.
По назначению стали подразделяются на конструкционную,
инструментальную и с особыми свойствами. В группу конструкционной стали входят марки,
применяемые при производстве деталей машин и в строительстве. К
инструментальным относят стали, применяемые при производстве режущего, измерительного
и штампованного инструмента.
Сталь с особыми свойствами используют главным образом в тех
отраслях производства, где требуются особые физические или механические
свойства материала. Например, нержавеющая сталь применяется в
авиамашиностроении, жаропрочная — в производстве ГТД и ЖРД.
Классы стали по структуре. В основу классификации положена
характеристика структуры стали, образующейся при нормализации образца диаметром
25 мм. По этому признаку сталь имеет следующие классы: перлитный, аустенит-
ный, феррнтный, мартенситный, карбидный. Л\ог\т быть и промежуточные классы.
К перлитному классу относится вся углеродистая сталь, а также
легированная при суммарном содержании легирующих элементов до 6—7%.
К аустенитному классу относятся стали с большим количеством
(до 30%) легирующих элементов, снижающих критические точки Aci и Асз
(никель, марганец и др.)> а также сложнолегированная сталь, содержащая никель,
хром и Другие элементы. Массовая доля углерода в такой стали колеблется
в широких пределах.
К ферритному классу относится сталь, легированная большим
количеством элементов, повышающих критические точки Aci и Ас3 (хром, кремний
и др.) - Содержание в ней углерода незначительно.
К марте и сит и ому классу относится сталь, легированная большим
количеством элементов (хромом, никелем и др.). Массовая доля углерода в ней
повышается.
К карбидному классу относится сталь, содержащая большое
количество элементов, образующих с углеродом стойкие карбиды (хром, вольфрам,
ванадий п др.) при наличии большого (около 1%) количества углерода.
Качество стали. При классификации стали по качеству учитывается главным
образом содержание в стали вредных примесей — серы и фосфора, — а также
метод выплавки. Наименьшее количество вредных примесей содержит
высококачественная сталь, в которой серы и фосфора не более 0,05%. В стали
обыкновенного качества массовые доли серы и фосфора могут доходить до 0,1%.
Таблица 1.4
Окрасочная маркировка сортового проката стали
Группа сталей
Хромистая
Марганцовистая
Хромомарганцовая
Хромокремнистая
Хромомолибденовая и хромомолибде-
нованадиевая
Хромованадиевая
Н икел ь м о л ибденов ая
Хромоникелевая и хромоникелевая с
бором
Хромокремнемарганцовая
Хромоникельмолибденовая
Хромоалюминиевая и хромоалюминие-
вая с молибденом
Цвет окраски прутков
Зеленый + желтый
Коричневый + синий
Синий + черный
Синий + красный
Зеленый 4- фиолетовый
Зеленый + черный
Желтый -f фиолетовый
Желтый + черный
Красный + фиолетовый
Фиолетовый + черный
Алюминиевый
Примечание. Цвет краски для маркировки стали других групп устанавливается
соглашением сторон заказчика и поставщика.
14

Маркировка углеродистой стали. Сталь обыкновенного переплава согласно
ГОСТу обозначается путем сочетания букв и цифр. Буква указывает на способ
приготовления стали: М —сталь мартеновская, Б —сталь бессемеровская. Цифра
обозначает примерный предел прочности стали, увеличенный в 10 (100) раз.
Так например МСт4 —сталь мартеновская обыкновенного качества, значение
предела прочности 40—50 кгс/мм2 (400—500 Н/мм2), или БСтЗ — сталь
бессемеровская обыкновенного качества, предел прочности 30—40 кгс/мм2 (300—
400 Н/мм2). . л
При маркировке углеродистых качественных сталей цифра обозначает
среднюю массовую долю углерода в сотых долях процента. Так, сталь 20
—качественная углеродистая сталь, содержащая в среднем 0,20% углерода, или сталь
45 — качественная углеродистая сталь, содержащая в среднем 0,45% углерода.
Часто прокат стали маркируется окраской (табл. 1.4).
1.7. Характеристика конструкционной стали, ее группы,
марки и применение
Конструкционной углеродистой называется сталь, содержащая углерода до
0 65—0,85%. Она идет на изготовление деталей и металлических конструкций,
обладает повышенной прочностью, хорошо сопротивляется удару и в то же
время превосходно обрабатывается. По качественным показателям конструкционная
углеродистая сталь делится на сталь обыкновенного качества и сталь
качественную.
Сталь обыкновенного качества (ГОСТ 380—71) идет на
строительные конструкции, крепежные детали, листовой и профильный прокат,
заклепки, трубы, арматуру, проволоку и др.
Качественную сталь применяют: для деталей, требующих высоких
пластичности и сопротивления удару; для деталей, работающих при повышенных
давлениях; для зубчатых колес, труб, болтов; для деталей, подлежащих
цементации; для сварных изделий.
По степени раскисления сталь обыкновенного качества может быть:
кипящая, полуспокойная и спокойная, а в обозначения марок стали добавляются
индексы: для кипящей стали — «кп», полуспокойной — «пс», спокойной — <ксп».
Группы назначения стали. В зависимости от назначения стали делятся на
три группы:
группа Л — сталь, поставляемая по механическим свойствам;
группа Б — сталь, поставляемая по химическому составу;
группа В — сталь, поставляемая по механическим свойствам с
дополнительными требованиями по химическому составу.
Марки сталей. Сталь группы А изготовляют следующих марок: Ст.1,
Ст.2, Ст.З, Ст.4, Ст.5, Ст.6, Ст.7.
Сталь марок Ст.1, Ст.2, Ст.З, Ст.4 всех групп может быть: кипящая,
полуспокойная и спокойная, марок Ст.5, Ст,6, Ст.7 — полуспокойная и спокойная. В этом
случае к обозначению этих сталей добавляются соответствующие индексы.
Сталь группы Б изготавливают следующих марок:
мартеновская —МСт.1, МСт.2, МСт.З, МСт.4, МСт.5, МСт.6 и МСт.7;
конверторная — КСт.0. КСтЛ, КСт.2, КСт.З, КСт.4, КСт.5, КСт.6 и КСт.7;
бессемеровская —БСт.0, БСт.З, БСт.4, БСт.5, БСт.6.
Сталь группы В изготавливают следующих марок:
мартеновская — ВМСт.2, ВМСт.3, ВМСт.4 и ВМСт.5;
конверторная — ВКСт.2, ВКСт.З, ВКСт.4 и ВКСт.5.
Прочность и пластичность. Чем больше цифра при буквах Ст., тем тверже
и прочнее сталь. Так, например, сталь марок Ст.1, МСт.1, Ст.2 и М.Ст.2 —самая
мягкая, пластичная, с высоким процентом относительного удлинения и сужения;
Ст.З и Ст.4 — сталь средней твердости и прочности, а Ст.5, Ст.6 и Ст.7 —
наиболее твердая и прочная конструкционная сталь. Так, предел прочности у стали
марок Ст.1 и Ст.2 —320—400 Н/мм2, у стали Ст.З —380—400 Н/мм2, у Ст.4 —
420—500 Н/мм2, у Ст.7—700—760 Н/мм2.
Относительное удлинение у стали Ст.1 и Ст.2—28—31%, у Ст.4—19—24%,
У СТ.7^9—11%. У
15

Применение отдельных марок обыкновенной конструкционной углеродистой
стали:
Ст.1, МСт.1, КСт.1 —заклепки, листовая сталь, котельная сталь;
Ст.З, МСт.З, БСт.З, КСт.З — винты, болты, заклепки, шпильки;
Ст.4, МСт.4, БСт.4, КСт,4 — зубчатые колеса, фланцы;
Ст.5, МСт.5, БСт.5, КСт.5 — валы, оси, растяжки, пальцы;
Ст.6, МСт.б, КСт.6 — рельсы, бандажи, шпиндели, кулачки;
Ст.7, МСт.7, КСт.7 — рессоры, пружины.
Группы и марки качественной конструкционной стали. Качественную
конструкционную углеродистую сталь поставляют по химическому составу и
механическим свойствам, предусмотренным ГОСТ 1050—74, и ее делят на две группы з
группа I — с нормальным содержанием марганца;
группа II — с повышенным содержанием марганца.
Марки конструкционной стали:
группа 1 — 05 кп, 08кп, 0, 8, 10 кп, 10, 15 кп, 15, 20 кп, 20, 25, 30, 35, 40, 45,
50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85;
группа II — 15Г, 20Г, 25Г, ЗОГ, 35Г, 40Г, 45Г, 50Г, 60Г, 65Г, 70Г.
В марке стали двухзначные числа показывают среднее содержание углерода
в сотых долях процента, а буква Г обозначает повышенное содержание марганца.
Марки кипящей стали имеют индекс «кп».
Так, например, в стали 15 углерода содержится в среднем 0,15% (от 0,1 до
0,2%), серы — 0,04% и фосфора 0,04%. Кроме того, в качественной стали
содержится хрома до 0,24—0,25% и никеля до 0,25%.
L7.L Механические свойства и применение сталей
Стали марок 05 кп и 08 кп характеризуются высокой пластичностью
в холодном состоянии и применяются для глубокой вытяжки при холодной
штамповке.
Стали марок 10, 15 и 20 имеют высокую пластичность, хорошо
свариваются, куются, штампуются, однако прочность их недостаточно велика; из
таких сталей изготовляют мелкие детали простой формы оси, валики, шпильки,
гайки, втулки, трубы. Возможна цементация (науглероживание).
Стали марок 25, 30 и 35 после термической обработки идут на
изготовление деталей, испытывающих небольшие нагрузки: валики, шайбы, штифты,
оси, соединительные муфты, цилиндры, прессы, болты, гайки и др.
Стали марок 40, 45 и 50 — среднеуглеродистые; идут на изготовление
деталей, требующих высокой прочности или высокой поверхностной твердости,
а также деталей средненагруженных и не подвергающихся в работе истиранию.
Из них делают гайки, шатуны, тяги, рычаги. Стали закаливаемые,
свариваемость их невысокая. Особенно широко применяется сталь 45, из которой
изготавливаются коленчатые валы, поршневые пальцы, шатуны, втулки и другие
детали.
Высокоуглеродистые стали марок 55, 60, 65 и 70
характеризуются высокой прочностью и твердостью и идут на изготовление валов,
штоков, проволоки тросов и др.
Сталь с повышенным содержанием марганца обладает более высокой прока-
ливаемостью и износоустойчивостью. Ее назначение примерно такое же, как
и стали с нормальным содержанием марганца.
В табл. 1.5 приводятся химический состав и механические свойства
некоторых конструкционных углеродистых
сталеfills етом каления называется цвет раскаленной стали, видимый в темноту.
Каждому цвету каления соответствует определенная температура в градусах
Цельсия: темно-коричневый — 530—580; коричнево-красный — 580—650; темно-
красный — 650—730; темно-вишнево-красный — 730—770; вишнево-красный —
770—800; свстло-вишнево-красный— 800—830; светло-красный — 830—900;
оранжевый — 900—1050; темно-желтый — 1050—1150; светло-желтый — 1150—1250;
ослепительно-белый— 1250—1300.
16

Таблица 1.5
Химический состав и механические свойства конструкционных углеродистых
сталей
Марка
стали
08
10
20
25
30
40
45
50
0,05-
0,07-
0,17-
0,22-
0,27-
0,37-
0,42-
0,47-
Химический состав, %
С
-0,12
-0,14
-0,24
-0,30
-0,35
-0,45
-0,50
-0,55
Мп
s
1
0,35-0,65 0,17-
0,35-0,65
0,35—0,65
0,5 —0,8
0,5 -0,8
0,5 -0,8
0,5 -0,8
0,5 -0,8
0,17-
0,17-
0,17-
0,17-
0,17-
0,17-
0,17-
-0,37
-0,37
-0,37
-0,37
-0,37
-0,37
-0,37
-0,37
Механические свойова
V
Н/мм3
330
340
420
460
500
580
610
640
г'
Н/ич*
200
210
250
280
300
340
360
380
б. %
33
31
25
23
21
19
16
14
^ %
60
55
55
50
50
45
40
40
Цвета побежалости. Цветами побежалости называются радужные цвета,
возникающие в результате появления тонкого слоя окислов на чистой поверхности
углеродистой стали при нагреве ее на воздухе. Они меняются в зависимости от
температуры нагрева в градусах Цельсия: светло-желтый — 220;
соломенно-желтый — 240; коричнево-желтый — 256; красно-коричневый — 265; пупурно-красный—
275; фиолетовый — 285; васильково-синий — 295; светло-синий — 315; серый —
330; черный 420.
На легированных сталях цвета побежалости возникают при более высоких
температурах.
1.8. Немагнитные стали и чугуны
Немагнитные стали отличаются высокой прочностью и невысокой стоимостью.
Для этого используют стали, имеющие при обычной температуре структуру
немагнитного аустенита (твердые растворы на основе у-железа).
Получение аустенитной структуры возможно при легировании железа
элементами, увеличивающими устойчивость решетки у~железа: Мп (10—15%) или
Ni (22—25%).
Распространенные немагнитные стали и чугуны. Одна из наиболее
распространенных немагнитных сталей 30Х2Н24Г (0,3% С; 2% Сг; 24% Ni; 1% Мп)
характеризуется следующими данными: а* = 65 МПа (650 кгс/мм2); 6 = 35%.
Если требования к механическим свойствам не очень высоки, то
целесообразнее использовать чугуны как более дешевые литейные материалы. Большим
достоинством чугунов является высокое удельное электрическое сопрошвление
(1,0—1,5 мкОм-м).
Наиболее распространенный никельмарганцовын чугун имеет следующий
состав и свойства: 2,6—3% С, 2,5% Si, 6% Мп, 10% Ni, ц = 1,03; р-1,4 мкОм-м;
ов=200 МПа (20 кгс/мм2).
Немагнитные стали и сплавы относятся к группе пара- и диамагнитных
материалов с магнитной проницаемостью не более 1,5 Гс/Э. Подобными свойствами
обладают пластмассы, цветные металлы и др. Немагнитные стали дешевле,
прочнее и имеют меньшие потери при пер ем агиичив а шш, чем цветные металлы,
и поэтому находят широкое применение.
17

Таблица 1.6
Технические характеристики для материалов авиационных ГТД
Название детали, узла
Материал и условие применения
Общие рекомендации
1.10J Материалы для деталей осевых компрессоров
Входные устройства
Колеса отдельных ступеней
Рабочие лопатки
При t
500° С
(250° С применяют листовой дюралюминий, при
t<500° С —листовой титановый сплав, при t>500r С—
нержавеющую сталь Х18Н9Т
При температуре нагрева колес до 200° С используют
магниевые сплавы, до 250° С — алюминиевые, до 450—550° С —
титановые. Используются также стали: до 450° С — обычные,
выше 450° С — жаропрочные.
Марки теплостойких алюминиевых сплавов АК2, АК4-1,
ВД17; титановых сплавов ВТЗ-1 (до 450—500°С), ВТ10 до
500—550° С; сталей 0XH3M, 30ХГСА, 18ХНВА, 40ХНВА,
13Х14ВФРА
Последняя марка стали применяется для последних
ступеней компрессора при температуре нагрева до 500° С
Если температура не превышает 250° С, то применяют
сплавы АК4-1 или ВД17 При такой температуре могут
применяться стеклопластики, при температуре до 450—550° С —
титановые сплавы, ВТ8-1, ВТ8, ВТ 10 и хромистые стали
13Х12ПВМФЛ (ЭИ961), 13Х14ПВВФРА (ЭИ736), Х17Н2
(ЭИ268) и 51ЗЛ (ЭИ736Л).
Механические качества этих сталей указаны в табл. 1.9.
Выбор материала
определяется температурой
нагрева
Во всех случаях
колеса штампуются и
обрабатываются механически
Механические качества
и предел ползучести
материалов приводятся в
табл. 1.7 и 1.8
Однако рекомендуется
на первых ступенях
компрессора применять
стальные лопатки, так
как во время работы
ГТД на земле
засасывается пыль, песок, снег,
лед, которые повреждают
лопатки и снижают их
усталостную прочность
Примечание, На рис. 1 2 приведены результаты испытаний на усталость компрессорных лопаток, выполненных из алюминиевого и
титанового сплавов и из стали, на которых была сделана насечка под углом 60° глубиной 1>3 мм.
Спрямляющие лопатки
Корпус компрессора
Вал компрессора и цапфа
Детали центробежного компрессора
Изготовляются из указанных выше марок алюминиевых и
титановых сплавов и стали
В зависимости от температурных условий корпус может
быть отлит из алюминиевого сплава АЛ4 или АЛ5 и упрочнен
термообработкой либо изготовлен сварным из листового
титанового сплава и стали
Для деталей осевых компрессоров, например для корпуса
переднего подшипника, применяют магниевые сплавы, при
условии если температура его ire превышает 200° С. При более
высокой температуре механические качества магниевых
сплавов резко ухудшаются.
Изготовляют из сплавов марок 18ХНВА, 30ХГСА, 40ХНМА,
12Х2Н4А, а детали воздушных уплотнений из мягкой
углеродистой стали 10, либо (при допустимой рабочей
температуре) из алюминиевых сплавов
Сталь 10 имеет высокую пластичность в отожженном и
нормализованном состоянии
Колесо и вращающийся направляющий аппарат изготовляют
из штамповок алюминиевых сплавов АК2, АК4 и ВД17, а
неподвижный направляющий аппарат—из листового
дюралюминия Д1. Отдельные части корпуса и диффузора отливают из
силуминов АЛ4 и АЛ5
Для больших скоростей полета, когда температура
направляющего аппарата и колеса может быть >250°С, колесо
изготовляют из титановых сплавов ВТЗ, ВТ 10, а неподвижный
направляющий аппарат — из листового титанового сплава
ВТЗ-1
Материалами для вала являются стали 18ХНВА, 12Х2Н4А,
40ХНМА
Спрямляющие лопатки
нагружены меньше, чем
рабочие. Поэтому
можно также применять
листовой дюралюминий Д1
и стали 20, ЗОХГСА,
Х17Н2
Детали подвергаются
механической обработке

Продолжение табл 1.6
L10.2. Материалы для деталей газовых турбин
Рабочие лопатки
Сопловые лопатки
Лопатки изготовляют из жаропрочных сплавов на никелевой
основе: ЭИ437Б, ЭИ617, ЭИ598, ЭИ867, ЖС6-К ЖСб-КП,
ЭИ929. Механические качества этих сплавов в зависимости от
температуры приведены в табл. 1.11
При увеличении температуры газов выше допустимых
применяют охлаждаемые лопатки или другие более жаропрочные
материалы (сплавы на молибденовой или ниобиевой основе).
Однако ниобиевый сплав без специальных покрытий
неработоспособен, так как при температуре выше 200° С насыщается
газами и интенсивно окисляется
На лопатки I ступени воздействуют высокие температуры,
поэтому их изготовляют из жаропрочных сталей на никелевой
основе (ЖСЗ, АЫВ-300 и ЖС6-К) и на кобальтовой основе
(ЛК4). Механические качества этих материалов приведены
в табл. 1.12
Башмаки для крепления сопловых
лопаток
Для сопловых лопаток II ступени турбины применяют
менее жаропрочные сплавы на никелевой основе ЭИ437А и ЛК4
(табл. 1.13)
Для сопловых лопаток III, IVt V ступеней ТВД применяют
хромоникелевую сталь Х23Ш8 (ЭИ417). Механические
свойства стали приведены в табл. 1.14. Остальные детали
соплового аппарата изготовляют из стали Х23Н18, Х18Н9Т
(ЭЯ1Т)
Изготовляют из сплава ЖСЗ и стали Х23Н18
Лопатки газовых
турбин работают в
тяжелых условиях и
испытывают высокие
переменные напряжения
растяжения и меньше
напряжения изгиба,
вызывающие усталость
материала. Температура нагрева
лопаток без воздушного
охлаждения 750—880° С
На лопатки и диски
компрессора и турбины
действуют большие
центробежные силы.
Например, центробежная сила
лопатки турбины
достигает 80—250 кН,
центробежная сила лопатки
сверхзвукового
компрессора 80—100 кН
Болты
Диски турбины
Корпус турбины
Вал турбины
Изготовляют из сталей ЭИ388, ЭИ-481 и др.
Выполняют из хромоникельмарганцовистой жаропрочной
стали ЭИ481, а при более высоком нагреве — из сплавов
ЭИ437Б, ЭИ698 и др.
Механические качества стали ЭИ481 приведены в табл. 1.14
Шпильки и гайки, стягивающие диски, изготавливают из
сплава ЭИ437Б, лабиринтные кольца уплотнения — из стали
ЭИ415
Изготовляют из сплава ЭИ961, ВЖ-102, ЭИ417, Х18Н9Т
(ЭЯ1Т), болты и гайки — из стали ЭИ388
Изготовляют из сплава 18ХНВА, 40ХНМА, 13Х14НВФРА
(ЭИ736)
Для недопущения
коррозии и «пригорання»
резьбу омедняют
1Л0Я* Материалы для деталей камер сгорания
Наружный кожух
Жаровая труба
При больших скоростях полета (М > 2) кожух нагревается
до 500° С; для изготовления применяют сталь Х18Н9Т (ЯIT)
или ВЖЮ2
Нагревается до 800—900° С. Применяют никслехромистые
сплавы Х20Н80Т (ЭИ602), ХН75МБТЮ (ЭИ602), ХН38ВТ
(ЭИ703), XHG0B (ЭИ868), ЭИ894, ХН70Ю (ЭИ652),
Х25Н16Г7АР (ЭИ835), Х24Н25Т (ЭИ813). Механические
свойства приведены на рис. 1.3
Для камер сгорания, работающих при температуре 900° С,
применяют сплавы Х20Н80Т (ЭИ435), ХН75МБТЮ (ЭИ602),
ХН38ВТ (ЭИ703), при температуре 950° С — ЭИ894 и при
температуре 950—1100* С — ХН60В (ЭИ868)
Материалы,
применяемые для изготовления
отдельных детален
камеры сгорания,
выбираются в зависимости от
температуры нагрева
деталей

to
ч
Ю
ев
О
Я
О
ч
О
О
с
а
CJ
О
К
о
S
о
к
с
о
и
га
(Я
ч
п
>>
зГ
ч
я)
Е-
1=1
X
«
an
n
"И
О
о
О, ^
5 K
£ о
то
Си
& £
СО Р}
ЬЙ Я
о я
к О
Ч 00
и и у
a s о,
& К и?
О „ О И сч
С, Е- Е Е
° И 5 Е Й
я
f-
э=
S
я
Я ^Ю CNJ
я . j
5 Й °
Ю
о
см
Й
Й
О
II II Л
о -г я
я о
со
X
CJ
С5
то
S о S
с 3 ]
Я Я i/S
_ So
СО
II
73
Н
Я
я
1Н-ГН О
с^ ч
'—■ о
f-c
С7> х;
^ К
X Он
о
о
я
я
ч
о
н
CQ
^
то
2
о ^
я
а
Si
со
оэ
s> *
•* то
я
й m
Я £
то
Ж Ч
^ о
й
я я
ЕС
Я к
ч
** СО
Я са
=5 Е-
то и
ь о
<-> С
о *Я
я с-,
Е о
о н
С- О
я ;d
су I-
то —
^ НЗ
а й
к я
О са
'*—^ ТО
—: сг ч
Си
- о S
Ч ^
\0 эЯ к
СЗ О -
н я
S rt g
К CJ ^
с
я
о о
Л Я
X Ч
Ч то
то со
Е- _
я 3
м
то
^.
СЧ
tc
S
о
«:
Сн
то
а
о
Я
^>
и-1
то ^
Я й>
то
CQ
м я S
о2§
я ^
ТО QJ
Я t^
>*3
§■«
СО
S
^ Si
CJ Я
*— t^ fj
В* С
О
л) ТО
sr id
О Я
н я
Си Я
о
о
S
3
О с.
ч
0J
Я
о
tt с ч
3
Е-
о
я
*Я g-
Пи Я
н Ч
CJ
UJ О-
о
я я
ч то
я н
О Ф
<и
н
то
U-,
я
3
Я
ш
я
то
С)
с
° S
н то
'—' О
о &,
о cto
га pa *
МО
ч .
то ч
CJ Я \о
Я Q,rt
^ £i ^
^ ^ ^
" ^" S3
й* гп ТО О О
ег<сэ1ль^
22
1.9. Свойства сплавов и их структура
Специфичность сплавов. Сплавы — это вещества, состоящие из нескольких
элементов, получаются сплавлением различных веществ в жидком состоянии, но
могут быть получены и в твердом состоянии за счет диффузии и путем
совместной* конденсации паров и другими способами. Сплавы широко используются,
так как комплекс их служебных и технологических свойств часто лучше,
чем у исходных химических элементов или соединений.
Сплавы могут быть прочнее или мягче, плавиться при более высоких или
более низких температурах, чем вещества, взятые для их приготовления. Так,
например, сплав ферромагнитных металлов железа и никеля (75% Fe и 25% Ni) —
ферроникель Н25 немагнитен при обычных температурах и наоборот, сплав
марганца, серебра и алюминия может быть ферромагнитным, хотя ни один из
сплавляемых элементов сам по себе неферромагнитен.
6tttHfmz
6fxff/cMi
6 & f кН/мм ^
<%58
X
%
*4J0
Число циклов
Рис. 1.2. Результаты испытании
на усталость стандартных и
надсеченных лопаток:
I — лопатка из алюминиевого сили-
ьа С1андартная; 2 — такая же ияп-
сеченная; 3 — лопатка из
титанового сплава стандартная; 4 —
такая же надсеченная; 5 — лопатка
стальная стандартная; 6 — такая
же надсеченная
Рис. 1.3. Изменение прочности
сплавов и сталей, применяемых
для камер сгорания, в
зависимости от температуры нагрева:
1 — ЭИ894; 2 — ХИ-60Б;
3 —ХИ-70Ю: 4 — Х25Н16Г7АР-
5 — ХН75МБТЮ
8DD
то
t9*€
23

Таблица 1.7
Механические свойства материалов
Материал
в
f Н/мм=
5, %
HRB
Материал
АК2
АК4-1
ВД17
ВТЗ-1
втз
ВТ10
360
380
440
950^1200
1000—1100
1060
в»
Н/чча
Of
* /о
4
4
10
10—16
8-12
5,3
95
100
115-150
260—340
310—350
310-340
н&в
ОХНЗМ
ЗОХГСА
18ХНВА
40ХНМА
13Х14НВФРА
950
1100
1120
1000
1200
14
18
13
12
15
290—310
302-363
305-325
299-321
420
10-1ч£ m e J? ™Я" U Сплав АК4-] (1,9-2,5% Си, 1,4-1,8 Мо, < 0,2% Мп, 10-15% Fe
JS^t^t } ~~ жаР°пР°ЧНЫЙ* Деформируемый, является модификацией сплава АК4 обедает
5?£ЕИ?" "S?4H0CTHbIMK хаРа^Р"с™каыи, имеет удовлетворительную пластичность в^^
Ж!?Л состоя«ии- Удовлетворительно сваривается и обрабатывается резаниемТеюмч™
обработка: закалка с 52^-535; С искусственное старение при 170° С в течение £*чМИческая
стью бй7ьшпйЫпп^ЛаВ БТЗ У'0"6*2 Ail 2~3% Сг> обладает высокой коррозионной стойко-
S г S! прочностью, ооеспечивающей обработку горячей деформацией при 850-
«ар^Ж *, 1,0-1,8% Мо) обладает большой
^^cSp-Sl! ^й^ К^**™ ^^ "ГИКИ
Гх*орГш^ ШТаМП°ВКИ 35^45°°С' ^—Рите-но ТариГеГся
Таблица 1,8
Пределы ползучести (в Н/ммг) алюминиевых ковочных сплавов
Марка
сплава
Температура,
°С
ЭК1
*К2
0,1/300
АК2
150
200
250
300
155
80
25
б
245
140
60
16
180
115
50
13
АК4
150
200
250
300
205
105
45
16
320
170
70
20
260
140
65
20
Д1
170
200
230
140
120
60
180
140
100
1
170
120
85
0,2/300
230
140
60
18
300
165
70
24
180
150
105
0,5/300
215
140
65
20
255
160
75
27
180
150
115
ш*У
MMJJ VJl?ечание- Работоспособность материала при повышенной температуре оиени-
пп^1РеДеЛаМИ ползучести и длительной прочности. Обозначение S LS
производится двумя индексами, например а0,1/100- Первый индекс означает <2«го
™?°РМаЦИЮ В пР°цен™ (в данном случае 0,1%), второй-время в часах за которое по-
ручается такая деформация. Иногда за предел ползучести принимают напряжение1н 2S-
^oSS^ft^SSS" " <^<™й "Р-еУжуТок врРемениаЮнТе "н^Го^ит Ткет?-
Величины с
к1 н "акЗ означают напряжения, вызывающие между 100 и 300 ч испытания
скорости деформации, равные Ы0_4<стк1) и 5-10~4 (ак7 ) в час.
24
Таблица 1.9
Механические свойства хромистых сталей (в Н/мм2)
Марка стали
13Х12НВМФА
(ЭИ961)
13Х14НВФРА
(ЭИ736)
Х17Н2
(ЭИ268)
513Л
(ЭИ736Л)

Температура
испытания,
450
500
550
600
500
550
450
500
550
600
450
500
550
0,2
'100
0,2/100
'-1
Примечание
15 700
14 500
12 500
10 900
1000
900
800
600
840
730
700
490
730
630
440
270
580
300
200
150
500
460
430
300
15500
1400
910
650
620
470
500
300
270
180
16200
15 150
13 600
920
950
570
380
730
870
440
90
Для деталей
ГТД при темпера*
туре до 600°С
Для лопаток,
дисков, валов,
стяжных болтов
при температуре
до 550° С
Для лопаток
компрессора при
температуре до
500° С
.
850
820
740
720
730
680
—
550
460
215
180
330
350
290
Для лопаток
компрессора и
других деталей при
температуре до
550° С
Примечание. Для увеличения усталостной прочности заготовка лопатки
штампуется, а окончательная форма лопатки создается механической или электрохимической
обработкой. Для уменьшения припуска в некоторых случаях применяют точную штамповку —
чеканку, после которой замковая часть обрабатывается механически (или электрохимиче-
скн), а перо лопатки полируется.
Таблица 1Л0
Механические свойства алюминиевых сплавов
Сплав
АЛ1
АЛ4

Температура, °С
20
200
250
270
300
20
100
150
200
250
*в
°0,2/100
Н/ммя
260
181
175
165
133
240
220
190
160
ПО
100
62
37
—
*, %
0,5
1,5
1,9
2,2
4,2
3,0
HRB
100
70
йн,
Н»м/сма
—
5
Примечание
, ■,
Термопрочный
сплав
Сплав повышен*
ной прочности с
хорошими
литейными свойствами
25

<*
Продолжение табл. 1Л0
Опав
АЛ5
МЛ5
Тсмпера-
20
100
150
200
250
300
20
100
150
200
250
a
в
ff0,2/100
H/m-J*
260
260
250
220
180
130
220
220
185
155
120
80
46
24
47
21
*» °/o
0,8
1,0
1,0
1,4
1,5
4,0
2,0
10,0
12,0
15,0
15,0
IIRB
80
50
56,0
55,0
43,0
32,0
aH,H м/сч*
9
0
Примечание
Став повышен-
иой прочности
(основной
недостаток — низкая
пластичность)
Высокопрочный
сплав (как
заменитель сплавов
ЛЛ4, АЛ5) с
хорошими
литейными свойствами
Таблица 111
Механические свойства (в Н/мм2) жаропрочных сплавов на никелевой основе
в зависимости от температуры
*¥*■

Температура
испытания, °С
20
300
400
500
600
700
750
800
850
900
950
1000
1050
1100
1150
1200
а
в
1000
810
780
700
640
520
—■
380
—
250
—
160
—
—-
—
,^^~ш
ЭИ388
ff100
—
__
430
250
—
130
—
75
—.
■—
—
—
—
а-1
510
—>
—.
—-
380
340
-—
240
—
—
—
—
—
—
—
1020
—
-—
—
940
850
—
560
400
—
—
—
—■
—
<—
_
ЭИ437Б
а100
—
—
—
68
42
30
20
—
—
—
—-
—
-—
—
*-1
370
.—
—
—-
310
390
—
260
—
—
—
—-
—
—
—
ЭИ929
i \
аюо
1000—1200
,
—
„—
900—1000
—
800-900
700—800
550—700
350—450
250-320
—
^—
—
^^™*
_
___
ш —
,—_
730—740
.
450—520
_
210—230
120—250
—
■—
——
—
■
я я
3-i
±
_i
—
330—350
__
360
_п-
300
« .
—
—
—
■
Примечание Сплав ЭИ929 (ВЖ36 300) рекомендуется для изготовления лопаток
газовых турбин работающих при температурах 850—950° С Деформируется в горячем
состоянии При штамповке лопаток допускается степень деформации до 45% Исследования
показали, что металл, полученный методом злектрошлакового и вакуумного дугового
переплава обладают лучшей пластичностью, ударная вязкость при температурах 1000—1170° С
повышается в 2—4 раза
26
Продолжение табт 1 11
201
300
400
500
600
700
750
800
850
900
950
1000
1050
1100
1150
1200
П00-1250
1000—1100
дао—юоо
900—950
750-850
ЬОО—700
400—500
250—350
740-750
430-450
190—210
110-120
310
335
320
900—1000
930—940
900-940
900—940
900—940
750-800
500—570
400—470
200—260
270
770-790
510-530
320
150—160
120
-
290
1250—1400
1100—1250
1100-1250
1100-1250
750—800
550—700
450-500
270
Ь2
33
420
760—780
460—480
270—290
180-200
100—110
390—400
340-380
300
Примечание Сплав ЖС6 КП применяется для изготовления лопаток газовых
турбин работающие при температурах 900—1000° С Деформируется в горячем состоянии
Допускается cieneHb деформации при штамповке лопаток до 20% Особенностью сплава
является то, что он может применяться как в деформированном, так и в литом состоянии.
Сплав обладает высокой секундной прочностью
Таблица 1.12
Механические свойства сплавов в зависимости от температуры (в Н/мм2)
Температура
испытания, С
АНВ-300
в
'100
ЛК4
в
г100
'-1
20
600
050
700
750
800
850
900
950
1000
750
620
570
560
520
400
—
400
290
200
100
■—-
300
—
'^™ "
950
800
■—-
700
——
500
_
400
—-
240
«—■
140
"
280
—
300
—
250
210
700
520
470
—
400
—
270
—
300
250
—
150
—■
70
50
240—280
300
250
Примечание Сплав ЖСЗ (ЭИ618) сложнолегированньш никельхромомолибденовый
с добавлением титана, алюминия и бора Применяют его в литом состоянии для
изготовления лопаток сопловых аппаратов и реже рабочих лопаток газовой турбины Сплав
жаростоек при температурах до 1000° С и обладает высокой, жаропрочностью Сплав ЖСЗ и
другие сптавы этого типа при температурах ниже 800° С обладают очень малой пластичностью
и трудно обрабатываются резанием
^Отливки подвергают термической обработке, состоящей из закалки с температуры
П50 С и охлаждения на воздухе
Став ЛМ сложнолегированный кобальтохромомолибденовый сплав Вследствие того»
что сплав тр> цно поддается обработке давлением и обработке резанием, детали из него
изготовляют методом прецизионного (точного) литья
27

Таблица 1.13
Механические свойства сплавов ЭИ437А и ЭИ417 в зависимости от температуры
(в Н/мм3)
Температура
нспъпания, °С
20
500
600
700
800
900
ЭИ437А
вв
1000
930
880
680
550
аюо
730
580
360
140
■^^^™"
а-1
360
—
380
380
300
140
ЗИ417 (Х23Н18)
ав
690
510
450
310
210
100
°100
—
__
170
70
Таблица 1.14
Механические свойства стали ЭИ481 в зависимости от температуры
(в Н/мм2)
Температура
испытания, °С
20
200
300
350
400
о
в
940
770
740
730
730
9<лл
100
—
—-
^—
700
Температура
испытания, °С
450
500
550
600
а
в
720
680
660
—
<71ЛЛ
100
650
-—
450
Примечание. Сталь ЭИ417 (Х23Н18) имеет повышенное содержание хрома и
никеля по сравнению со сталью 1Х18Н9 (ЭЯП. что приводит к значительному увеличению ее
жаропрочности и жаростойкости. После закалки в воде сталь приобретает аустенитвую
структуру, что сообщает ей высокую пластичность. Она допускает глубокую вытяжку и
другие виды холодной штамповки и хорошо сваривается всеми видами сварки.
Таблица 1.15
Механические свойства сплава ОТ4-1 в зависимости от температуры ( в Н/мм2)

Температура
испытания , °С
20
350
400
от
Oiftr
Н/мма
500
260
250
о
в»
Н/мма
660
340
320
*, %
22
27
22
Примечание. Сплавы ОТ4 и ОТ4-1 (разновидности сплавов ВТ4) имеют более
высокую технологическую пластичность, обладают большой жаропрочностью, не склонны
к хрупкости, что позволяет применять их для изготовления сварных и штампованных дета-1
лей, работающих при температурах до 500° С,
28

Таблица 1.16
Механические свойства материалов для изготовления деталей редуктора
Детали
Цементируемые
зубчатые колеса
Азотируемые
зубчатые колеса
Валы редуктора,
болты, шпильки
Корпусы
редуктора
Материал
12ХНЗА
12Х2Н4А
18ХНВА
38ХМЮА
18ХНВА,
40ХНМА
АЛ5
(алюминиевый сплав)
<?в, н/мм1
950
1000
1150
1000
1000
220
ас, Н/ММ =
700
800
850
850
850
180
в, %
11
12
П
15
12
0,8
Н-м/см*
ПО
100
120
100
100
2
ив
269—363
293—375
331—388
302—340
299—321
80
Сплав ферроникель Н25 имеет коэффициент термического расширения почти
в 2 раза больший, чем у железа или никеля, а сплав тех же металлов, но в ином
соотношений (64% Fe и 36% Ni), называемый инваром Н36, имеет в обычном
интервале рабочих температур коэффициент термического расширения,
практически равный нулю и т. д.
Свойства многих сплавов при термической обработке могут меняться в
широких пределах. Наконец, сплавы часто дешевле чистых веществ.
Строение сплавов. Структура сплава зависит от вида взаимодействия
между его компонентами. Как правило, технические сплавы многокомпонентны.
Структура их также изменяется в соответствии с изменением температуры
и давления.
1.10. Материалы для авиационных газотурбинных
двигателей
Правильное применение легированных, конструкционных и расходных
материалов способствует повышению уровня технической эксплуатации, увеличению
срока службы, работоспособности и надежности ГТД.
При выборе материалов для деталей и узлов авиационных конструкций в
первую очередь учитывают их плотность и так называемую удельную прочность
(ее еще называют качественным числом), характеризуемую отношением
прочности к плотности.
В качестве характеристики прочности может быть взято одно из следующих
свойств: предел прочности, предел текучести, предел усталости, модуль
нормальной упругости. Поэтому при изготовлении деталей предпочтение отдается
материалу, обладающему большой удельной прочностью. Это позволяет при прочих
равных условиях увеличить прочность конструкции, ее надежность, уменьшить
массу и получить другие мы годы.
В табл. 1.6. приводятся технические характеристики материалов,
применяемых в двигателестроении (разд. 1.10.1—1Л0.6).
29

1.10,7. Эмалевые тугоплавкие покрытия
Эмалевые тугоплавкие покрытия применяют для теплозащиты камер
сгорания, створок регулируемых сопел ГТД и других деталей, для создания
электроизоляционного покрытия, а также для закрытия сквозной пористости.
Технология нанесения. Эмаль наносится на тщательно обезжиренную и опе-
скоструенную поверхность пульверизатором или окунанием детали. После
нанесения эмали детали просушивают на воздухе при температуре 15—20° С для
удаления избыточной влаги, затем в сушильном шкафу при температуре 100—
150°С удаляют остаток влаги. После сушки производят обжиг в электропечах
при температуре 1200° С. Длительность обжига зависит от толщины слоя и
применяемой эмали. При эмалировании створок сопла эмалью ЭВ55 обжиг длится
3—5 мин. Благодаря малой длительности обжига коробления деталей не
возникает. После обжига поверхность детали не должна иметь пузырей и трещин.
1.11. Оценка материалов, применяемых в конструкциях
самолетов и вертолетов
В конструкциях современных самолетов и вертолетов применяются главным
образом легкие алюминиевые и магниевые сплавы, титан и его сплавы, стали
и их сплавы, древесина (натуральная и облагороженная), ткани, резина,
пластмассы и другие материалы.
Алюминиевые сплавы применяют на самолетах, летающих на дозвуковых
и умеренных сверхзвуковых скоростях, где температура нагрева не должна
превышать 150—200° С. Широкое распространение алюминиевых сплавов
объясняется высокими значениями их удельной прочности и хорошими
технологическими свойствами. Из алюминиевых сплавов изготовляют листы, профили, трубы,
прутки, проволоку и др.
Наша промышленность выпускает ряд алюминиевых высокопрочных (0В =
=540—590 Н/мм2) и теплопрочных сплавов. В частности, сплав В95 сохраняет
высокие механические свойства при температурах до 100—150° С.
Для деталей и узлов конструкций, работающих при температурах выше
120—-130° С применяют теплопрочные алюминиевые сплавы Д16-Т при
температурах 150—200° С — сплав Д19. при температурах до 300° С — сплав Д20.
Стали разных марок применяют в конструкциях всех самолетов и
вертолетов. Так, например, болтовые соединения, стыковые узлы крыльев, фюзеляжа А
и оперения, элементы фермы шасси и рамы для крепления силовых установок
обычно выполняют из стали.
Технические характеристики сталей, применяемых в самолетостроении,
могут быть изменены в значительных пределах путем термической обработки
(закалки, отпуска, нормализации, отжига). В частности, предел прочности на рас-
тяжение распространенной в конструкции самолетов стали ЗОХГСНА в
зависимости от термообработки изменяется от 700 до 2000 Н/мм2.
В конструкциях крыльев, фюзеляжа и оперения сверхзвуковых самолетов
применяют жаропрочные стали.
Магниевые сплавы при высоких значениях удельной прочности обладают
сравнительно низкими значениями предела прочности, поэтому они используются
для уменьшения массы ела бона груженных деталей, например барабанов колес
шасси, штурвалов, качалок, колонок, педалей управления, арматуры и пр.
Недостатки магниевых сплавов: высокая стоимость,
подверженность коррозии и воспламеняемости. Однако магниевые сплавы широко
применяются в конструкции самолета и вертолета.
Титан и его сплавы — высокопрочные и теплопрочные металлы. В
самолетостроении распространены отечественные сплавы ВТ1 и ВТ6, которые
используются для деталей и элементов, работающих при температурах 400—450° С.
Обладают высокой удельной прочностью и пределом прочности при растяжении
(550—1000 Н/мм2) наряду с малой плотностью. Жаростойкость титановых
сплавов увеличивается путем легирования хромом, алюминием и кремнием. Сплавы
имеют высокую коррозионную стойкость к действию кислот, щелочей и морской
30

воды. После азотирования или поверхностного упрочнения детали из титана
хорошо работают в условиях трения.
Древесина в авиации используется как вспомогательный материал. Малая
плотность (примерно 0,5 г/см3 для сосны) и высокие значения коэффициентов
удельной прочности при изгибе и растяжении позволяют в некоторых случаях
использовать дерево в конструкции самолетов народнохозяйственного
назначения Хорошая обрабатываемость дерева также является положительным
фактором Однако деревянные конструкции обладают рядом значительных недостатков.
Так например с увеличением влажности механические свойства древесины
ухудшаются Деревянным конструкциям свойственны гниение и заболевание
«грибком», кроме того, наличие возможных внутренних неконтролируемых
дефектов в деревянных брусках, а также гигроскопичность дерева также являются
его недостатками.
В самолетных конструкциях применяют следующие породы древесины:
сосну — для изготовления полок нервюр, шпангоутов, стрингеров, и поясов
лонжеронов;
фанеру — для изготовления стенок нервюр и лонжеронов, обшивки, т. е.
для элементов конструкции, работающих в основном на сдвиг;
ш п 0 н — для изготовления обшивки путем выклейки нескольких его слоев
на болванках;
дельта-древесину (склеенный под давлением шпон высокой твердости
и прочности) —для изготовления поясов лонжеронов;
балинит-материал (аналогичен дельта-древесине) — для усиленных
стенок и перегородок каркаса крыла.
Композиционные материалы. В настоящее время особое внимание уделяется
композиционным материалам на основе волокон бора и стекловолокна. Так,
например, в конструкции горизонтального оперения американского истребителя
Fill обшивка изготовлена из эпоксидного боропластика, лонжероны — из
эпоксидного стеклопластика и сотовые заполнители — из алюминия.
В самолетостроении для несиловых элементов также широко применяют
резину, пенопласт, поролон, плексиглас, фторопласт и другие материалы.
1Л2, Обработка стали (деталей) холодом
Суть процесса, .Обработка стали (деталей) холодом заключается в дополни-
тельном охлаждении свежезакаленных изделий до отрицательных температур,
при которых остаточный аустенит превращается в мартенсит.
Обоснованием обработки холодом
является мартенситная диаграмма
(рис. 1.4), откуда следует, что в стали,
содержащей более 0,6% углерода, мар-
тенситное превращение при обычной
закалке полностью не заканчивается.
В структуре наблюдается остаточный
аустенит, который может превратиться
в мартенсит только при охлаждении до
отрицательных температур.
Следовательно, обработка холодом возможна
только для таких сталей, у которых
точка конца мартенситного превращения
лежит ниже нуля.
Процесс обработки. Закаленные из-~/<ft?
дели я помещают в среду, имеющую
температуру от —40 до —100° С. При ~^°
этих температурах остаточный аустенит
превращается в мартенсит.
Обработку холодом ведут
немедленно после закалки, так как с течением
времени происходит стабилизация
остаточного аустенита и эффект обработки
холодом уменьшается.
°С
500
500
400
300
200
/00
О
X/
/У/
/bs
УА
\
м/
1
.м„
^
1
ш
ZA
/У
^//
У/
'/А
1
/А
V/,
-*—С-
■-
^
СУ-J
0 0}г OJ Of 0,8 ?,0 12 ij 1t6 /г8^0
Содержание углерода, %
Рис. 1.4. Влияние углерода на
температуру начала Ми и конца Мк
мартенситного превращения
(мартенситная диаграмма)
31

Распространенным охладителем является смесь твердой углекислоты (сухой
лед) с денатурированным спиртом (—78,5° С).
В настоящее время обработка холодом стали является дополнительным
процессом к обычной закалке режущих инструментов, калибров, массивных
цементированных и других деталей.
Примечание. Остаточный аустенит понижает твердость закаленной стали и может
вызвать нестабильность размеров готовых изделий, так как, будучи нестабильной фазой,
способен к распаду при комнатной температуре с малой скоростью.
1ЛЗ. Структурные изменения стали при быстром охлаждении
Равновесные структуры получают при медленном охлаждении жидкого раст
вора. В то же время, при увеличении скорости охлаждения появляются продукта
распада аустенита, по природе и свойствам несколько другие, чем образующиес <
при медленном охлаждении. Эти структуры получили название мартенсит, тростит,
сорбит. Они имеют следующие свойства.
Мартенсит (получают при охлаждении стали со скоростью свыше 180° С
в 1 с) является перенасыщенным твердым раствором углерода в а-железе. При
больших скоростях охлаждения аустенита кристаллическая решетка у-железа
перестраивается в кристаллическую решетку а-железа с некоторым остатком
углерода, который затем значительно искажает решетку, В результате мартенсит
получает повышенную прочность, твердость и хрупкость. В новых условиях он
неустойчив и способен к распаду при повышенных температурах.
Тростит — структура, образующаяся при охлаждении стали со скоростью
60—80° С в 1 с; является смесью феррита и цементита высокой размельченностн,
обладает меньшей твердостью и большей вязкостью, чем мартенсит.
Сорбит — структура, получаемая мелкодисперсной смесью феррита и
цементита. По своему равновесному состоянию сорбит близок к перлиту, его твердость
на 100 ИВ выше перлита, но он более вязок и упруг.
Указанные свойства сплавов FeC используют для получения сталей с
различными свойствами, что достигается легированием сталей и различными
режимами термической обработки. В зависимости от получаемых структур различают
стали аустенитного, мартенситного, мартенситно-ферритного классов.
1.14. Проволока
Сортамент круглой холоднотянутой проволоки (ГОСТ 2771—57)—стальной,
медной, алюминиевой — по диаметру в миллиметрах подразделяется на четыре
группы.
Группа I. 0,005; 0,01; 0,016; 0,025; 0,04; 0,06; 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0;
1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10,0; 16,0.
Группа II. 0,008; 0,012; 0,02; 0,03; 0,05; 0,08; 0,12; 0,2; 0,3; 0,5; 0,8; 1,2;
2,0; 3,0; 5,0; 8,0; 12,0.
Группа III. 0,005; 0,056; 0,007; 0,009; 0,011; 0,014; 0,018; 0,022;
0,028; 0,032; 0,036; 0,045; 0,056; 0,07; 0,09; 0,11; 0,14; 0,18; 0,22; 0,28; 0,32; 0,36;
0,45; 0,56; 0,63; 0,7; 0,9; 1,1; 1,4; 1,8; 2,2; 2,8; 3,2; 3,6; 4,5; 5,6; 6,3; 7,0; 9,0?
П>0; 14,0.
Группа IV. 0,13; 0,15; 0,17; 0,19; 0,21; 0,24; 0,26; 0,34; 0,38; 0,42; 0,48; '.
0,53; 0,67; 0,75; 0,85; 0,95; 1,05; 1,15; 1,30; 1,5; 1,7; 1,9; 2,1; 2,4; 2,6; 3,4; 3,8; 4,2;
4,8; 5,3; 6,7; 7,5; 8,5; 9,5; 10,5; 11,5; 13,0; 15,0.
Стальная проволока (ГОСТ 2333—57) классифицируется:
а) по форме: на круглую, плоскую, квадратную, прямоугольную,
трехгранную, овальную, сегментную, а также периодического профиля;
б) по состоянию отделки поверхности: на полированную, шлифованную, свет
лую (т. е. без обработки после протяжки), травленую, оксидированную, термо-
обработанную (с цветами побежалости), черную (термически обработанную —
покрытую окалиной), оцинкованную или покрытую другими защитными
покрытиями;
в) по механическим свойствам и другим признакам.
32

ипинял низкоуглеродистая (ГОСТ 3282—74) изготовляется
Проволока стальнлг ^ ^^ 5го и ндже классов точности. Термически
недиаметром от О,lb до п мет 1,16—1,45 мм имеет св^1400 Н/мм2, с уве-
обряботанная проволоке уменьшается: при 4—5 мм св<850 Н/мм2; более
личением диаметра про*
5,5 мм ап< 700 Н/мм2. ермически обработанной проволоки 300—400 Н/мм2.
Предел прочности i ^лер0дистая проволока (ГОСТ 792—67) диаметром от
Качественная низко* ь, светлая (марка Kq но группе ГТ5 от ±0,03 до
0,5 до 6 мм имеет точ^ ^ диаметра проволоки. Проволока диаметром 0,3—
±0,12 мм в зависимост ^ мм гТрОВОлока оцинкованная (марки КО) имеет
0,6 мм имеет точность точность Для кс 0Н-^4ОО Н/мм2 и КО 0*^370 Н/мм2.
несколько гюнижеН1'у!°__ржать испытание на перегиб и скручивание.
Проволока должна в^тоукционной низкоуглеродистой стали марок 08кп, 10,
Проволока из к^отовляется диаметром от 0,4 до 10 мм по 4-му классу
Юкп, 1о, 15м1 и^1"1 зависимости от марок стали и диаметра проволоки на-
точности. Прочность в 350 ка 08кп и диаметр ю мм) д0 боо Н/мм2 (марка
ходится в пределах от i ^ г
20 и диаметр 0,4^0,75 ^к1шонной соеднеУглеоодистой стали марок 25, 30. 35,
точности. Пре>
Н/мм2; для
°^?«^^ не более 0,05%
Проволока спицева^ диаметром 1,8; 2,0; 2,3; 2,65; 3,0; 3,5; 4,0 и
серы н не более О-045^*,^ (от ±0 02 до ±0,04). Для проволоки диаметром
11Т»Пи«ГР)Г= ПО0-Ш1 Н/мм- для проволоки 2,65-4.5 *ч ав= 1100—
1200 И/мм" Проволоку испытывают на число скручиваний и перегибов и на вы-
сажпвание головки.
1Л5. Механичес*ие» физические и технические свойства
материалов
Прочность —свойство материала сопротивляться разрушению под действием
Упругость — способность материала восстанавливать свою форму под
действием внутренних сил ПРИ прекращении действия внешней силы, изменившей
форму тела.
Вязкость — свойствР материала поглощать в заметных количествах, не
разрушаясь, механическую энергию в необратимой форме.
Циклическая вязкость (внутрнкристаллическое трение) — способность
металлов и сплавов поглощать ПРИ повторно переменных нагрузках часть
механической энергии, которая превращается в тепло.
Металлы и сплавы с высокой циклической вязкостью быстро гасят
вибрации, являющиеся причинои преждевременного разрушения. Так, например,
чугун' относительно ма/юпР0ЧНЫН материал, но благодаря высокой циклической
вязкости в ряде случаев является более ценным конструкционным материалом,
чем углеродистая сталг1' обладающая меньшей циклической вязкостью.
Циклическая вязкость стали с повышением ее статической прочности уменьшается.
Твердость — способность металла сопротивляться вдавливанию в его
поверхность другого более тг*еРД0Г0 тела. Твердость имеет большое практическое
значение, определяет многие рабочие свойства материала, например
сопротивляемость истиранию, реж\,щ-ие свойства, способность обрабатываться шлифованием
или резанием. выдерживать местные давления и т. п. По твердости можно судить
и о пределе прочности.
Микротвердость Н^ — определяется отношением взятой нагрузки к площади
поверхности отпечатка- Определение микротвердости основано на вдавливании
под нагрузкой от 0,02 ;10 2 Н алмазной четырехгранной пирамиды и последующем
измерении отпечатка с помощью микроскопа при увеличении в 475 раз. Этим
способом измеряют ТвгРД°сть отдельных структурных составляющих сплавов
(зерен твердого раствоРа* карбидов, нитридов, металлических соединений и т. п.)
или очень тонких слоег* наклепанного или поверхностно упрочненного материала,
2—581 33

Ползучесть — свойство металлов постепенно деформироваться при высоких
температурах под действием нагрузки.
Текучесть — свойство некоторых материалов за пределами упругости
пластически деформироваться при постоянно пли незначительно меняющемся
напряжении
Предел текучести (физический) ат — напряжение, при котором, несмотря на
деформацию, нагрузка или ке изменяется, или изменяется незначительно.
Предел текучести (условный) а0ра — напряжение, при котором остаточное
удлинение образца получается равным 0,2% его первоначальной длины без
увеличения приложенного усилия. Предел текучести указывает на потерю
материалом упругих свойств.
Выносливость — свойство материала выдерживать, не разрушаясь, повторно-
переменные напряжения.
Предел выносливости c_i (при заданной температуре) — наибольшее и а
пряжение > при котором образец выдерживает без разрушения заданное число циклов.
При определении предела выносливости при высоких температурах в качестве
базы принимают 5, 10, 50 и 100 млн. циклов.
Часто термин «выносливость» заменяют термином «усталость» разрушения
деталей от многократного повторно-переменного нагружения.
Предел прочности ов — условное напряжение, соответствующее
максимальной нагрузке, предшествующей разрушению образца.
Предел прочности различных материалов различен. Так, например, чугун
имеет предел прочности 200—250 Н/мм2, малоуглеродистая сталь — 300—
500 Н/мм2, а специальные станки — 600—2000 Н/мм2.
Предел длительной прочности (например, акхь а2оо, 0зоо)—напряжение,
которое вызывает разрушение образца при данной температуре через определенный
отрезок времени.
Для обозначения предела длительной прочности пользуются записью: Ою#=
— 150 Н/мм2. Эго обозначает, что при данной температуре, например 700°С,
напряжение в 150 Н/мм2 вызывает разрушение сплава за 100 ч.
Чем больше продолжительность и температура испытания, тем меньше
значение длительной прочности для того же материала. Очевидно, что при
данной температуре металл может прослужить больший срок при меньшем
напряжении.
Предел ползучести — напряжение, которое вызывает за определенный
промежуток времени при данной температуре заданное суммарное удлинение или
заданную скорость деформации.
Предел ползучести обозначают знаком напряжения с двумя индексами. Так
о0, 1 Лоо^ЙбО Н/мм2 обозначает, что кри данной температуре, напрмуер 700° С,
напряжение в 250 Н/мм2 за 100 ч испытаний вызывает удлинение образца на
0.1%.
Для различных деталей величина на деформацию колеблется в пределах от
ОД до 1%, а длительность испытания — от 100 до 500 ч.
Значение предела ползучести для того же материала зависит от
продолжительности и температуры испытания и от допуска на деформации.
Предел упругости ау — напряжение, при котором впервые возникают
остаточные удлинения обусловленной величины (обычно 0,002% расчетной длины об-
разца). У большинства пластичных металлов и сплавов величина предела
упругости близка к величине предела пропорциональности.
Предел пропорциональности аяц — наибольшее напряжение, до которого
деформации в металле растут пропорционально приложенным нагрузкам.
Относительное удлинение б — приращение единицы длины образца,
выраженное в процентах. На образец наносят керны и измеряют расстояние между
ними до испытания и после разрушения.
Относительное удлинение и сужение характеризует пригодность металла
к обработке давлением и способность его противостоять действию ударных на- :
грузок.
Относительное сужение г]э — отношение абсолютного сужения к площади пер- *'.
воначального сечения образца, выраженное в процентах.
Удельная (ударная) вязкость (ав; Н-м/см2) — работа, затраченная на излом
образца, отнесенная к единице площади поперечного сечения образца в месте
излома.
34
Испытанию на удар подвергают сплавы, предназначенные для изготовления
валов авиадвигателей, шатунов, стоек ног шасси, полуосей и др
Модуль упругости (жесткость материала) Е — отношение напряжения а
к упругой деформации 0уП. Различные материалы имеют следующие значения £•
алюминиевый сплав литейный—(0,67—0,71) \0~\ дюралюминий катаный —
0,7 i • Ш *, легированная сталь — 2,1 ■ I0~6, углеродистая сталь — (2 1—2 0) • 10~6.
Основные характеристики некоторых материалов приведены в'табл. 1.17—
1 . 1 У ■
Таблица 1.17
Характеристики легированных сталей
Марка С1али
ЗОХГСА
ЗОХГСА
20ХГСА
ЗОХМА
ЗОХМА
45ХА
45ХА
15ХА
I3H2A
13Н5А
21Н5А
12ХНЗА
20ХНЗА
37ХНЗА
35ХМФА
40ХФА
38ХА
18ХНЗА
25ХНЗА
40ХС
50ХФА
40ХНМА
20 ГА
Ж2
ЭИ273
ав, Н/ммя
550
1100
800
950
1100
800
1050
600
600
950
1200
900—950
1000
1100
1100
900
900-950
1150
1100
1250
1300
1100
500
850
1000— 1150
■» %
18
10
10
15
10
12
8
15
15
П
9
12-11
10
10
10
10
12
11
12
12
10
10
19
10
10
Н-м/см3
80
60
60
90
60
80
40—50
90
100
100
50
120-110
100
70
90
90
100—90
100
90
50
., _
80
60
100—70
сгт, Н/мм*
300
850
600
750
850
550
850
400
400
750
950
650-700
850
950
950
750
850-800
850
950
1050
1100
900
650
850—1000
Wt
HyMMa
250
450
350
420
500
^_._
г
, _
130
400
380
560
5U0
500
460
А', к И мм5
210
210
219,5
219,5
210
210
204
203
199
217
201,7
200
223
о, г/см*
7 S5
7 83
* , Il-HJ
7,88
7 85
7 74
1 , /t
-—-
Примечание. ода- предел усталости при симметричном изгибе, р- плотность.
Таблица 118
Характеристики алюминиевых деформируемых с
плавов
Нз:-паьие или м^-ка t плана
м
к
*^-t
J-r
1С
1">
1
V*
о4*
m
о
Дюрач>су
»
^>
»
»
»
линий Д£М
Д6Т
Д16М
Д16Т
Д17М
Д17Т
230-240
360—400
<215
360-400
220—240
300—340
J
>\0
11 — 15
10-12
11-15
12—10
10—8
245 -
280
.—
—
—
—
—
^" "
,_^^_
_„
■—
—
—
— 1
72
72
72
72
72
72
27
27
27
27
27
27
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
2.8
35

Продолжение табл. 1.18
Название или марка'силава \
Дюралюминий Д18
(плакированный)
Дюралюминий Д18Т
Высокопрочные сплавы:
Авиаль АвМ
» АвТ-1
Сплавы для ковки и
штамповки:
АК4
АК5
АК6
АК7
АК8
О
140—250
300
<135
330
360—320
300—280
360-320
360—320
460—420
о
о
HI
X
шч.
0Q
с<
s
к
.■_
о
«*
г
*~
С1
13
ь;
еч
X
X
о"
4-5
20
>20
12
4-8
8—12
8—12
8-12
6—10
180
170
280
95
75
72
72
72
72
72
27
27
27
27
27
Примечания. 1. Буква М в марке салава означает, что сплав мягкий,
отожженный, буква Т —твердый, закаленный. 2. G — модуль сдвига (поперечный).
Таблица 1.19
Характеристики магниевых сплавов
Название и марка сплава
Деформируемые
сплавы:
МАЗ
МА4
МА5
Литейные сплавы:
МЛ4С
МЛ4Т4
МЛ4Т6
МЛ5С
МЛ5Т4
МЛ5Т6
МЛ6Т4
МЛ6Т6
ав, Н/ММ*
260—280
(300)
300
(300)
160
210
220
150
210
210
210
210
е. %
10-12
(14)
7
(8)
3
4
2
2
4
3
3
1
Н-м/см2
—
—
—
—
_„
—
5
_
5
■—
•^
*т>
кН/мма
180
(190)
170
(220)
—
—
.~
70
—
90
—
—-
£, кН/мм*
42
(43)
47
(45)
42
—
42
—
—
р.
г/смя
1,8
—
—
—
1,8
—
—
—
—
—
—
—-
Примечание. Без скобок указаны нижние пределы, в скобках — ередние значения

Р\ЗДЕЛ2
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И ЗАКЛЕПОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
2.1. Сплавы на основе титана
Титан относится к наиболее распространенным в земной коре элементам
<алюминий 8,45%. железо 5,1%, кальций 3,6%, натрий 2,64%, калий 2,6%,
магний 2,1%, титан 0,60—0,61% от общей массы Земли).
Такие металлы, как марганец, хром, цирконий, ванадий, цинк, никель, медь,
вольфрам, кобальт и молибден, составляют в общем лишь около 0,2% от массы
Земли.
Свойства титана. Чистый титан обладает следующим комплексом свойств.
Температура плавления титана выше, чем у железа. Титан — легкий металл,
его плотность в 2 раза меньше, чем у железа, никеля и их сплавов.
Являясь химически активным металлом, титан при обычных температурах
пассивен, что обеспечивает ему коррозионную стойкость выше, чем у железа
и алюминия. В некоторых средах коррозионная стойкость титана выше, чем
у нержавеющих сталей.
При оксидировании в оптимальных условиях на поверхности образуются
защитные оксидные слои, обеспечивающие ему «иммунитет» в ряде агрессивных
сред при почти нулевой скорости коррозии.
Со многими элементами периодической системы титан способен
взаимодействовать и образовывать твердые растворы и сплавы с особыми химическими и
физическими свойствами.
Титан, как и железо, имеет две кристаллические модификации, что создает
благоприятные условия для различного рода фазовых превращеннй в твердом
состоянии и изменений в широком диапазоне структуры и свойств.
Большое число типов химических соединений титана создает технические
предпосылки для разработки новых материалов с особыми, а иногда
уникальными физическими и химическими свойствами.
После открытия крупных месторождений титана во многих странах он стал
доступным материалом.
Надежность и сроки эксплуатации. Применение титановых сплавов позволяет
значительно увеличить срок службы оборудования и изделий. Надежность и
длительность эксплуатации (для титана 10—20 лет, 6—12 мес для нержавеющей
стали) сокращают большие расходы на текущий и капитальный ремонт
оборудования. Повышается производительность машин и аппаратов, обеспечивается
надежная автоматизация процессов.
л>* Титшювая аппаратура способствует выпуску продукции высокого качества
^гпло примеси; улучшает санитарно-гигиенические условия труда, что
м» Л11 ВаЖП° В техно-Т]°гических процессах, связанных с агрессивными
средами, сернистым газом, хлором, кислотами.
ноет» ™?Д матеРиалов Уменьшается в 1,5—2 раза благодаря небольшой плот-
неншп г11Яа И Лее высокой Удельной прочности титановых сплавов по
сравнив Tnnu^Pованными далями и никелевыми сплавами. Более точное определе-
тить пяДоп ™Л СВ0ИСТВ новых титановых сплавов позволит значительно
сократить расход металла при расчете конструкций.
выпускаемых^ ^ С0СТав ««тированных сортов титана,
37

Таблица 21
Химический состав нелегированных сортов титана, производимых в разных
странах
Марка ттана
»
у>
Содержание элементов, масса в процетач.
не более
0,12
0,18
0,25
0,15
0,25
0,20
0,15
0,25
0,30
0,35
0,25
0,35
0,20
0,25
0,20
0,35
0,20
! 0,30
0,05
0,07
0,08
0,05
0,08
0,08
0,08
0,08
0,10
0,10
0,08
0,10
0,08
0,08
0,10
0,10
ВТ 1-00
ВТ 1-0
ВТ1
EMO-Ti НО
EMO-Ti 140
Кр\шибл АЗО
Контимет 30
35
35Д
55
Тикрутон РТ
>" РТ 18
IMI-Ti-115
IMI-Ti-125
Сандвик титан
Крушибл А 70
KS-40
KS-60
Примечание, В таблице приведены химические составы наиболее распростра-
ных отечественных и зарубежных марок титана. По мере повышения качества титаш i
губки возрастала степень чистоты плавленого титана, особенно по вредным прим ее;
водороду, кислороду и азоту. Однако до сих пор нет научно обоснованного ограничь
содержания отдельных примесей в титане. Чем меньше в титане водорода, тем выше
пластические свойства.
0,008
0,010
0,012
0,006
008
008
,0125
0125
,0125
0,0125
0,0125
0,0125
0,013
0,013
0,015
0,013
2.LL Свойства чистого титана
Характеристики титана. Титан имеет серебристо-белый цвет, температ)
плавления 1690° С. обладает небольшой плотностью и значительной коррозиош
стойкостью. Путем легирования могут быть созданы сплавы с высокими меха
ческими свойствами; небольшой коэффициент расширения облегчает примени
его в условиях резкого изменения температур.
В обычной атмосфере титан стоек против окисления до 400—500° С, при 6<-
высоких температурах начинает реагировать с кислородом, азотом и водорол
Жаростойкость увеличивается путем легирования хромом, алюминием и крем
ем. Имеет высокую коррозионную стойкость к действию кислот, щелочей и ы
ской воды. После азотирования или поверхностного упрочнения детали из тш
хорошо работают в условиях трения. Свойства технического титана с различ*
содержанием примесей даны в табл. 2.2,
При нагреве механические свойства титана заметно меняются.^ Титан с С
дает хорошей свариваемостью аргонно-дуговой, точечной, роликовой и стык*.
сваркой.
Применение сплавов. Титановые сплавы используются для изготовления
шивкн самолетов при скоростях полета 3—4 М, ко!да поверхность нагрева*
до 450—550° С, а также для изготовления передних кромок крыла и стабш1)
тора, элеронов и конусов, лонжеронов, нервюр, шпангоутов, элементов жеетк<
Эффективно использование титановых сплавов для противопожарных перегоро,.
воздухопроводов и трубопроводов гидравлических систем, немагнитных тол-J к*
38
таблица 2.2
Свойства технического титана
Атомная масса
Плотность, г/см3
Температура плавления
» кипения
Коэффициент линейного расширения (20—600° С)
1/°С
Предел прочности о в Н/мм1
» текучести 0*0,2, Н/мм2
Удлинение б
Поперечное сужение ф
Твердость по Бринеллю НВ, Н/мм2
Модуль нормативной упругости Е, кН/ммй
47,9
4,5
1060° С
5100°С
8,2-10-6
500-560
450-500
25—40%
55%
1200—2000
115
47,9
4,5
1720° С
5100° С
8,2- 10-й
300
190-300
40%
61%
1100—1200
ных баков, створок шасси, закрылков, глушителей, заслонок, бандажей, тяг,
а также для высоконагруженных болтов и шпилек.
В двигателях титановые сплавы используют для изготовления деталей
компрессора: лопаток и дисков, капотов, наружных кожухов камер сгорания,
реактивных сопел, выхлопных патрубков.
В табл. 2.3 приводятся некоторые характеристики титановых сплавов,
применяемых в СССР.
Таблица 2.3
Характеристик» титановых сил асов, применяемых в СССР
Марка сплава
Состав, %
Предел
прочности о_
Н/мм*
Я)
Рабочая 1 ewe-
pa i ура, °С
Пластичные с
низкой прочностью*
ВТ1-00, ВТ 1-0.
ВТ1-1
ОТ4-0
Пластичные со
средней прочностью:
АТ2
ОТ4-1
ЛТЗ
ОТ4
ВТ5
Конструкционные с
повышенной
прочностью:
ВТ4
ОТ4-2
ВТ5
ВТ6
ВТ20
ЛТ4
ЛТ6
Особокоррозионные:
4200
Технически чистый титан
1AI; l.OMn
2,52г; 1,5Мо
2,0А1; 1,5Мп
3t0Al; 1,5 2 (Сг, Fe, Si)
3,0Al: l,5Mn
5,0A1; 2,5Sn
4A1; l,5Mn
6A1; l,5Mn
5A1
6At; 4V
6A1; 2Zr; IMo; IV
4.5A1; 1,52 (Cr, Fe, Si)
6,0Al; 1,52 (Cr, Fe, Si)
0,2Pd
300—500
300-500
C00-800
600—800
600-800
600—800
600-800
800-
800-
800-
800-
800-
800-
800-
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
600—1000
100—200
100-200
200-300
200-300
200—300
200—300
200-300
300-400
300—400
300—400
300—400
300—400
300-500
39

Продолжение табл. 2.3
Марка сплава
4201
4204
НТ50
Высокопрочные, кор-
розионностойкие и
жаропрочные:
ВТЗ-1
АТ8
ВТ8
ВТ9
BTI8
СТ1
СТ4
СТ6
Высокопрочные, тер-
момеханически
обрабатываемые, с
нестабильной р
-структурой:
ВТ14
ВТ15
ВТ16
ВТ22
Состав, °/0
32Мо
5Та
40-=-50Nb
5.5А1; 2Мо; 2Сг; lFe; 0,20Si
7,0А1; 1,5Z (Cr, Fe, Si)
6t5Al; 3,5Mo; 0,2Si
6,5Ah 3,5Mo; 2Zr; 0,2Si
6A1; HZr; IMo; INb
Al; Zr; Sn
Al; Sn; Mo; Sr
Al; Zr; W
4A1; 3Mo; IV
3A1; 8Mo; HCr
2,5A1; 7,5Mo
2,5A1; 7,5Mo; lCr; lFe
Предел
прочное in, Т1/мма
600-
Выше
я
л
и
и
I)
я
■
1100-
1100-
1100-
1100-
-1000
»
»
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
1000
-1600
-1600
-1600
-1600
Рабочая ге\ц
ратуша, -с
300-500
ч»
1»
600—700
600—700
600—700
600—700
600—700
600—700
600—700
600—7UO
з:ю—40О
300-400
300—400
300-400
Примечания. 1. Некоторые титановые сплавы содержат дешевке и недефицнтные
элементы, такие, как алюминий, хром, марганец, железо, медь, кремний и некоторые
другие. Так как стоимость этих легирующих элементов значительно ниже, чем стоимость
чистого титана, то сплавы получаются более дешевыми, чем чистый титан Такие титановы
сплавы получили название экономно легированных. К ним относят сплавы на основе дв
ной системы: Ti — Al (марка ВТ5), на основе тронной системы Ti — Al — Мп (серия О
и сплавы пягикомпонентной системы Ti — Al — Ст — Fc — Si (серия AT).
2. Сплавы, содержащие дорогие и дефицитные элементы (Zr, Nb, Mo, V, Sn и др.) прим
ийют в технике, работающей: при температурах жидкого гелия (АТ2, ВТ;Й); в особо а г pi
сивных средах (СТ1, 4200, 4201 и 4204); в условиях высоких нагрузок и температур (спл
вы, отнесенные к 5-й и 6-й группам).
3. Титановые сплавы позволяют значительно увеличить надежность и срок ел у ж
(до 10—20 лет) оборудования и машин. Повышается производительность машин и аппар
тов. обеспечивается надежная автоматизация процессов.
2,1.2. Промышленные титановые сплавы
Способ производства титана состоит в обогащении и хлорировании титановой?
руды с последующим ее восстановлением из четы рехх лор истого титана
металлическим магнием. Полученная при этом титановая губка маркируется по
твердости специально выплавленных из нее образцов (ТП00, ТГ105, ТГПО и т. д.)~
Для получения монолитного титана губка разламывается в порошок, прессуете
и спекается или переплавляется в дуговых печах в вакууме или атмосфере
инертных газов.
Для уменьшения количества примесей и более равномерного их распре дел'
ния по сечению слитка применяется двух- или трехразовая переплавка.
Характерная для титановых сплавов крупнозернистая структура измельчается путе"
модифицирования цирконием или бромом. Полученный в результате переплыви
технический титан маркируется в зависимости от содержания примесей ВТ
ВТ1-0, ВТ1-1.
Титановые сплавы по сравнению с техническим титаном имеют более вьк
прочность, жаропрочность, жаростойкость при достаточно хорошей пластичр
высокой коррозионной стойкости и малой плотности. В силу этого титан
сплавы получили широкое применение в авиации и ракетной технике.
40

Таблица 2.4
титановых сплавов (%■ остальное титан)
Химический с
Марка С"лава
ВТ5
ВТ5-1
ОТ4-1
ОТ4
ВТ4
ОТ4-2
ВТ6
ВТК
ВТ! 6
ВТЗ 1
ВТ8
ВТ9
ВТ15
ОС14» п ^
AI
5
О
3
4
6
в
4
2.5
5,5
6,5
6,5
3
Мп
—
1.5
1.5
1.5
1,5
Мо
—
—
3
7,5
2
3,5
0,23
8
Прочие
2,5Sn
—
4V
IV
l.OFe; 2Cr
0,2Si
2Zr
ПСг
Класс но сфуктуре
осплавы
Псевдо-а-сплавы
(а + Р)-сплавы
Псевдо-Р-сплавы
Свойства упрочнения и структура. Титановые сплавы по технологии
изготовления делят на деформируемые и литейные, по механическим свойствам ~ на спла-
рочняемые и неупрочняемые
<а-Ьр) и р-сплавы.
Деформируемые сплавы. Химический состав (в процентах — остальное титан)
и класс по структуре деформируемых сплавов приводятся в табл. 2.4, а
механические характеристики в табл. 2.5.
Сплавы с а-структурой (ВТ5, ВТ5-1) имеют среднюю прочность при
комнатной температуре, высокие механические свойства при очень близких
температурах, хорошие жаропрочность и сопротивление ползучести, обладают отличной
свариваемостью и коррозионной стойкостью. Прочность сварного шва около 90%
от прочности основного сплава. Обрабатываемость резанием удовлетворительная.
Недостатки: сплавы не упрочняются при термической обработке, имеют
низкую технологическую пластичность. Сплавы с оловом более технологичны и
жаростойки, обладают высоким сопротивлением ползучести. В горячем состоянии
сплавы куют, прокатывают и штампуют. Поставляют в виде прутков, сортового
проката, поковок, труб и проволоки.
Сплав ВТ5 предназначен для изготовления деталей, работающих при
температурах до 400° С, сплав ВТ5-1 — до 500° С.
гпч.т, ФаЗШе (<*-Ьр)-сплавы (ВТЗ-1, ВТ8, ВТ6, ВТ14 и др.) обладают лучшим
мицрг1НИ-еМ/7ех^°Л0ГИческих и механических свойств, упрочняются с помощью
терния v wmI О0работки — закалки и старения, В отожженном и закаленном состоя-
ность ппи Т хорошу„ю частичность, а после закалки и старения высокую проч-
(а+КЪ гг^^аТН0И и повышенных температурах. Алюминий снижает плотность
Лвтал^м позволяя Удерживать ее на уровне плотности титана.
ются ПоСлГ^СПЛаВ^ДОВЛетворитно обрабатываются резанием и сварива-
Спла'вы kv пт,! С? тРебУется отжиг для повышения пластичности сварного шва.
ы кУются, штампуются и прокатываются.
41

Таблица 2.5
Термообработка и механические характеристики титановых сплавов
Марка
сплава
ВТ5
ВТ5-1
ОТ4-1
ОТ4
ВТ4
ОТ4-2
ВТ6
ВТ14
ВТ15
ВТ16
ВТЗ-1
ВТ8
ВТ9
Термическая
обработка
Отжиг при 740—
760° С
Отжиг при 860—
880° С
Отжиг при 670—
720° С
Отжиг при 670—
720° С
Отжиг при 700—
750° С
Отжиг при 750—
800° С
Закалка от 800—
940° С -Ь старение
при 500°С
Закалка от 860—
880° С + старение
при 500° С
Закалка от 760—
800° С + старение
при 450—480° С
Закалка от 790
° С + старение при
500° С
Изотермический
отжиг 870, 650° С
Закалка от 900- -
950° С -Ь старение
при 500—600° С
Закалка от 900—
950°С + старение
при 500—600° С
ав, Н/ММ*
700-950
750-950
600—750
700—900
850—1050
950-1000
1100—
1150
1150—
1400
1300—
1500
1250—
1450
1000—
1200
1000—
1150
1140—
1300
°0>2,
Н/мма i
600—850
650—850
470-650
550-650
700—800
я
1010
1000—
1050
1080—
1300
1180—
1400
1100—
1200
850—1100
850—1050
1000—
1150
е. %
10-15
10-15
20-40
12-20
15—22
8
14—16
6—10
3-6
4-6
10—16
9-16
5-14
*Н1
Н-м;сма
30-60
40—90
50-100
35-65
35-65
30
25-35
25—30
40—60
30—60
30-60
20—50
ив
240-300
240-3J0
210-250
340—370
260-340
310—350
330—370
Класс по
свойствам
Средней
прочности
Высокой

пластичности

Высокопрочные

Жаропрочные
Однофазные р-сплавы не имеют промышленного применения, так как дли
получения устойчивости ^-структуры сплавы должны быть легированы большим
количеством изоморфных р-стабилизаторов (Vt Mo, Nb, Та) — дорогих,
дефицитных и обладающих высокой плотностью и пониженной удельной прочностью.
Применяются псевдо-Р-сплавы ВТ 15» имеющие преимущественно р-структуру
с небольшим количеством а-фазы.
После закалки при 760—800° С сплав ВТ 15 имеет структуру метаста б ильной
р-фазы. В этом состоянии ВТ 15 обладает хорошей пластичностью (6=20%,
ф = 60%), хорошо штампуется. Сплав ВТ 15 имеет плотность 4,8 г/см3 и прочность
а в —1300—1500 Н/мм2, а также высокую удельную прочность, удовлетворительно
обрабатывается резанием.
Недостатки: пониженная пластичность сварных швов и низкая
термическая стабильность. Сплав ВТ15 поставляется в виде листов, полос, прутков,
поковок и рекомендуется для длительной работы при температуре до 350" С
42

Литейные сплавы. Титановые сплавы имеют хорошие литейные свойства.
Небольшой температурный интервал кристаллизации обеспечивает высокую жидко-
текгчесть и хорошую плотность отливки. Обладают малой склонностью к
образованию горячих трещин и небольшой линейной усадкой (1%). Объемная усадка
составляет около 3%.
Недостатки: большая склонность к поглощению газов и высокая
активность при взаимодействии со всеми формовочными материалами. Поэтому их
плавка и разливка ведутся в вакууме или в среде нейтральных газов.
Литейные титановые сплавы (табл. 2.6) применяют для изготовления
заготовок и различных фасонных отливок.
Т а б л и ц а 2.6
Химический состав и механические характеристики литейных титановых сплавов
Ма 1>ка
сплава
А1
Сг
Мо
ВТ1
ВТ5Л
ВТЗ-1Л
ВТЛ1
ВТ21Л
5,0
5,5
5,0
6,6
—
2,0
—
0,35
—
2,0
—
0,7
1,2
Прочие
элементы
0,2Si
l,0Si
5.0Zr
0t35Fe
ав, Н/мм*
>, %
400—600
700-900
1000— 1100
900—1000
1000—1100
15-23
6—12
4-6
5-10
4—7
н»
Н-м/см*
50
30—35
30
15
20
2,1.3. Характеристики деформируемых титановых сплавов
Сплав ВТЗ-1 (4—6Т2% А1, 1,5—2,5% Сг, 1,0—1,8% Мо) обладает большой
жаропрочностью (молибден стабилизирует структуру). Из сплава изготовляют
диски и лопатки компрессоров ТРД, работающих при температурах до 450—
500° С.
Сплав ВТ4 (4—5% А1, 1—2% Мп) имеет высокую коррозионную стойкость,
хорошую пластичность и жаростойкость, термической обработкой не упрочняется,
сваривается удовлетворительно, поставляется в виде листов полуфабрикатов,
идущих на изготовление деталей и элементов конструкций, работающих при
температурах до 400° С.
Сплав ОТ4-1 (1,0—2,5% А1 1—2% Мп) — разновидность ВТ4. Имеет
более высокую технологическую пластичность, обладает большой жаропрочностью,
не склонен к хрупкости, что позволяет применять их для изготовления сварных
и штампованных деталей, работающих при температурах до 500° С.
Сплав ВТ5 (4,0—5,5% А1) обладает высоким пределом ползучести,
пониженной технологической пластичностью. Температура горячей ковки-штампов к и
1000—1150° С. Имеет отличную свариваемость аргонно-дуговой и контактной
Сплав ВТ5-1 (4,0—5,5% А1) содержит дополнительно 2—37о олова для
ооеспечения термической стабильности и повышения жаропрочности,
поставляется в виде листов, прутков, поковок, идущих на изготовление деталей,
работающих при температурах до 400° С, обшивки и элементов каркаса, корпусов
компрессоров, лопаток направляющего аппарата и др.
Сплав ВТ6 (5,0—6,5 А1) обладает повышенной жаропрочностью, хорошей
пластичностью при 950—980° С. Отжиг при 700—800° С. Термическая обработка:
закалка и старение при 450—850° С. Сплав неудовлетворительно сваривается
обрабатывается резанием, предназначается для изготовления крепежных
деталей и обшивки, работающих при температурах до 400—450° С.
<^плав ВТ8 обладает повышенной жаропрочностью, хорошо деформируется
батыРДЧ6М состоянии ПРИ 850—1100° С; сваривается контактной сваркой и обра-
Dav ™ ^Д £езанием' предназначается для деталей, работающих при
температура до duu L, поставляется в виде прутков и поковок.
43

2.2* Алюминий и его сплавы
Алюминиевые сплавы — важнейшие авиационные материалы, которые
широко применяют *пр и изготовлении самолетов, вертолетов, и двигателей. Сплавы
обладают важными для авиационной техники качествами: высоким (до 700 Н/мм2)
пределом прочности; малой плотностью; хорошей стойкостью против коррозии;
высокой технологичностью. Алюминий широко распространен в природе в виде
глинозема А1203.
2.2.1. Свойства чистого алюминия
Алюминий широко применяется для изготовления разнообразных
алюминиевых сплавов. Он серебристо-бел ого цвета со своеобразным тусклым оттенком,
имеет небольшую плотность, высокую электропроводность и значительную
теплопроводность, обладает хорошей пластичностью как в холодном, так и в горячем
состоянии, хорошо сваривается газовой и контактной сваркой, но плохо
обрабатывается резанием и отличается низкими литейными качествами.
В результате окисления кислородом воздуха на поверхности алюминия
образуется защитная пленка, создающая высокую коррозионную стойкость алюминия
и многих его сплавов.
Алюминий стоек в обычных атмосферных условиях и против действия
концентрированней (90—98%) азотной кислоты, но легко разрушается серной
и соляной кислотами и щелочами.
Физические свойства: атомная масса 26,97; плотность 2,7 г/см3; температура
плавления 660°С; коэффициент линейного расширения при 20° С— 23,8- 10~е
градус^1; удельное сопротивление 0,0269 Ом*мм2/м; теплопроводность 0,52 кал, (смX
Хс-град); модуль нормальной упругости 60—70 кН/мм2.
Прокатный и отожженный алюминий имеет следующие механические
свойства: ав=80—100 Н/мм£; 6=35—40%; #В = 250—300 Н/мм2. При нагартовке
прочность алюминия повышается, а пластичность снижается. Соответственно
степени деформации различают отожженный (АД-М), полунагартованный (АД-П)
и нагартованный (АД-Н) алюминий. Отжиг алюминия для снятия наклепа
проводится при 350—410° С.
Из технического алюминия АД1 и АД, содержащего соответственно не менее
99,3 и 98,8% А1, изготовляют листы, трубы, профили, проволоку для заклепок^
а также детали вентиляционной системы самолетов (вертолетов), защитные
трубки электропроводки, прокладки и др.
В электротехнике алюминии заменяет медь при изготовлении проводов,
кабелей, конденсаторов, выптшителей. Используется для плакирования дюралюминия.
2.2.2. Влияние на алюминиевые сплавы легирующих
элементов
Легирующие элементы, вводимые в алюминий, существенно улучшают его
механические свойства. Это позволяет широко применять алюминиевые сплавы
в авиационных конструкциях.
Основные легирующие элементы, которые вводятся в алюминиевые сплавы,,
медь, магний, цинк, марганец, хром, титан, кремний, никель, железо. Некоторые
сплавы легируются литием, кадмием, цирконием. Большинство этих элементов
образует с алюминием ограниченные твердые растворы и металлические
соединения, что позволяет упрочнять их при помощи термической обработки.
Медь с алюминием образуют ограниченные твердые растворы и химическое
соединение СнА12, обладающее высокой твердостью (ИВ = 5000 Н/мм2) и
хрупкостью. В сложных алюминиевых сплавах медь входит в состав тронных
соединений.
В авиацноной технике применяют сплавы, содержащие 2,0—5,5% меди.
Сплавы с большим содержанием меди (33—50%) очень хрупки и используются только
в качестве лигатур.
44

fi>f
(f*f
Алюминиевые сплавы с медью обладают ии/мт1
склонностью к межкристаллитнои коррозии *f,*w*__
Магний увеличивает прочность (рис. 2.1}
алюминиевых сплавов. В деформируемые
алюминиевые сплавы вводится до 7% магния,
в лите mi ые — до 13%.
Увеличение прочности алюминиевых
сплавов при введении магния связано с
образованием как твердых растворов, так и
упрочняющихся фаз Наличие в алюминиевых сплавах,
кроме меди, еще и магния приводит к тому,
что коррозионное разрушение алюминиевых
сплавов не идет по границам зерен.
Кремний в алюминиевые сплавы вводится
как для повышения прочности» так и для
улучшения литейных свойств. Кремний
растворяется в алюминии в количестве до 1,65/о.
При большем содержании кремния образуется
хрупкая, малопрочная эвтектика.
В алюминиевых сплавах, которые обраба-
4*
0,35
/
/
/
5,f%Ca
DfZ5%bi
■
0,5
f,0 Mg,%
Рис. 2.1. Влияние магния Mg
на предел прочности ав
алюминиевого сплава, состоящего
из 5,1% Си, 1,0% Мп, 0,25% Si
тываются давлением, содержание кремния не
должно превышать 1,2%. В литейных
алюминиевых сплавах с кремнием — силуминах —
кремния содержится от 4 до 13%.
Кремний — неизбежная примесь алюминиевых сплавов, куда он попадает
из сырья. В высокопрочных алюминиевых сплавах содержание кремния
ограничивается 0,5—0,2%.
Марганец вводится в алюминиевые сплавы от 0,2 до 1,6% и образует с
алюминием ограниченные твердые растворы и химическое соединение МпА16.
Марганец применяется преимущественно для улучшения коррозионной стойкости
алюминиевых сплавов.
Цинк является важным легирующим элементом, вводится в высокопрочные
алюминиевые сплавы до 8%, растворяется в алюминии, а с другими элементами
сплава образует сложное химическое соединение, упрочняет алюминиевые сплавы
после их закалки и старения, но уменьшает их коррозионную стойкость.
Титан, хром и никель. В алюминиевые сплавы титан вводят для получения
более мелкозернистой структуры, хром для ограничения роста зерен при нагреве
и никель в количестве 3,5% для обеспечения большой стабильности и улучшения
теплопроводности сплавов
Железо для большинства алюминиевых сплавов является вредной примесью,
ухудшает их коррозионную стойкость, но для повышения жаропрочности в
некоторые сплавы вводят до 1.5—2,0% железа.
Бериллий при содержании его в количестве 0,5% образует с алюминием
эвтектику.
2.2,3. Маркировка алюминия и алюминиевых сплавов
Чистый алюминий маркируется в зависимости от содержания в нем
примесей и^различается: А999 — алюминий особой чистоты; А995, А99, А97, А95 —
алюминий высокой чистоты; А85, А8, ... — алюминий технической чистоты.
Алюминий особой чистоты применяется в производстве полупроводниковых
приборов и для исследовательской работы. Алюминий высокой чистоты
применяется для плакирования деталей электро- и радиооборудования. Алюминий
технической чистоты используется для приготовления алюминиевых сплавов,
изготовления проводов, прокладок.
Технический алюминий обозначается буквами АД (алюминий
деформируете л CJTlae использования более чистого алюминия ставится цифра 1. Соче-
Ш U\ VB И АМц 03начает сплав алюминия (А) с магнием (Мг) и марганцем
жйн сплавов алюминия с магнием цифра показывает процентное
содержание магния. Так, например, сплавы марок АМгЗ, АМг5, АМгб содержат
соответственно 3, 5 и 6% магния.
45

Сплавы в виде полуфабриката обозначаются буквами, которые ставятся после
маркировки сплава: А — означает, что сплав повышенного качества, из лучшего
алюминия; М — мягкий, отожженный; П — полунагартованный (степень обжатия
40%); Н — нагартованный (степень обжатия 80%). Так, отожженные сплавы
обозначаются А ДМ, АМцАМ, полунагартованные — АМгАП и нагартованные —
АД1Н, АМгЗН.
Дюралюминий обозначают буквой Д и цифрой, показывающей условный
номер сплава, например сплав Д1. Д16, Д18, Д20. Некоторые сплавы, разрабо-
таиные в последнее время, с маркировкой В65 ВД17 (дюралюминий, покрытый
тонким слоем чистого алюминия для придания сплаву коррозионной стойкости)
называют а л ьк лед ом.
Высокопрочный сплав алюминия с цинком и магнием обозначается В94, В95,
В96 (вторая цифра указывает номер сплава).
Состояние полуфабрикатов высокопрочных сплавов и характер плакировки
также имеют буквенно-цифровую маркировку: М — мягкий, отожженный; Т-—
термически обработанный, закаленный и естественно состаренный;
Т1—термически обработанный, закаленный и искусственно состаренный; Н — нагартованный
(нагартовка листов дюралюминия около 5—7%, а сплавов В95—3%); HI
—усиленно нагартованный (нагартовка листов около 20%); В — повышенное качество
выкатки закаленных и состаренных листов; О — повышенное качество выкатки
отожженных листов; Б—-листы без плакировки или с технологической
плакировкой; УП— утолщенная плакировка (8% на сторону); Г К — горячекатаные листы,
плигы; ТПП — закаленные и состаренные профили повышенной прочности
(для Д16).
Геометрическая маркировка. В конце маркировки для листового материала
указывается его толщина в миллиметрах, а для профилей — условное цифровое
обозначение формы сечения и размеров. Например, маркировка Д16АТНВЛ2,5
означает, что плакированный листовой дюралюминий Д16 — повышенного
качества, термически обработан, нагартован и имеет повышенное качество выкатки.
Толщина листа 2,5 мм.
Заклепочные сплавы. Сплавы, идущие на изготовление заклепок, имеют в
маркировке букву П (сплав для проволоки), например ДЗП, Д16П.
Алюминиевые сплавы для ковки и горячей штамповки обозначаются буквами
АК (алюминиевые ковочные) и цифрой — условным номером сплава» например
сплавы АК4, АК4-1, АК6, АК6-1, АК8. Дополнительная цифра -1 показывает, что
сплав является близкой модификацией сплава без цифры.
Разработанные в последнее время ковочные сплавы имеют нестандартную
маркировку, например сплав Д20.
Литейные алюминиевые сплавы обозначаются буквами АЛ (алюминиевые
литейные) и цифрой, показывающей условный номер сплава, например сплав
А Л 2, А Л 4, АЛ 9 и т. д. Исключение составляют новые марки литейных сплавов
ВИ-П-3, B300, В14-А.
Силумины. В зависимости от состава все алюминиевые литейные сплавы
делятся на силумины, представляющие собой сплавы алюминия и кремния (АЛ2.
АЛ4, АЛ9), и легированные силумины — сплавы алюминия и кремния с
добавкой меди (\ЛЗ, АЛ5, АЛ9) или магния (АЛ13, ВИ-11-3). Применяются также
альт маг — сплав алюминия и магния (АЛ 8) — и сплавы алюминия с медью
(АЛ7, АЛ 19).
Режимы термообработки. Для литейных алюминиевых и магниевых сплавов
применяют следующие обозначения режимов термической обработки:
Т1—старение; Т2 — отжиг; Т4 — закалка; Т5 — закалка и частичное старение;
Тб—закалка и полное старение до наибольшей твердости; Т7 — закалка и
стабилизирующий отпуск; Т8 — закалка и смягчающий отпуск. Например, обозначение
АЛ4Т6 показывает, что сплав АЛ4 подвергается термической обработке по
режиму Т6, состоящему из закалки и полного старения.
2.2А. Деформируемые алюминиевые сплавы
АМц (1т0—1,6% Мп, 0,6% Si, 0,7% Fe) обладает высокой пластичностью
(табл. 2.7) в отожженном состоянии (АМцМ) и низкой в нагартованном (АМцН),
хорошо сваривается газовой» а том но-водородной и контактной сваркой, приме-
46

Таблица 2.7
Характеристики алюминиевых деформируемых сплавов
Марка
АМц
АМг
АМгЗ
АМгбВ
АМгб
Состояние материала
Отожженный (АМцМ)
Полунагартованный (АМцП)
Нагартованный (АМцН)
Отожжен1:ый {АМнШ
Полунагартованный (АМгП)
Отожженный (АМгЗМ)
» (АМгбВМ)
Полунагартованный
(АМгбВП)
Отожженный (АМгбМ)
Механические харакгернсшки, не менее
V Н/мм*
130
170
220
190
250
200
260
300
320
*, %
23
10
23
6
22
22
14
20
НВ, Н,мм*
300
400
550
450
600
500
650
800
800
1
няется для изготовления баков, бензо- и маслопроводов, горловин кронштейнов,
патрубков и фланцев горловин и малонагружснных деталей. Термической
обработкой не упрочняется. Отжиг при 350—410° С, охлаждение на воздухе.
Температура ковки и штамповки 420—475° С.
АМг (2,0—2t8% Mg, 0,15—0,40% Мп, 0,4% Si, 0,4 Fe) обладает такими
же пластическими свойствами, как АМц, хорошо сваривается а том но-водородной
и контактной сваркой, удовлетворительно — газовой. В отожженном состоянии
имеет неудовлетворительную обрабатываемость резанием, в полунагартованном
и нагартованном — удовлетворительную. Применяется для изготовления баков,
бензо- и маслопроводов, стенок входных патрубков, направляющего конуса,
заглушек и других средней а груженных деталей авиационной техники.
Термической обработкой не упрочняется. Отжиг при 350—410° С, охлаждение на возд\\е.
Температура ковки и штамповки 420—275° С.
АМг5П (5,2 Mg, 0,4% Мп) имеет высокую пластичность в отожженном
состоянии, термической обработкой не упрочняется, удовлетворительно сваривается
атомно-водородной, точечной и газовой сваркой, обладает высокой коррозионной
стойкостью, поставляется в виде проволоки, применяется для изготовления
заклепок для клепки конструкций из магниевых сплавов. Заклепки ставятся в
отожженном состоянии. Температура отжига 340—410° С с охлаждением на воздухе,
А В (0,2—0,6% Си, 0,45—0,95% Mg,
0,15—0,35% Мп, 0,5—1,2% Si) имеет
высокую пластичность в отожженном
состоянии (АВТ) и среднюю после
закалки и старения (АВТ), хорошо
сваривается ^точечной и атомно-водородной свар'
кой> Удовлетворительно — газовой,
применяется для изготовления деталей,
требующих хорошей пластичности в
холодном и горячем состоянии штампованных
и кованых деталей сложной формы.
Температура ковки и штамповки 470—
с ^" Термическая обработка: закалка
с 515—525° С в воде, старение естествен-
ное или искусственное при 150° С в
течение 6 ч, отжиг при 350—370° С,
охлаждение на воздухе (рис. 2.2).
Д18П (2,6% Си, 0,35%
Mg)—дюралюминий повышенной пластичности.
0,2
^hjp*'
J
'
J
- 1 -^
*r 1
у \
' N«i
8
^_^
-
■
-■
■ -^
\
\ 1
■ \ i
v
№ d50 № №0 50Q f.
°0
Рис. 2.2. Влияние температуры
закалки f3 на механические свойства
дюралюминия
47

DJZ
OJO
8реш старенияt су mm
Применяется для изготовления заклепок,
которые ставят после закалки и
естественного старения. Закалка с 490—505* С
в воде и естественное старение не менее
4 суток (рис. 2.3).
ДЗП имеет высокую пластичность
в отожженном состоянии; применяется
для изготовления заклепок, которые
ставятся в свежезакаленном состоянии не
позднее 3 ч после закалки (сплав ДЗП
заменяется сплавом Д18П). Термическая
обработка: закалка с 490—500° С в воде,
естественное старение не менее 4 сут.»
отжиг при 340—370° С, охлаждение на
воздухе.
В65 (4,2% Си, 0,2% Mg,
i),4% Mn)—сплав для заклепок,
которые ставятся в закаленном состоянии и состаренными, так как пластичность его
удовлетворительная и заклепки не надо разупрочнять постановкой. Заменяет
сплавы Д1 и Д16. Термическая обработка: закалка с 510—520° С в воде, старение
при комнатной температуре в течение 10 сут., при температуре 50° С в течение
3 сут.
Д7А —сплав для ободьев колес шасси, применяется после закалки и
старения.
Д1 (4,3% Си, 0,6% Mg, 0,6% Мп, ^0,7% Si, >0,7% Fe) имеет среднюю
пластичность (табл. 2.8). Обрабатываемость резанием удовлетворительная после
Рис. 2.3. Кривые старения
дюралюминия (по С. М. Воронову) в
зависимости от температуры
Таблица 2.8
Механические характеристики дюралюминия
Марка
Д1
Д1Т
Д6
Д16
Д16Т
Д19ТН
Д18П-Т
В65
Состояние ма1ериала или
термообработка
Отожженный (Д1АМ)
Закаленный и естественно
состаренный (Д1АТ)
Закалка с 500° С в воде,
естественное старение
Отожженный (Д6М)
Закаленный и естественно
состаренный (Д6Т)
Отожженный (Д16АМ)
Закаленный и естественно
состаренный (Д16АТ)
Закалка с 500° С в воде,
естественное старение
Закалка с 500° С в воде,
естественное старение, нагар-
товка 6—7%
Закалка с 500° С в воде,
естественное старение
Закалка с 515—520° С в воде,
старение при 75° С 24 ч
Механические характеристики» не менее
Не более 210
380
400
Не более 220
460
Не более
430
460
480
300
400
230
15
15
10
10
17
13
24
20
12
12
20
450
ИЗО
420
1000
420
1050
Примечание. Сплавы марок Д18П и В65 предназначены только для изготовления
заклепок, они могут расклепываться в закаленном и состаренном состоянии. Заклепки из
сплава Д19 применяются в конструкциях, которые во время эксплуатации подвергаются
нагреву.
48

закалки и старения (Д1Т) и пониженная после отжига. Применяется для
изготовления силовых элементов средней прочности: деталей каркаса,
штампованных узлов крепления, лопастей винтов, заклепок (последние ставятся в
свежезакаленном состоянии не позже 2 ч после закалки). Термическая обработка:
закалка с 490—510° С в воде и естественное старение в течение не менее 4 сут,
отжиг при 350—370° С, охлаждение на воздухе.
Д16 (3,8—4,9% Си, 1,2—1,8 Mg, 0,3—0,9% Мп)—дюралюминий
повышенной прочности. Пластичность в отожженном и свежезакаленном состоянии —
средняя, обрабатываемость Д16Т и Д16ТН — удовлетворительная, Д16М —
пониженная. Применяется для изготовления силовых элементов конструкции: деталей
каркаса, обшивки, шпангоутов, нервюр, лонжеронов, заклепок. При изготовлении
сильно нагруженных деталей рекомендуется заменять сплавом В95. Заклепки
ставят в свежезакаленном состоянии не позже 20 мин после закалки.
Термическая обработка: закалка с 495—505° С в воде, естественное старение не менее
4 сут, отжиг при 350—370° С, охлаждение на воздухе. Отжигу Д16ТН должен
предшествовать нагрев при 450—500е С.
В95 (5—7% Zn, 1,8—2,8% Mg, 1,4—4,0% Си, 0,2—0,6% Мл, 0,10—0,25% Сг) —
высокопрочный алюминиевый сплав (табл. 2.9). Пластичность в отожженном
и свежезакаленном состояниях такая же, как у сплава Д16 в тех же состояниях.
В состаренном состоянии значительно ниже. Обрабатываемость резанием и
свариваемость точечной сваркой хорошие, газовой ■— неудовлетворительная.
Применяется для изготовления силовых деталей конструкции: лонжеронов, стрингеров,
шпангоутов, обшивки, нервюр. Термическая обработка: закалка с 465—475°С,
охлаждение в воде, искусственное старение плакированных изделий при 120° С
в течение 24 ч, неплакированных — при 140° С в течение 16 ч, отжиг при 420° С,
охлаждение в печи до 150° С и далее на воздухе.
АК4 (1,9—2,5%, Си, 1,4—1,8% Mg, ^0,2 Мп, 1,0—1,5% Fe, 0,5—1,2% Si,
1,1—1.6% Ni) — жаропрочный деформируемый алюминиевый сплав, имеет пони-
Таблица 2.9
Механические характеристики высокопрочных алюминиевых сплавов
Марка
В94
В95
В95М
В95
В95Т1
В96
В96Т1
Сусюяние материала или jcpMOoCpa-
бенка
Закалка с 470° и
ступенчатое старение: первое при
100° С 3 ч и второе при 168° С
3 ч
Закалка с 470° С и старение
при 120° С 24 ч
Отожженный
Закалка с 470° С и старение
при 140° С 16 ч
Закаленный и искусственно
состаренный
Закалка с 470°С и старение
при 140° С 16 ч
Закаленный и состаренный
искусственно
Механические характерно тки, не менее
*в, Н/мм»
520
520
Не более
250—280
600
490-580
700
700—720
б, %
15
14
10
8
6-7
7
7-8
ИВ, Н/мм*
1500
1900
ьведен1?РмЫ еЧ а Н И е* Высокая прочность указанных в таблице сплавов обеспечивается
стап*И„„ . чинка, магния и меди, которые входят в твердый раствор и образуют в процессе
старения металлические соединения, упрочняющие сплав.
в ви-Гр nul^ поставляется в виде проволоки для изготовления заклепок, сплав В95 —
Филей п™1 панелей и профилей, а сплав В96 — главным образом в виде панелей, про-
турой* ™^™о?.? ? штам1юв<>к и редко в виде листов. Сплавы обладают характерной струк*
'у к, состоящей из твердого раствора и металлических соединений.
49

Таблица 2 10
Механические характеристики ковочных сплавов для работы при комнатной
температуре
Марка
Механические характеристики
1 , Н/мм*
Н/мма
», %
НВ, Н/мч*
j"Liac.n»iHticib п горячем
сосюянии
АК4
АК4-1
АКБ
АК6
АК6 1
АК8
В93
360-380
380-400
290
420
410
480
480
300
320
380
3-8
4-5
11
13
10
10
10
1000
1090—1480
850
1050
1000
1350
Пониженная
У д о в л ет во р ите л ы i а я
Высокая
»
Удовлетворительна я
Термообработка:
закалка с 460е С в
воде и
двухступенчатое старение:
первое при 120е С
3 ч и второе при
165° С 4 ч
Примечание. Характерной особенностью сплава Б93 (1,0% Си, 1,9% Mg, 7,0% Zn)
является наличие цинка, который сообщает сплаву высокую прочность, и втеутствн*
марганца. Марганец вводится для получения более мелкого зерна и более высокой коррознои
ной стойкости. Однако наличие марганца в сплавах приводит к отрицательному эффекту,
состоящему в том, что механические свойства сплава зависят от направления. Вдоль
волокна прочность и пластичность оказываются наибольшей, а поперек — значительно меньше
Поковки и штамповки из сплава В93 отличаются большой однородностью механических
свойств во всех направлениях.
женную пластичность в горячем состоянии» удовлетворительно сваривается а то4
но-водородной сваркой. Обрабатываемость резанием удовлетворительная. Пр
меняется для изготовления деталей двигателей и других изделий, работаюш1
при температурах до 350°С. Термическая обработка: закалка с 515±5°С, в во:
старение при 170е С в течение 16 ч.
АК4-1 (1,9—2,5% Си, 1,4—1,8% Mg, <0,2% Mn, 1,0-1,5% Fe, 1,0-1,5
Ni) — жаропрочный деформируемый сплав. Модификации сплава АК4. Обладь
более высокими (по сравнению с АК-4) прочностными характеристиками, hmi
удовлетворительную пластичность в горячем состоянии, удовлетворительно сза|
вается и обрабатывается резанием. Термическая обработка: закалка с 525—535е ■
искусственное старение при 170е С в течение 16 ч.
"АК6 (1,8—2,6% Си, 0,4—0,8% Mg, 0,4—0,8% Mn)—авналь повышены
прочности (табл. 2.10), применяется для изготовления штампованных и кое
ных деталей сложной формы и средней прочности: крыльчаток компрессор
и вентиляторов, заборников, лопаток диффузоров и других деталей. Термическ
обработка: закалка с 500—515° С в воде и искусственное старение при 150—Ibv
в течение 12—15 ч.
АК6-1 (2,2% Си, 0,6% Mg, 0,6% Mn, 0,9% Si, 0,1% Ti, 0,2% Cr) - спл^в
более пластичный, чем сплав АК6; используется для изготовления кованььх
и штампованных деталей сложной формы: колес компрессоров, забериикоч.
крыльчаток и других деталей.
АК8 (4,4% Си, 0,6% Mg, 0,7 Mn, 0,9 Si)—сплав с большой прочности
но хуже чем АК6-1. Обрабатывается давлением в горячем состоянии и пиото
может применяться для штамповки высоконагруженных самолетных деталей
нее сложной формы: рам, фитингов и т. п.
Недостатком сплава, ограничивающим его применение для изготовлен
тонкостенных детален, является склонность в искусственном состаренном с ост».
нии к межкристаллитной коррозии.
50
2.2.5. Литейные алюминиевые сплавы
Эти сплавы при ремонте применяются редко, а в авиастроении находят
применение сплавы АЛ1, АЛ2, АЛЗ, АЛ4, АЛ5, АЛ6, АЛ7, АЛ8, АЛ9, ВИ-11-3,
АЛ 19, В300, В НА (табл. 2.11).
АЛ4 и АЛ5 применяют для изготовления крупных и средних деталей
двигателей, подверженных значительным нагрузкам (корпуса масляных форсунок,
фланцев, ферм, картеров, головок цилиндров). К недостаткам сплавов относится
их низкая жаропрочность. Поэтому они непригодны для изготовления деталей,
работающих при температуре выше 200—250° С.
АЛЗ и АЛ6 с хорошими литейными свойствами, но со средней механической
прочностью. Применяют для средних и мелких деталей двигателей и
оборудовании, не подверженных значительным нагрузкам (корпусов приборов,
карбюраторов, арматуры и т. п.).
АЛ7, АЛ8, АЛ9 используют для литья самолетных деталей: кронштейнов,
качалок, педалей и т. п.
ВИ-11-3 обладает высокой коррозионной стойкостью, хорошими литейными
свойствами и повышенной прочностью, упрочняется режимом Т4, имеет
удовлетворительную свариваемость газовой сваркой и хорошую обрабатываемость
резанием, применяется для изготовления (литьем в землю, кокиль или под давлением)
деталей повышенной коррозионной стойкости.
АЛ 19 обладает низкой коррозионной стойкостью, невысокими литейными
свойствами, но высокими механическими качествами и жаропрочностью. Упроч-
Таблица 2.11
Химический состав и механические характеристики
литейных алюминиевых сплавов
Мзока
Химический cocias, %
Si
Си
Mg
Другие эле чеши
с
ю
п
ю
с
С
Механические
характеристики,
не wence
щ
Н/мч;
5. %
ИВ,
Н/мм1
АЛ'2
АЛ4
АЛ4
АЛ 5
АЛ^
АЛ7
Л8
АЛо.
АЛ 19
АЛ 19
АЛ2Г
АЛ32
Ви-П-З
В-300
В14А
10-
8,0-
8,0-
4,5-
1,
1,
13
10,5
10г5
5,о
2
6-8
1,0—1
4-5
0,2-0,
4,5—5,
4,5
4
-5,3
•5,3
0,17-0,3
0,17-0,3
U,3—0,6
9,5-11,5
0,2-0,4
7,5-
0,8-
■8,5
-1.2
1,0-1,5
1,5—2,0
4
4,
3,
6-6,0
6-6,0
5-4,5
9,5—11,5
0,3-0,5
10,5-13
0,8-1,5
0,8-1,5
0,7-1,2
0,25-0,5 (Ti+Cr)
0,25-0,5 (Ti+Cr)
0,2(Ti + Cr)
0,07Ti; 0,07Be
0,6-1,0 Mn
0,2-0,4 Ti
0,6—1,0 Mn
0,2-0,4Ti
0,05-0,15 Ti
0,05-0,2 Zr
0,05—0,15 Be
0,3—0,5 Mn
0,1—0,3 Ti
0,03-0,05 Be
0,2-0,3 Mn
2,6—3,0 Ni
0,1-0,2 Cr
0,2-0,3Mn
0,15-0,3 Mn
1,2—l,7Fc
0,1-0,2 Cr
—
T6
T5
T4
T5
T4
T4
T4
T5
_
T4
T2
T-7
T2
130
180
260
220
220
250
320
200
320
360
270
240
180
220
170
6,0
3,0
4,0
1,0
8,0
5,0
12,0
6,0
8,0
5,0
3,0
3,0
0,6
0,6
0,8
500
600
700
800
650
800
700
550
800
1000
800
950
51

J!
няющая термическая обработка по режимам Т4 и Т5 Хорошо сваривается и обра
батывается резанием, применяется для из готов чен и я штьем в землю само 1етных
деталей, работающих при температурах 175—300° С
2 2 6 Спеченные сплавы на основе алюминия
Деформируемый жаропрочный сплав из спеченного алюминиевого порошка
(САП) получают п>тем прессования и спекания алюминиевого порошка при 500—
Ь00°С
Из по ученных брикетов изготов 1яют жсты прутки трубы, профили
и другие полуфабрикаты Плотность САП 2,7 г/см3 Он хорошо сваривается,
легко обрабатывается резанием и обладает высокой коррозионной стойкостью
По жаропрочности САП превосходит алюминиевые ставы при 300—500° С
и выше Это объясняется напичием окиси алюминия А1203 С у верчением окиси
ачюминия в различных марках САП жаропрочность возрастает, а пластнчносп
несколько уменьшается
Детали из САП длительно работают до 300—550° С и кратковременно
до 700—1100е С САП рекомендуется применять также для деталей, работающих
в тяжелых коррозионных условиях
Спеченные алюминиевые сплавы (САС) получают путем горячего бри кет и
рования и последующего прессования при 500°С смесей порошков алюминия
с тругнми элементами В САС 1 добавляют 25—30% Si и 5—7% Nit
а в САС 4 10—15% Si и 17—25% SiC Сплавы САС обладают низким коэффи
циентом линейного расширения и применяются для изютовления приборов
Разработаны сплавы САС Д16, САС В96 по своим свойствам подобные
сплавам Д16 и В96 но не имеющие техно логических дефектов связанных с литьем
(окисиых и шлаковых включении ликвационных зон) и обработкой давлением
(анизотропии свойств)
Состав и свойства спеченных сплавов и порошков САС 1 содержит
6—9% А1203 Ов=280 Н/мм2, 6=5%, ав = 40 Н/мм2 при 500° С
САП 2 содержит 9 1—13% А1203 ав=320 Н/мм2 6=4% при 500° С о„=-
= 100 Н/мм2,
САП 3 содержит 13 1—18% ^Ь03 ав = 400 Н/мм2 6-3%, при 500° С ав=
= 130 Н/мм2,
САП 4 содержит 18—22% А1Й03, ов = 450 Н/мм25 6 = 15%, при 500°С а* =
= 130 Н/мм2
2 27 Композиционные материалы на основе алюминия
Композиционными называют сложные материалы в состав которых входят
сильно отличающиеся по свойствам нерастворимые или малорастворимые дpvг
в друге компоненты Они имеют высокие прочность сопротивтение хр\нкому
разрешению, жаропрочность, модель лпр\гости и термическую стабильность
своиств
Волокнистые и дисперсионно-улрочненные наполнители По форме напочнн-
теля композиционные материачы разделяют на вочокнистые и дисперсионно-
упрочненные Первые упрочняются волокнами или нитевидными кристаллами
тугоплавких соединений и элементов (А1203, SiC С, В и др), а также тонкой
микронной вольфрамовой ичи прочной стальной проволокой Вторые упрочняются
наполните тми из тонко дисперсных т>гоп твких частиц окис юн карби ц в бо
ридов, нитридов
Сплав ВКА-1—композиционный материал на основе алюминия и его
сплавов Модель упругости, предел прочности и выносливости до гемперат\р 500°С
в композиционных материалах в 2—3 раза выше, чем у обычных алюминиевые
ставов
На рис 2 4 показана зависимость моду ш упругости и предста прочъост»
от температуры испытания композиционного мсериала ВКА ! на алюмиинвон
основе, упрочненного высокомодучьными непрерывными волокнами бора, в срав
52

i
нении с высокопрочным сплавом В95
и жаропрочным алюминиевым сплавом
АК4 1 Сплав ВКА-1 содержит 50% во*
локон бора диаметром 100 мкм с сгв =
=2500—3500 Н/мм2 и Е=400 кН/мм5,
что обеспечивает ему при 20°С Оъ~
= 1000—1200 Н/мм2, а при 400° С 0В~
-600 Н/мм2 (как у сплава В95 при
комнатной температуре) Плотность
ВКА 1 2,65 г/см3, а > дельна я прочность
(Tb/Y=41, т е выше чем у высокопроч
ных сталей и титановых сплавов
Замена сп пава В95 при изготовлении
лонжерона крыла самолета на титановый
сп пав с подкрепляющими элементами из
сплава ВКА 1 увеличивает его жесткость
>п 45% и дает экономию в весе око то
42% К тому же дисперсионно упрочнен
ные сплавы не имеют анизотропии
свойств, как волокнистые композициоп
ные материалы
2.3. Алюминиевые сплавы для заклепок и топливных баков
Выбор сплавов для заклепок (табл 2 12) определяется требованиями к
прочности конструкции Для мал она груженных детален применяют п частичный сплав
АМц Заклепки из сплавов АМг5П и Д18П прочнее Для клепки более ответствен
ных конструкций применяют заклепки высокой прочности из сплавов В65 и В94,
а иногда из дюратюминин Д1 или Д16 (табл 2 13) К заклепочным материалам
Таблица 2 12
Тип заклепок
Название
Эекн^
Нормаль
3515 А,
3517А,
Зг>21 \
3525А
3531А,
3535А,
3539А,
3547А
3551А,
3558А,
3562А,
3590А
3594А
3516А
3518 А,
3522А,
3532А,
3536А,
3519 А,
3523А
3533А
3537А,
3540А, 3541А
3548А,
3552А
3559А,
3549А,
3560А
3563А, 3564А
359IA,
3592А,
3520А,
3524А,.
3534А,
3538А,
3550А,
3561 А,
3593А^
3610А 3611 А, 3612А
53- [
бд, яН/мм z £, /(Hiмм
0 /00 ZOO 300 400 t,*C
Рис 2 4 Изменение предела
прочности Он (сп тошна я линия) и модуля
\пругости Е (пунктирная линия) в
зависимости от температуры
испытания композиционного материала
ВКА 1 в сравнении со сплавами В95
и АК4 1
Заклепка с пол} крл пои го
ловкой
Заклепки с потайной голов
кон с углом <90°
Заклепки с потайной голов
кои с углом <120°
Закчепки с плосковыпуклой
головкой
Заклепки под развальцовку
*L ™таин°и головкой с углом
<90°
Заклепки трубчатые
•в
^
е
£
Я
а*-
3
таге}
&

Таблица 2.13
Состав, сопротивление срезу и относительное удлинение сплавов для заклепок
Марка
АМц
АМг5П
Д18П
В65
В94
Си
—
2,6
4,2
2,1
Содержание элементов, %
Mg
5,2
0,35
0,2
1,4
Zn
—
—
—
6,4
Мп
1.3
0,4
-—
0,4
*
Т!
—
—
.—-
0,06
т
ср»
Н/мч1
70
190
200
260
320
5, %
20
25
24
—
■
предъявляются специфические требования. Они должны обладать высокой
сопротивляемостью срезу и способностью выдерживать большую пластическую
деформацию без растрескивания. Некоторые алюминиевые сплавы могут
расклепываться только в свежезакаленном состоянии или в течение определенного времени
после закалки. Например, заклепки из сплава Д16 могут расклепываться не
позже 20 мин после закалки, а из Д19 не позже 2—4 ч. Заклепочные сплавы Д18П
я В65 могут расклепываться в закаленном и состаренном состоянии — что очень
удобно, исключает необходимость перезакалки или хранения заклепок в
холодильниках.
Заклепки «слепого» типа. Пистоны делаются дляъ того, чтобы заменить
обычные заклепки в таких местах, где нельзя использовать поддержку для
образования головки. Пистон может быть поставлен и расклепан с одной стороны.
Обычно их использование ограничивается такими местами, как задние кромки
рулей, элеронов, закрылков.
Заклепки с протяжкой (заклепки Черри) делаются пустотелыми, внутрь их
вставляются подвижные расширительные стержни, которые протягиваются через
заклепки, расширяют их и стягивают листы металла. Затем стержни
обламывают или протягивают через заклепки полностью.
Заклепка взрывная — специальный тип заклепок, применяемых при ремонте
самолета, когда имеется односторонний подход к месту работы. В отличие
от обычных они имеют камеру в свободном конце стержня, которая заполняется
взрывчатым веществом и защищается снаружи слоем лака. При нагреве до 130—
160° С взрывчатое вещество взрывается, сильно расширяет конец стержня и
образует замыкающую головку.
Таблица 2.14
Условная маркировка заклепок
В 55
Без"
маркировки л
Д18П
v!
Алюминиевые сплавы
Д19П
АМг5
АМц
)©©©
АД1
0
*
20ГА
0
Ст аль
10, 20
1XI8H9T
Без
маркировки
Медь и
ла г унь
М2
Л62
Без

маркировки
54
2.3.1. Маркировка заклепок
Чтобы отличить стержневые заклепки друг от друга по материалу, их
маркируют. На головках заклепок в процессе изготовления на посадочных автоматах
ставят условные обозначения в виде выпуклых или углубленных крестиков,
точек, черточек; кроме того, иногда для отличия заклепок по диаметру и длине их
окрашивают в различные цвета (табл. 2.14).
Обшивочные заклепки с потайными головками маркируют, как правило,
углубленными знаками. Это дает возможность контролировать клепаный шов.
Режимы термообработки алюминиевых заклепок приведены в табл. 2.15.
Таблица 2.15
Режимы термообработки и применение заклепок из алюминиевых сплавов
Марка
Диаметр
заклепки,
мм
Д18П
Д19П
2-5
6-9,5
2-5
6-9,5
В65
2-5
6-9,5
В94
АМг5,
АМц
и АД1
2-5
6-9
2~5
6-9
Закалка
п.
it
№
■ И
55 а/
о е К
Старение
«J
а,
>^
£
J-.0
(У *<
Состояние и время установки
заклепок в конС1рукцию,
область применения
500+5
505±%
20
30
Комнатная
30-40
40—50
515+5
4
сут
30—40
40—50
75+5
Комнатная
470 ±5
30-40
40—50
Старение
сп пенчатое:
100+5-3 ч;
168+5-3 ч
24 ч
10 сут
Закаленные и
состаренные без ограничения
времени, но не ранее
4 сут после закалки.
Применяются для
силовых элементов
Свежезакаленные — не
позднее 6 ч, диаметром
2—5 мм — 4 ч,
диаметром 6 мм — 2 ч,
диаметром 8—9,5—1 ч после
закалки. Применяются в
конструкциях,
нагревающихся до 300°С
Состаренные и
закаленные без ограничения
времени, но не ранее
1 сут при искусственном
старении и 10 сут при
естественном.
Применяются для силовых
элементов
Закаленные и соста-
ренные — без
ограничения времени.
Применяются для силовых
элементов конструкции
Применяется в пакетах
с сочетанием деталей из
легких сплавив и
неметаллических материалов
2.3.2. Алюминиевые топливные баки
«bix Гсамол^^еЩ^ИИ топливных баков вблизи двигателя или на высокоскорост-
МеняюГад^ии^^МЛПераТТ]Ра СТеН0К бака М0Жет *°с™г«ь 200-250* С, при-
металлическне баки. Иногда их устанавливают только из соображения
55

прочности конструкции. Эти баки изготовляют сварными или клепаными из
алюминиевых сплавов ЛМц, АМг.
Жесткие масляные баки имеют те же конструктивные элементы и
изготовлены из тех же алюминиевых сплавов, что и топливные; кроме того, в их
конструкцию введены фильтр для очистки поступающего в двигатель масла от
механических примесей и пеногаситель для гашения попадающей в бак пеиы —
отделение воздуха и газов, рлстворимыч в масле. Пеногасители выполняют
в виде лотков, по которым разливается масло, или в виде сепараторов,
представляющих собой спиральные трубы с большим числом отверстий
Устройство баков. Толщина стенок баков колеблется от 0,5 до 2 мм и
делается различной в зависимости от распределения нагрузок. Бак состоит из
обечайки (боковой наружной поверхности), днища и перегородок, соединенных
сваркой или клепкой встык, внахлестку или у го гком. Для обеспечения
расширения и сжатия металла во время сварки по обе стороны сварного шва делают
зиговки, которые одновременно придают конструкции жесткость.
Для герметичности заклепочных соединений устанавливают у плоти и тельные
прокладки, а швы смазывают специальным герметикой. Клепаные баки
сравнительно тяжелы и имеют меньшую надежность швов, чем сварные. Иногда
для увеличения надежности заклепочных швов наружные головки заклепок
обваривают.
Жесткость и крепление баков. С целью повышения жесткости баки
делают выпуклыми, а внутри ставят перегородки с' отбортованными отверстиями
и профили жесткости. Баки крепят к элементам конструкции самолета
натяжными лентами или расчаливают тросами и трубчатыми расчалками. Между
лентой и баком, а также между баком и опорами устанавливают демпфирующие
прокладки, что позволяет избежать жесткого крепления и образования
вследствие этого трещин.
Небольшие топливные баки пускового топлива крепят на прикрепленных
к конструкции самолета специальных пальцах, где также предусматривают
амортизацию подвески. Арматуру к металлическим бакам монтируют на
фланцах, привариваемых к баку.
Подвесные топливные баки имеют жесткую конструкцию, обтекаемую форму
и состоят из каркаса (шпангоутов и стрингеров) и обшивки из алюминиевого
сплава или из пластмассы
2.4. Алюминиевая пудра и фольга
Алюминиевая пудра (ГОСТ 5994—72) — чешуйчатый порошок серебристого
цвета. Благодаря способности хорошо отражать солнечные лучи ее широко
используют для изготовления атмосферостойких покрытий для окраски самолетов,
цистерн и других изделий, содержащих бензин, керосин, нефть и
нефтепродукты, разогревание которых солнечными лучами нежелательно. Кроме того,
алюминиевую пудру применяют при изготовлении покрытий, устойчивых к действию
азотной кислоты, окислителей и других органических жидкостей.
В чистой алюминиевой пудре содержится 3—3,8% парафина или
стеариновой кислоты, предохраняющих ее от окисления, самовозгорания и взрыва.
Марки алюминиевой пудры Пудра выпускается четырех марок:
ПАК-1, ПАК-2, ПАК-3 и ПАК-4. Наиболее мелкодисперсна пудра ПАК-4, затем
следует ПАК-3 и т, д. Укрывистость пудры 10 r/M2t плотность 2,5—2,6 г/см3.
Хранение. Алюминиевую пудру рекомендуется хранить в герметических
банках, на которых должны быть надписи «Хранить от сырости» и
«Огнеопасно».
Фольга алюминиевая техническая в рулонах (ГОСТ 618—73) толщиной от
0,005 до 0,2 мм и шириной от 10 до 600 мм изготовляется из алюминия марок
АД К АД, А99, А97, А95, А7, А6 и А5.
Фольга алюминиевая пищевая. (ГОСТ 745—73) в рулонах марок: ФГ
(гладкая) толщиной от 0,01 до 0,2 мм и шириной от 25 до 460 мм, ФЛ
(лакированная толщиной от 0,01 до 0,2 и шириной 40^-450 мм; ФО (лакированная
окрашенная) толщиной от 0,014 до 0,2 и шириной от 25 до 460 мм; ФТ (тисненая^
и ФОТ (окрашенная и тисненая) толщиной 0,014 и 0,065 мм и шириной от 25
до 460 мм.
56

РАЗДЕЛ 8
ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ И СКОЛЬЖЕНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
3.1. Конструктивные разновидности подшипников качения
Подшипники качения классифицируются по разным признакам (ГОСТ
3395—57).
По направлению действия воспринимаемой нагрузки подшипники
разделены на следующие группы.
радиальные (рис. 3.1 ,а), воспринимающие преимущественно радиальные
нагрузки, действующие перпендикулярно к оси вращения подшипника;
упорные (рис. 3.1,6"), воспринимающие главным образом осевую
нагрузку, действующую вдоль оси вращения подшипника;
радиально-упорные (рис. 3.1, в), воспринимающие комбинированные
нагрузки, одновременно действующие на подшипник в радиальном и осевом
направлениях, причем преобладающей может быть как радиальная, так и
осевая нагрузка;
упорно-радиальные, воспринимающие преимущественно осевую на*
грузку.
Практически радиальные подшипники некоторых типов, например
шариковые радиальные однорядные, успешно применяют для восприятия как
комбинированных, так и осевых нагрузок.
По форме тел качения подшипники делятся на шариковые и роликовые.
В свою очередь, роликовые подшипники в зависимости от формы роликов
разделяются на группы: с короткими цилиндрическими роликами; с длинными
цилиндрическими роликами; с витыми роликами; с игольчатыми роликами, с
коническими роликами и со сферическими роликами
По числу рядов тел качения подшипники делятся на одно-, двух-, четырех-
и миогорядные.
По конструктивным признакам подшипники делят: на
самоустанавливающиеся; и несамоустанавливающиеся с цилиндрическим или конусным отверстием
внутреннего кольца; на однорядные или двойные; на сдвоенные, строенные,
счетверенные и т. д.
3.2. Маркировка и условные обозначения подшипников качения
Дополнительные буквенные и цифровые обозначения, проставляемые слева
и справа от основного условного обозначения, характеризуют специальные
условия изготовления данного подшипника.
Обозначения слева. Дополнительные обозначения слева от основного
характеризуют класс точности, радиальные зазоры или осевую игру подшипника.
Точность подшипников. По ГОСТ 520—71 установлены
следующие классы точности (в порядке повышения точности): 0, 6, 5, 4 и 2.
Проставляются они слева от условного обозначения подшипника, например, 6-212 —
подшипник шариковый, радиальный, однорядный (212), класса точности 6. Второй
пример, 5-2210 — подшипник роликовый, радиальный, однорядный, с короткими
цилиндрическими роликами (2210), класса точности 5.
57

л*
Рис. 3.1. Силы, действующие
на подшипник*
а — радиальный; б — упорный; в —
радналыго-упорныЙ
В большинстве механизмов используются подшипники нормального класса
точности О. Применение в этих механизмах дорогостоящих подшипников более
высоких классов точности неэкономично.
Класс точности подшипников выбирают путем сопоставления технических
требований, предъявляемых к подшипниковому узлу в части допустимых
радиальных и осевых перемещений вала (корпуса) относительно опоры, с
существующими нормами на точность вращения.
Величина радиального зазора и осевой игры подшипни-
к а обозначается номером соответствующего дополнительного ряда и
указывается перед классом точности подшипника. При этом подшипникам с радиальным
зазором по основному ряду или с осевой игрой по нормальному ряду
дополнительные условные обозначения не присваиваются.
Подшипники класса точности 0 с радиальным зазором или осевой игрой по
дополнительным рядам имеют цифру 0 перед основным обозначением
подшипника.
Подшипникам класса точности 0 с радиальным зазором по основному ряду
или с осевой игрой по нормальному ряду дополнительные условные обозначения
не присваиваются. Так, например, обозначение 2-6-307— подшипник шариковый,
радиальный, однорядный (307), класса точности 6, с радиальным зазором по
ряду 2.
Подшипники с малыми зазорами и специальными
допускаемыми отклонениями размеров посадочных поверхностей обозначаются буквами НТ.
Пример, НТ1209. А подшипники с малыми зазорами и ужесточенными
допусками на габаритные размеры обозначаются буквами НУ, например НУ309.
Обозначения справа. Дополнительные обозначения справа от основного
обозначения характеризуют изменение металла или конструкции деталей и
специальные технические требования, предъявляемые к подшипникам (табл. 3.1).
Цифры 1, 2, 3 и т. д. справа от дополнительных знаков Б, Г, Д, Е, К, Л, Р, У,
X, Ш, Э, Ю и Я (табл. 3.2) обозначают каждое последующее исполнение с ка-
*им-то отличием от предыдущего. Пример: 2ЮЛ — подшипник шариковый, ради-
68

а льны и, однорядный (210), класса точности 0, с сепаратором из латуни. Или
2 ЮЛ 2 —то же, но с какими-то отличиями по сравнению с двумя предыдущими
исполнениями 2 ЮЛ и 210Л1.
Таблица 3.1
Дополнительное условное обозначение подшипника в зависимости от температуры
отпуска его деталей
Температура отпуска деталей,
Дополнительное
условное обозначение
подшипника
200
Т
225
Т1
250
Т2
ЗОО
тз
350
Т4 |
400
Т5
450
Т6
Таблица 3.2
Дополнительные условные обозначения подшипников и их отличительные
признаки
Дополни1ельные обозначения
Б
Г
д
Е
К
л
р
С1, С2, СЗ, С4, С5, С6,
С7, С8
Т, Tl, T2, ТЗ и т. д.
У
X
ш
э
ю
я
Отличительные признаки
Сепаратор из безоловянистой бронзы
» массивный из черных металлов
» из алюминиевых сплавов
» ъ пластических металлов (текстолит
и др.)
Конструктивные изменения деталей. Железный
штампованный сепаратор для подшипников с короткими
цилиндрическими роликами
Сепаратор из латуни
Детали из теплоустойчивой стали
Подшипники шариковые, радиальные, однорядные, с
двумя защитными шайбами типа 80 000, заполненные
специальной смазкой, обозначенной цифрой при
букве С (табл. 3.3)
Специальные требования к температуре отпуска де-
талей по твердости и механическим свойствам.
Цифра при букве Т обозначает температуру отпуска
колец (см. табл. 3.1)
Специальные требования к чистоте обработки,
радиальному зазору и осевой игре: свинцевание,
анодирование, кадмирование и т. п, колец из стали ШХ15
при штампованных змейковых сепараторов из стали
10 или 20.
Детали из цементируемой стали
Специальные требования по шуму
Детали из стали ШХ со специальными присадками
(ванадий, кобальт и др.)
Все или часть деталей из нержавеющей стали
Кольца и тела качения из редко применяемых
материалов {пластмассы, стекла, керамики и т. д.)
^

Таблица 33
Дополнительное условное обозначение подшипника закрытого типа
в зависимости от заполняющей его смазки
Марка смазки
ОКБ-122-7
ЦИАТИМ-221
ЦИАТИМ-221 с
ЦИАТИМ-202
ПФМС-4с
ВНИИНП-211
ВНИИНП-235
Дополнительное условное
обозначение подшипника
С1
С2
С4
С5
С6
С7
С8
3.3. Материал деталей подшипников качения
Кольца и тела качения подшипников изготовляют в основном из стали
марок ШХ15, ШХ15СГ (ГОСТ 801—60) и марок ШХ20СГ» 18ХГТ и 20Х2Н4А.
Кроме того, для особых условий эксплуатации детали подшипников
изготовляют из нержавеющих» жаропрочных и других сталей.
Твердость колец и тел качения у подшипников» работающих при
температурах до 100° С, по маркам сталей следующая: ШХ15 и 18ГХТ — HRC 61—65;
ШХ15СГ и ШХ20СГ — HRC 60—64; 20Х2Н4А — HRC 58—65. Неоднородность
колец по твердости — не более 3 HRC.
Режимы термической обработки стали, применяемые при изготовлении
деталей подшипников, следующие:
отжиг для сталей ШХ6, ШХ9, ШХ15 и ШХ15СГ — 780—800° С; скорость
охлаждения 15—18 град/ч;
закалка сталей ШХ6—800—825° С, ШХ9—825—840° С, 111X15—835—855° С,
охлаждение в масле или воде, температура отпуска 150—180° С при выдержке
2—3 ч и охлаждении на воздухе;
закалка для стали ШХ15СГ — 820—840° С при выдержке 1—2 мин на 1 мм
диаметра, охлаждение в масле, температура отпуска 170—200° С при выдержке
2—3 ч и охлаждении на воздухе.
Температура закалки для сталей 18ХТГ 830—850° С, 20Х2Н4А 800° С при
выдержке 1—2 мин на 1 мм диаметра, среда охлаждения — масло, отпуск для
сталей 18ХГТ 150—180° С, 20Х2Н4А 180—200° С при выдержке 2—4 ч и
охлаждении на воздухе.
Материал сепараторов. Для изготовления штампованных стальных
сепараторов применяют стальную ленту (ГОСТ 503—71), тонколистовую углеродистую
сталь (ГОСТ 16523—70) и листовую качественную сталь (ГОСТ 4041—71).
3.4. Режимы и условия работы подшипников качения
Авиационные подшипники качения работают на больших скоростях
вращения (выше 25 000 об/мин). Преждевременный выход из строя подшипников
не допускается» т. е. они должны иметь 100%-нуго гарантию рабочего ресурса.
Три группы нагружения. По режимам и условиям работы авиационные
подшипники расчленяют на три группы.
1. Тяжелонагруженные высокоскоростные шарико- и роликоподшипники»
применяемые в узлах главных опор ГТД. Они относятся к ответственным
деталям, определяющим сроки службы и надежность работы двигателей.
2. Тяжелонагруженные низкоскоростные шарико- и роликоподшипники,
применяемые в механизмах управления авиационной техники и совершающие
60

при работе короткие циклические движения (качения) под воздействием
больших нагрузок.
3. Малонагруженные высокоскоростные шарико- и роликоподшипники малых
и средних размеров, применяемые в агрегатах. Значительную часть их
составляют подшипники закрытого типа, заполняемые при сборке консистентной
смазкой.
Подшипники специальных типов. В авиационных конструкциях также
применяют опоры специальных типов, к которым относятся: подшипники для
сверхвысоких скоростей вращения; подшипники для высоких температур; подшипники
для работы в специальных средах; упорно-радиальные шарикоподшипники для
- топливной аппаратуры; подшипники тугой подборки, условно обозначаемые НТ
и НУ, для работы в механизмах управления с качательным движением.
3.5- Определение работоспособности подшипников качения
Работоспособность проверяемых подшипников качения определяется по
легкости вращения и характеру шума в сравнении с новым эталонным
подшипником того же типа.
Проверка вращения. Вначале испытуемый и новый подшипники промывают
в смеси бензина Б-70 с 6—8% масла МК-8 или трансформаторного масла.
Минеральное масло добавляют для того, чтобы избежать царапин на телах
качения и дорожках колец от сухого трения при проверках на легкость вращения
подшипников. Затем рукой вращают наружное кольцо, удерживая внутреннее.
При этом шарикоподшипники устанавливаются в горизонтальной плоскости, а
роликовые радиальные — в вертикальной. Подшипники при медленном вращении
на два-три оборота сначала в одну сторону, а затем в другую (меняя их
положение на 180°) должны иметь легкий и ровный (без заеданий) ход.
Ощутимое рукой торможение или заедание в подшипнике свидетельствует
о возможной неисправности. Для окончательного заключения о пригодности
подшипник вторично промывают и проверяют, так как часто причиной заедания
и торможения является наличие загрязнений на дорожках качения и в гнездах
сепараторов.
Определение намагниченности, В отдельных случаях подшипники вращаются
бесшумно и без заеданий, но быстро останавливаются. Это свидетельствует
о намагниченности подшипника. Для проверки торцом подшипника необходимо
коснуться лезвия бритвы. Подшипник, притягивающий лезвие, намагничен и к
дальнейшей эксплуатации не допускается.
Проверка зазоров. Осевые и радиальные зазоры в подшипниках проверяют
на специальных установках под заданной нагрузкой, величина которой зависит
от габаритов подшипника. У шариковых подшипников проверяется либо
радиальный, либо осевой зазор, у роликовых — только радиальный, у радиально-
упорных—радиальный и осевой зазоры.
Перекосы внутреннего кольца подшипника относительно наружного не
должны превышать 0,25—0,5°. Радиальные двухрядные сферические
шарикоподшипники могут самоустанавливаться при перекосе или прогибе вала, поэтому их
применяют на менее жестких валах и менее точных опорах. Перекос колец у них
допускается до 2—3°.
Подшипники управления. В подшипниковых узлах управления самолетом,
как правило, применяют сферические шарикоподшипники с небольшими
скоростями вращения (или с качательным движением), допускающими некоторый
перекос осей вращения и высокую нагруженность системы. Они имеют
уменьшенные внутренние зазоры. Подшипники собирают по условному классу точности
НТ (нормальный, тугой подборки).
Подшипники с уменьшенными зазорами слабее реагируют на вибрации
и обеспечивают надежную работу узлов. Они хорошо очищаются от грязи и
пыли при промывке бензином Б-70 в смеси с 6—8% минерального масла. После
промывки подшипники смазывают смазкой ЦИАТИМ-201, обеспечивающей
коррозионную защиту и жидкостное трение в узлах.
В подшипниках управления появление лунок на дорожках качения
вследствие отпечатков тел качения допустимо.
61

Промывка подшипников управления закрытого типа запрещается. С них
удаляют только наружную грязь и пыль влажной ветошью, смоченной в бензино-
масляном растворе. Смазка, заложенная в подшипник заводом-изготовителем,
обеспечивает работу на срок ресурса самолета.
3.6. Монтаж и демонтаж подшипников качения
Одним из основных условий, от соблюдения которого зависит срок службы
подшипников, является обеспечение чистоты подшипников и сопрягаемых с ними
деталей.
Расконсервация и хранение перед сборкой. Новый подшипник следует
вынимать из упаковки и промывать в горячем минеральном масле или бензине Б-70
непосредственно перед монтажом. Закрытые подшипники, заполненные рабочей
смазкой па заводах, и подшипники, имеющие фетровые уплотнения, не
промывают. Консервационную смазку наружных поверхностей удаляют чистыми
салфетками.
До постановки в узел подшипники осматривают, убеждаются в отсутствии
коррозии и повреждений. Без защиты от коррозии подшипник должен
находиться возможно меньшее время и не более 2 ч.
Кратковременно подшипники рекомендуется хранить в мешочках из
полихлорвиниловой или полиэтиленовой пленки. Если подшипник будет
монтироваться более чем через 2 ч после промывки, то его следует хранить в эксикаторе или
завернутым в бумагу, пропитанную летучим ингибитором. Ингибиторы
защищают от коррозии, находясь в газообразном состоянии. Обычно ингибитором
пропитывают упаковочную бумагу, В качестве ингибиторов применяют карбонат
моноэталомина (МЭАК) и нитрат дициклогетсиламина (НДА).
Условия монтажа. Посадочные поверхности, упорные заплечики и галтели
должны быть чистыми и гладкими, без забоин и царапин, а острые кромки
притуплены, затем чисто протерты и смазаны. Во всех случаях усилия напрессовки
следует прикладывать только к кольцу подшипника, монтируемому с натягом,
не допуская передачи усилий через шарики. Подшипники устанавливают клей мет
ной стороной наружу. Для облегчения посадки подшипников качения на вал их
рекомендуется предварительно нагреть до 80—100° С. Наиболее рационален
нагрев подшипников в горячем минеральном масле или при помощи
электроиндукционных установок. Необходимо следить, чтобы масло в ванне было чистым, так
как после монтажа промывать подшипники нецелесообразно.
Температура посадки. Температура нагрева подшипника
Д
где t — температура нагрева подшипника, °С; Л — натяг, принятый для посадки,
мм; d — диаметр вала, мм; а — коэффициент линейного расширения (для
стали £1=0,00001).
К температуре, полученной по формуле, необходимо прибавить температуру
вала, обычно равную температуре окружающей среды.
В случае невозможности нагрева корпуса для получения необходимой
разности температур прибегают к охлаждению монтируемых колец подшипников л о
температуры минус 75—77е С в термостатах с сухим льдом, закладываемом
в пространство между стенками наружной и внутренней камер термостата. Кг/ь-
ца подшипников, подлежащие охлаждению, помещают в термостат примерно i»a
10—12 мин.
Демонтаж подшипниковых узлов. Демонтаж подшипника с вала производит
при помощи отрезка трубы и ручного или гидравлического пресса. Труба до л;* л::*
упираться в торец внутреннего кольца. Вместо отрезка трубы можно испол? ■-
вать разрезные и сплошные подкладочные кольца различной конструкции.
Подшипники качения необходимо демонтировать без ударов, так как от :
ров они теряют точность и выходят из строя. При демонтаже нодшипниког
ко мен дуется применять ручные (гидравлические) прессы или специальные с*
ники нажимного действия, т. е. такие приспособления, которые исключают уд.)
62

Съем колец. Снимая подшипник с вала, нельзя захватывать его за
верхнее кольцо. Скобой съемника надо захватывать непосредственно внутреннее
кольцо подшипника, которое насажено с натягом на шейку вала. При демонтаже
подшипника из гнезда, наоборот, скобой надо захватывать наружное кольцо.
Демонтаж с нагревом. Чтобы легче снять подшипник и избежать
повреждения вала или подшипника при прессовой посадке, подшипник
прогревают, поливая его в течение нескольких минут горячим минеральным маслом,
нагретым до 90—100° С. Также обычно демонтируются крупногабаритные
подшипники, смонтированные на валах со значительным натягом. Перед началом
прогрева на подшипник устанавливают съемник и винтом создают натяг, а вал
защищают асбестом или картоном от попадания на него горячею масла.
Для прогрева подшипников можно применять электронагревательные уста-
ниики. Внутренние кольца цилиндрических роликоподшипников могут быть
демонтированы при помощи установки для индукционного нагрева.
Исключительные случаи демонтажа. Демонтаж подшипника
с вапа путем приложения усилия к наружному кольцу используют в
исключительных случаях, когда конструкция подшипникового узла не позволяет снять
подшипник с вала за его внутреннее кольцо. Такой метод демонтажа требует
особой осторожности. Усилие р а спрессованы я следует прикладывать равномерно
но окружности наружного кольца» без рывков и строго перпендикулярно к
торцу подшипника.
3.7. Металлокерамические подшипники
Самосмазывающиеся подшипники. Подшипники, работающие в полусухом
трении, при отсутствии или недостаточности смазки имеют самосмазывающиеся
металлокерамические бронзографитные и железографитные композиции,
получаемые прессованием и спеканием порошков металла и графита.
Важным качеством металлокерамнческих материалов является
микропористость (объем пор 20—40%) и способность впитывать большие количества
масла. Подшипники из этих материалов перед применением пропитывают
турбинным маслом при 100—120° С, Этого запаса масла хватает на несколько месяцев
работы. Пропитку рекомендуется периодически повторять (предварительно
растворив старое масло). Для увеличения срока службы в конструкции
подшипников предусматривают карманы, заполняемые маслом.
Железографитовые подшипники. Высоким качеством обладают
железографиты (воизиты), представляющие смесь 97—98% железа, полученного
электролитическим осаждением, с 2—3% графита и небольшими добавками порошков меди
н свинца. Для увеличения пластичности и ударной вязкости вводят до 7%
никеля. Железографиты более стойки против окисления, чем бронзографитные
композиции.
Для получения нужного состава порошки графита и железа спрессовывают
в формах под давлением 15—20 кН/см2 и спекают при 1050—1100° С п течение
2—3 ч. Оптимальные размеры подшипникам придают при помощи
калибровочного прессования под давлением 5—8 кН/см2. Механической обработке
железографиты поддаются плохо. При спекании графит соединяется с железом,
образуя ферритоцементные смеси с включениями свободного графита. В этом случае
металл приобретает структуру серого чугуна, который в зависимости от состава
шихты и режима спекания может иметь ферритную, перлитную или цемеититную
основу (предпочтительна перлитная основа).
Условия работоспособности. Железографитные подшипники
удовлетворительно работают при небольших скоростях вращения и умеренных
нагрузках. При кратковременном режиме они могут выдерживать нагрузки до
3 кН/смг. Рабочая температура подшипников не выше 50—60° Cf в противном
случае поры быстро закупориваются продуктами окисления масла и подшипник
может потерять свойства самосвязываемости. Для таких подшипников рекомен-
Дуст£? пРимснять валы повышенной твердости (HRC>50).
Марки отечественных железографитов (первая цифра указывает содержание
графита в шихте, вторая — процентный объем пор); ЖХ-3-30— для легких
нагрузок; ЖГ-7-25 — для средних нагрузок; ЖГ-3-20— для больших нагрузок.
63

•^^F^ff^hni
Несущая способность пористых подшипников, работающих в
гидродинамическом режиме (обидная смазка, высокая скорость вращения) снижена но
сравнению с массивными подшипниками Масло в нагруженной области ухотт из
зазора в поры и перетекает по стенкам втулки отчасти к торцам, где выходит
наружу, отчасти в йена груженную зону, откуда снова поступает в зазор Таким
образом, в стенках втулки образуется непрерывная циркуляция масла,
интенсивность которой (а следовательно, и степень снижения несущей способности)
зависит от проницаемости материала подшипника (размеров и относительною
объема пор), размеров втулки, вязкости масла и температуры подшипника,
давления масла и других факторов
3.8 Материалы для подшипников скольжения
Различают пластичные (//В<50), мягкие (НЕ 50—100) и твердые (НВ>
100) подшипниковые сплавы К пластичным принадлежат баббигы, свинцовые
бронзы, пластичные алюминнемые сплавы, серебро, к мягким сплавам — мягкие
бронзы (оловянные, отовянно-свинцовые, оловянно свинцово-цннковые) и а по
минневые сплавы, к твердым сплавам—твердые бронзы (алюмнниево железные)
и чугуны
Для высоко на груженных многооборотных подшипников, рассчитанных на
жидкое трение, чаще применяют пластичные сплавы в виде тонких слоев,
наносимых на стальные или бронзовые втулки и вкладыши
3 8 L Баббитовые сплавы
Баббиты — сплавы мягких металлов (Sn, Pb, Cd, Sb, Zn), характерны
низким коэффициентом полусухого трения, пластичностью, хорошей прирабатывае-
мостью и износостойкостью, могут работать н паре с нормализованными
зачтенными стальными валами (HRC 25—35) Для увеличения надежности п
долговечности подшипника рекомендуется ва 1ы зака шть с низким отпуском {HRC
50—55)
Недостаток баббитов— низкое сопротивление усталости, особенно прл
повышенных температурах
Высокооловянистые баббиты Высокооловянистые баббиты Б89 и Б83 (цифры
указывают процент содержания олова) —сплавы олова с сурьмой с небольшим
присадком меди (вводимой для предупреждения ликвации), обладающие
высокими антифрикционными качествами
Теплопроводность их 25—35 кал (м ч °С), коэффициент линейного
расширения (22—24) Ю~ь, моду ih нормальной упругости £=50—60 кН/мч2, плотность
7,3 г/см3, твердость при 20° С ИВ 20—30, предел текучести при сжатии 40—
60 Н/мм2 При 100—120° С твердость и предел текучести снижаются примерно
вдвое
Температура плавления и заливки Температу ра плав чения
оловянистыч баббитов начало 240—250° С, конец 400—420° С Баббиты
запивают при 450—480° С на вкладыши, предварительно подогретые до 250е С Толши
на слоя заливки в подшипниках обычной конструкции 1—3 мм
Прочность баббитовой заливки Циклическая прочность
баббитовой заливки повышается с уменьшением толщины слоя заливки, а также
с увеличением жесткости системы вкладыш-постель В последнее время тол шину
заливки доводят до 0 25—0,4 мм Еще лучшие результаты дает
электролитическое нанесение слоя баббига толщиной 10—20 мкм на подложку из пористой
бронзы
Падение прочности баббитовой заливки при повышенных температурах пре
дуиреждают интенсивным масляным охлаждением подшипников, что позвотяет
повысить удельные нагрузки на подшипники до 1000—1500 Н/см2
Свинцово-оловянистые баббиты Б16, Б6, БН, БТ и др состоят из 60—75%
свинца, 5—20% Sn, 10—20% Sb с небольшими присадками Си Cd, Ni, Fe Теп ю-
64

проводность их 10—20 кал (м ч °С), плотность 9,5—10 г/см3 Твердость и
механические свойства примерно такие же, как v оловянных баббитов
Безоловянные свинцовые баббиты БК1, БК2 состоят из свинца с щ
ссачками (примерно i% Ca и Na) Антифрикционные свойства и коррозионностоикость
свинцовых баббитов улучшают введением небольших количеств Sr, Ва, Zi, Те.
Кадмиевые баббиты содержат 90—97% Cd с незначите 7ъными присадками
других металлов Твердость НВ 30—40, коэффициент линейного расширения
30-10~6, теплопроводность 70—80 кал (м# ч. °С) Антифрикционные качества
высокие
3,8.2. Свинцовые бронзы
Состав бронз Свинцовые бронзы представляют сплавы меди (40—70%)
и свинца (60—30%) с присадками различных металлов Наибо1ее
распространены бронзы БрС-30 (30% РЬ, остальное Си) и Бр ОС 5-25 (5% Sn, 25% РЬ,
остальное Си) Применяют также высокосвинцовистую никетев>ю бронзу Бр СН
60-2,5 (60% РЬ, 2,5 Ni)
Свинцовистые бронзы прочнее и тверже баббитов (НВ 40—70), а твердость
и прочность их остаются грактически постоянными до 200° С
Служебные свойства. Прирабатываемое гь и антифрикционные свойства
свинцовой бронзы хуже, чем у баббитов Подшипники с заливкой свинцовой
бронзой требуют чистой обработки поверхностей трения, исключения перекосов,
увеличения жесткости системы в?л — подшипник, увечичения прокачки масла и
тщательной его фильтрации, а также повышения поверхностей гвеодости вала
(HRC > 50) Зазоры в подшипниках делают в среднем ь.а 30—50% больше, чем
в подшипниках с баббитовой заливкой Применяют масло с низким кислотным
числом (< 1 мг КОН/г) и вводят в масло противокислотные присадки
Вкладыши, Свинцовую бронзу заливают на вкладыши из низкоуглеродистых
сталей счоем толщиной 0 5—0,8 мм при 1050еС в графитных формах
Во пзбе?\?ние ликвации и для получения равномерного и тонкодисперсного
распределения свинца в сплаве вкладыши сразу посае зашвки интенсивно
охлаждают водой, п у л ьвер из ов а иной сжатым воздухом
Улучшенные составы свинцовых бронз. Применяют улучшенные составы
свинцовых бронз с 30% РЬ с добавлением \i (до 5%), Sn (до 25%) и
незначите тьных количеств S и Са Никель уветичивает коррозиостойкость, S и Са
вводят д in предупреждения ликвации свинца
Наряду с высокосвинцовистыми бронзами для заливки подшипников
применяют п частичные {ИВ 60—80) бронзы с содержанием свинца 5—7%, фосфора 5
и цинка 5%.
3.8 3. Серебряные покрытия
Назначение и характеристики. Для тяжелонагруженных опор машин
применяют подшипники с поверхностью трения из серебра с присадкой небочьших
количеств олова и свинца Серебряные покрытия отличаются пластичностью,
мягкостью (в отожженном состоянии ИВ 25—35), хорошими антифрикционными
качествами и высокой выносливостью Коэффициент линейного расширения
18-Ю~ь, модуль упругости £=82 кН/мм2 и температура плавления 960°С
Серебро заливают на поверхность вкладышей слоем 0,1—0,3 мм или
наносят э гектролитически на пористлю бронзовую или медно-никелевую подчожку
слоем 20-50 мкм
Улучшение прирабатываемости. Для улучшения прирабатываемости на
поверхность серебряного покрытия наносят слой снинца или свинцово-сурьмяного
^ лава толщиной 10—30 мкм, который для предупреждения коррозии покрыва-
п^Слоем ИНДИЯ толщиной в несколько микрометров Л также применяют валы
повышенной тьердости (HRC> 50).
3-58' 65

3.8.4. Многослойные заливки
Материалы подложки. При многослойной заливке тонкий слон оловянного
баббита наносят на подложку из антифрикционного сплава толщиной 0,2—
0,5 мм. В качестве подложки применяют свинцовистые бронзы, алюминиевые
сплавы и бронзы. Хорошие результаты позволяют получить пористые подложки
из спеченных сплавов Си —АГи Си —Ni (60% Си, 40% Ni), обеспечивающие
прочную связь баббита с вкладышем.
Способы нанесения баббитов. Используют два способа нанесения баббита
Вначале при заливке баббит наносят слоем 0,3—0,4 мм. После чистовой
обработки толщина баббитового слоя уменьшается до 0,15—0,2 мм.
Технологичнее электролитическое осаждение баббита слоем 15—20 мкм.
Чистовая обработка здесь не нужна. При этом способе обязательна пористая
подложка, которая пропитывается баббитом и образует антифрикционный подслой,
гарантирующий надежную работу подшипника при местком или общем износе
поверхностного баббитового слоя. Щ
3.8.5. Бронзовые подшипники
Бронзы применяют для подшипников, работающих преимущественно при
полужидкостпом трении и небольших окружных скоростях (подшипники
вспомогательных приводов). В силу повышенной твердости они выдерживают
большие удельные нагрузки.
Большое распространение получили бронзы: оловянные Бр.ОФ 6,5-0,15 (ИВ
70—80); Бр.ОФ 10-1 (ИВ 80—100); оловянно-свшщовистые Бр.ОС 10-10 (ИВ
70); БрОС 8-12 (ИВ 65); Бр.ОС 5-25 (ИВ 45): оловяшю-цннково-свипиови-
стые Бр.ОЦС 3-12-5% НВ 60%; Бр. ОЦС 4-4-2,5 (ИВ 60); Бр. ОЦС 4-4-17
(НВ 50); Бр ОЦС 5-5-5 (ИВ 60); БР ОЦС 6-6-3 (ИВ 70); алюминиево-желез-
ные Бр.АЖС 7-1,5-1,5 (ИВ 70); Бр.АЖ 9-4 (ИВ 100); Бр.АЖН 10-4-4 (ИВ
170); Бр.АЖН 11-6-6 (НВ 220).
Характеристики бронз. Хорошими антифрикционными качествами обладают
оловянные бронзы типа Бр.ОФ с содержанием олова больше чем 0,5% для
отливки и меньше чем 0,5% для штамповки. Твердость штампованных бронз
снижают до ИВ 50—60 путем отжига.
К оловянным бронзам близки оловянно-свинцовистые бронзы типа Бр.ОС.
Введение свинца улучшает обрабатываемость, увеличивает пластичность и сеш-
жает твердость бронзы. К разряду полупластичных бронз относится бронза
БР.ОС 5-25.
Широко применяют оловянно-цинково-свинцовистые бронзы. Пластичность
их выше оловянных (удлинение 6—15%), а твердость ИВ 50—70.
Оловянно-цинково-свинцовистую бронзу Бр.ОЦС 4*4-2,5 применяют в виде
холоднокатанных лент для изготовления тонкостенных втулок.
Алючиннево-железные бронзы типа Бр.АЖ, имеющие повышенную
твердость (ИВ 70—100), применяют для изготовления втулок, работающих при
высоких нагрузках и малых скоростях в условиях полужидкостного и полусухого
трения.
Подшипники, работающие при высоких температурах, при полусухом или
сухом трении, изготовляют из жаропрочных сплавов типа Бр.АЖН.
3.9. Сравнительные качественные характеристики материалов
подшипников скольжения
Сравнительные качественные характеристики пластичных подшипниковых
сплавов приведены в табл. 3.4.
66
Таблица 3.4
Свойства подшипниковых материалов
Материал
ИВ при
20° С
Баббиты оловянные
Баббиты свинцовые
Многослойные
покрытия (верхний слой —
баббит)
Кадмиевые баббиты
Свинцовые бронзы
Серебро
Оловянные бронзы
Алюминиевые сплавы
пластичные
20—30
15-20
20-30
30—40
40-70
25—30
60-80
35—40
150° С
6-12
6-12
6-12
15
40—60
25—30
60—70
32-46
о
СО »= ы
gun;
< 4 >-о
«J X
5S ^
150
150
250
250
300
400
400
300
25
25
25
30
45
45
45
45
1
о
ч
ta
3
н
ta
Я Л
Л !-
X и
D.O
1-М А
, 1
сь*.
« e
go
5 li
н
о at
о.**
СГ5
i
о
О 1рЧ
X I
m e
4> ГТ
si
£|
5
5
5
4
2
3
1
2
о
5
о
5
3
4
1
2
1
1
4
2
4
5
о
4
ность
П£^леча" НеЛ Прирабатываемость, противозадирные свойства, циклическая ппоч-
. (последняя графа таблицы) оценены по пятибалльной системе (балл 5 - наивысший).
3.10* Неметаллические подшипники
Для неметаллических подшипников используют пластики, твердые породы
натурального дерева, резину или графит. Эти материалы сочетают с валами
повышенной твердости (HRC > 50) и только в этом случае неметаллические
подшипники имеют высокую износостойкость,
3.10.1. Пластмассовые подшипники
Пластмассовые подшипники чаще всего применяют при полужидкостном
трении (малые скорости вращения, колебательное движение), а также при
невозможности подвести к опорам регулярную смазку. Они могут работать с
разовой н периодической смазкой, а при небольших нагрузках и малых окружных
скоростях — без смазки.
Предельная удельная нагрузка зависит от твердости и прочности пластика,
температуры, окружной скорости, вида и количества подводимой смазки и
лежит в пределах 100—1000 Н/см2.
Для изготовления пластмассовых подшипников применяют фенопласты
(текстолит) , поликарбонаты (дифлон), полиамиды (капрон, найлон), фторопласты
(тефлон).
Чистые пластики как подшипниковые материалы имеют следующие
особенности: малую твердость (без наполнителей НВ = 5—20); низкий модуль
упругости (без наполнителей £=1 — 10 кН/мм2); низкую теплопроводность (0,2—
0,3 кал/м.ч. °С); высокий коэффициент линейного расширения (50—100) • 10_б;
низкую теплостойкость (по Мартенсу 80—150е С). Износостойкость и
антифрикционные качества пластиков высокие.
Текстолитовые подшипники изготовляют из многослойной шифонной ткани,
пропитанной бакелитом и опрессованиой под давлением 10 кН/смг при 150—
180° С.
Максимальная удельная нагрузка при обильной масляной или водяной
смазке 1 к11/см2. Предельная длительная температура 60—80° С.
Капроновые и найлоновые подшипники. Капрон и найлон применяют для
изготовления подшипников диаметром менее 50 мм, работающих при
недостаточной смазке или без смазки.
67

Для увеличения прочности вводят наполнители (ткань, стекловолокно,
графитное волокно) Кроме того, для увеличения прочности, тепло- и
износостойкости и уменьшения в од о поглощаем ости капроновые подшипники термообрабаты-
вают — выдерживают 3—4 ч в минеральном масле при 150—180° С, кипятят
в течение такого же времени в воде, медленно охлаждают.
Тефлоновые подшипники. Тефлон в чистом виде малопригоден для
изготовления подшипников из-за мягкости, большого линейного расширения, холодной
ползучести в тонких слоях с обязательной присадкой свинца (до 20% по
массе). Для улучшения антифрикционных качеств в композицию дополнительно
вводят коллоидальный графит и дисульфид молибдена. Такие подшипники по
антифрикционным качествам не уступают подшипникам с оловянно-баббитовой
заливкой, а по пределу выносливости превосходят их. Они работают в интервале
температур от —50 до 4-250° С
Применяют также тонкослойные (ОД—0,2 мм) полиамидные, полиуретановые
и эпоксидные покрытия, которые наносят наплавлепием, юрячим напылением,
наклеиванием (эпоксиды), осаждением в псевдоожиженном слое в
электрическом поле.
ЗЛО2, Древесные подшипники
Для подшипников применяют пропитанные маслом твердые древесные
породы: гваяковое дерево, самшит или как заменители березу, клен, дубовые
породы.
Более высокими качествами обладает усиленная древесина (многослойный
березовый шпон — лигнофолн или прессованная крошка — лигностоны),
пропитанная фенолоформальдегидными смолами и опрессованная под давлением 3—■*
5 кН/см2 при 150—180° С.
Вкладыши из древеснослоисгых пластиков набирают из бр>сков с
расположением слоев перпендикулярно к поверхности трения и крепят в метал тических
корпусах.
Допустимая нагрузка в среднем 200—300 Н/см2, кратковременная до
1500 Н'см3 Предельная температура 60—70е С
3.10.3. Резиновые подшипники-втулки
Резиновые подшипники представляют собой металлические втулки,
облицованные натуральным или синтетическим каучуком. Твердость и эластичность
каучука можно менять в широких пределах изменением состава и технологии
изготовления.
Резиновые подшипники могут работать только на воде. Для удаления
грязи на рабочей поверхности подшипников предусматривают сквозные канавки.
Коэффициент трения по влажной резине 0,05—0,1. Подшипники из твердых
резин выдерживают нагрузки до 300—500 Н/см2.
3.10А. Подшипники скольжения, работающие без смазки
Для изготовления подшипников, работающих без смазки при высоких
температурах, под воздействием химически агрессивных сред применяют углеграфн-
ты (смеси* графита, угля, сажи и кокса на связке из пека и каменной ольных
смол, опрессованные и подвергнутые спеканию).
Углеграфиты обладают хорошими антифрикционными качествами
(коэффициент сухого 1 рения 0,05—0,08), теплостойкостью, химостойкостью, низким
коэффициентом линейного расширения (до 2-Ю-6), хорошо обрабатываются
резанием Недостатком угле графитов является хрупкость
Физико-механические свойства графита: плотность 2,2 г/см3; температура
плавления 3500* С; предел прочности на разрыв 20 Н/мм2; модуль нормальной
68

упруюсти 8„кН/мч2; коэффициент линейного расширения (0,5—1)-10_6;
теплопроводность 5—7 кал/(м ч*°С).
Для увеличения прочности, теплопроводности и износостойкости в углегра-
фиты вводят металлические порошки (медь, сурьму, баббит). Хрупкость
уменьшают пропиткой фенолформальдегидами, силоксанами и тефлоном Орафито-
пласты)
Антегмиты. Наилучшими суммарными свойствами обладают антегмиты
(табл. 3 5).
Для валов, работающих в углеграфитных подшипниках, рекомендуется
твердость HRC > 50.
Таблица 3.5
Физико-механические свойства антегмитов
Марка
АТМ-1
ATM-10
АТМ-1 Г
Плотность,
г/сма
1,8
1,7
1,7
Предел
прочности
на сжатие,
кН/мма
10
5,5
4,5
Удельная
утарная
вязкое ib,11
И м/см1
0,3
0,15
0,15
Темпера ту-
росгой-
кость, °С
170
400
600

Теплопроводность,
кал/(м ч-°С;
30
80
100
Коэффициент j
линейного
- расширения ,
8,5-10-6
2,5*10-6
2,2-10-6
ЗЛО.5. Разъемные подшипники
Разъемные подшипники выполняют в виде стальных (реже бронзовых)
вкладышей с заливкой антифрикционными сплавами. Вкладыши устанавливают в
корпус на посадках П, Н или Пр.
Центрирование вкладышей достигается путем совместной обработки
постелей в корпусах. Половины корпусов фиксируют контрольными штифтами или
лризонными болтами.

"^"™*1 Ч"*МЙРГТ*|» »'!•»■ :'Y-i * ■'-■ '■'
РАЗДЕЛ 4
ПЛАСТМАССОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ОСОБЕННОСТИ
ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ
4.1. Состав, классификация, сортамент и переработка пластмасс
Пластическими массами (пластмассами) называют композиционные
материалы на основе полимеров
Состав пластмасс — смесь полимеров с другими веществами.
Полимерами (основа пластмасс) называют вещества высокой
относительной молекулярной массы не менее 10 тыс, молекулы которых образованы
одинаковыми группами атомов — звеньями В зависимости от вида связей между
молекулами полимеры разделяют на терчоп 1астичпые и термореактивные
Термопластичными называют полимеры, которые могут много раз размя1-
чатьсч при Hai реве и твердеть при охлаждении без изменения своих свойств
Термореактивными называются полимеры, у которых при нагреве, а также
по другим причинам между линейными молекулами появляются химические
связи и полимер превращается в жесткое нсп тавящееся и нерастворимое вещество
До отверждения тер мор с активный полимер при нагреве размягчается, как
термопластичный полимер После отверждения он остается жестким и неплавя-
щимся
Наполнители добавляют в количестве 40—70% (по массе) для
повышения механических свойств, снижения стоимости и изменения других свойств
Наполнители — это органические и неорганические вещества в виде порошков
(древесная мука, сажа, с-иода Si02, тальк T1O2, графит), волокон
(хлопчатобумажные, стек 1яныые, асбестовые, полимерные) и листов (бумага, ткани из
различных волокон, древесный шпон)
Стабилизаторы — различные органические вещества, которые вводят
в количестве нескольких процентов для замедления старения, что стабилизир\ет
свойства и удлиняет срок эксплуатации Старение представляет необратимое
изменение свойств пластмасс под влиянием среды В основе старения лежит
изменение структуры молекул полимера
Пластификаторы добавляют в количестве 10—20% для уменьшения
хрупкости и улучшения формуемости Пластификаторы уменьшают
межмолекулярное взаимодействие и хорошо совмещаются с полимерами Пластификаторами
служат эфиры, а иногда и полимеры с гибкими молем лачи
Отвердители вводят в количестве нескольких процентов в реактота-
сты для соединения полимерных мо 1екул химическими связями В качестве от-
нердителей используют серу (в каучуках), органические перекиси и другие
соединения
Специальные добавки — смазки, красители, добавки для ^меньше-
ния статических зарядов, для уменьшения горючести, для защиты от плесени,
ускорители и замедлители отверждения — служат для изменения или усиления
какого-либо свойства
Классификация пластмасс- Основой классификации с гужит химический
состав по шчеров В зависимости от состава полимера пластмассы разделяют на
фенолоформальдегндные (фенопласты), эпоксиды, полиэфирные, полиамидные,
полнуретановые, стирольные и др В группе пластмасс, близких по химическому
составу, могут оказаться термопластичные и термореактивные вещества, жесткие
и резиноподобные пластмассы и т п
70

В зависимости от состава смеси и тастмлесы подразде 1яют на простые
" ^Простые пластмассы —это чистые полимеры, без добавок Они от-
личаются наивысшими электрическими свойствами, прозрачностью и \добны для
переработки в издечия
Сложные иластмассы —это смеси полимеров с различными
добавками Они прочнее/дешевле и разнообразнее по свойствам, чем простые
пластмассы
Пчастмассы без наполнителей называются ненаполненными, а с наполните-
чями — наполненными По виду наполнится тастмассы подразде чяют на пресс-
порошки волоыжты и слоистые пластики В пресс-порошках используют
порошковые напочнитечи, в волокнитах — вочокнз, в слоистых тастиках — чисты-на-
по щите ш Пористые пластмассы называют поропластами или пенопластами
Сортамент пластмасс и их переработка. Пластмассы вып\скаются в виде
порошков, грану 1, табчеток, волокон наполнителей, пропитанных полимерами, в
виде полуфабрикатов —пленок, листов, плит, стержней, труб и блоков, а также
волокон Некоторые реактопласты выпускаются в виде жидких веществ, которые
смешивают перед употреблением (полиэфиры эпоксиды полиуретаны и др ).
Жидкие смеси удобны для пропитки наполнителей, склеивания, нанесения
покрытий на металлы.
Переработка пластмасс Детали из пчастмасс потучают литьем
под давлением, экструзией (выдавливанием пластичного материала через
отверстия определенного профиля), прессованием, формованием из листов или труб,
сваркой, склеиванием, обработкой резанием.
По сравнению с металлами переработка пластмасс менее трудоемка,
количество технологических операций в несколько раз меньше При переработке
пластмасс коэффициент использования термопластов составляет 91—95% и
выше, для реактопластов около 80—85%. Изделия из пластмасс не нуждаются
в отделке поверхности, покраске и мерах защиты от коррозии, изделия легки
и удобны для перевозки и монтирования
Деление пластмасс по применению. По применению пластмассы делятся на
конструкционные, светопрозрачные, электроизоляционные и радиопрозрачные,
прокладочные и упчотнительные, теплозвукоизоляционные, фрикционные,
антифрикционные, кислотоупорные, хичостойкие и облицовочно-декоративные
Часто материалы на основе пресс порошков и во юкнистые пластмассы
называют композиционными пластиками, а пластмассы без наполлителси—
блочными
4*2. Некоторые физические и механические свойства пластмасс
Теплопроводность пластмасс в 500—600 раз ниже тепчопроводности
металлов (коэффициент теплопроводности 0,2—0,8 кал/м * ч - град)
Пенопласты примерно в 10 раз менее тепчопроводны, чем моночитные
отливки из тех же пластмасс, и поэтому нашли широкое применение как
теплоизоляционные материалы
Оптические свойства характеризуются коэффициентом преломления,
прозрачностью в различных частях спектра, общей светостойкостью н другими
показателями
Старение пластмасс — медленно протекающий процесс окисления,
потемнения и изменения физико-механических свойств Старение может быть уменьшено
путем включения в состав пластмассы соответствующих компонентов и
улучшения технологического процесса
Горючесть пластмасс определяется путем внесения образца в пламя
горелки Пластмассы органического происхождения в большинстве случаев горючи,
но имеют различную температ\ру воспламенения и интенсивность сгорания
Атмосферостойкость и светотеплостойкость (ГОСТ 10226—62) На атмос-
феростойкость испытывают все пластмассы, а на светостойкость — пластмассы,
стойкие к действию влаги Рекоменд>ется испытывать образцы в виде
специальной лопаточки, размеры которой стандартизированы Разрешается применять
и другие образцы, а также готовые изделия
71

Таблица 4.1
Поведение полимеров в пламени
Испытуемый материал
Мочевинофо р м а л ь де-
гидная смола
Меломиноформальде-
гидная смола
Фснолоформ
альдегидная смола
Пплихлоропрен
Поливннилхлорид или
его производные
Поливинилиденхлорид
Галалит
Ацетил целлюлоз а
•
Целлулоид
Н итроцел л го л оз а
Полиметилметакрилат
(органическое стекло)
Полиамидные смолы
Полнвинилформаль
Ацет о бутиратцелл юл о -
за
Полнвинбутираль
Хлоркаучук
Поли вини л ацетат
Полистирол
Характерные признаки
Горючесть и изменение формы
1
Образцы не загорают-
• ся, сохраняют свою
форму
1 Образцы загораются,
} но потухают при удале-
J нии пламени
Возникает зеленая
зона пламени
\ Выделение искр из
/ пламени
Образцы мгновенно
1 воспламеняются и
продолжают гореть после
удаления пламени. Пла-
, мя белое
В пламени
преобладает голубая окраска. Оби
лие копоти.
Пламя голубое.
Материал полностью
растворяется в получаемой
смоле
Пламя горящей
пластмассы выбрасывает
искры
Пламя без искр,
горение ровное и постоянное
Пламя окружено ярко-
зеленой оболочкой
Пламя окружено
пурпурной оболочкой,
горение с искрами
Пламя желто-белое,
обилие копоти, сажи
Запах
Формальдегида
Формальдегида и
сильного рыбного
Формальдегида и
фенола
Горелой резины
Едкий, но отличается
от горелой резины
Сладкий (зола черная)
Горелого молока
Уксусной кислоты
Камфары
Отсутствует
Очень сильный,
сладковатый фруктовый
Горящей смолы
Слабый, сладковатый
Прогорклого масла
или сыра
Прогорклого масла
или сыра
Горящей резины
Уксусной кислоты
Сладковатый
цветочный
72

Продолжение табл. 4.1
Испытуемый материал
Характерные признаки
Горючесть и изменение формы
Запах
Этил цел л юл оз а
Пламя окружено
желто-зеленой оболочкой.
Горение протекает
легко. Расплавленная
пластмасса, капая в воду,
дает плоские диски,
имеющие светло-коричневую
окраску
Слегка сладковатый
наиболее распространенных
Примечание Полистирол принадлежит к числу наиболее распространенных
и перспективных пластмасс ГОСТ 9440-60 распространяется на эмульсионный н блочный
полнстиролы применяемые для изготовления различных изделий литьем под давлением,
прессованием и экскрузией, для чего предусмотрены следующие марки полистирола:
эмульсионный марки А —для технических целей и изделий широкого потребления (порошок
белого цвета)* эмульсионный марки Б — для получения пенопластов (порошок белого цвета?;
блочный Д —для электроизоляционных изделий; блочный Т — для технических целен и
изделий широкого потребления.
Фрикционные и антифрикционные свойства. Пластмассы отличаются по
коэффициенту трения. У фрикционных пластмасс (например, фенопластов с
асбестовым наполнителем) коэффициент трения 0,3—ОД при этом износ трущихся
поверхностей незначителен. У антифрикционных пластмасс (фторопластов,
полиамидов, полиформальдегида и др.) коэффициент трения ОД4 без смазки и 0Т01
при смазке маслом или водой.
Наиболее эффективный антифрикционный материал — металлофторопласт.
Он представляет собой стальную медную ленту толщиной 1,2—1,26 мм с
покрытием толщиной 0,02 мм из фторопласта 4Д с дисульфидом молибдена. Из ме-
таллофтороп ласта путем гнутья изготавливают втулки подшипников скольжения.
Химическая стойкость. Большинство пластмасс устойчиво к действию
различных химических веществ (нефтепродуктов). Полиэтилен на холоде устойчив
к действию органических растворителей и концентрированной соляной ккслоты,
но растворяется в толуоле и ксилоле при температуре выше 80е С.
Полиамидные смолы растворяются в концентрированной соляной и муравьиной кислотах
и в феноле, но устойчивы к действию толуола и ксилола при нагревании.
Фторопласты устойчивы к действию концентрированных кислот и органических
растворителей при повышенных температурах, за исключением фторопласта-3,
который несколько набухает в этиловом спирте и трихлорэтилене.
Плотность пластиков колеблется в пределах от 0,02 для пенопластов и до
1,8 г/см3 для стеклопластиков. Кроме того, ее также изменяют за счет
наполнителей (табл. 4.2).
Износоустойчивость пластмасс в подшипниках скольжения в паре со сталью
без смазки при окружных скоростях, не превышающих 2 м/с, и давлении до
500 Н/см2 выше, чем у антифрикционных бронз и баббитов в тех же условиях.
Например, износоустойчивость фторопласта-4 в 40 раз выше, чем бронзы,
и в 10 раз выше, чем баббита. Износоустойчивость капрона, наполненного
графитом, в 160 раз выше, чем у бронзы, и в 40 раз выше, чем у баббита.
v Оптимальные условия работы подшипников из пластмасс зависят от
окружной скорости и давления на цапфу. При больших скоростях, вызывающих
разогрев материала, и неудовлетворительном отводе тепла из-за малой теплопровод
Н0СТм пластмасс износоустойчивость уменьшается.
Мипора — пористая пластмасса, применяется в качестве теплозвукоизоляци-
онного материала в кислородных, холодильных и других установках. Плотность
пй3апл£?мости,?т марки от °'035 до °'2- Коэффициент теплопроводности не
более U.026 ккал/(м-ч-°С) или 0,03 Вт/(см-°С). Предел прочности при растяжении
л « цМ ' /а ?р,и статнческом изгибе 15 Н/см^. Удельная ударная вязкость 0,2—
0.8 Н-см/см* (0,02—0,08 кДж/м*).
73

Таблица 4.2
Плотность и состав некоторых пластмасс
Название пластмассы
Плотность,
г/см3
Фенолоформ а л ьдег и дн а я
формованная
То же
»
Фено л офо рм а льд еги дн а я
слоистая
То же
Карбомид формованный
(литой)
П ол ихлорвинил а цетат
Ацетил целлюлоз а
То же
Ацето бутиратцеллюлоза
Шеллак формованный
Эти л целлюлоз а
Метилметакрилат
Н итр о целлюлоз а
Казеиновый пластик
Полихлорвинил
Полихлорвин и л и ден
Кумарон-инден
Пол ивинилацетат
Биту мин ат (холодная
мовка")
Полиамид (нейлон)
фор-
Литая смола, наполнитель
древесная мука
Литая смола, наполнитель
текстильная ткань
Литая смола, наполнитель
асбестовое волокно
На основе бумаги
»
текстильной основе
основе асбобумаги
Ал ьф а - цел л ю л оз а
»
Без наполнителя
Листовой пластик
Формованный пластик
То же
Листовой пластик
Формованный пластик
Листовой пластик
Чистая смола
То же
Волокно
Чистая смола
То же
Наполнитель — асбест
Волокно
1,27—1,32
1,37-1,40
1,70-2,09
1,34-1,55
1,34—1,55
1,60—1,65
1,48—1,50
1,34—1,36
1,27—1,37
1,27-1,63
1,14
1,10—2,7
1,14
1,18
1,35-1,60
1,33
1,4
1,60—1,75
1,08
1,19
2,0
1,14
Капрографит — капрон, наполненный графитом. Применяют для
изготовления втулок, вкладышей и других деталей, характеризующихся низким
коэффициентом трения, небольшим водопоглощением, стабильностью размеров, а также
повышенными прочностью на сжатие и твердостью.
Полимеризация —процесс образования высокомолекулярных соединений
в результате взаимодействия с двойными связями в молекуле между собой в
результате взаимодействия гетероциклов с
размыканием колец. Процесс
полимерией зации осуществляется без выделения
побочных продуктов.
В промышленности применяют
блочную, эмульсионную, лаковую и газовую
полимеризацию. Для повышения
скорости реакции, а часто и для того, чтобы
полимеризация была возможна,
используют нагревание или давление, а также
ультрафиолетовые лучи, катализаторы,
По окончании поли-
1
I
I
Температура явлимеризации
Рис. 4.1. Влияние температуры
полимеризации на молекулярную массу
поли-е-капроамида
инициаторы и т. п.
мери зации образуется
высокомолекулярное соединение — полимер,
молекулярная масса которого определяется
условиями процесса, например
зависит от температуры полимеризации
(рис. 4.1).
74

v ^Аипирит термического линейного расширения учитывают при выборе
К™££^ячГизготовчения деталей машин. Для пластмасс он выше, чем для
^ItZoT Например? для винипласта и полистирола он в 6-7 раз выше, а для
фенопластов в 2-3 раза выше, чем для стали.
4.3. Товарные формы и типы пресс-материалов
Пресс-материалы имеют товарную форму пресс-порошков, п^сс-кр™, во-
локнитов кусковых и листовых пресс-масс, пресс-материалов со слоистым
наполнителем^Примерный композиционный состав некоторых пресс-порошков прн-
В°ДИТипиза^ признакам. По потребительским признакам
установлены следующие типы фенопластов.
Общего назначения (тип О)-на ^ основе новолачных смо* их
смесей с резольными смолами и древесной мукой; марок К-15-2, К-17-2,
монолиты 1, 2, 3, 5, К-П 8-2 и др.
Специальные безаммиачные (тип С п) — на основе резольных
безаммиачных фенолоформальдегидных смол, древесной муки и минерального
наполнителя: марки К-214-2, К-214-42 и др.
Электроизоляционные (тип Э) — на основе резольных смол и
минеральных наполнителей: марки К-2Ь2<2, К-211*-2 и др.
Высокочастотные (тип В ч) — на основе резольных фенолофор-
мачьдегидных смол с минеральным наполнителем (кварцевая мука, слюда):
марки К-2П-3, К-123-45, К-18-37, К-2П-37 и др.; на основе модифицированных
полиамидами фенолоформальдегидных смол: марки К-Н4-35, В-4-70 и др.
На основе фенолооксазолидиновых смол: марки ОФПМ-296 и др.; на
основе анилиноформальдегидной смолы; пресс-материал совенит и др.
Влагохимстойкие (тип Вх) — на основе минеральных и
органических наполнителей и фенолоформальдегидных смол, модифицированных поли-
винилхлорндом: — фенолиты марок К-18-23, К-17-23, декоррозиты К-17-81, К-18-81
Таблица 4.3
Композиционный состав пресс-порошков
Композиции
Резольная фенол оформальдегидная
смола 21
22
Новолачная фенолоформальдегид-
ная смола 15
Мочевиноформальдегидная смола
Мумиё, умбра, бакелитовая мука
Древесная мука
Целлюлоза
Уротропин
Олеиновая или стеариновая
кислота
Стеарин
Краситель
Состав
Резольный бено-
лласг К-21-22
24,6
24,6
—
—
4,1
43,4
.
2
1,3
^ш^т
пре сс-норошков,
Новолачный
фенопласт
К-15-2
_^_
—
47,0
.—
4,0
45,5
—-.
5,0
—
0,5
ж
1, 1,0
/0
Аминопласг
-
.—
—
78
—.^
—-
20
.—
1,0
1,0

и др.; на основе фенолоформальдегидных смол, модифицированных акрилони-
трильным каучуком, с минеральным наполнителем: ФКПМ-15Т и др
Жаростойкие (типа Ж) — на основе минерального наполнителя
(мнкроасбеста, каолина) и фенолоформальдегидных смол: марки К-18-53,
К-18-42 и др. На основе фенолоформальдегидной смолы и графита — антегмиты
АТМ-1, ATM-10 для теплопроводной химической аппаратуры. На основе тех же
смол, модифицированных канифочью, с асбестом и баритом — ретинаксы, ФК-
24At ФК-16л, а модифицированных ароматическими углеводородами, с
минеральным наполнителем — стиролит С, формофен С и др
На кремнийорганических смолах- марки КМК-218 (ребегт, молотый кварц),
КПЖ-9 (асбест, минеральные добавки), КМС-9 (бесщелочное стекловолокно
и минеральные наполнители), ПК-9 (кремний-органическая нить и
минеральные тобавки) и др.
Пресс-порошки аминопластов и меламиновые пресс-матери алы изготовляют
мокрым способом В водном конденсате м оч ев и ноформ альдегид ной или мела-
миноформальдегидной смолы пропитывают листовую целлюлозу с одновременным
ее измельчением. Затем массу с>шат и перетирают в шаровых мельницах до
получения тонкого помола Пресс-материалы этой группы выпускают следующих
марок: ачинопласт А тип И — прозрачный, тип 1 — непрозрачный; аминопласт
Б — непрозрачный; мелалит К-79-79 (меламиноформальдегидная смола и
целлюлоза), К-77-51 (модифицированная меламиноформальдегидная смола,
органический и минеральный наполнитель, ВЭИ-11, ВЭИ 12 (меламиномочевичоформаль-
дегиднэя смола, асбест и др\гие добавки), К-78-562 (меламинофурфуролофор-
мальдегидная смола и минеральный наполнитель). Гранулы терчореактивных
пресс-материалов в Советском Союзе не изготавливают В Японии и других
странах, где освоена переработка реактonластов литьем под давлением, гранулы
реактопластов изготавливают на специальном обор\довании.
Пресс-крошка состоит из измельченной хлопчатобумажной ткани или
древесины, пропитанной термореактивными смолами (водными эмульсиями или
растворами смол в лопастных смесителях) с последующей сушкой при 70—80° С.
Волокниты — пресс-материалы неопределенной формы в виде кусков и
пленок Изготавливаются они пропиткой волокнистого наполнителя водными
эмульсиями или растворами термореактивных смол с последующей сушкой Выпускают
следующие марки волокнитов волокнит на основе резочьной
фенолоформальдегидной смолы, хлопчатобумажной целлюлозы и добавок; асбоволокниты К-6,
К-Ф-3 и др ; сгекловолокнит АГ-4 па модифицированных
фенолоформальдегидных смолах, волокнит ВЭП-1 на основе фенолокремнийорганической смолы»
кварцевого вотокна и добавок, стеклосолокнит К-138-А па основе кремнийорга-
нической смолы и добавок
Пресс-массы представляют собой пастообразные (премиксы) вязкие (фаолит)
массы, изготовленные пропиткой минеральных наполнителей (асбест, рубленое
стекловолокно, графит, молотый кварц) растворами термореактивных смол с
последующей с>шкой Выпускаются следующие пресс-массы*
премикс ПКС-1 на основе полиэфирной смолы, стекловолокна и
минерального порошка,
Фаолнты на резольных смолах* фаолит А (асбест), фаолит П (асбест,
песок), фаолит Г (асбест, графит).
Пресс-материалы со слоистым наполнителем изготавливают пропиткой
рулонных или листовых материалов (ткань, бумага, древесный шпон) термореак-
тивными смолами. Чтобы листы сырых слоистых пластиков не слипались, между
ними прокладывают тонкою бумагу или пересыпают их тальком Слоистые
птастики используют для прессования листовых и неглубоких изделий.
Волокнит Вл-1 — прессовочный волокнистый материал. Получают из резоль-
ной фенолоформальдегидной смолы К-6, окиси магния, талька и основного
наполнителя—хлопковых очесов. Детали из этого материала прессуются при
температуре 155е С и давлении 3 кН/см2 при выдержке 1 мин на 1 мм толщины
Волокнит при плотности 1,45 г/см3, теплостойкости по Мартенсу 140° С, ударной
вязкости 90 Н-см/см2 и прочности при изгибе ав я = 8000 Н/см2 применяется
для изготовления детален обшегп назначения Неответственные детали з ючтро-
техиического назначения перед сборкой для стабилизации свойств и размеров
термически обрабатывают и покрывают бакелитовым лаком.
76

4.4* Смолы пресс-материалов, их получение и характеристики
Пресс-материалы — наполненные пластмассы, состоящие из термореактивных
синтетических полимеров (смол) в качестве связующего, наполнителей, отверди-
телей, называющих веществ и красителей. К ним относят фенопласты, ами-
нопласты, мел а литы, пресс-композиции на основе органических и пспиэфирных
смол
Фенолоформальдегидные смолы — синтетические полимеры, получаемые по-
ликонденсацией фенола и его производных (крезола, ксилола) с формальдегидом
в присутствии кисшх или щелочных катализаторов. Смолы (жидкие или
твердые) растворяются в спирте ацетоне .бензоле и их смесях
Для определения состояния фенолоформальдегидных смол в процессе их
отверждения при нагревании приняты термины резол, резитол, резит Этими
терминами называют также аналогичные состояния и другие композиции смол
и пресс-композииии на их основе.
Резол (стадия А) — смола плавкая, растворимая
Резитол (стадия В)—смола при 120—130°С находится в
высокоэластичном резин о подобном состоянии, частично плавится, набухает в растворителях, но
не растворяется в них
Резит (стадия С)—состояние после глубокой термообработки (отверж-
денные изделия, готовые опрессовки). Смола находится в твердом неплавком
и нерастворимом состоянии
Новолачные фенол оформальдегидные смолы получают конденсацией
формальдегида при избытке фенола в присутствии кислых катализаторов Смолы
термопластичны, сохраняют плавкость при длительном хранении, а также при
нагревании до 200—250° С При добавке к новолачной смоле отвердителя
(уротропина) смола способна при нагревании переходить в неплавкое и нерастворимое
состояние в результате образования пространственного (сшитого) полимера
Из новолачных смол изготовляют различные пресс-материалы, в том числе
пресс-порошки общего назначения типа К-18-2, К-15 2, монолиты, волокниты,
слоистые фенопласты, клеи, лаки, пенопласты, пульвербакелит.
Резольные фенолоформальдегидные смолы получают конденсацией фенола
с избытком формальдегида в присутствии щелочных катализаторов. Смолы
термореактивны Из них получают пресс-материалы с различными
наполнителями: пресс-порошки типа К-21-22, К-2П-2 для электроизоляционных деталей,
волокниты, слоистые пластики, фаолиты, замазки (арзамит), клеи тила БФ,
пенопласты и многое другое
Бакелит — резольная фенолоформальдегидная смола, получаемая при
мольном соотношении фенола и формальдегида 6*7 в присутствии 1% аммиака.
К арболиты — пресс-порошки на основе новолачной смолы, получаемой
поликонденсацией при мольных соотношениях фенола к альдегиду 7 . 6 в
присутствии кислого катализатора — соляной или щавелевой кислоты.
Фенолофурфурольные смолы — синтетические термореактивные полимеры,
получаемые поликонденсацией фенола с фурфуролом (вместо формальдегида).
"Смолы аналогичны фенолоформальдегидным, но значительно лучше по своим
технологическим свойствам* они имеют хорошую текучесть, заполняют формы
самой с южной конфигурации
Карбамидные смолы — синтетические термореактивные полимеры, получаемые
пол и конденсацией формальдегида с синтетической мочевиной или мела м ином.
Они бесцветны, светостойки, не имеют запаха, не выделяют токсичных средств.
При воздействии на изделия электрической дуги выделяется азот, который гасит
дугу Это цепное свойство карбамидных материалов используется в
электротехнике
Из мочевиноформальдегидной смолы выпускают пресс-порошки аминопласты,
а из меламиноформальдегидной—пресс-порошки мелалиты На основе более
дешевой и доступной мочевиноформальдегидной смолы изготавливают клей для
фанеры, древесностружечные плиты, лаки, краски, пенопласт, мипору. Лучшей
атмосфеоостойкостью обладают меламипоформальдегидные смолы.
Полиэфирные смолы — синтетические полимеры, получаемые поликонденса-
цией многоатомных спиртов (глицерина, пентаэритрита) с много- или
двухосновными кислотами (фталевой, малеиновой, адипиновой, себациновой) и их ангид-
77

ридами, а также пикоте*! с метакриловой кислотой Различают насыщенные
и ненасыщенные полиэфирные смолы
Ненасыщенные с м о ч ы марок ПН 1 и ПН-3 (продукты конденсации
этиленгликоля с малеиновым и фталевым ангидридами), растворенные в стирочс^
используются дтя производства стеклопластиков и лаков, отверждаются при
добавке гидроперекисей (изопропилбензопа) Для ускорения процесса
отверждения к ним прибавляют раствор нафтената кобатьта в стироле Эти смолы
марок ЖК-1, Ж-2 (на основе глицерина и адалиновой кислоты) при
совмещении с диизоцианатами в присутствии воды и эмульгаторов самовспенивлюгся
и образуют жесткие пены Так получают жесткий пенополиуретан Большое
значение полечил насыщенным эфир этиленгликоля и терефталевой кислоты — по-
лштилентерефтатат (лавсан) Из него получают вотокно и тенки
Кремнийорганические смолы, или полиорганосилоксаны,— полимерные
соединения, получаемые из арилхлорсиланов
В стадии резола эти смолы жидкие или вязкоподобные, растворимые в
толуоле, бензине и смеси бензина со скипидаром При нагревании до 250—260а С
переходят в стадию резита. Кремнийорганические смолы применяются для
пропитки материалов с целью придания им высоких физи ко-механических,
водоотталкивающих свойств и высокой термостойкости Использую 1ся в качестве
высокотермостойких электроизоляционных лаков, водоотталкивающих антиатгези-
онных (неприлипающих) покрытий, термостойких смазочных масел, а такл е для
производства пресс-материалов марок КМ К-218, КПЖ-9, КМС-9, Г1К-9,
перерабатываемых горячим прессованием д изделия с высокой термостойкостью
(250—350° С) и отличными показателями
Эпоксидные смолы — полимеры, поручаемые п оiи кон де нса цией эгш- и ч и д и -
хлоргидрина и двух- ити полиатомных фенолов (дифенилотпропанов) в
щелочной среде В стадии резола эпоксидные смо ты — вязкие или твердые вещества
плавкие, растворимые в толу о те, ксилоле, эти л целлюлозе, ацетоне, \айт-спирите
и других растворителях и их смесях Эпоксидные смолы или композиции па и\
основе при добавке полиэтиленполиамина и других аминов отверждаются
в течение 6—10 ч при обычной температуре Процесс отверждения ускоряют
повышением температуры до 60—80° С При добавке ангидритов дикарбоновых
кислот (фтачевой и др ) отверждение происходит только при повышенных
температурах (100—200° С)
Эпоксидные смолы применяют для сглаживания неровностей в качестве кле
ев и замазок холодного и горячего отверждения для склеивания металлов,
стекла, фарфора, дерева, резины, различных пластмасс и многих материалов как
между собой, так и друг с другом На основе этих смол изготавливают
заливочные и пропиточные компалнды, лакокрасочные материалы, стеклопластики
технологическую оснастку, пресс-материал К-81-39 (наполнители слюда,
минеральный порошок и др)»
4.5. Маркировка пресс-порошков
Пресс-порошки применяют для изготовления деталей электротехнического
назначения, которые в процессе эксплуатации не испытывают значительных
механических нагрузок
Марка пресс-порошка содержит букву К (начальная буква слова
«композиционный»), номер (марку) смолы, на основе которой изготовлен пресс-порошок,
и цифру, соответствующую определенному наполнителю.
Так, например, марку пресс-порошка К-18-2 расшифровывают так пресс-
порошок изготовлен на основе новолачной смо ты N° 18 с наполнителем из
древесной муки (цифра 2 условно обозначает древесную муку) Пресс-порошок
К-220-23 изготовлен на основе рс^о 1ьной смолы № 220 и наполнителей — древес-
ной и слюдяной муки (цифра 3 \ словно обозначает слюдяную муку)
Марка новолачных смол начинается с единицы, а резольных — с цифры 2,
Исключением из правила является нопочачная смола марки 20
Новолачные смолы: 15, 18, 114 и 124 — фенолоформальдегидные, 17 и 115 —
фенол оксиленолоформ альдегидные, 19, SO и 103 — фенолокрезолоформальде-
гидные
Резольные смолы: 21 — фенолоформа тьдегидные, 22 и 220 — кремолоформаль*
дегидные, 211 и 214 — фенолоанилиноформ альдегидные.
78

Порошковые наполнители условно обозначают цифрами
це пютоза— 1, древесная мука — 2, слюдяная мука — 3, плавиковый шпат —
4 мо ютьш кварц — 5, асбест —6
Все пресс-порошки по назначению делят на три группы.
1 Пресс-порошки К-15-2, К-18-2, К-19-2, К-20-2, К-15-25 и другие применяют
для изготовления пенагр\женных детален общего технического назначения и
изделий широкого потребления (рукоятки, бытовая электроаппаратура,
низкочастотные лектроизо шционныс детали) К этим деталям не предъявляют
повышенных требований по электротехническим характеристикам, и они могут
работать при температуре от —60 до +60° С
2 Пресс-порошки для изготовления деталей электротехнического назначения
с повышенными электроизоляционными свойствами К-21-22, К-211-2, К-214-2,
К-220-21 Из них изготовляют основания и платы, контактные и ламповые
панели, коло тки реостатов и потенциометров, каркасы катушек электромагнитов
и т д Из пресс-порошков К-211-3, К-21Ь4, KJ21-33 изготовляют детали
высокочастотной аппаратуры, работающей при температуре до 120°С
3 Пресс-порошки для деталей специального назначения Повышенной во до-
и теплостойкостью облачают пресс-порошки К-18-53, К-214-42, повышенной
химической стойкостью— К-17-23, К-17-36, К-17-81, К-18-81, повышенной
прочностью на удар — ФКП-1, ФКПМ-10, грибостонкостью — К-18-36
Фенолоальдегидные смолы. Сырьем для их получения являются фенол
С6Н5ОН и формальдегид СН20 Применяются также фенолы крезол CHsCerljOH,
ксиленси (СНзЬС6Н3ОН, резорцин С6Н4(ОН)2 Из альдегидов применяют аце-
тальдегид СИзСНО и фурфурол (СН)3СОСНО. Соответственно получают феноло-
ф ор м а л ьд е гидн ые, крезол оформа л ьдегидные, фен о л окси л енол оф ор м а л ьд егид ные,
фенолокрезолофурфурольные и другие смолы
Фенол — бесцветные кристаллы или белая кристаллическая масса Плотность
1,06 г/см3, температура плавтения 43° С, температура кипения 182° С, 3—5°о-ный
водный раствор (карболка — ГОСТ 13643—68) служит антисептиком Фенол
является основой производства фенол о фор мал ьдегидных смол, капролактама,
капрона л т д Применяется он также при электролитическом лужении и
свинцевании Наиболее распространены синтетический фенол (ГОСТ 236—68) высшего,
1-го и 2-го сортов, каменноугольный (ГОСТ 11311—65) марок А и Б
4.6, Технологические рекомендации при изготовлении деталей
из пластмасс
Конфигурация и масса. Детали должны иметь
простую конфигурацию в целях легкого извлечения их из пресс-форм,
небольшою массу при достаточной прочности, не должны требовать
дополнительной механической обработки;
плавные переходы в сечениях и толщинах стенок,
равноценность не более 30%
Уклоны и толщины стенок. Величины уклонов принимают I . 100 для
наружных поверхностей и 1,5 100 для внутренних поверхностей Эти значения
рекомендуются для деталей в 10—15 мм С увеличением размеров деталей уклоны
уменьшают в 2—3 раза Избегают сложных конструкций деталей, так как это
усложняет пресс-формы и ухудшает условия прессования Толщину стенок
выбирают в зависимости от размера детали Для порошкообразных фенопластов
ее бер\т в пределах 1—6,5 мм, для амгнопластов—1—3,5 мм, для волокнистых
пластмасс— 1 5—8 мм Острые углы в деталях заменяют плавными округлениями
Это способствует облегчению течения материала в пресс-форме увеличивает
прочность детали и устраняет опасность возникновения трещин
Ребра жесткости и буртики В целях повышения прочности детали и
уменьшения ее коробления рекомендуются ребра жесткости с толщиной 0,6—0,8 от
толщины примыкающей стенки Направление ребер должно совпадать с
направлением прессования Открытые торцы деталей усиливают буртиками, что
предохраняет деталь от растрескивания
При наличии отверстий в пластмассовой детали минимальную толщину
перемычки берут при диаметре отверстий 2,5 мм не менее 0,5 мм, а при диаметре
79

отверстий 18 мм—не менее 2,5 мм. Минимальное расстояние от края детали до
стенки отверстия для тех же диаметров рекомендуется соответственно 1,0
и 4,5 мм.
Резьбу в пластмассовых деталях получают; Прессованием (при использовании
металлических резьбовых стержней в пресс-форме), нарезанием метчиками,
а также путем выполнения их в металлических вставках, которые заливаются
в тело пластмассовой детали. При наличии резьб в пластмассовой детали длина
свинчивания берется в 1,5—2,5 раза больше номинального диаметра резьбы.
Резьбы диаметром менее 3 мм в пластмассовой детали производят механическим
путем. Лрмат\ра в пластмассовых деталях (втулки, стержни, усиливающие
вставки) должны иметь высоту не менее двух ее диаметров в целях повышения
прочности ее посадки.
Точность размеров пластмассовых деталей назначают в пределах 5—7-го
классов, В отдельных случаях она может быть повышена до 4-го класса.
Шероховатость поверхностей для деталей из термопластов назначают в пределах
7—12-го классов и для деталей из термореактивных пластмасс в пределах
5—7-го классов.
4.7. Органические материалы для остекления кабин самолетов
и вертолетов
Акр и латы (авиационное органическое стекло). Акрилатами называют
полимеры и сополимеры эфиров, амидов и нитрилов акриловой кислоты (полиакри-
латы) и метакриловой кислоты (полиметакрилаты). Органическое стекло имеет
высокую светопрозрачность (лишь при толщине 6300 мм прозрачность
ухудшается на 50%), низкую теплопроводность, удовлетворительную прочность, физико-
Таблица 4.4
Характеристики неориентированных органических стекол
Свойства органического стекла
Плотность, г/см3
Предел прочности, кН/см2:
при растяжении
» изгибе
Относительное удлинение,
%
Ударная вязкость,
кг ■ м/см2
Температура
формирования, °С
Рабочая температура, °С:
при полном нагреве
» перепаде
температур
Марка органического стекла
СО-95
1,18
7
9,9
3,6
13,0
105—150
От —60 до
60
—
СО-120
1,18
7,8
11,8
4,0
12,0
125—170
От —60 до
80
120/30
2-55
|
1,19
9,25
12,1
2,8
14,8
145—190
От —60 до
100
160/30
Т2-55
1
1,20
10
12
3,3
15,0
160-180
От —60 до
100
150/30
Примечание. СО-95 (СОЛ) — пластифицированный полимер метилового эфира
метакриловой кислоты.
СО-120 (СТМ) — непластифицированный полимер метилового эфира метакриловой
кислоты без пластификатора с добавкой фенилсалицилата. По сравнению с СОЛ оно прочнее
при обычной температуре.
2-55 — сополимер на основе метилового эфира метакриловой кислоты, обладает
повышенной прочностью.
Т2-55 — сополимер на основе метнлметакрилата с добавкой тер мостабн лидирующего
компонента, обладает большой теплостойкостью и термической стабильностью.
80

Температура
Рис. 4.2. Термомеханическая кривая
для органического стекла:
/ — стеклообразное состояние; // —
высокоэластичное состояние; /// — вязкотекучее
состояние
механические свойства сохраняются на
высоком уровне в онределенном
интервале температур. Оргстекло хорошо
растворяется в сложных эфир ах, кето- *
нах, хлорированных и ароматических уг- g
леводородах, не реагирует на действие ^
воды, спиртов, жиров, растительных и Ц
минеральных масел, устойчиво к разбав- Jr
ленным кислотам и щелочам, сравни- ^
телыю легко обрабатывается. Из него
простыми технологическими приемами
получают детали простой и сложной
кривизны.
Монтаж остекленения в каркасе
самолета не требует больших усилий. При
этом избегают постоянного напряжения
(выше 1000 Н/см2), так как оно
вызывает появления «серебра» (мелких
трещин-полостей с полным внутренним
отражением). При монтаже
устанавливают зазоры на термическое расширение .
материала, а также добиваются спвпаде- fyт нЩ^ю
ни я контуров оргстекла и каркаса.
«Серебро» — результа г действия
растягивающих напряжений,
возникающих в результате улетучивания
низкомолекулярных соединений, действия воды
и органических растворителей, а также
влияния внешних нагрузок при
технической эксплуатации и в процессе
технологического формирования. Удаляют
«серебро» прогревом изделия горячим
воздухом или в масляных ваннах.
Недостатки органического стекла:
низкая по сравнению с силикатным
стеклом стойкость к царапанию (низкая
поверхностная твердость); низкая ударная
вязкость, т. е. материал довольно
хрупок.
Обычное органическое стекло в
герметических кабинах находится под
действием одностороннего перепада
давления и при местном разрушении
материала оно разрушается сразу по всей
площади. Этого недостатка не имеет ориентированное (вытянутое) органическое
стекло, так как у него увеличена ударная вязкость.
Температура стеклования и текучести. Органическое стекло в зависимости от
температуры может находиться в трех состояниях: стеклообразном (до 105° С);
высокоэластичном (105—150° С); вязкотекучем (150—275° С).
При температуре 275—300° С органическое стекло разлагается. Органическое
стекло, как и всякий аморфный полимер, из одного состояния в другое
переходит постепенно в определенных температурных интервалах, называемых
температурой стеклования Тс и температурой текучести 7V Теомомеханическая
кривая органического стекла приведена на рис. 4.2.
Стеклообразное состояние прозрачного полимера важно для его
эксплуатации, а высокоэластичное состояние — для процессов его ориентации и форми-
\ ания Для формовки деталей из органического стекла требуется давление не
более 20—50 Н/см2.
екк ^ведения ° неориентированных и ориентированных авиационных
органических стеклах приводятся в табл. 4.4 и 4.5. Марка стекла для фонаря выбирается
ппл,тИСВД0СТЙ от темпеРатуры, при которой работает остекленение, так как
прочность стекла зависит от температуры (рис. 4.3).
чво -so
Рис. 4.3. Зависимость прочности
органических стекол от температуры:
/ —СО-95; 2— СО-120; 3 —АО-120; 4 — Э-2
81

wnw
Таблица 4.5
Характеристики ориентированных органических стекол
Свойства органического
стекла
Предел прочности,
кН/см2:
при растяжении
» изгибе
Относительное
удлинение, %
Ударная вязкость,
Н * см/см2
Степень вытяжки, %
Рабочая температура,
СС:
при полном прогреве
» перепаде
температур
Светопрозрачность, %
не менее
Марка органического стекла
СО-95
7,75
11,95
23,2
255
40-70
От
—60
до 60
—
91
СО-120
8,3
10.1
20,0
330
40-70
От —60
до 80
120/30
91
АО-120
8,5
—
Не менее
20,0
240
40—70
От —60
до 80
120/30
91
2-55
10,8
15,5
12,0
320
40—70
От —60
до 100
160/30
—
T2-5S
10,55
17,6
10,4
289
40—70
От —60
до 100
!
150/30
—.
Э-2
8,3
._
Не менее
3,5
200
40-70
От —60
до 130
—
88
Примечай и-е. Ориентированное органическое стекло формируется при температуре
на 15—20° С выше температуры размягчения. При выполнении этой операции не допускать
усадки вытянутого стекла. Для предотвращения усадки органическое стекло обязательно
зажимается по периметру технологическими рамами.
Листы органического стекла подвергают двухосной вытяжке, что увеличивает
прочность, ударную вязкость и сопротивление растрескиванию.
При температурах больше температуры вязкотекучего состояния Г*
наблюдается увеличение потерь летучих компонентов органического стекла и
появляются дефекты. Поэтому температуры текучести принимают за верхние
температурные пределы переработки и применения стекол.
Температурный предел длительной эксплуатации
стекол определяется величиной, при которой прочность стекла при
растяжении уменьшается до 4—4,5 кН/см2. Для стекол марки СО-95 этот предел равен
+60°" С, для стекол СО-120 и АС-120 +80° С, для стекол 3-2 +130° С.
4.7Л. Безосколочное органическое стекло триплекс
Органический триплекс представляет собой композицию из двух склеенных
листов органического стекла и по своим свойствам близок к органическому
стеклу, имеет высокую абразивную стойкость и применяется до температур
150—180°С. Недостаток его — значительная плотность (2,5 г/см3).
Органический триплекс ОТ-16 изготовляется из двух листов органического
стекла СО-95, скленных бутварной пленкой. Он морозо-, абразиво- и светостоек,
плотность 1,16 г/смэ, применяется в интервале температур от —60 до +60° С.
Достоинства триплекса ОТ-16: при больших ударных и статических нагрузках
в нем создается местный, локальный очаг разрушения; ударная вязкость
триплекса (160—170 Н-см/сч2) выше, чем у СОЛ.
Теплостойкий органический триплекс ОТ-СТ-1 на основе органического стекла
СО-120 (СТ-1) с применением промежуточной бутварной пленки обладает
большой теплостойкостью и работает в интервале температур от —60 до +140° С.
82

У этого триплекса теплостойкость выше, чем у триплекса ОТ-16. Его можно
использовать при температуре ог —60° до +110° С.
Органический триплекс ОТ-2-55 изготовляется из двух листов органического
стекла 2-55, склеенных промежуточной элааичной прослойкой из поливинилбути-
ральной пленки. У триплекса ОТ-2-55 более высокая рабочая температура, чем
у триплексов ОТ-СТ-1 и ОТ-16. Триплекс ОТ-2-55 используют при температуре
от —60° до 150° С.
Высокотеплостойкий триплекс ОТ-200 имеет самую высокую рабочую
температуру и представляет собой композицию из двух слоев органических стекол
2-55 и Т2-55, склеенных эластичной прослойкой из поливинилбугиральной
пленки. Эксплуатируют его при температуре от —60 до +200° С. Триплекс ОТ-1200
хорошо сопротивляется динамическим нагрузкам, теплостоек и рекомендуется
для остекления герметических кабин высокоскоростных самолетов, а также для
изготовления шлемов высотных костюмов.
Уход за остеклением. При уходе за остеклением следят за состоянием
поверхности, предохраняя ее от воздействия влаги, солнечных лучей и атмосферных
осадков чехлами из мягкой ткани, имеющими на внутренней поверхности пробки
для создания воздушного зазора между чехлом и остеклением в целях
проветривания.
Пыль и грязь с остекления удаляют чистой и мягкой хлопчатобумажной
тканью, смоченной в чистой воде, а затем протирают насухо. Жировые
загрязнения вначале удатяют сухой тканью, а затем-—тканью с нанесенным на нее
слоем пасты. Для стекол СОЛ и СТ-1 применяется паста ВИАМ-2, для
остальных стекол — паста ВИАМ без аммиака или раствор нейтрального мыла (5%-ный
раствор) с последующей промывкой чистой водой.
При обмерзании стекол ледяной покров удаляют струей теплого
воздуха температурой не выше +50° С, не допуская длительного местного
нагрева.
Дефекты на стеклах. На органических стеклах допускаются
отдельные царапины, выколки, сколы по торцу внешнего стекла, отлипы склеивающего
слоя, вытекание и усадка обрамляющего материала (пластика), пузыри в
количествах и размерах, предусмотренных инструкциями по уходу за остеклением
данного типа самолета (вертолета).
На процесс растрескивания и образования «серебра» (микротрещин) в
органическом стекле влияют органические растворители, ультрафиолетовое
облучение, местные перегревы и т. д. Поэтому не допускается попадание растворителей
на стекла, а также протирание ими стекол.
4.8. Материалы для мягкого крепления остекления в каркасе
В последнее время на самолетах и вертолетах получили широкое
распространение мягкие способы крепления деталей остекления в каркасе фонаря при
помощи клеев и герметиков.
Характеристики клеев. Надежность и длительная работоспособность деталей
остекления существенно зависят от свойств клея, качества клеевых соединений,
лент крепления со стеклом и их способности сохранять высокие прочностные
характеристики в процессе эксплуатации. Основные технические характеристики
клеев, применяемых в узлах крепления деталей остекления, приведены
в табл. 4.6.
Герметики для остекления. Для обеспечения герметичности кабины и защиты
клеевых соединений лент крепления со стеклом от внешних воздействий
используют герметики: тиоколовую замазку, У-ЗОМЭС-5, У-30МЭС-10, БИТЭФ-1,
ВИКСИНТ (У-2-28). При меняемые для герметизации остекления кабин
герметики должны: обеспечивать надежную герметичность, быть эластичными и иметь
хорошую адгезию к различным материалам (металлам, органическому стеклу,
клеям); быть неагрессивными по отношению к органическим стеклам; не
вызывать коррозии металлов и сплавов при контакте с герметиком; стабильно
сохранять свои свойства в процессе эксплуатации.
Тиоколовая замазка при повышении температуры до +70° С размягчается,
а при температурах ниже —35° С теряет эластичность. Диапазон рабочих тем-
83

ператур герметиков У-ЗОМЭС-5, У-
ЗОМЭС-10 от —60 до +150° С. Однако
эти герметики агрессивны по отношению
к органическому стеклу и требуют
нанесении подслоя.
Герметики ВИТЭФ-I и
ВИКСИНТ работают при температурах
от —60 до +250° С и не требуют
применения подслоя при герметизации детален
остекления.
Признаки старения оргстекол.
Видимыми признаками старения оргстекла
является наличие поверхностных
микротрещин («серебра»), имеющих
хаотическую направленность, «Серебро»,
вызванное растягивающими напряжениями,
имеет определенную ориентацию
микротрещин. Кроме видимых признаков, в
оргстекле происходят скрытые процессы старения, выражающиеся в изменении
молекулярной массы, особенно в поверхностных слоях, снижении прочностных
характеристик и изменении светопрозрачности. При этом прочностные
характеристики оргстекла снижаются примерно на 10—15% за каждые 10 лет
эксплуатации.
Понижение прозрачности. При эксплуатации снижаются оптические
характеристики оргстекла в результате структурных изменений, происходящих в
поверхностных слоях. На рис. 4.4 показано изменение коэффициента светопропускания К
в видимой области спектра при различных длинах волн в зависимости от срока
эксплуатации оргстекла СО-120.
19 Т,лет
Рис. 4.4. Зависимость коэффициентов
светопропускания от срока
эксплуатации органического стекла СО-120
при облучении его лучами света
различной длины волны
Таблица 4.6
Основные технические характеристики клеев
Марка
клея
Синтетическая основа
Цвет клея после
полимеризации
Устойчивость клеевого
шва к внешним
воздействиям
Диапазон
рабочих
темпера-
iyp, °C
В31-Ф9
ПУ-2
ВС10ТМ
Фенольнофор-
мальдегидная
Полиуретановая

Модифицированная фенольнофор-
мальдегидная
смола
От
светло-коричневого до темно-
коричневого
Светло-желтый
Желтый
Устойчив к
бензину, керосину,
маслам, воде
Устойчив к
бензину, керосину,
маслам. Не
устойчив к воде
Устойчив к
бензину, керосину,
маслам, воде
От —40
до +80
От —60
до +80
От —60
до +150
Примечание. Для приклейки лент крепления к стеклам СО-120 и АО-120
используют клей ВЗ-1-Ф9 и ПУ-2, а для приклейки их к стеклам Э-2 — клей ВС10ТМ.
4.9. Авиационные силикатные стекла и их характеристики
Применяемые для остекления кабин самолетов и вертолетов силикатные
стекла по своим конструктивным особенностям подразделяют на триплексные,
блочные и камерные.
В зависимости от наличия электрообогрева они могут быть электрообогре-
ваемыми и неэлектрообогреваемыми. Нагрев стекол происходит при
прохождении электрического тока через нагревательный элемент.
84

Тоиплексные конструкции представляют собой трехслойные композиции, со-
« „пе из двух силикатных стекол, склеенных между собой специальными про-
Спячными материалами. При разрушении стекла не дают отлетающих осколков,
поэтому относятся к группе безосколочных защитных стекол. Используются
во всех случаях, когда к стеклам не предъявляются специальные требования
по пулестойкости или птицестойкости.
Схема триплексного стекла. Стекло состоит из стекол внешнего
и внутреннего склеивающего материала, нагревательного элемента (у электро-
пйогпеваечых'стекол), обрамляющего материала и металлической рамки.
Тгтпы тоиплексных стекол. К триплексным конструкциям относят
стекла £-3, С-ЗСМ, А-9, А-10, А-3, Е-6А, Т-20. У-43М, ТСК-152 и др.
Назначение элементов силикатных стекол приведено в табл. 4./.
Таблица 4.7
Назначение элементов силикатных стекол
Название элемента
Назначение
Стекло внешнее
Для защиты силового элемента конструкции
от внешних воздействий, для нанесения на
внутреннюю поверхность токопроводящего
покрытия (у электрообогреваемых стекол)
Силовой элемент конструкции,
воспринимающий основные нагрузки, действующие на
деталь остекления
Для склейки внешнего и
кол и удержания осколков
стекла
Для нагревания внешнего
предотвращения обледенения
роны
Для защиты торцов стекол от механических
повреждении и для дополнительной
герметизации
Для придания жесткости конструкции и для
защиты обрамляющего материала от
повреждений
внутреннего сте-
при разрушении
стекла с целью
с наружной сто-
Стекло внутреннее
Склеивающий материал
Нагревательный элемент
(сетчатый, проволочный или
токопроводящее покрытие)
Обрамляющий материал
(окантовка)
Металлическая рамка или
обойма (только у конструкций,
окантовка которых не
обеспечивает необходимую
жесткость в рабочем диапазоне
давлений и температур)
Примечание. Триплекс выпускают в виде листов толщиной 5—6 мм, шириной
125—525 мм и длиной 250—1200 мм или в виде различных гнутых изделий. Безосколочное
С1скло обладает пониженным светопропусканием по сравнению с листовым стеклом.
Блочные конструкции представляют собой многослойные композиции
склеен ныч между собой силикатных стекол. В них могут входить также органические
стекла. Наряду с безосколочностью к ним предъявляют требования по
пулестойкости и птицестойкости, они также могут быть электрообогреваемыми и неэлек-
трообогреваемыми.
Схема блочных стекол. Стекло состоит из стекол внешнего и
силовых внутренних, склеивающих слоев, обрамляющего материала, металлической
рамки, резиновой прокладки.
Назначение отдельных элементов блочных конструкций аналогично триплекс-
ньш. При этом силовыми элементами конструкции являются все внутренние
стекла, склеенные между собой. Внешнее стекло силовым элементом не является.
Внутреннее органическое стекло комбинированной конструкции принято
называть органической подушкой.
85

Типы блочных стекол. К блочным конструкциям относят стекла
Т-06 Т-03, Т 017. Т-7, К-017, К-019, К-021, Т5402 и др
Камерные конструкции представляют собой композиции из нескольких стекол
(экранов), соединенных между собой по контуру обоймой (рамкой) с
образованием в прозрачной зоне детали одной или двух воздушных (газовых) камер.
В зависимости от назначения они могут включать в себя элементы триплексных
и блочных конструкций или состоять из отдельных стеклянных пластин
различной формы и кривизны Используются как детали с высокой теплостойкостью.
Схема камерного стекла. Стекло состоит из внешнего стекла
(термоэкран), воздушной камеры, силового стекла, внутреннего стекла, ыеталлк*
ческой рамки, металлической обоймы и резиновой прокладки.
В камерных конструкциях назначения основных элементов аналогичны три-
плексным. При этом внешнее стекло наряду с защитой силового элемента от
механических воздействии с внешней стороны предназначено также для восприятия
температурных нагрузок и поэтому его называют термоэкраном. Обрамляющий
материал с обоймой (рамкой) обеспечивает герметичное соединение термоэкрана
с силовыми элементами конструкции В отличие от триплексных и блочных
камерные конструкции разборные и при необходимости можно заменять их
отдельные элементы.
Противозапотеватели и противообледенители.
Камерные конструкции так же, как триплексные и блочные, могут иметь специальные
приспособления и системы для обеспечения требований по предотвращению
запотевания внутренней и обледенения внешней поверхностей, а также по
поддержанию условий работы силового элемента в пределах заданного
температурного режима.
Типы камерных стекол: ТСК-126, ТСК-155 и др.
Дефекты силикатных стекол. В процессе эксплуатации остекления могут
появиться дефекты на стеклах, склеивающих и обрамляющих материалах, токо-
проводящих покрытиях и на других элементах электрообогрева.
Дефекты стекол (трещины, выколки, царапины, сколы) могут быть
следствием:
В1ияния условий эксплуатации, связанных с попаданием песка, мелких
камней (нрк взлете и посадке) и града (в полете), на наружную поверхность
стекла;
нарушений правил ухода за деталями остекления, приводящих к
возникновению дефектов как на внешнем стекле, так и на поверхности стекла со стороны
кабины;
возникновения высоких термомеханических напряжений в деталях в
результате возможных нарушений технологии монтажа, деформаций каркаса кабины
от воздействия эксплуатационных нагрузок, нарушений режимов работы
электронагревательного элемента или системы обдува стекла.
Влияние дефектов на прочность стекла* Выколки, царапины, сколы и заколы
в зависимости от их местонахождения оказывают различное влияние на
прочностные характеристики деталей Наличие их на внешнем стекле не создает
опасности полного разрушения детали и разгерметизации кабины, так как внешнее
стекло не относится к силовым элементам детали.
Механические повреждения силовых стекол могут привести к общему
разрушению детали при воздействии эксплуатационных нагрузок на остекление
в полете
4.10. Уход за деталями остекления в процессе эксплуатации
Зачехление остекления. На стоянках самолетов и вертолетов детали
остекления кабин должны быть зачехлены сухими чистыми чехлами. Перед зачехле-
нием необходимо очистить стекла с внешней стороны от загрязнений мягкой
хлопчатобумажной тканью, смоченной в чистой воде или в этиловом техническом
спирте, а затем протереть сухой тканью. Для удаления масляных пятен может
применяться бензин «Галоша», Б-70 или 3—5%-ный раствор нейтрального мыла.
После удаления пятен стекло протирают сначала смоченной в воде, а затем
сухой хлопчатобумажной тканью.
86

J
При зачехлении недопустимо соприкосновение (и удары) застежек и других
металлических деталей чехлов с поверхностью стекол. После выпадения осадков
чехли очищают и просушивают Луше всего детали остекления сохраняют
чехлы с приспособлениями, образующими зазор между поверхностью стекла
и чехлом
Профилактические мероприятия по предупреждению появления плесени
и грибков. На длительных стоянках самолетов и вертолетов в ангарах и в
других закрытых помещениях в зонах тропического и субтропического климата
с высокой влажностью воздуха для предохранения от поражения плесневыми
грибками (и от дру!их биологических обрастании) поверхности силикатных
стекол протирают антисептиком — зтиловым спиртом не реже одного раза в месяц.
Спиртом должны обрабатываться также запасные детали остекления,
хранящиеся на складах.
Хранение деталей остекления. Запасные детали остекления должны
храниться в упакованном виде в сухих складских помещениях при температурах от
+5 до 25° С.
Допускается хранение деталей в распакованном виде на специально
оборудованных стеллажах, полки и перегородки которых изготовлены из гладко
отесанного дерева мягкой породы без применения твердых материалов, которые
могут вызвать механические повреждения стекол. При хранении детали должны
стоять на торце (при наличии металлической рамки) или лежать в
горизонтальном положении контактами вверх.
Транспортировка. При переносе детали должны быть завернуты сначала
в папиросную, а затем в оберточную бумагу.
Детали остекления, упакованные в специальные ящики с надписями «Верх»,
«Не кантовать», «Осторожно — стекло», можно транспортировать всеми видами
транспорта при строгом соблюдении требований предупреждающих надписей
При подготовке самолета (вертолета) к полету проверяют состояние
остекления Образовавшийся ледяной слой удаляют струей теплого воздуха
температурой не выше 4*60° С. Не допускается при этом неравномерное нагревание
отде 1ьных участков стекла После очистки от льда стекло протирают тампоном,
смоченным спиртом ити водой, а затем сухой мягкой хлопчатобумажной тканью.
Применение растворителей (бензола, ацетона, этилового спирта и др.) для
протирки запрещается. В случае крайней необходимости органическое стекло
разрешается протирать ветошью, смоченной в бензине «Галоша».
Предосторожности при ремонте и регламентах. При проведении ремонта,
регламентных работ и доработок в кабине или вблизи от нее, а также при
покраске оборудования кабины принимают меры предосторожности,
исключающие механические повреждения стекол и попадание на них краски и лака. Для
этого перед проведением работ стекла оклеивают защитной бумагой
(оберточной — ГОСТ 8273—75, кабельной — ГОСТ 645—67) с применением глюкоз окр а х-
мального клея или клея КП-16. Клей наносится тонким слоем на бумагу с
помощью кисти или ватного тампона, а затем бумага накладывается на стекло
и приглаживается рукой или тампоном. Удаляется бумага рукой без
применения инструмента, а следы клея смываются водой
4.11. Материалы и технология восстановления гладкости
поверхности пластмассовых изделий шлифованием
и полированием
Шлифование пластмасс производят вручную или на станках, оснащенных
специальными дисками или шайбами, при помощи крупно- и мелкозернистой
наждачной бумаги. Эту бумагу используют также и при удалении заусенцев,
подготовке изделий к склеиванию и в других случаях. Для текстолита
применяют абразивные круги с мягкой связкой, номером зерна 30—40 и окружной
скорости не менее 25 м/с, при подаче 3—5 мм/мин и глубине резания около
R oMM* Термопласты шлифуют кругами диаметром 300—500 мм и толщиной
9 мсм» набранными из плотного полотна, муслина или сукна, смазанными
пастой из мелкоизмельченной пемзы.
87

Таблица 48
Режимы круглого шлифования
Материал и род
обработки
Фенопласты, амино-*
пласты:
черновая
чистовая
Гетинакс, текстолит
Скорость, м/с
круга
35—40
30-40
Не менее 25
изделия
2-5
2-3
3^5
Твердость
круга
С-1; МС-2;
М-2; М-1
С-1; МС-2;
М-2
М-1; М-2

Зернистое ib
круга
20; 24;
ЗЬ
60; 80
30; 40
Глубина
резания, мм
0,07—0,2
0,01—0,1
0,1
Примечания. 1. Обрабатываемое изделие следует перемещать к кругу для того,
чтобы обработка происходила по всей поверхности изделия.
2. Для исключения подгорания материала длительность соприкосновения изделия с
кругом должна быть 0,5—1,5 м.
3- Давление прижима изделия к кругу 0,5—1,5 кгс/см2 (49—147 кН/чэ).
Шлифуют при легком нажиме, равномерно передвигая детали вверх и вниз»
избегая нагревания. Режимы внешнего круглого шлифования изделий из
термореактивных н слоистых пластмасс приведены в табл. 4.8.
Полирование деталей из пластмасс производят с целью:
удаления с поверхности деталей следов механической обработки (рисок,
штрихов, царапин) и придания деталям повышенного качества;
элиминирования дефектов поверхности детален, полученных в процессе их
изготовления (матовость поверхности из-за нарушения хромового покрытия
формы и т. д );
формирования гладкой блестящей поверхности деталей.
При этих операциях снимают очень тонкий слой материала, а само
полирование производят несколькими способами, в том числе и на специальных
полировальных станках.
Полировальные круги изготовляют из тканей: хлопчатобумажной, байковой,
суконной. Выбор ткани для полировального круга определяют характером
процесса: для предварительного полирования применяют сукно, саржу, фланель,
для окончательного полирования — бязь, байку, мадаполам, муслин.
Полировальные круги могут быть: твердыми (с ходовой или спиральной
прошивкой), мягкими (непрошитые), самоохлаждающимися.
Твердые полировальные круги применяют для грубого предварительного
полирования и составляют из двух прокладочных дисков на каждые три больших
прошитых диска. Большие матерчатые диски изготовляют диаметром от 200 до
400 мм и набирают в шайбы до толщины 60—100 мм. В центре диска оставляют
отверстия для плотного насаживания дисков на вал. Набранная из матерчатых
кругов шайба зажимается металлическими прокладками с обеих сторон и
закрепляется.
С помощью полировальных кругов исправляют глубокие дефекты
поверхности — риски, царапины и т. п.
Мягкие полировальные круги применяют для окончательного
полирования, а также для обработки деталей из термопластов. Их составляют
из двух или трех прокладочных дисков с двумя большими непрошнтыми
матерчатыми дисками.
Самоохлаждающиеся полировальные круги также применяют дл*
окончательного полирования, в особенности деталей из термопластов. Их
комплектуют из больших матерчатых дисков (хлопчатобумажная ткань, м\тслин)
диаметром 300 мм и прокладочных дисков диаметром 75—100 мм в
последовательности: один большой диск — два прокладочных диска и т. д Весь
полировальный круг набирается из 50 дисков большого диаметра и 100 дисков
прокладочных таким образом, чтобы его толщина не превышала 100—120 мм. По-
88
садка самоохлаждающихся кругов на вал и их закрепление производят
описанным выше способом. Самоохлаждение полировальных круов достигается
за счет циркуляции воздуха при их вращении между большими и прокладочными
дисками. Как правило, диски не прошиваются
При составлении полировальных кругов следует иметь в виду, что,
увеличивая количество прокладочных дисков, \,ож"о изменять до необходимой величины
жесткость рабочей поверхности кругов и шайбы в целом.
Срок службы полировальных шайб 70—80 ч непрерывной работы. Признаком
непригодности шайб для дальнейшею использования является \меньшение их
диаметров до 150 мм вследствие износа материала кругов (круги лохматятся,
распускаются отдельные нити, которые необходимо немедленно удалять, так как
в противном случае снижается качество обработки). Разлохматившиеся кромки
кругов отрезают острым ножом или другим режущим инструментом, прижатым
к кругу во время его вращения.
Способы полирования. Предварительное полирование на станках
осуществляют «сухим» и «мокрым» способами.
Для мокрого полирования применяют в качестве абразивных составляющих
полировальных композиций трепел и тонкую измельченную в муку пемзу
Мокрое полирование для обработки деталей из термореактивных материалов
почти не применяют. Способ широко распространен для полирования деталей
из термопластов. Полировальная композиция состоит из смешанных с водой
одинаковых количеств измельченной пемзы двух сортов 7я и 17г. которые
замешивают до консистенции густой пасты и наносят на полировальные круги.
Полученная паста позволяет быстро удалять с поверхности деталей царапины,
риски и т. п.
Для сухого полирования применяют карборунд, корунд, трепел, окись
хрома в различных соотношениях с воскообразными веществами или маслами:
пчелиным воском, церезином, парафином, олеиновой кислотой, машинным,
веретенным или вазелиновым маслом. Эти вещества применяют не только с целью
придания лучшего блеска деталям, но и для обеспечения равномерности
распределения абразивных компонентов при изготовлении пасты и в процессе
полирования. Для лучшего удержания пасты на полировальных кругах в нее вводят
канифоль в количестве 5—7% от массы воскообразных составляющих
Типовые рецепты композиций для сухого полирования
Композиция № 1: парафин 65%
окись хрома 35%
Композиция № 2: парафин 42%
воск или церезин 5%
окись хрома 20%
окись алюминия 10%
литопон - 23%
Композиция № 3: церезин 20%
окись хрома 62%
олеиновая кислота 18%
Композиция № 4: парафин или стеарин 20%
(паста ГОИ сред- окись хрома 76%
няя) олеиновая кислота 1,8%
двууглекислая сода 0,2%
керосин 2%
Композиция № 5: парафин или стеарин 24%
(паста ГОИ тон- окись хрома 72%
кая) * олеиновая кислота 1,8%
двууглекислая сода 0,2%
керосин 2%
Примечания. 1. Все полировальные композиции {по указанным и любым другим
Рецептам) изготовляют одинаково в расплавленное воскообразное вещество или масло
засыпают (заливают) абразивные порошкообразные и жидкие компоненты; затем
расплавленная смесь выдерживается при непрерывном переметив чши в течение 0,5—1 ч и разливается
в спецна тьные формы в виде брусков (массой 300—400 г).
2. Для полирования деталей из термопластов предпочтительны композиции № 1, 4 и 5
3. Детали из термореактивных пластмасс можно обрабатывать практически любой
коипсэнцнеЛ
89

Целевые пасты. Рецептуру полировальных паст (композиций) составляют
в зависимости от качества поверхности обрабатываемых деталей и требовании
к качеству окончательной их отделки. Например, для удаления грубых следов
предварительной обработки на деталях из термореактивных пластмасс в
полировальную пасту вводят карборунд Л? 250—300, а для окончательной отделки
этих деталей количество карборунда в пасте и его зернистость уменьшают
(№ 300 и выше) и увеличивают содержание трепела, окиси хрома и т. п. Для
полирования деталей из фенолоформальдегидных термореактивных пластмасс
подбора типа пасгы не требуется, а для полирования светлоокрашенных ами-
нопластов в пасту вводят только светлые компоненты, не оставляющие
загрязнения на обрабатываемых поверхностях деталей. Для восстановления
первоначального цвета на зачищенных или обработанных поверхностях деталей
применяют цветные полировальные пасты.
«Огневое» полирование деталей из пластмасс применяют только для отделки
деталей и заготовок из оргстекла. Технология следующая: предварительно
обработанную поверхность детален из оргстекла подвергают на несколько семнд
действию водородно-воздушного пламени. При этом поверхность оплавляетгт
и делается блестящей, подобно отполированной. Этот способ благодаря своей
дешевизне и простоте нашел значительное распространение при полировании
изделий ширпотреба, оптики и в самолетостроении. В то же время его
применение ограничено, так как оптические данные стекол, подвергшихся «огневом\»
полированию, невысоки.
Для получения водорода используют генератор, применяемый при пайке.
Сжатый воздух берут от общей сети, отдельного компрессора или баллон i.
Водород с воздухом смешивается в автогенной горелке обычного типа. сОгпе-
вое» полирование является высокопроизводительным методом.
Термообработка «серебра». Для ликвидации мельчайших трещин («серебра»)
изделия после доводки, полировки и протирки подвергают термообработке
в термостате по режиму: нагрев от комнатной температуры до 70—75° С с
выдержкой в течение 2—4 ч, и с последующим охлаждением до комнатной
температуры в течение 30—60 мин. Продолжительность выдержки при заданной
температуре нагрева и охлаждения зависит от толщины изделия.
Меры безопасности. I. Направление вращения шайбы выбирают таким,
чтобы деталь, случайно вырвавшись из рук, отбрасывалась в сторону от -рабочею.
Полируемую деталь крепко удерживают обеими руками, а малогабаритные
детали полируют в специальных оправках. Нельзя допускать, чтобы острый верхний
край (угол) детали углублялся в полировальный круг, так как это может
привести к повреждению и самой детали, и круга.
2. Детали при полировании рекомендуется прижимать к нижней части
шайбы, а листовые пластики (целые листы или заготовки) удобно полировать на
верхней части шайбы. Те же приемы применяют при протирке деталей
(обязательно на чистом мягком круге) с целью удаления остатков пасты, что особенна
необходимо при полировании светлоокрашенных деталей.
3. При работе на станках полировальные шайбы заключают в кожуха,
а открытым остается лишь рабочий сектор шайбы. Кожух подключают к
системе вытяжной вентиляции. Это необходимо потому, что износ полировальных
кругов сопровождается выделением текстильной пыли и мелких хлопьев, а также
пыли некоторых вредных компонентов полировальных паст, например окиси
хрома.
4. Полировальные станки обязательно заземляют и ежедневно очищают
воздуховоды, так как при трении полируемой детали о круг возникают разряды
статического электричества, которые опасны при большом скоплении пыли и
могут стать причиной пожара.
*
4.12. Методы испытания пластмасс
Качества и свойства пластических масс определяются теми же методами, что
и металлических сплавов.
Имеется несколько методов испытания, которые используются только для
пластических масс. Примером таких методов являются способы определения
теплостойкости по Мартенсу, по Вику и др.
90

Теплостойкость по Мартенсу. Метод определения теплостойкости по Мартен-
су позволяет найти температуру, при которой образец под действием л ост о я иного
изгибающего момента деформируется на заданную величину. Стандартный
прямоугольный образец (10X15 мм) длиной 120 мм устанавливается в приборе
Мартенса вертикально и нижним концом закрепляется. На противоположном
верхнем конце образца фиксируется горизонтальный рычаг, на котором уста*
навливается подвижный груз так, чтобы изгибающее напряжение образца
равнялось 500 Н/см2. Затем включается термошкаф и образец нагревается со
скоростью 50° С в час. Температура Гм, при которой стержень указателя
деформации образца опускается на 6 мм, условно называется теплостойкостью по
Мартенсу.
Теплостойкость по Вику. Метод определения теплостойкости по Вику
позволяет найти температуру, при которой цилиндрический наконечник под действием
постоянной нагрузки вдавливается в образец на заданную глубину.
Образец для испытания должен быть размерами не менее 10ХЮ мм и
толщиной более 3 мм. Для определения температуры Тв в образец под нагрузкой
10 или 50Н вдавливается стержень с цилиндрическим наконечником. Нижняя
плоскость наконечника отшлифована и имеет площадь 1 мм2. Образец в процессе
испытания нагревается со скоростью 50° С в час.
Температура, при которой наконечник вдавливается в образец на глубину
1 мм, называется теплостойкостью по Вику Tv.
Абразивный износ (ГОСТ 11012—69). Определяют уменьшение объема
образца после испытания на специальной машине, схема которой указана в
стандарте. Метод не распространяется на газонаполненные и ячеистые пластмассы,
а также на пленки и покрытия, имеющие толщину менее 2 мм. Образцы — в
виде бруска квадратного сечения 10ХЮ мм и высотой 10^-20 мм или цилиндра
диаметром 10 мм и высотой 10—20 мм.
Жаростойкость (ГОСТ 10456—69). Испытание термореактивных пластмасс
на условную жаростойкость (по Шрамму) основано на определении длины
обуглившейся части и потери массы испытуемого образца в результате
соприкосновения его с накаленным до температуры 950° С силитовым стержнем.
Образцы— бруски длиной 120±2 мм, шириной 10±0,2 мм и толщиной 4±0,2 мм.
Коэффициент трения (ГОСТ 11629—65). Стандарт распространяется на все
виды пластмасс, за исключением пенистых. Величину коэффициента трения
определяют путем скольжения образцов пластмасс без смазки по стальной
плоскости. Испытание производят на машине МИ-2.
Модуль упругости (ГОСТ 9550—71). Испытывают пластмассы, модуль
упругости которых не ниже 30 кН/см2. Под термином «модуль упругости» понимают
отношение нормального напряжения к соответствующему относительному
удлинению при растяжении или изгибе стандартного образца в пределах
пропорциональности. Листовые и слоистые пластмассы испытывают на образцах длиной
300 мм, шириной 30 мм и толщиной от i2 до 30 мм.
Предел прочности при растяжении (ГОСТ 11262—68) определяется
отношением нагрузки, при которой разрушился образец, к начальной площади его
поперечного сечения.
Предел текучести при растяжении—-это напряжение, при котором образец
деформируется без существенного увеличения нагрузки. Нагрузка, определяющая
предел текучести, измеряется в первый момент роста деформации, происходящего
без увеличения нагрузки, или в момент образования на рубце местного
сужения — шейки. Для определения напряжения данную нагрузку относят к
первоначальному поперечному сечению образца. Применяют испытательную машину
с погрешностью не более 1% от измеряемой величины и образцы трех типов.
Стандарт не распространяется на газонаполненные пластмассы, а также на
листовые материалы толщиной менее 0,5 мм.
Сжатие (ГОСТ 4651—68). Метод состоит в определении: разрушающего
напряжения при сжатии; напряжения при заданной относительной деформации
сжатия; предела текучести при сжатии; условного (смещенного) предела
текучести; относительной деформации сжатия при разрушении; относительной
деформации сжатия при пределе текучести. Метод неприменим к пенопластам и сото-
ластам. Испытания проводят на любой испытательной машине, позволяющей
существить испытание на сжатие и обеспечивающей измерение нагрузки с по-
решностью не более 1,0% от измеряемой величины. Машина должна быть снаб*
У1

жена двумя плоскопараллельным и площадками и обеспечивать сближение г
с постоянной скоростью и с точностью, установленной стандартом допусков Д. -
испытания применяют образцы в виде цилиндра, параллелепипеда с квадратным
или прямоугольным основанием и трубки, размеры которых определяются по
расчетным формулам Образцы изготовляют формованием или путем механической
обработки полуфабрикатов или специальных заготовок.
Статический изгиб (ГОСТ 4648—71). Метод предусматривает определение:
предела прочности образца при изгибе, т е. отношения наибольшего
изгибающего момента к моменту сопротивления сечения образца пластмассы,
разрушающегося при испытании,
прогиба образца в момент его разрушения, т. е. величины вертикального
перемещения нагруженной поверхности образца от своего исходного положения до
положения в момент излома, измеряемой по оси приложения нагрузки;
изгибающего напряжения при величине прогиба образца, равной 1,5 толщины,
для пластмасс, не разрушающихся при испытании. Стандарт не распространяется
на газонапотненные пластмассы Образцы—в виде бруска толщиной 10±0,5 мм,
шириной 15±0,5 мм и алчной 120±2 мм.
Твердость (ГОСТ 4670—67). Метод основан на вдавливании стального
шарика в испытуемый материал Результат определяют по глубине вдавливания. Этот
метод неприменим к пенопластам, поротастам и сотопластам
Твердость по ГОСТ 13323—67, в отличие от ГОСТ 4670—67. определяют
вдавливанием такого же шарика диаметром 5 мм в испытуемый образец на
заданную глубину. Твердость определяют по величине примененной силы.
Температура хрупкости. Установлены два метода определения температуры
хрупкости а) при изгибе консольно закрепленного образца; б) при сдавтчзаньи
образца, сложенного петлей. Для каждого метода существуют два режиме
(статический и динамический), а также три варианта испытаний. Выбор метода,
режима и варианта предусматривается в стандартах и технических условиях. Тем*
пература хрупкости является сравнительной характеристикой пластмасс при
заданных условиях испытания. Она не является нижним преде iom рабоч^:
температур изделия, так как этот предел зависит от конкретных условий
эксплуатации изделий. Образцы — длиной 25+1 мм, шириной 6+0,5 мм и толщиной 2-Ь
+0,2 мм.
Ударный изгиб (ГОСТ 4647—69). Предусмотрены два вида испытаний
пластмасс на ударный изгиб: йенадрезанного образца, свободно лежащего на дв\х
опорах; образца с надрезом, свободно лежащего на двух опорах. Стандарт je
распространяется на пластмассы, образцы которых не разрушаются при
испытаниях.
Сущность метода состоит в определении*
ударной вязкости, т е. величины работы, затраченной на разрушение
образца, отнесенной к площади его поперечного сечения;
удельной работы, ударного разрушения, т. е. величины работы» затраченной
на разрушение образца, отнесенной к моменту сопротивления его поперечного
сечения;
коэффициента ослабления, т. с. отношения ударных вязкостей образцов с
надрезом и без надреза
При испытании ненадрезанного образца определяют ударную вязкость
и удельную работу ударного разрушения. При испытании образца с надрезом
определяют ударную вязкость и коэффициент ослабления, если проведены обе вида
испытаний Испытания проводят на маятниковом копре, в котором образец
свободно лежит на двух опорах Нагрузка осуществляется при помощи маесь
маятники, ударяющего посередине образца. Работоспособность копра подблрается
такой, чтобы затрачиваемая на разрушение образца работа составляла не менее
10 и не более 90% от номинальной работоспособности копра. Образцы—з виде
брусков длиной 55±1 и 120 ±2 mv. шириной 6±0,2 и 15±0,5 мм н толщиной
4±0,2 и 10±0,5 мм, а также по фактической толщине материала.
Время отверждения присуще только термореактивным материалам.
Отверждение связано с переходом полимера в твердое, неплавкое и нераствориуое
состояние под влиянием температуры, давления и взаимодействия с некоторыми
веществами
Скорость отверждения определяют по опытной запрессовке конусного
стаканчика при режимах, указанных в ГОСТах на соответствующие материалы.
92

Отсчет времени выдержки ведут от момента смыкания пресс-формы до
момента ее размыкания по окончании прессования. Минимальное время,
совпадающее для трех образцов, в течение которого будут получены качественные
стаканчики (без вздутий, недапрессовок), отнесенное к толщине образца, считается
скоростью отверждения.
Скорость отверждения зависит как от природы и свойств пресс-материалов,
так и от ряда технологических факторов (глубины прогрева, использования
предварительного подогрева и подпрессовок) Так, для новолачных фенольных пресс-
порошков скорость отверждения 15—20 с/мм, для аминопластов 30—60 с/мм.
НИИПМ создан прибор ППР-1 для одновременного определения нескольких
показателей технологических свойств реактопластов: вязкости, времени
пребывания материала в вязкотекучем состоянии, времени для отверждения Прибор
позволяет выбирать оптимальный технологический режим переработки пресс
материалов.
Усадка. Расчетную усадку определяют, сравнивая диаметр отпрессованного
образца диска с диаметром пресс-формы при комнатной температуре (20—25'^).
Размеры пресс-формы установлены ГОСТ 5689—66.
Расчетная усадка
d — d\
*= 100% t
d
где d — диаметр оформляющей части пресс-формы при 20±5°С;
d\ — диаметр отпрессованного диска при 20±5°С.
За величину расчетной усадки принимают среднее арифметическое
показателей усадки на двух дисках
Усадка зависит от природы материала, от давления и температуры
прессования, наличия летучих компонентов, изменения структуры материала при
отверждении и других причин.
У фенопластов усадка 0,4—1, винипласта 0,1—0,6, полиэтилена 1—3,
фторопластов 4—7, полиамидов 1—2%. Расчетную усадку учитывают при
конструировании изделий и пресс форм.
Температура переработки. Оптимальная температура переработки зависит от
природы полимера и технологических свойств пластмассы, конфигурации и
размеров изделий Она определяется опытным путем при изготовлении изделий, при
этом учитывается показатель текучести материала. Температура переработки
пластмасс (прессованием, литьем под давлением, экструзией) лежит в интервале
внзкотекучего состояния полимеров.
Удельное давление прессования и литья под давлением. Удельное дав пение
прессования — это давление, приходящееся на 1 см2 площади горизонтальной
проекции. Удельное давление литья — это давление, приходящееся на 1 см2
площади плунжера материального цилиндра. Необходимое удельное давление
прессования зависит от вида пресс-материала (порошок, волокнит, пропитанная
ткань), формы изделия (плоская форма, высокий стакан), текучести материала,
режима прессования (предварительный подогрев, температура прессования),
конструкции пресс-формы, сечения сопла машины, размеров разводящих и впускных
литниковых каналов*
Оптимальное удельное давление для каждого материала определяется
опытным путем. Для пресс-порошков удельное давление колеблется от 2 до 3,5 кН'см2,
Для волокнитов — от 3 до 7,5 кН/см2. Для различных термопластов удельное
давление литья колеблется от 7 до 15, а иногда до 22 кН/см2.
Устойчивость к воздействию плесени. Предусмотрены три метода визуальной
оценки: метод A-I, определяющий способность пластмассы поддерживать рост
и развитие плесневых грибов, являясь для них единственным источником
органических и минеральных веществ; метод А-П —то же, но в этом случае пластмасса
является источником только органических питательных веществ, метод Б,
определяющий степень роста плесени на поверхности материала, предварительно
обогащенного нанесением питательной среды. Образцы — прямоугольной формы
оОХ50 мм и толщиной не более 4 мм. Допускается применять диски диаметром
*>0 мм и толщиной не более 4 мм Количество образцов должно быть не менее
шести.
93

PA3Д ЕЛ 5
КЛЕЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ИХ СОЕДИНЕНИЯ,
ХРАНЕНИЕ И КОНТРОЛЬ
5.1. Критерии и технологические рекомендации
по клеевым соединениям
Современные высокопрочные клен позволяют надежно соединять между
собой дета!и из металла, неметаллические и разнородные материалы. Так»
например, клеевые соединения металлов с текстолитом, стеклотекстолитом,
дельта-древесин ой, пенопластом и другими неметаллическими материалами широко
применяются в различных авиационных конструкциях.
Преимущества клеевых соединений. При помощи клеев обеспечивают прочное
соединение деталей, в которых часто используют очень тонкие листовые
материалы. В результате возникает возможность уменьшить массу конструкции,
увеличить качество изделий, обойтись без сверления отверстий под заклепки и болты,
снизить трудоемкость К тому же равномерность распределения напряжений по
всей площади склеивания повышает усталостную прочность конструкции.
Применение трехслойных клееных конструкций с сотовым заполнителем
позволяет >величить удельную прочность и значительно сократить количество
деталей, входящих в конструкцию. Кроме того, склеенные детали обладают хорошей
герметичностью и высокой коррозионной стойкостью.
Недостатком клеевых соединений считается- их относительно невысокая
прочность на неравномерный отрыв (отдир), «старение» некоторых клеев, т. е.
уменьшение прочности клеевых соединений с течением времени под воздействием ряда
эксплуатационных факторов; необходимость нагрева изделий при склеивании
большинством клеев, предназначенных для склеивания металлов. Основным
недостатком клеевых соединений является их ограниченная теплостойкость
Технические требования. Клеевые соединения должны обладать высокой
стойкостью к действию целого комплекса факторов, имеющих место в условиях
эксплуатации
переменному охлаждению и нагреву в диапазоне температур от —60 до
+80° С. нагреву до 200—300° С, а в ряде случаев кратковременному воздействию
температур до 500—600е С и выше;
воздействию воды и воздуха с относительной влажностью 95—100° С;
влиянию топлива и масел, а также возможному воздействию антифризов,
спирта и других рабочих жидкостей;
воздействию грибков и бактерий,
воздействию солей морской воды
К клеям для клеез а клепочных и клеесварных соединений предъявляют
дополнительные требования. Клеи, применяемые для клеезаклепочных соединений
в металтнчески\ конструкциях, должны обеспечивать достаточное удлинение
клеевого соединения; кроме того, они должны обладать хорошей текучестью для
заполнения поверхности и зазоров
Одним из важных требований, предъявляемых к клеям, является их полная
нетоксичность или возможно меньшая токсичность.
Особые правила склеивания. Для получения заданной прочности и
технологичности клеевых соединений требуется строго выполнять режимы склеивания,
экспериментально устанавливаемые для каждого клея в зависимости от его
технологических свойств и особенностей склеивания отдельных конструкций. От
неправильного выбора клея, несоблюдения технологических режимов склеивания
94

или из-за неудачно выполненной конструкции качество клеевых изделий
оказывается недостаточно высоким Поэтому конструированию клеевых соединений и
выбору марки клея должно уделяться самое серьезное внимание
Рекомендации к применению клеев. Клей следует выбирать исходя из его
прочностных, физико-химических и технологических свойств, а также на
основании данных об усталостной и длительной прочности, стойкости к действию
воды, атмосферы, тропического климата Следует также помнить, что*
для получения плотного клеевого шва предпочтительнее пользоваться клеями
эпоксидного типа (ВК-32-ЭМ, Л-4, К-153 и др ), не содержащими растворитель:
из эпоксидных Kiees клей ВК-32 ЭМ имеет лучшую водостойкость, но содержит
сравнительно токсичный отвердитель;
полиуретановый клей ПУ-2 обладает большей токсичностью по сравнению
с клеем В К 5, но имеет более высокие прочностные свойства, быстрее
схватывается и лучше заполняет зазоры;
клей МПФ-1, имеющий низкую водо- и тропикостойкость, следует применять
только в соединениях, не подвергающихся атмосферным воздействиям или при
условии надежной защиты торцов клеевых соединений;
для контр об ки резьбовых соединений лучше применять клеи К-153 и ВК-9,
чем клеи Л-4 и карбинольпый;
соединения, выполненные на клеях БФ-2, БФ-4, МПФ-1, К-153, ВК-5 и ВК-5
с подслоем клея ВК-32-200, ПУ-2, ВК-12, ВК-32-ЭМ, КТП-1, грибостойкие.
Адгезив клея. Процесс склеивания материалов основывается на явлении а ;-
гезии — сцеплении клея в результате физических и химических сил
взаимодействия клея (адгизива) с различными материалами при определенных условиях.
Прочность клееного сцепления материала зависит от степени адгезии, т. е.
степени взаимодействия между клеем и конструкционным материалом и
прочности самой клеевой прослойки — ко гезии клея.
Основой физико химического процесса склеивания является адгезия.
Смачиваемость клея — предпосылка хорошей адгезии. Отличная
смачиваемость клеем поверхностей склеиваемых деталей является предпосылкой хорошей
адгезии и появления физических и химических сил взаимодействия, для чего
необходимо сближение молекул адгезив а (клея) и субстрата (склеиваемого
материала) на малые расстояния В случае когда клей не смачивает склеиваемые
поверхности, проявление сил адгезии затруднено или вовсе исключено, вследствие
чего адгезия чрезвычайно низка.
Максимальная адгезия. Работа адгезии максимальна, когда угол
смачивания в (краевой угол на рис 5 1) равен нулю. При угле более 90° эта работа
мала, а при 180° она равна нулю В том случае когда краевой угол 0 равен нулю,
это означает, что жидкость полностью смачивает поверхность твердого тела и
величина адгезии будет определяться когезионной прочностью жидкости.
Для проверки чистоты поверхности металлов перед склеиванием в практике
используют метод наблюдения за растеканием воды по поверхности металла
(степень смачивания поверхности).
Способы увеличения адгезии. Склеиваемые поверхности в зависимости от
природы материала и формы екчеиваемых деталей вначале подвергают механической
зачистке для удаления грязи, а также окисной лленки (ржавчины) и создания
определенной шероховатости
Шероховатость склеиваемых поверхностей
увеличивает ад!езию и прочность шва. При
зачистке склеиваемые поверхности
подгоняются. Чем точнее подгонка, тем
прочнее шов Склеиваемые поверхности g
металлических деталей подвергают
обработке на дробеметных установках,
допускается зачистка наждачной бумагой
и напильниками. ШШШШЖШШРШ^ТШ,
Затем поверхности обезжиривают
окунанием в растворитель или очисткой п„„ к\ \г • aj. лг
тканевым, ватным тампоном, смоченным 1 ис Ъ± Даевой эффект. Капля жид-
в растворителе — четыреххлористом у г- кости (вода) на твердой поверхно-
•лероде, трихлорэтилене, спирте, уайт- сти:
спирите, ацетоне. е - краевой угол
95

5.2. Композиции клеев для скрепления деталей из металлов,
конструкционных неметаллов и пх сочетаний
Марки отечественных клеев. В отечественном авиастроении для склеивания
деталей из металлов, конструкционных неметаллических материалов и их
сочетаний применяют следующие марки к лег в.
Фенольнокаучуковые клеи — ВК-3, ВК-32-200, ВК-13, ВК-13М,
ВК-4 и др.
Фенольнололивинилацетальны е— БФ-2 и БФ-4. С кремнпйорга-
кическими и другими стабилизирующими добавками — ВС-10Т, ВС-350 и др.
Метилолполиамиднофенольный клей Ml 1Ф-1 и др.
П о :i и v р е т а н о в ы е — ПУ-2, ВК-5 и др.
Эпоксидные— ВК-32-ЭМ, Л-4, ВК-1, ВК-1МС, К-4С, ВК-9, К-153, КЛН-1,
«Эл оксид П» и «Эп оксид Пр» и др.
Кремнийорганические с различными модифицирующими
добавками—ВК-2, ВК-8, ВК-Ю, ВК-15, К-300 и др.
Фенолоформальдегидный клей марки ВИАМ Б-3, используемый
для склеивания пенопластом текстолита, древесных материалов и т. п. Этот клен
при склеивании неметаллических материалов с металлами применяют с
обязательным нанесением на металл подслоя из клеев БФ-2, ВК-3, ВК-32-200 или ВС-ЮТ,
так как клеи ВИАМ Б-3 непосредственно с металлом не имеет адгезии.
Готовность к употреблению. Клеи марок БФ-2, БФ-4, МПФ-1, ВС-ЮТ,
ВК-350, ВК-2, ВК-8, ВК-Ю, ВК-15, «Эпоксид П» и «Эпоксид Пр» выпускают
пригодными для употребления. Клеи ВК-3, ВК-4, ВК-32-200, ВК-13 и ВК-13М и все
другие выпускают готовыми пленками или в виде отдельных компонентов,
смешиваемых перед употреблением.
Теплостойкие группы клеев. Указанные выше клеи в зависимости от
теплостойкости и условий работы в изделии сведены в следующие группы:
клеи невысокой теплостойкости, выдерживающие длительное воздействие
температуры до 60° С;
клеи средней теплостойкости, работоспособные до 125—150° С;
клеи теплостойкие, выдерживающие длительное или кратковременное
воздействие температур до 180—350° С;
клен высокотеллостойкие, выдерживающие кратковременное воздействие
температур до 1000° С.
К теплостойким клеям относят клеи марок ВК-4, ВК-32-200, ВК-13,
ВК-13М, ВК-3, ВС-10Т, ВС-350 и др.
Высокотеплостойкими клеями являются клеи марок ВК-2, ВК-8,
ВК-Ю, ВК-15.
К клеям средней теплостойкости относят клеи марок ВК-1,
ВК-1МС, ВК-9, ВК-32-ЗМ, «Эпоксид ГЪ и «Эпоксид Пр», К-300 и др.
Клеи всех остальных перечисленных марок, за исключением ПУ-2,
обеспечивают теплостойкость конструкционных клеевых соединений до +60° С. Клей ПУ-2
занимает промежуточное положение.
Клеи, не требующие подогрева и работающие с подогревом. К клеям,
склеивание которыми производят без подогрева благодаря быстролротекающим
химическим реакциям полимеризации или поликонденсации вследствие введения от-
вердителей и катализаторов, относятся ПУ-2, ВК-5, Л-4, К-153, КЛН-1, ВК-9,
К4-С, К-300, ВИАМ Б-3 и др.
Для ускорения процесса склеивания клеи подогревают до температур 60—
110° С. В этом случае клеевые соединения более прочные.
Клеи, склеивание которыми производят с применением подогрева до
темперам ры 150—200° С, —это БФ-2, БФ-4, МПФ-1, ВК-3, ВК-32-200, ВК-13, ВК-13М,
ВК-"4, ВС-ЮТ, ВС-350, ВК-32-ЭМ, ВК-1, ВК-8, ВК-Ю, ВК-15, «Эпоксид П»
и «Эпоксид Пр». Для клея ВК-2 требуется нагрев до 250—270° С — необходимое
условие для перевода его в твердое состояние и получения качественного
клеевого соединения.
Жидкие н текучие клеи. Жидкие и пастообразные клеи, не требующие
предварительной сушки —ПУ-2, ВК-5, ВИАМ Б-3, ВК-32-ЭМ, Л-4, К-153, КЛН-1,
ВК-1, ВК-1МС, К-4С. Клеи, требующие после нанесения предварительной сушки
для удаления растворителя до получения твердого клеевого слоя, размягчающе-
96

гося при обязательном нагревании
в процессе прессования до той или
иной степени текучести — ВК-3,
ВК-32~'200, ВК-13, ВК-13М, ВК-4,
БФ-2, БФ-4, МПФ-1, ВС-10Tt ВС-
350, ВК-2, ВК-8, ВК-Ю, ВК-15
и др.
Клеи МПФ-1, ВК-3, ВК-32-200,
ВК-13, ВК-ЬЗМ, ВК-4, БФ-2,
БФ-4, ВС-10Т и ВС-350
применяют в жидком состоянии и в виде
пленок различной толщины.
Пленочные клеи изготовляют
из клеящей композиции (БФ-4,
МПФ-1 и все ранее перечисленные
фенол ьно-каучуковые клеи) или
включают в них упрочняющий
каркас в виде сетки из
стеклоткани либо другого материала, на
который наносится клеящее
вещество (ВС-10Т, ВС-350).
Пленочные клеи пригодны для
авиадвигателей. Применение их дает значительные преимущества в
технологическом отношении по сравнению с жидкими и пастообразными клеями, так как
сокращается цикл сборки деталей и устраняется загрязнение оборудования н
рабочей одежды.
К порошкообразным клеям относят эпоксидный клей марки «Эпокснд П»,
а к твердым — «Эпоксид Пр», выпускаемый в виде палочек и прутков. Эти клеи
наносят только на предварительно нагретую поверхность.
Клеи дли склеивания резин и приклеивания теплоизоляции, тканевых
материалов к металлам. Клей 4НБ-Ув применяют при склеивании вулканизированных
и невулканизированных резин на основе наиритового и ннтрильного каучуков,
а также резинотканевых материалов. Клей КР-5-18Р используют для склеивания
вулканизированных резин и резинотканевых материалов на основе ннтрильного
каучука. Вулканизированные резины и резинотканевые материалы этими клеями I
склеивают без подогрева или с подогревом до температуры 60—80° С. КР-5-18 ■
применяют для приклеивания невулканизированных резин на основе ннтрильного i
каучука к металлам, а клей КР-6-18 для приклеивания к металлам вулканизиро- |
ванных резин без подогрева. Клей 88НП используют для приклеивания резннотка- j
невых материалов на основе нитрильного каучука, декоративно-облицовочных !
материалов и мягкой теплоизоляции к металлам при комнатной температуре. i
С помощью клея ВК-П приклеивают декоративно-облицовочные материалы на \
основе павинола. Клеи ВК-Т-2 и ВК-Т-3 служат в основном для приклейки
мягкой теплоизоляции. Клеи имеют следующую теплостойкость; В К-11 и 88НП до
60° С; КР-5-18, КР-5-18Р и 4НБ-Ув до 120° С; КР-6-18 до 150° С; ВК-Т-2
и ВК-Т-3 до 300° С.
Зависимость прочности от толщины клеевой прослойки. Утолщенные клеевые
прослойки большинства клеев дают пониженную прочность соединений при
различных видах нагрузок, за исключением неравномерного отрыва. Прочность
клеевого соединения с уменьшением толщины клеевой прослойки увеличивается.
Существенное возрастание прочности соответствует толщине клеевой прослойки
0,025 мкм. Получение таких тонких клеевых прослоек равномерной толщины по
всей площади склеивания возможно только на идеально гладких поверхностях,
практически недостижимых.
Предел прочности при сдвиге, сравнительно большой при очень малой
толщине клеевой прослойки (5—20 мкм) падает с увеличением ее толщины до
0,08 мм и мало изменяется при дальнейшем повышении толщины до 0,2—0,3 м\к
Так, например, из рис. 5.2 видно, что с увеличением толщины прослойки клея
ПУ-2 от 0,05 до 0,1 мм не наблюдается значительного снижения прочности,
однако при дальнейшем увеличении толщины клеевой прослойки с доведением ее
До 1 мм происходит существенное снижение прочности соединения, особенно при
повышенных и низких температурах и после воздействия влаги.
4^581 97
\ 07х ' ' ' i '
| >L$ OtZ M 0,6 0t8 10
<§■ Толщине хлгебой ярос/юй#ц,т/и
Рис. 5.2. Зависимости предела прочности
при сдвиге соединений дюралюминия на
клее ПУ-2 от толщины клеевой прослойки:
/ — при температуре испытания 20° С; 2 — пря
температуре испытания 60° С; 3 — при
температуре испытания 60а С
большинства операций склеивания детален

5.3. Основные клеи для склеивания авиаконструкций
и их характеристики
Клеи БФ-2 и БФ-4 (ГОСТ 12172—74)—фенолополивинилбутиральные, одно-
компонентные, отверждающиеся при нагревании. Это маловязкие жидкости от
соломенно-желтого до красно-коричневого цвета. Применяются для склеивания
алюминиевых сплавов (в том числе и в сотовых конструкциях), нержавеющих
сталей, пластмасс, древесных и других материалов между собой и в различных
сочетаниях, а также в качестве подслоя при склеивании металлов с
неметаллическими материалами клеем ВИАМ-БЗ, Интервал рабочих температур :±60° С.
Жидкие клеи поставляются в виде готовой смеси компонентов. Клей БФ-4 может
применяться в виде пленки. Жизнеспособность клеев — 6 мес при комнатной
температуре.
Клей МПФ-1—фенолополиамидный, однокомпонентный, отверждающийся
при нагревании. Это маловязкая жидкость от светло-коричневого до
темно-коричневого цвета. Открытая выдержка (для жидкого клея)—не менее 30 мин
при 15—30° С, 15 мин при 50—60° С и 10 мин при 80—90° С. Давление при
склеивании 10—15 Н/см2 в зависимости от конструкции склеиваемых деталей.
Применяется для склеивания стали и алюминиевых сплавов в клее болтовых
соединениях лонжеронов лопастей вертолетов, работающих при температурах ±60° С.
Торцы клеевых соединений рекомендуется защищать от воздействия влаги
лакокрасочными покрытиями или герметиками. Поставляется в готовом виде.
Клей КТП-1—токопроводящий, эпоксидный, многокомпонентный,
отверждающийся при нагревании. Это вязкая масса темно-серого цвета с характерным
запахом аминов. Давление при склеиваниии 1—10 Н/см2 с выдержкой при
температурах: 100° С—5 ч; 120° С —4 ч; 150° С — 3 ч; 165° С—1 ч. Выдержка после
снятия давления не менее 15 ч. Применяется для склеивания токопроводящих
элементов (из латуни, меди, нержавеющей стали, тканей) между собой и с
электроизоляционной оболочкой из стеклотекстолитов типа СТЭФ или на основе
связующего клея БФ-2 с защитой наружного слоя стеклотекстолита от воздействия
влаги слоем резины НО-68-1 или ВР-3 толщиной не менее 0,5 мм. Интервал ра:
бочих температур от —60 до 4-80° С. Поставляется отдельными компонентами.
Клей К-153 —эпоксидный, многокомпонентный. Это вязкая масса от темно-
серого до черного цвета. Давление при склеивании 10—30 Н/см2. Отверждается:
18 ч при 18—25° С; 4 ч при 100° С или 6 ч при 80° С. Применяется для
склеивания алюминиевых сплавов, сталей 1Х18Н9 и неметаллических материалов —
стеклотекстолитов, пенопластов, некоторых резин, работающих при температурах
= 60° С. Жизнеспособность клея 45—60 мин при 18—25° С. Поставляется
отдельными компонентами.
Клей В К-12 — химически стойкий, однокомпонентный. Это полупрозрачная
пленка от белого до бело-желтого цвета. Склеивает при давлении 50—100 1Ьсм2
и температуре 225—235° С в течение 0,5—1 ч с охлаждением до 40—60° С под
давлением. Применяется для соединения сталей 1Х18Н9Т, алюминиевых сплавов
Д16 и их сочетаний с химически обработанным фторопластом-4, работающих при
температурах ±60° С в агрессивных средах в течение 3—12 мес. Поставляется
в виде пленки толщиной 80—120 мкм.
Клей ВК-1—эпоксидный, многокомпонентный, отверждающийся при
нагревании. Это вязкотекучая масса серого цвета. Склеивает при давлении 5—10 Н/см2
с выдержкой: 1 ч при 150° С; 3 ч при 120° С или 10 ч при 100° С. Применяется
для клеевых, клеез а клепочных и клее резьбовых соединений из стали, алюмнние-'
вых и титановых сплавов и стеклотекстолитов в конструкциях, работающих при
температурах от минус 60 до 4-120° С. Поставляется отдельными компонентами.
Клеи «Эпоксид П» и «Эпоксид Пр» — однокомпонентные, отверждающиеся
при нагревании: «Эпоксид П» — порошок светло-желтого цвета, «Эпоксид Пр» —
твердый пруток желтого цвета. Склеивают при давлении 20—30 И/см2 в
зависимости от конструкции деталей с выдержкой: 40 мин при 200° С; 2 ч при 180° С;
5 ч при 150° С. Выдержка после снятия давления 24 ч. Применяются для
склеивания металлов и неметаллических материалов (сталей, алюминиевых и тчтано-
вых сплавов между собой и со стеклотекстолитами) в конструкциях, работающих
при температурах от —60 до +100° С. Поставляются в готовом виде: в порошке
и прутках.
98

Клей ВК-9 — эпоксидный, многокомпонентный, отверждается без нагревания.
Это вязкотекучая масса от серого до белого цвета в зависимости от типа
наполнителя. Склеивает при давлении 1—5 Н/см2 с выдержкой под давлением до 24 ч
при 18—23° С. Применяется для склеивания сталей, алюминиевых и титановых
сплавов между собой и с неметаллическими материалами в конструкциях,
длительно работающих при температурах от —60 до 4-125° С в течение 500 ч.
Поставляется отдельными компонентами.
Клей ВК-32-200 — фенолокаучуковый, двухкомпонентный, от в ер ж дающийся
при нагревании. Это вязкая жидкость черного цвета. Склеивает при давлении
J 00—200 Н/см2 и температуре 170—180° С в течение 1 ч. Применяется для
склеивания алюминиевых сплавов, сталей, титановых сплавов, стеклотекстолите в типа
911-1 и пенопластов типа ФК (в процессе вспенивания) в конструкциях,
работающих длительно при 200° С и кратковременно при 300° С. Используется для
изготовления сотовых конструкций» работающих при 200° С в течение 200 ч и
кратковременно при 300° С. Применяется и в качестве подслоя под эпоксидные и
полиуретан овые клеи. Поставляется отдельными компонентами.
Клей ВК-4 — фенолокаучуковый, двухкомпонентный, отверждающийся при
нагревании. Это вязкая масса черного цвета. Жизнеспособность 24 ч при
комнатной температуре. Склеивает при давлении 100—200 Н/см2 и температуре
195—205° С в течение 2 ч. Применяется для склеивания алюминиевых и
титановых сплавов, сталей ЗОХГСА и нержавеющих, стеклотекстолитов типа ВФТ,
работающих в конструкциях при температурах до 300 °С в течение 50 ч.
Поставляется отдельными компонентами.
Клей ВК-8 — фенолокаучукокремнийорганический, однокомпонентный,
отверждающийся при нагревании. Имеет вид пастообразной массы темно-серого цвета
с запахом бутилацетата. Склеивает при 200° С с выдержкой под давлением 30—
80 Н/см2 в течение 3 ч. Применяется для склеивания металлов (сталей,
алюминиевых и титановых сплавов) и неметаллических материалов (графита, стек л отек -
столита), кратковременно работающих при температурах до 1000°С, и для
приклеивания к деталям из титанового сплава ОТ4-1 теплозащитного материала
ТЗМКТ-1, работающих при 450—550° С. Поставляется в готовом виде.
Клей ВК-15 — кремнийорганический, однокомпонентный, отверждающий при
нагревании. Имеет вид пастообразной массы темно-серого цвета с запахом этил-
ацетата. Отверждается при 150° С и давлении 10—30 Н/см2 в течение 2 ч.
Применяется для склеивания металлов (сталей, титановых сплавов) и теплостойких
неметаллических материалов (стекло- и асботекстолитов, теплозащитных
материалов), работающих при температуре до 1200° С в конструкциях одноразового
действия. Склеивает титановые сплавы, теплостойкие неметаллические материалы
в конструкциях, работающих при температурах до 700е С длительно и до 1200° С
кратковременно. Поставляется в готовом виде.
Клей ВК-1МС — эпоксидный, многокомпонентный, отверждающийся при
нагревании. Это вязкотекучая подвижная масса серого цвета. Применяется для
клеесварных и клеезаклепочных соединений из алюминиевых, титановых сплавов
и сталей, работающих в конструкциях при температурах от —60 до +80° С. При
сварке по клею клей равномерным слоем наносят на одну из соединяемых
поверхностей (допустимое время сварки по слою клея не более 7-—10 ч) при 18—25° С.
'В сварной шов клей (в межшовное пространство точечных электросварных
соединений) вводят специальным шприцем. Выдержка перед отверждением клеесвар-
кого соединения длится 24 ч при комнатной температуре, а отверждения клея
в клеевом соединении производят при 120° С в течение 3 ч. Поставляется клей
в виде отдельных компонентов.
Клей КЛН-1 — эпоксидно-п о л исуль фидный многоком понентны и, от вер ж да ет-
ся без нагревания. Имеет вид вязкой массы от светло-желтого до темно-желтого
цвета. Применяется для изготовления клеесварных конструкций из алюминиевых
сплавов, работающих при температурах от —60 до +80°С, а также для
соединения стальных и алюминиевых сплавов и неметаллических материалов. При
сварке по клею клей равномерным слоем наносят на одну из соединяемых
поверхностей (время сяарки по слою клея 1—2 ч) при 18—25° С. Клей поставляется от-
Де л ы i ы м и к о ч п онс н та м н.
„ Клей К-4С — эпоксидно-полисульфидный, многокомпонентный, отверждаю-
Щннся при нагревании. Имеет вид маловязкой массы от светло-желтого до
темно-желтого цвета. Применяется для изготовления клеесварных конструкций из
* 99

алюминиевых сплавов, работающих при температурах от —60 до +80° С. При
сварке по клею клей равномерным слоем наносят на одну из соединяемых
поверхностей (время сварки по слою клея не более 1—2 ч) при 18—25й С. Клей отиерж-
дается при 120—130° С в течение 3 ч, поставляется отдельными компонентами.
Клей В31-Ф9-—фенолоформальдегидный, многокомпонентный, отверждается
без нагревания. Это вязкая бурая жидкость, прозрачная в тонком слое.
Применяется для склеивания органических стекол между собой и с крепежными
лентами из капронового волокна при мягкой заделке деталей остекления. Склеивает
при давлении 10—20 Н/см2 с выдержкой под давлением не менее 15 ч. Клей
поставляется отдельными компонентами.
Клей ВС-10ТМ — кремнийорганический, двухкомпонентный, огверждающийся
при нагревании. Это вязкая непрозрачная жидкость коричневого цвета.
Применяется для склеивания деталей остекления при мягкой заделке, работающей при
температурах до 150° С. Склеивает при температуре 140—150° С и давлении 20—
30 Н/см2 с выдержкой под давлением 3 ч. Поставляется отдельными
компонентами.
Клей В К-14 — фенол оакрилатный, многокомпонентный. Имеет вид вязкой
прозрачной жидкости бесцветной или розового цвета. Применяется для склеивания
органического стекла различных марок. Склеивает оргстекла СО-120 при
температуре 20—25° С и давлении 10—20 Н/см2. Время выдержки под давлением 20—
24 ч. Склеивает оргстекла Э-2 при температуре 90—95° С и давлении 20—30 Н/см2
с выдержкой под давлением 5—6 ч. Поставляется отдельными компонентами.
Клей ВК-32-2 — фенолокаучуковый, двухкомпонентный, огверждающийся без
нагревания. Это вязкая жидкость черного цвета. Применяется для лриклеивания
стекло волокнистых материалов АТИМС и АТИМСС к стали, титановым и
алюминиевым сплавам в конструкциях, работающих при 150° С (АТИМСС) и 200° С
(АТИМС) в течение 200 ч. Поставляется отдельными компонентами.
Клей ХВК-2а — перхлорвиниловый, однокомпонентный, отверждающийся без
нагревания. Это вязкая непрозрачная жидкость желтого цвета. Применяется для
приклеивания хлопчатобумажной ткани к древесине и фанере при окраске
древесины перхлорвиниловыми лакокрасочными материалами в конструкциях,
работающих при температуре до 60° С.
Клей КТ-30 — кремнийорганический, однокомпонентный, отверждающийся
без нагревания. Это вязкая непрозрачная жидкость от светло-желтого до темно-
желтого цвета с запахом толуола. Применяется для склеивания
вулканизированных кремнийорганнческих резин с металлами (сталью, алюминиевыми и
титановыми сплавами) в конструкциях, работающих при температурах от —60 до +350° С.
5.4. Композиция клея КП-16
Рецептура, Клей марки КП-16 готовится по следующей рецептуре (в вес. ч.):
полиизобутнлен (ГОСТ 13303—67) марок М-200, M-160t M-100-1;
бензин-растворитель «Галоша» (ГОСТ 1012—72)—30;
вазелиновое масло (ГОСТ 3164—52) — 10—15% к сумме весов полиизобутиле- ч
на и бензина.
Технология приготовления. Необходимое количество полиизобутилена
(любого из указанных марок) нарезать кусочками по 20—30 мм, поместить в клее-
мешалку и залить половинным количеством бензина. В клее мешалке при 20—25е С
кусочки полиизобутилена набухают.
После набухания полиизобутилена добавить в клеемешалку остальную часть
бензина, включить мешалку. Перемешивание продолжать 12—15 мин. После пол-,
ног о растворения полиизобутилена добавить вазелиновое масло. Растворение
считается законченным, если отобранная проба однородна и не содержит комков
полиизобутилена.
Вязкость готового клея по вискозиметру ВЗ-1 (сопло диаметром 5,4 мм)
должна соответствовать 8—J5 с.
Назначение. Клей лредназначен для приклейки защитной бумаги на
остекление кабин самолетов и вертолетов при ремонтных работах в целях предохранения
стекол от повреждений. Клей наносится на бумагу тонким слоем с помощью
кисти или ватного тампона. Затем бумага с нанесенным клеем накладывается на
100

стекло и приглаживается рукой, резиновым роликом или ватным тампоном.
Удаляют бумагу рукой, а следы клея со стекла удаляют сначала смоченной в воде;
а затем сухой хлопчатобумажной тканью.
5. 5. Глюкозно-крахмальный клей; его назначение
и приготовление
Рецептура, Глюкозно-крахмальный клей готовится по следующей рецептуре
(в г/л):
крахмал картофельный — 50;
глюкоза чистая или техническая — 62;
глицерин 2-го сорта— 100;
салициловая кислота — 0,5.
Технология приготовления. В отмеренном количестве воды, нагретой до 50—■
60° С, растворить при перемешивании глюкозу и салициловую кислоту. Отдельно
приготовить смесь крахмала с глицерином. Полученную смесь в виде однородной
массы добавить в раствор пюкозы и салициловой кислоты и довести,
непрерывно помешивая, до клейстерообразного состояния при температуре 70—80е С.
Готовый клей представляет собой полупрозрачную, почти бесцветную массу
без осадка. При наличии посторонних включений и комков клей фильтруют через
двойной слой марли. Хранят клей в закрытой посуде. Клей пригоден для
употребления в течение месяца.
Назначение клея. Глюкозно-крахмальный клей применяется для
приклеивания защитной бумаги к остеклению кабин самолетов и вертолетов с целью
предупреждения во время проведения ремонта, регламентных работ и доработок.
5.6. Эпоксидные, полиэфирные, кремнийорганические
и полиуретановые смолы
К синтетическим конденсационным смолам относят алкидные, мочевино-
и меламиноформальдегидные, эпоксидные, фенол форм альдегидные,
кремнийорганические и другие смолы.
5.6.1. Эпоксидные смолы
Эпоксидные смолы получили наибольшее применение в технике при
герметизации различных изделий. Отличительной особенностью смол является наличие
у них эпоксидных групп, обладающих высокой реакционной способностью.
Эпоксидное число К определяет содержание эпоксидных групп в смоле. В
зависимости от его значения в смолу вводят необходимое количество огвердителя.
Положительные свойства. Эпоксидные смолы обладают:
низкой вязкостью (смолы в жидком состоянии, а также их отвердители
образуют маловязкие, легко подвергаемые переработке вещества);
легкостью отверждения — быстро и легко от вер ж даются при температурах
от 5 до 150е С (в зависимости от выбранного отвердителя);
малой усадкой в процессе отверждения по сравнению с другими смолами, не
выделяют никаких побочных продуктов (например, фенолоформальдегидные
смолы в процессе отверждения выделяют воду н сильно «усаживаются»);
высокой адгезионной способностью (благодаря своей химической структуре
эпоксидные смолы являются прекрасными клеями);
высокими механическими параметрами (прочность соответствующим образом
подобранных композиций обычно превосходит прочность самих смол);
достаточными диэлектрическими параметрами (являются прекрасными
диэлектриками);
хорошей химической стойкостью (большинство эпоксидных смол обладает
исключительно высокой стойкостью к действию щелочей и прекрасной или
хорошей — к действию кислот);
101

универсальностью (свойства эпоксидных компаундов могут регулироваться
в широких пределах путем изменения содержания различных смол в композиции,
выбором отвердителей и введением модификаторов и наполнителей)
Марки эпоксидных смол. Отечественная химическая промышленность
выпускает следующие эпоксидные смолы (в скобках указано старое обозначение смол):
Э Д - 2 О (ЭД-5) — при комнатной температуре низковязкая прозрачная
смола с высоким содержанием эпоксидных групп. Смола применяется для
холодного отверждения, т. е. не требует подогрева. В качестве отвердителя чаще всего
применяют полиэтиленполиамин или расплавленный гексаметилендиамин;
Э Д - 1 6 (ЭД-6) — вязкая прозрачная смола с несколько меньшим
содержанием эпоксидных групп, чем смола ЭД-20 Может быть отверждена при
комнатной температуре или при нагревании в зависимости от типа отвердителя;
Э Д - 1 О (ЭДП) — высоковязкая смола отверждается при высоких
температурах;
Э Д - 8 (ЭДЛ) — твердая при комантной температуре смола. Отверждается
только при высоких температурах.
Для изготовления лакокрасочного материала применяют смолы Э-40
(молекулярная масса 600), Э-41, Э-33 (1000), Э-44, Э-15 (1700), Э-49, Э-05 (3200).
С увеличением молекулярной массы повышается консистенция смол от
мазеобразного до твердого состояния.
Отвердители эпоксидных смол для горячего и холодного отверждения*
для горячего отверждения — малеиновый ангидрид (МА), фтале-
вый ангидрид (ФА), гексагидрофталевый ангидрид (ГГФА), метилтетрагидрофта-
левый ангидрид (МТГФА), триэтаноламин (ТЭА), метафенилендиамин (МФД)
и др.;
для холодного отверждения — гексаметилендиамин (ГМД), диэти-
лентриамин (ДЭТА), полиэтиленполиамин (ПЗПА), низкомолекулярные
полиамидные смолы и др.
5,6.2. Полиэфирные смолы
Характеристика и применение. Полиэфирные смолы — продукты
взаимодействия многоатомных спиртов с многоосновными кислотами. Применяют для
изготовления лаков, эмалей, компаундов Лаки и эмали получают на основе
модифицированных глифталевых смол. Для приготовления компаундов используют
ненасыщенные полиэфирные смолы. Они представляют собой жидкости с малой
вязкостью, которые легко заполняют пустоты в герметизируемом изделии.
Отверждение происходит при 90° С, некоторые смолы могут отверждаться при комнатной
температуре в течение 24 ч. Однако их существенный недостаток — большая
усадка при отверждении.
Компаунды типа КП, Из полиэфирных пропиточных компаундов нашли
широкое применение компаунды типа КП: КП-10, КП-18, КП-24. Эти компаунды
характеризуются непродолжительным временем отверждения, однако имеют
недостаточною поверхностную влагостойкость.
Более термостойкие, чем компаунд КП-18, компаунды КП 10 и КП-24 могут
сравнительно кратковременно (до 1000 ч) применяться при температуре до 180° С.
Служебные показатели. Рабочая температура полиэфирных компаундов от
*^60 до 150° С, температурный коэффициент линейного расширения (1,4ч-1,9) X
Х10~4 °С, усадка 3,9—5,5%. Физико-механические и диэлектрические свойства
полиэфирных компаундов несколько ниже» чем эпоксидных.
5.6.3. Кремнийорганические смолы
Кремнийорганическне полимеры (их называют также полиорганосилоксанами)
отличаются от других полимеров тем, что их молекулы состоят из цепей,
построенных из чередующихся атомов кремния и кислорода. Поэтому полиорганосилок-
саны характеризуются высокой термостойкостью, т. е. выдерживают высокие
102

температуры без химических -изменений полимера. Тан, например,
кремнийорганические лаки и эмали могут длительное время работать три 180—200° С.
Компаунды на основе кремнийорганических низкомолеклуярных ьауч\ков
являются эластичными материалами с повышенной теплостойкостью и пригодны
для пропитки и особенно для заливки чувствительных электронных элементов
Компаунды холодного отверждения (отечественные марки КЛ «Виксннт»,
В ГО) готовят на основе линейных лолиорганосилоксанов с молекулярной массой
20 000—50 000 Они способны отверждаться (или вулканизироваться) с помощью
катализаторов — солей металлов и аминосилоксанов.
Компаунды выпускаются или в виде составов, готовых к употреблению,
либо в виде отдельных компонентов, включающих пасту, катализатор и
адгезионный подслой. Кремнийорганические компаунды обладают плохой адгезией ко всем
материалам, и для улучшения адгезии рекомендуется перед герметизацией
покрывать изделие адгезионным подслоем.
Компаунды горячего отверждения. В состав кремнийорганических
компаундов горячего отверждения (например, марки К-67) входят низкомолекулярные
полиорганосилоксаны, в макромолекулах которых содержатся ненасыщенные
группы, например винильные. Такие компаунды отверждаются перекисью дикуми-
ла с образованием жестких полимеров, отличающихся малыми диэлектрическими
потерями в диапазоне температур от —60 до 200° С. Поставляются они в
готовом виде.
Смолы ЭФ и КО. Кремнийорганические смолы марок ЭФ (полиэтилфенилси-
локсановые) и КО (кремнийорганические) способны под действием нагревания
образовывать трехмерный пространственный полимер. Затвердевают при 180—
200° С. Для понижения температуры затвердевания к ним добавляют
катализаторы — соли алюминия или цинка, а также их органические соединения.
Кремнийорганические смолы марок ЭФ и КО применяют для изготовления
электроизоляционных пропиточных, покровных и клеящих лаков, для чего смолы растворяют
в органических растворителях. В состав лаков, кроме раствора смолы, могут
входить ускорители высыхания (сиккативы).
5.6А. Полиуретановые смолы
Характеристика. Полиуретановые смолы представляют собой продукты
взаимодействия веществ, содержащих изодианатную и гидроксильные группы. На
основе смол изготовляют эмали. Провода, покрытые полиуретановой эмалью,
лудятся без зачистки изоляции, так как пленка расплавляется в жидком олове
и его сплавах. Провода диаметром до 0,15 мм можно паять паяльником, не
зачищая изоляцию и не покрывая их предварительно оловом.
Компаунды КТ-102 и КГ-102. На основе полиуретановых смол изготовляют
как пропиточные, так и заливочные компаунды Компаунды марок КТ-102
н КГ-102 (табл. 5 1) универсальны и используются для пропитки обмоток
электроэлементов с диаметром провода от 0,06 до 0,1 мм. Компаунды применяют для
заливки и герметизации кожухов изделий, содержащих детали, чувствительные
Таблица 51
Состав полиуретановых компаундов и условия их отверждения
Показатели
Состав в частях по
массе:
толуилендиизоци-
ант
касторовое масло
Марка
КТ-102
21,8
78,2
КГ-102
24,4
78,6
Показатели
Жизнеспособность
при 20° С, ч
Время отверждения
» 60° С »
Марка
КТ-102
0,5
4—6
KT-1G2
12
4—6
103

к механическим воздействиям, например блоков питания, функциональных
блоков, стабилизаторов, фильтров Эти компаунды также используют для нанесения
демпфирующего подслоя под жесткие заливочные материалы на магнитопроводы,
блоки, намоточные изделия с диаметром провода 0,03—0,08 мм. Компаунды
морозостойки, эластичны, но имеют малую механическую прочность
Предельно допустимые концентрации в воздухе рабочих помещений н
температуры самовоспламенения некоторых вредных веществ, используемых при
герметизации изделий полимерными материалами, приведены в табл 5.2.
Таблица 52
Предельные концентрации и температуры воспламенения
некоторых вредных веществ
Наименование
вещества
Ацетон
Бензин «Галошам
Гексаметилен-
дииэоцнанат
Диб^тилфталат
Диметиланнлин
Кварц
Крсчннйоргэничс-
ская жидкость
ГКЖ94
Прехетьная

концентрация,
мг/м*
200
300
0,05
0,5
0,2
1.0
0
Те wire ра-
iypa

пламенения, °С
500
350
402
390
400
—
280
Наименование нещеста
Эпихлоргидрии
Маленчовын ангидрид
Перекись бензола
Полиэтилснполиамин
Этиловый спирт
Тальк
Тол\ илендиизоцианат
Тол\ол
Трикрезилфосфат
Предельная

концентрация,
мг/мя
-
1,0
1.0
—
1.0
1000
4,0
0,5
50
0,5

Температура
носила чене-
ння, °С
—
144
—
404
—
^_
536
385
5.7. Жизнеспособность конструкционных клеев
Под жизнеспособностью клея понимается время, в течение которого
возможно его использование для нанесения и склеивания с момента окончания
приготовления до того времени, когда клей становится непригодным для нанесения на
склеиваемые поверхности. На жизнеспособность испытываются только конструк
ционные клеи, приготавливаемые из отдельных компонентов непосредственно
леред их использованием. К ним относят клеи ПУ-2, В К-5, ВК-32-ЭМ, ВК-1. Л 4
КЛН-1, К* 153, ВК-32-200, ВК-3, ВК-4, ВК-13, ВК13М и ВИАМ-БЗ.
Он ре деление вязкости. Жизнеспособность клея определяется по его вязкости
которая повышается во времени вследствие взаимодействия клеющего вещества
с отвердителем Скорость повышения вязкости зависит от рецептуры клея
Обычно определяется условная вязкость клеев.
Условная вязкость клеев — время истечения определенного объема клея через
сопло ( шаметром 5,4 мм) вискозиметра ВЗ-1 при температуре 20°С Время
в секундах, необходимое для истечения 50 см3 клея из вискозиметра через сопло
диаметром 5,4 чм( умноженное на константу сопла, является условной мерой
вязкости клея
Клеи, проверяемые на вязкость. Вязкость по вискозиметру определяют для
клеев БФ-2, БФ-4, МПФ-1, ВС-ЮТ, BC-350 и ВИАМ-БЗ Вязкость остальных
описываемых жидких клеев по вискозиметру не определяется, а их жизнеспособность
определяется по легкости нанесения на склеиваемую поверхность.
Вязкость клеев по вискозиметру ВЗ-1 должна быть для клеев БФ-2, БФ~4
н МПФ 1 в пределах 30—60 с, для ВС ЮТ и ВС-350 в пределах 50—120 с и для
клея ВИАМ-БЗ — 18-^70 с.
Жизнеспособность клеев ПУ-2, ВК-1, ВК-32-ЭМ, Л-4, К-153 и КЛН-1 опрело
ляется путем нанесения их через каждые 20—30 мин при помощи кисти на плас
тинки из дюралюминия или другого металла размером 20X60 мм. При этом от-
104

мечают практическую пригодность клея для нанесения1 наносится легко,
удовлетворительно или нелригоден для нанесения Клеи, обладающие длительной
жизнеспособностью, более удобны при нанесении и сборке склеиваемых изделий,
однако они медленее отверждаются и треб) ют более длительной выдержки под
давлением
Жизнеспособность клеев ВК-32-200, В К-13, ВК-13М н ВК-4 определяется
прочностью склеивания через 24 ч, клея ВК-3 через 6 ч и клея В К-5 через 5 ч
с момента их приготовления, при этом предел прочности при сдвиге клееных
образцов должен удовлетворять техническим условиям
Жизнеспособность разных клеев должна соответствовать следующим
требованиям.
ПУ-2>2 ч, ВК-5>5 ч; ВК-32-ЭМ>24 ч> ВК-К48 ч; КЛН-1 — 1,5—2,5 ч;
К-153 —0,7—1,5 ч, Л-4 —0,7—1,5 ч; ВК-3 — 6 ч, ВК-32-200 — 24 ч, ВК-13^24 ч;
ВК-13М —24 ч; ВК-4 — 24 ч, ВИАМ-БЗ — 2,5—4 ч
Жизнеспособность клеев КЛН-1, Л-4, К-153 и ВИАМ-БЗ малая, поэтому
приготовляться они должны в процессе склеивания несколько раз. Жизнеспособность
этих клеев можно увеличить, если хранить их при температуре не выше 15—18й С.
Хранение клеев и их компонентов. Клеи и их компоненты лри хранении
должны быть защищены от действия солнечных лучей и сохраняться при температуре
не выше 20—25° С Хранение при более высокой температуре приводит к
повышению вязкости жидких компонентов клеев и к ухудшению их свойств.
5,8. Компоненты н технология приготовления некоторых клеев
Ниже приводится рецептура (в вес ч ) и порядок приготовления широко
применяющихся конструкционных клеев из отдельных компонентов.
Клей В К-5 приготовляют из компонентов- продукт 24 (50%-ный раствор
в ацетоне) —2; продукт ДГУ — 1,07; продукт КСМК — 0,001 и ацетон—1 ,07.
В 50% -ном растворе продукта 24 в ацетоне растворяют продукт КСМК,
который предварительно растирают в фарфоровой ступке и просеивают через сито.
Далее продукт ДГУ после расплавления при температуре не выше 120° С
отвешивают в отдельную тару и готовят в виде 50%-иого раствора в ацетоне Затем
оба раствора сливают в бак клеемешалкч и в закрытом состоянии перемешивают
в течение 15—20 мин.
Примечание Небольшие количества (до 1—2 кг) приготовляют в лабораторной
посуде с ручным перемешиванием После перемешивания клей выдерживают Ъ—5 мин
и выдают для работы в клеянках с крышками
Клей ВК-32-ЭМ смешивают в пропорции: смолы ЭД-16—100; малеиновып
ангидрид— 30; портландцемент 400—100
При приготовлении клея для клеесварных соединений цемента берут не более
50 вес ч. Бак клеемешалки должен иметь водяную рубашку, чтобы обеспечить
подогрев смеси и охлаждение до комнатной температуры.
В бак клеемешалки загружают смолу и нагревают ее при перемешивании
до 60±5СС, а затем добавляют измельченный малеиновый ангидрид. Смесь
перемешивают 30—50 мин до полного растворения малсинового ангидрида Далее
смесь охлаждают до 25—35° С, добавляют цемент и снова перемешивают 10—
20 чин Готовый клей хранят до раздачи в сборниках или баках клеемешалок.
Примечание При приготовлении небольших количеств клея нагревание смолы
и растворение в ней ангидрида производят в обычном термостате или на водяной бане
Клей ВК-1 состоит из компонентов компонент 1 — 100; компонент 2—20;
компонент 3 — 25.
Клей приготовляют в клеемешалке, бак которой закрывают во время nepeve-
шивания клея Бак должен иметь двойные стенки для обогрева или охлаждения
смеси водой Сначала в бак клеемешалки загружают расчетное количество
компонента 1, затем добавляют компонент 2 и тщательно перемешивают в течение
40^г1°^ПОЛНОГО РаствоРения компонента 2 При этом смесь подогревают до З1-
<-. Затем к полученной смеси добавляют компонент 3 и перемешивание нро-
105

должают еще 20—30 мин. Далее смесь охлаждают до комнатной температуры -^
клей готов к употреблению.
Примечание. В небольших количествах {до 1 кг) клей приготовляют в
лабораторной посуде.
Непосредственно перед работой клей для устранения расслаивания
компонентов тщательно перемешивают.
Клей Л-4 приготовляют из компонентов: смола Э-4—100; дибутилфталат —
15; полиэтиленполиамин —8
Сначала смешивают полиэтилен поли а мпн с дибутилфталатом, затем получен>
ную смесь вводят в смолу Э 40 и перемешивают 10—15 мин до получения
однородной массы.
Примечание Смешение бопьших количеств производят в клеемешалке при
температуре 17—22° С Небольшие количества клея приготовляют вручную.
Клей К-153 готовят из следующих компонентов: компаунд 153 — 85; отвердн-
тель (смесь сложных аминов) — 15; портландцемент — 80.
Сначала в компаунд 153 вводят портландцемент и при комнатной
температуре смесь перемешивают в течение 5—7 мин, затем добавляют отвердитель
и перемешивание продолжают еще в течение 5 мин до получения однородной
массы клея
Клей КЛН-1 приготовляют из компонентов: основа— 100; полиэтиленполи-
амин (отвердитель) — 10
Компоненты смешивают 8—10 мин в клеемешалке В процессе приготовления
и хранения готового клея поддерживают температуру 15—22° С.
Основу для клея КЛН-1 приготовляют заранее из компонентов- смола
ЭД-20—100; ДЭГ-1—20; тиокол—30. После тщательного перемешивания этич
компонентов в течение 8—10 мин смесь подогревают при температуре 80±2СС
в течение 1 ч. Готовую основу можно хранить 6 мес при температуре не выше
20—25° С в герметично закрытой таре
Клей ВК-3 приготовляют из компонентов продукт 4—78,8-17. Q; лак
ИФ — 26,2-60: С. Здесь Ci и С — концентрация продукта 4 и лака ИФ в
процентах соответственно
Продукт 4 перед взвешиванием тщательно перемешивают Далее все
компоненты перемешивают в закрытом баке к лее мешалки в течение 30 мин.
Примечание При небольших количествах {до 1 кг) клей приготовляют в
лабораторной посуде с перемешиванием компонентов вручную Перед выдачей для работы
готовый клей снова перемешивают во избежание расслаивания компонентов
Клей ВК-32-200 приготавляют из компонентов* продукт 3 — 70; лак ИФ —
1800 : С. Здесь С — концентрация лака ИФ в процентах. Обычная концентрация
лака ИФ 60—65%.
Продукт 3 перед взвешиванием тщательно перемешивают Затем все
компоненты клея перемешивают в закрытом баке клее мешалки или при небольших
количествах вручную в стакане в течение 30 мин при температуре 16—30° С После
перемешивания клею дают отстояться в течение 3-5 мин для удаления пузырьков
воздуха Перед выдачей в работу клей снова перемешивают
Клей В К-13 приготовляют по рецептуре: продукт 6 — 81-24: С i; резол 300 —
22,5-60 *С3
Рецептура клея ВК~ 13М: продукт 7—71,4 ■ 24 : Ci; резол 300—
22,5-60 Сг. В обоих случаях Ci и Q2 — концентрации продукта 5 и резола в
процентах соответственно
Потребное количество предварительно перемешанного продукта 5 смешивают
с резолом 300 в закрытом баке клеемешалки и перемешивают 25—30 мин.
Клей выдают для работы по истечении 1—2 ч с момента приготовления, а
перед этим к чей необходимо тщательно перемешать в течение 1—2 мин.
Клей ФЛ-4С приготовляют из компонентов: смола ФЛ-4С — 100; гексамети*
лен диамин — 3
Перед отвешиванием и смешением со смолой гексамети ленд намин нагревают
на водяной бане до температуры его плавления 45—50° С, Смолу ФЛ-4С отвенш-
вают и загружают в бак клеемешалки, туда же добавляют в расплавленном виде
гексаметилендиамин и перемешивают компоненты при закрытом баке клеемешал-
106

ки до полного растворения гексаметилендиамина. Затем клей доводят до
требуемой вязкости путем разбавления ацетоном.
Примечание. Небольшие количества клея приготовляют вручную в лабораторной
посуде.
Удаление остатков и выдача клея. Остатки клеев ПУ-2, ВК-5, ВК-32-ЭМ,
ВК-1, КЛН-1, Л 4, К-153, БФ 2, БФ-4^ВС-10Т и ВС-350 удаляют растворителями
(ацетон и спирт —для ВС-ЮТ, ВС-350 и ВК-2) с последующими кипячением
в 10% ном растворе соды, промывкой в воде и сушкой.
Из фторопластовой и полиэтиленовой посуды затвердевшие остатки клея
ВК-3, ВК-32-200, ВК-13, ВК-13М и ВК-4 удаляют, используя растворители РДВ.
Кисти рекомендуется отмывать растворителями, которые входят в состав
клея
Клеи с растворителями выдают в работу в клеянках с крышками
В летнее время, когда температура воздуха выше 20—25° С клеи с
относительно короткой жизнеспособностью "(ПУ-2, Л-4, К-153, КЛН-1 и ВИАМ-БЗ)
выдают в работу в клеянках с двойными стенками, свободное пространство между
которыми заполняют холодной водой одновременно с заполнением клеянок
клеем Такие клеянки штампуются из сплава АМц или нержавеющей стали. Клеи
Л-4, К-153, КЛН-1 и ВИАМ-БЗ могут выдаваться в клеянках без крышек.
Для выдачи клея в работу используют также бумажные (непарафинирован-
ные) стаканчики емкостью 100—500 см3, которые после использования
выбрасывают
Для контроля за сроками использования клеев с короткой
жизнеспособностью применяют цветные клеянки и клеянки с бирками с указанием срока
использования клея.
5.9. Материалы и технология производства клеезаклепочных,
клее винтовых и клееболтовых соединений
Способы соединения. Клеезаклепочные, клеевинтовые и клееболтовые
соединения выполняют следующими двумя способами.
установкой заклепок, винтов или болтов по ранее выполненному клеевому
соединению с отверждением под давлением по установленным технологическим
режимам склеивания клеевым швом (способ первый);
установкой заклепок, винтов или болтов по незатвердсвшему клею с
последующим его отверждением в комбинированном соединении (способ второй).
Способ первый. Технология процесса обеспечивает высокую и равномерную
прочность клеевого соединения. Конструкции соединяют по следующей методике:
элементы конструкции собирают (в стапеле или без него), фиксируют, в
элементах конструкции сверлят отверстия несколько меньшего диаметра, чем диаметр
винтов, болтов или заклепок, затем элементы разбирают и обезжиривают. Далее
наносят жидкие или укладывают пленочные клеи, устанавливают контрольные
фиксирующие крепления и производят склейку обычным способом по режимам
склеивания, соответствующим выбранному клею После этого вновь
просверливают отверстия по окончательным размерам и производят клепку, установку винтов
(с предварительной нарезкой резьбы) или болтов. Рекомендуется клепка
прессовым способом.
По^ первому способу выполняют также комбинированные соединения по
следующей схеме: обезжиривание заготовок, нанесение клея или укладка пленки,
фиксирование и склеивание по установленным режимам, сверление отверстий под
заклепки, болты или винты. Отверстия в этом случае сверлят по заданному
размеру в уже склеенных деталях.
RBbi6op клеев Для первого способа пригодны клеи ВК-3, ВК-13, ВК-13М,
ЬК-32-200, ВК-4, МПФ 1, БФ-2 и БФ-4 потому, что прослойки этих клеев хорошо
переносят последующие операции, клепку прессовым способом и даже клепку
пневматическими молотками (снижение прочности не более 5—9%); сверление -
отверстий; установку болтов и винтов.
Обеспечение герметичности Если требуется обеспечить герметич-
ость соединения, дополнительно под головки винтов, болтов, заклепок прикла-
107

дывагот шайбы, вырубленные из тонких (0,05—0,1 мм) пленочных клеев BK-3t
БК-13М, МПФ-I и других, или покрывают крепеж жидким клеем. Однако
заклепки реко-иен дуется покрывать жидким клеем осторожно и так, чтобы на
поверхность головки заклепок клей не попадал Для этого головки заклепок
приклеивают на клее 88НП к металлическим пластинам (в случае плоских головок) или
к листовой резине (в случае полукруглых головок). Затем стержень заклепки
окунают в жидкий клей, применяемый для клеезаклепочных соединений, и
высушивают Здесь лучше применять шайбы из тонкой клеевой пленки. Перед установкой
заклепок, винтов или болтов шайбы нанизывают на тело и при последующей
обработке обеспечивают высокую герметичность.
Д 1я повышения надежности герметичности рекомендуется после клепки или
установки винтов и болтов перед отверждением клея наносить на кромки и стыки
с помощью шприца или кистью тонкие валики клея или герметика.
Второй способ выполнения клеезаклепочных, клеевинтовых и клееболтовых
соединений более прост, так как не требует оснастки для запрессовки. Прессом
служат сами заклепки, винты или болты, устанавливаемые по незатвер девшему
пастообразному клею Однако здесь толщина клеевой прослойки получается
неравномерной, в отдельных местах возникают даже местные непроклеи (особенно
при соединении элементов толщиной менее 1,0—1,5 мм), что понижает прочность
и нарушает герметичность соединений.
Технология соединения. Клеез а клепочные, клееболтовые и клее-
винтовые соединения выполняют по такой схеме: разметка и сверление отверстий,
зенковка, подготовка поверхностей под склеивание, проверочная контрольная
сборка элементов и разборка, нанесение клея, сборка и клепка или установка
болтов и винтов
Все механические виды креплении выполняют в сроки жизнеспособности клея
(до его затвердения) во избежание непроклеев и образования утолщенных,
неравномерных клеевых прослоек При этом применяют клеи ПУ-2, ВК-5, К-153,
КЛН-1, ВК-9, ВК-1, ВС-ЮТ, МПФ-1 и др.
Примечание. Применение того или иного способа клеемеханнческого соединения
зависит от конструкций изделий, условий производства и технические требований, пред-ъ
являемых к соединениям
Клеи эпоксидных смол ЭД-16 и ЭД-20 применяют для склеивания металлов,
каучука с металлами и каучука с пластмассами.
В тех случаях, когда недопустимо применение агрессивных отвердителен
и повышенных температур, используется клей из смол ЭД-16 и ЭД-20 холодного
отверждения. Клей на основе этих же смол, но горячего отверждения, применяют
там, где требуется клеевой шов повышенной прочности. На прочность склейки
оказывают влияние стабилизаторы Прочность на сдвиг при 26° С находится в
пределах 470-^680 Н/см2 Нижний показатель относится к клею без стабилизатора,
верхний — с ацетил ацетатом в качестве стабилизатора
5.10. Материалы и технология изготовления клеемеханических
и клеесварных соединений
Варианты соединений. Производство точечных электросварных соединении
металлов со склеиванием осуществляют двумя технологическими вариантами
точечной сваркой по нанесенному на соединяемые поверхности жидкому слою
клея (первый вариант);
предварительной точечной сваркой без клея и последующей заливкой клея
в зазоры между сварными поверхностями (второй вариант).
Первый вариант. При сварке по клею ширину нахлестки, диапазон
конструктивных особенностей деталей и агрегатов не ограничивают, однако предъявляют
высокие требования к клеям, которые должны хорошо выжиматься с контактных
поверхностей под давлением электродов, не препятствовать процессу сварки,
образовывать сплошную непористую клеевую прослойку, а также длительно
сохранять хорошую текучесть
Применяемые клеи. Для первого варианта пригодны эпоксидные
и эпоксиднополисульфидные клеи, не содержащие растворителей. BK-IMC, ВК-1,
108

ВК-9, ВК-32-ЭМ, КЛН-1, К-153, К-4С и др. Клеи ВК-1 и ВК-32-ЭМ из-за
высокой текучести в начале надевания пригодны только для соединений с
горизонтальным расположением клеесварных швов. Лучшими в технологическом
отношении для точечной сварки по клею являются клеи ВК-1МС, ВК-9 и КЛН-1.
Клей КЛН-1 быстро отверждается, поэтому пригоден только для сварки по
клею деталей, не требующих длительного времени отверждения, но отверждение
соединений на этом клее происходит без подогрева, что упрощает производство
работ
Нанесение и жизнеспособность клеев Сначала на соединяемые
поверхности наносят кистью или шприцем (в виде валика) клей. При этом клей
Лол жен заполнять всю площадь соединения, а его избыток выдавливаться по
кромкам в виде валика шириной не более 2—3 мм. Сразу после нанесения клея
(в особенности клеев КЛН-l, ВК-9 и К-153) производят сборку и сварку.
Продолжительность сварки после сборки деталей не должна превышать 1 —
2 ч в случае применения клеев ВК-9, КЛН-1 и К-153 и 5 ч — для клея ВК-1МС.
При этом толщину листов металла выбирают не менее 1 мм Сварку по клеям
ВК-1 и ВК-32-ЭМ производят не менее чем через 24 ч с момента сборки узла.
Клей ВК-32-ЭВ, применяемый для клеесварных соединений, должен содержать
цемента не более 50 частей Излишний цемент препятствует полному
выдавливанию клея при сварке и ухудшает качество сварки
Технология электросварки. После нанесения клея и сборки
изделий с помощью контрольных фиксаторов производят электросварку контактными
точечными машинами Л1ТИП 450, МТИП-600 и другими, предназначенными для
сварки металлов без клея.
Сварку ведут с сжатием электродов после обжатия каждой сварной точки.
Повышенное усилие на электродах при предварительном обжатии (выше, чем в
момент сварки) и увеличение времени обжатия холодных деталей позволяет
почти полностью выдавить клей с контактной площадки, благодаря чему создаются
благоприятные условия протекания сварного тока и последующего формирования
литого ядра.
При сварке по клею сварочный ток уменьшают на 15—20% и повышают на
15—30% усилие сжатия электродов в зависимости от вязкости клея При сварке
по клею не рекомендуется применять жесткие импульсы сварочного тока.
При многорядных стыковых швах с одной или двумя накладками сначала
сваривают швы, расположенные ближе к стыку свариваемых деталей, с тем,
чтобы клей выдавливался из-под накладок вдоль нахлестки с образованием
непрерывных валиков клея не шире 2—3 мм, что указывает на полное заполнение
клеем меж шов ной области.
Выдержка деталей после сварки После сварки детали с клее-
■сварными соединениями в процессе отверждения клея (с нагревом и без нагрева)
выдерживаются в горизонтальном или слегка наклонном положении (не более
10—15°) во избежание вытекания клея из швов, особенно клеев ВК-1 и ВК-32-ЭМ.
Отверждение клеев производят по обычным режимам
Второй вариант проще, но не обеспечивает достаточную прочность, если
зазоры между соединяемыми деталями меньше 0,03—0,02 мм.
Для заливки швов применяют текущие клеи, быстро загустевающие после
заливки, не содержащие растворителей и образовывающие при отверждении
плотную непористую клеевую прослойку Для заливки удобны клеи, не содержащие
растворителей и отверждающиеся без подогрева (КЛН-1, ВК-9, К-153, К-4С),
а также отверждающийся с подогревом клей ВК-1МС Хорошие результаты
получают при применении клея КЛН-1
Вытекание и жизнеспособность клеев. Во избежание
вытекания клея из зазоров и обеспечения их хорошего заполнения при заливке
плоскости швов деталей устанавливают под углом 15—45° к горизонту в зависимости
от марки применяемого клея и конструкции деталей.
Заливку клеем производят с одной или двух сторон шва. Клей вводят в шов
е два-три приема в зависимости от текучести клея и величины зазоров. Каждую
последующую заливку производят после того, как предыдущая порция клея
хорошо затечет в зазор. При появлении пузырьков воздуха в клеевых валиках их
прокалывают острой иглой через 30—40 мин после нанесения клея
Время использования клея с момента его приготовления для клеев ВК-ШС
я К-4С не более 60 мин, а для клеев ВК-9, КЛН-1 и К-153 —не более 30 мин.
109

При заливке клея малой вязкости применяют шприцы с истечением кле*я под
действием собственного веса Для более вязких клеев используют пневмошприцы
с поршнем, перемещающимся под действием сжатого воздуха через редуктор.
Более совершенны полуавтоматические шприцы, оснащенные игольчатым
запорным клапаном и направляющими роликами Такие шприцы позволяют точно
и быстро вводить клей в межшовное пространство. Наконец, для нанесения клея
на прямолинейные длинные швы целесообразно применять автоматы с
механическим перемещением и заливкой швов.
Устранение непрок л ее в. Для устранения непроклеев в обшивке
сверлят отверстия диаметром 2—2,5 мм, через которые под обшивку вводят
специальным шприцем клей. Затем соответствующий участок шва стягивают
-струбцинами и выдерживают необходимое для отверждения клея время.
5.11. Технология контроля качества клеев и клеевых швов
Классификация склеивающих материалов. В зависимости от применения
различают клеи конструкционного и неконструкционного назначения. Первые
предназначаются для соединений, воспринимающих нагрузки, вторые —для
соединения ненагруженных материалов и деталей.
В зависимости от области применения различают универсальные (для
древесины, металлов, пластмасс, керамики, стекла и т. д.) и специальные клеи (только
для резины, только для древесины, только для бумаги и т. д.)
Насчитывается около 100 марок отечественных синтетических клеев,
обладающих различными физико-механическими и технологическими свойствами
5.11J, Приемка и испытание клеев
Качество конструкционных клеев и их компонентов контролируют по внешнему
виду и путем лабораторных испытаний При этом контроль является
ответственным этапом, гарантирующим качество клеевых изделий
Техническая документация. На все партии клеев или их компонентов
проверяются: паспорта, присылаемые с заводов-поставщиков, состояние тары и
упаковки, а также наличие на таре наклеек или бирок с указанием названия продукта,
его массы, номера партии и тары, времени изготовления и наименования завода-
поставщика. Только после этого отбираются пробы для лабораторных испытаний.
Отбор проб для испытаний. Пробы отбираются обычно от 10% упаковочных
мест партии, а в малых партиях — от каждого упаковочного места. Для
лабораторных испытаний после тщательного смешения должно быть отобрано не
менее 1 кг клея.
Для испытания пленочных клеев берется по 0,25 м2 от каждых 30 м2 партии
пленки.
Партией жидкого клея или его компонентов считается количество продукта,
полученное за одну технологическую операцию смешивания или варки. Партией
пленочного клея считают количество пленки, изготовленной из клея одного
состава, но не менее 100 м2.
Лабораторные испытания. Клеи, поступающие в готовом виде, подвергают
лабораторным испытаниям, а компоненты клеев (после проверки документации на
соответствие техническим условиям и состояния тары) испытывают только в
клеевой композиции, которая составляется от каждой отдельной партии того или
другого компонента. Клеи в лаборатории испытывают на: внешний вид;
жизнеспособность (для клеев, приютовляемых на авиазаводе из отдельных компонентов)
и вязкость (для жидких клеев); склеивающую способность; сухой остаток (для
клеев с растворителями); толщину пленки (для пленочных клеев); содержание
летучих веществ (в пленочных клеях).
Важнейшим испытанием является определение склеивающей способности
и жизнеспособности.
110

1
5J L2. Контроль клеев по внешнему виду и цвету
Внешний вид определяют осмотром жидких клеев в пробирках или
стеклянных стаканам а также по характеру стекания клея со стеклянной палочки. Но
внешнему виду все жидкие клеи должны быть однородными и не иметь
посторонних включении, сгустков, расслаивания ит осадка.
Жидкие клеи БФ-2, БФ-4, МПФ-1, КЛН-1 имеют вид прозрачной или
полупрозрачной жидкости от желтого до красноватого цвета.
Клеи ВС-10Т и ВС-350 — прозрачная жидкость от светлого до
темно-коричневого цвета В случае пленочных клеев — это пленки, имеющие в своей основе
стек л ггкаиь А „™™
Клей ВК-3 —жидкость серо-бежевого цвета или эластичная пленка такого
же цвета. „,. „лл
Клеи ВК-32-200 и ВК-4 в готовом виде —черная вязкая жидкость или
черная эластичная пленка.
Клей ВК-13 — жидкость серо желтого цвета или такого же цвета пленка,
а клеч ВК-13М имеет желтый цвет
Клеи ПУ-2, ВК-1 и ВК-32-ЭМ—пастообразные, светло-серого цвета, клеи
ПУ-2 без наполнителя имеет белый цвет
Клей К-153 —темно серого цвета с бурым оттенком.
Клей ВК-5 имеет светло-желтый цвет.
Клей Л-4 представляет собой прозрачную пастообразную массу желтого
цвета
Клей ВИАМ-БЗ имет цвет от желтоватого до коричневого, иногда с
зеленоватым оттенком.
Пленочный клей МПФ-1 —от желтого до светло-коричневого цвета без
пузырей и внешних включений.
Порошок и палочки клеев «Эпоксид П» и «Эпоксид Пр» имеют белый цвет.
5 J 1.3. Определение склеивающей способности
Натурные образцы. Склеивающую способность клеев определяют путем
склеивания и испытания образцов на сдвиг (кроме клеев МПФ-1, ВК-3 и других,
предназначенных для ответственных соединений, в силу чего их дополнительно
испытывают на неравномерный отрыв) При испытании клеев (кроме ВИАМ-БЗ)
применяют образцы, показанные на рис. 5 3
Образцы для испытания на сдвиг клеевых соединений, выполненных клеями
БФ-2 БФ-4, МПФ-1, ВК-1, ПУ-2, Л-4, ВК-1, ВК-32 ЭМ, КЛН-1, К-153,
«Эпоксид ГЬ, «Эпоксид Пр» и ФЛ-4С, изготовляют из дюралюминия (анодированного
сернокислотным способом с наполнением в хромпике), а для испытания
теплостойких клеев ВК 13, ВК-13М, RK-32-200, ВК-4, ВС-10Т, ВС 350 и ВК 2 — из стали
ЗОХГСА, обработанной металлическими опилками или шкуркой При этом
длительность обработки образцов и их склеивание не должны превышать 5—6 ч.
Следы коррозии на склеиваемой
поверхности при этом не допускаются
Допуски на точность образцов.
Заготовки образцов изготовляют по длине
с точностью ±0,15 мм, по ширине
±0,1 мм, длина нахлестки 15±0,5 мм.
Ширину нахлестки измеряют с точностью
до ±0,1 мм Склеиваемые заготовки
должны быть плоскими, хорошо
пригнанными (без просвета), а смещение по
ширине двух половинок образцов при
склеивании не должно превышать 0,3 мм.
Подготовка поверхности и
склеивание. Поверхности заготовок перед
склеиванием в целях обезжиривания и
удаления загрязнений промывают сначала
бензином «Галоша», а затем через 15—
УШ/Ж
Рис 5 3 Образец, применяемый для
испытания клеевых соединений
металлов на сдвиг
111

Таблица 5.3
Технолого-механические режимы выдержки и прессования различны/ клеев
Марка клеи
Расход
клеев
на один
слой, г/ма

Количество
слоев
Режимы Открытой выдержки
после нанесения сдоев:
температура, °С (в числителе);
длительность, мин (в
знаменателе )
1-й сдой
2-й сдой
Режижы прессования
БФ-2 и БФ-4
МПФ-1 жидкий
МПФ-J пленочный
ПУ-2
ВК5
КЛН-1
КЛН-1
ВК-1
Л-4
ВК-32-ЭМ
К-153
ВК-3 жидкий
ВК-3 пленочный
ВК-32-200
ВК-13
BK-J3M
ВК-4
ВС-ЮТ
ВС-350
ВК-2
«Эпоксид П»
и «Эпоксид Пр»
150—200
150—200
100-150
120—170
100—150
150-200
150-200
200-250
150—200
200-250
150-200
150—200
150-200
150-200
150—200
200-250
150—200
150—200
100—150
150—200
2
2
2
2
2
2
15-30/60
55—60/15
15—30/30
50-60/15
15-30/30
50—60/15
80-90/15
16-30/15-20
16-30/30-40
18-25/ 1Q-30
18-25/10-30
75—85/60
15-30/20-30
15-30/15-30
15-30/0
15-30/30
15-30/60
55—60/15
85-90/50-60
15—30/15
50-60/15
80—90/15
Укладка
пленки
15-30/15-30
15-30/15-30
15—30/0
15-30/30
15—30/60
15-30/60
15-30/60
50-60/30
15-30 30
60—65 90
Укладка
пленки
16-30, 15-20
63 ±2, 90
15-30/15-20
63 ±2/ 90
15-30/J 5-20
63 ±2/90
15-30/30
60-65/90
15-30/60
15—30/60
удельное
даяление,
tf/сч*

температура, °С
и
выдерж50
20-30
15-25
20-30
30
10
10
5-10
1-10
5-10
5-10
80
80
60
60
50
100
8-50
6-20
100—150
5-30
145+5/1
155 ±5/1
155x5/1
105 ±5/4
20 ±5/24
100 ±5/4
18—25/24
155 ±5/3
18-20/96
150 ±5/3
18—25/12
50/10
100/4
165 ±5/1
165 ±5/1
180 ±5/2
280 ±5/2
165 ±5/2
20и±5/2
180 ±5/2
200 л: 5/2
250 ±5/2
или
270 ±5/1
200 ±
±5/0,7
Примечания, I. Перед испытанием клеям В К-5 и КЛН-1 дается выдержка в
свободном состоянии 48 ч, 2. Клеи «Эпоксид П» и «Эпоксид Пр» наносят на поверхность,
предварительно нагретую до 80—120° С. 3. В последней графе в числителе приведена
температура прессования, а в знаменателе-«выдержка при заданной температуре.
112

20 мнн 2 раза ацетоном. Клей наносят на склеиваемые поверхности заготовок
после испарения ацетона, но не ранее чем через 5—8 мин. Клей наносят ровным
слоем волосяной кистью при движении кисти в одну сторону. Пленочный клей
накладывают на склеиваемые поверхности образцов после нанесения и подсушки
подслоя жидкого клея.
Склеивают образцы под нагрузкой по режимам, указанным в табл. 5.3.
Сборка соединяемых деталей заключается в их установке в сборочное положение
в приспособлениях или по сборочным отверстиям. Приспособления для сборки
и склеивания должны обеспечить правильное взаимное положение собираемых
деталей, достаточную точность контуров, возможность создания необходимого
давления и компенсации температурного расширения деталей без нарушения нх
взаимного расположения.
Клеи на основе эпоксидных смол ЭД-20 н ЭД-16 выпускаются в виде
растворов, порошков и твердых прутков. Ими склеивают металлы (сталь, чугун,
дюралюминий, магний, медь, олово, латунь) и многие неметаллические материалы.
Отверждение клеев возможно при нагревании и без нагревания. Для полного
отверждения в клеевой состав добавляют: полиэтиленполиамин, гексамстиленди-
амин (6,5 вес. ч), фталевый или маленновый ангидрид (30 вес. ч) и другие от-
вердители.
Для улучшения их составов в клеи вводятся также наполнители и
пластификаторы. Применяются эти клеи, когда склеивание производится без давления,
а большая усадка недопустима.
Отверждение клея происходит *при определенном температурном режиме
и давлении. Детали, собранные в приспособлении, сжимаются усилием 5—300 Н/см*
(в зависимости от марки клея, толщины материала и конструкции изделия),
нагреваются до заданной температуры, выдерживаются при этой температуре и
охлаждаются до температуры окружающей среды в сжатом положении.
Время нагрева, давление, температуру выдержки выбирают исходя из
характеристики клея, что играет важную роль в получении заданной прочности
соединения. Нагрев проводят в электрических печах, автоклавах, а также путем
встраивания контактных и спиральных нагревателей в сборочные приспособления либо
подвода к ним пара или горячего воздуха.
До окончательного отверждения клей выдерживается без давления при
нормальной температуре в том же сборочном приспособлении. Проведение каких-либо
работ с изделием в этот период не допускается.
Прочность клеевых соединений при сдвиге зависит от марок соединяемых
материалов, качества подготовки поверхности и режима склеивания {давление,
температура, время выдержки).
Прочность клеевого соединения, работающего на сдвиг, проверяется по
формуле
в пЫ '
где Р — внешняя сила, Н; Ь, I— соответственно ширина и длина клеевого шва, см;
п — число работающих швов; тв — предел прочности при сдвиге, Н/см2.
Предел прочности при сдвиге различных клеев должен быть не менее
показателей, приведенных в табл. 5.4.
Погонные отрывающие усилия. Прочность клеевого соединения при
неравномерном отрыве характеризуется погонным отрывающим усилием 50Т и
вычислялся по формуле
i0T —
г^е £—наибольшая нагрузка при отрыве, Н; 6 —ширина отрыва образца, см.
Сопротивление неравномерному отрыву, например, для жидкого клея МПФ-1
должно составлять не менее 500 Н/см при температуре 20° С, а для пленочного
«лея ВК-3 — не менее 400 Н/см.
113

Таблица 5.4
Минимально допустимый предел прочности при сдвиге тв клеевых соединений
при различных температурах
Марка клея
Темпеpa-
iy рп
испытания,
В,
кН сма
Марка клея

Температура
испытания,
*С
кН/см*
Дюралюминий Д16А-Т
БФ-2
МПФ-1
ВК-5
КЛН-1
К-153
ВК-1
ВК-13М
ВК-3 пленка
ВК-32-200 жидкий
ВК-4 пленка
BC-I0T
ВК2
20
60
20
60
20
60
20
20
60
20
150
20
200
20
80
20
200
300
20
275
20
200
300
20
400
1,5
0,9
1,5
0,75
0,75
0,15
1.5
1,5
0,4
1.3
0,9
1,5
0,6
1,5
1.0
Сталь
1,5
0,6
0,25
1,25
0,35
1,5
0,6
0,35
0,75
0,35
БФ-4
ПУ-2
Л-4
ВК-32-ЭМ
«Эпоксид П» и
«Эпоксид Пр»
ВК-13
ВК-3 жидкий
ЗОХГСЛ
ВК-32-200 пленка
ВК-4 жидкий
ВС-350
20
60
20
60
20
60
20
60
20
100
20
200
20
80
20
200
20
275
300
20
200
350
1,5
0,8
1,4
1,2
0,4
0,06
1,6
1,3
1,8
1,8
1,5
0,7
1,7
1,1
1,35
0,9
1,5
0,5
0,3
1,4
0,6
0,35
5JL4. Определение массы сухого остатка
Массу сухого остатка контролируют только для однокомпонентных и феноль-
но-каучуковых клеев. Для этого массу навески клея взвешивают с точностью до
0,01 г, затем сушат в термостате при определенных для каждого клея
температуре и времени выдержки до тех пор, пока клей не станет сухим. Сухой остаток
клея охлаждают в эксикаторе, взвешивают и затем находят массу сухого остатка
по формуле
а— Ь
X = 100%,
с
где а — масса бкжса или чашечки с навеской клея после сушки, г; b — масса
бюкса или чашечки, г; с — масса навески клея, г.
В табл. 5.5 приведены оптимальные навески клея, температура и
продолжительность сушки, нормы сухого остатка клея.
114
Таблица 5.5
Технологические режимы для получения сухого остатка клеев
Аварка клея
БФ-2
БФ-4
МПФ-4 жидкий
ВК-3 жидкий
ВК-32-200
ВК-13
ВК-13М
ВК-4
ВС-ЮТ
ВС-350
Масса навески,
клея, г
1 — 1.2
1-1,2
1—1,2
2-2,5
2-2,5
2-2,5
■2-2,5
2-2,5
4-5
4-5
Температура
сушки^ °С
1004-2
100+2
70
120-125
120-125
120—125
120—125
120-125
95-105
95-105

Продолжительность сушки, ч
2,5
2,5
2,5
До получения
постоянной
массы
Сухой
остаток, %
14—17
10—13
25—30
25—30
26—29
25-30
25-30
33-36
20-25
30—35
5.11.5. Нахождение массы летучих веществ
Содержание летучих веществ в пленочных клеях должно быть, например,
в клее МПФ-1 не более 6%, в клее ВК-3 от 7 до 13%,
Технология определения. Определяют массу летучих веществ следующим
образом. Образцы пленки размером 50X50 мм взвешивают с точностью до d=0,002 г,
затем закрепляют па проволоке и помещают в сушильный шкаф, где пленку клея
МПФ-1 выдерживают при температуре 100±2° С в течение 3 ч, а пленку клея
ВК-3 — при температуре 130±2°С в течение 4 ч. Далее образцы охлаждают до
комнатной температуры в эксикаторе, снова взвешивают и находят массу летучих
веществ по следующей формуле:
а— b
Г = 100%,
а
где а и b — масса пленки до и после сушки, г.
5.11.6. Измерение толщины пленки
Толщину пленочных клеев измеряют микрометром с точностью до +0,01 мм.
При этом толщина пленки рекомендуется в следующих пределах: для клея МПФ-1
от 0(Ю18^доО,20±8;й;
для клея ВК-3 от 0,10+0,02 до 0,25±0,05;
для клея ВК-32-200 от 0,20+0,05 до 0,35+0,05 мм.
5.12. Способы контроля качества клеевых соединений
конструкций
Этапы контроля. Качество клеевых соединений контролируют по следующим
этапам:
внешний осмотр изделия (визуально и с лупой);
определение качества склеивания неразрушающими методами контроля путем
простукивания и проверки соединений с помощью специальных дефектоскопов;
испытание образцов-свидетелей или образцов, вырезанных из изделий, либо
Целиком склеенных соединений;
периодические испытания готовых клеевых соединений изделий разрушением
определенного процента изделий от сеоии: *
115

проведение статических и динамических испытаний готовых склеенных
изделий на определенном количестве изделий от серии по специальной методике.
Визуальный осмотр готового клееного изделия производится невооруженным
глазом и с применением двух-, семи или десятикратных луп.
Задачей внешнего осмотра является выявление:
характера подтеков клея и вздутияt по которым судят о качестве запрессовки,
о местных непроклеях, выходящих на кромки деталей ;
различных неровностей, помятостей, короблений и других механических
повреждений
Признаки качественной запрессовки. При качественной запрессовке подтеки
клея равномерные, без пропусков и не слишком тонкие или толстые. Тонкие
подтеки с пропусками свидетельствуют о недостаточном нанесении клея или плохой
подгонке деталей друг к другу. Отсутствие подтеков клея указывает на малое
удельное давление при склеивании, неправильную подрезку клеевой пленки либо
иа недостаточность клея в месте склеивания.
Цветные показатели качества. Главным показателем правильности
температурного режима склеивания служит цвет отвержденного клея. Так, например, не-
отверждонный клей ВК-3 имеет светло-бежевый цвет. После отверждения клей
приобретает темно-кремовый цвет. Коричневый цвет клеевой фуги
свидетельствует о перегреве клеевого соединения, а места с непроклеями отличаются по цвету
от мест с нормальной склейкой. Клей ВК-3 в этих местах бордово-коричнев ого
цвета
Клей МПФ-1 при повышенных температурах приобретает коричневый цвет.
Для дополнительного контроля за температурой полимеризации клея в его
■состав вводят специальные цветовые индикаторы, химически не влияющие на
качество клея. Индикаторы позволяют по внешнему виду определить качество
клеевого соединения изделия.
Определение непроклеев щупами и простукиванием. Величину непроклеев,
выходящих на кромки изделия, определяют тонким инструментом щупом, при этом
руководствуются техническими условиями и ремонтными возможностями.
Более простым способом при определении непроклеев на склеенном изделии
является контроль простукиванием. При этом наносят легкие удары по
поверхности изделия с помощью небольшого стержня (медь, алюминий, текстолит) длиной
100—150 мм и диаметром 6—8 мм со скругленными торцами либо применяют
маленькие молоточки. Места с непроклеями определяют на слух по характеру
звука. В зоне непроклея получается резкий, порой дребезжащий звук, а на
утолщенных клеевых фугах — более глухой, низкого тона. Часть непроклеев определяют
по появлению звука более низкого тона, чем на участках высококачественной
склейки.
Существенный недостаток способа простукиванием заключен в субъективной
оценке контролером характера звука, воспринимаемого на слух. Качество
контроля полностью зависит от квалификации проверяющего.
Контроль дефектоскопом. Широко применяемым прибором неразрушающего
контроля клеевых соединений металлов и неметаллических материалов является
дефектоскоп ИАД-2. В основу работы прибора положен импедансный
акустический метод, основанный на использовании зависимости изменения силы реакции
клеевого изделия на приложенный к изделию колеблющийся стержень от
величины сцепления (проклея либо непроклея) между отдельными элементами
конструкции.
Импедансный метод используют в тех случаях, когда модуль упругости
материала обшивки контролируемого изделия достаточно большой (металлы,
стеклотекстолит, дельта-древесина). Для материалов с низким значением модуля
(резина, пенопласт и др.) такой контроль невозможен. В табл. 5.6 приводятся
некоторые цифровые показатели при контроле дефектоскопом клеевых изделий со
сплошным заполнением.
Принцип акустического метода. Когда совершающий продольные колебания
стержень I (рис. 5 4) соприкасается с участком изделия, имеющим хорошее
соединение (положение а), то в этом случае вся конструкция колеблется как
единое целое и механическое сопротивление (механический импеданс), оказываемое
изделием стержню, определяется жесткостью всей конструкции. Здесь сила
реакции изделия на стержень имеет большую величину Хра.
116

Таблица 5.6
Чувствительность и режим настройки дефектоскопа при контроле
излелий со сплошным заполнением
Обшивка
Материал
Алюминиевый
сплав
То же
»
»
»
Нержавеющая
сталь
Алюминиевые
сплав
То же

Стеклотекстолит
То же
Фанера
Толщина,
ММ
0,1—0,5
0,8
1.0
1,5
1,4
0,2—0,3
0,5
1,2
1,5
2,0
1,5-2,0
Заполнитель или
каркас
Материал

Алюминий
То же
»
>
Плотная
резина

Пенопласт
То же
»
>
>
Дерево
Толщина,
мм
3 и более
10
10
10
3,3
10
20
15
10—40
.—^
10 и более
Режим
настройки
Резонансный
То же
»
У>
»
Нерезонанс-
ный
То же
»
»
э»
»
г* *;
Рабочая
частота,
кГц
Около 7
То же
>
»
»
2-3
2
2
2
1-2
1-2

Ориентировочный размер
минимально
выявляемого
дефекта в на-
ирзвленинч
наименьшей
протяженное j и,
Менее 5
6-7
8
15-20
30
10
10
40
10
20
20
Примечание. В последней графе показаны числовые величины выявления
расслоения в листах для стеклотекстолита и фанеры.
Если стержень 1 расположен над дефектом (положение б), то участок обшивки
колеблется независимо от элемента каркаса или заполнителя. Поскольку
жесткость обшивки существенно меньше жесткости всей конструкции, сила реакции ХРб
на стержень резко уменьшается. Изменение силы реакции фиксируется пьезоэле-
ментом, помещенным на конце стержня.
Служебные возможности ИАД-2.
Импедансный метод позволяет проверять
качество соединения в плоских изделн- О)
ях, имеющих минимальную кривизну
поверхности от 5 до 10 мм. Он можег
выявлять зоны нарушения соединений в
металлических и в неметаллических
конструкциях, имеющих сравнительно
тонкую (до 2 мм для дюралюминия)
обшивку, приклеенную или припаянную к
элементам жесткости (лонжероны,
нервюры и др.) либо к заполнителям
(пенопласт, сотовый заполнитель).
Импедансным прибором возможен
контроль при одностороннем доступе к
изделию. Прибор не требует погружения
в жидкость или нанесения контактной
смазки на поверхность изделия для
создания акустического контакта, а также
позволяет контролировать клееные
изделия с большой кривизной поверхности.
Полуавтоматический контроль.
Полуавтоматическая установка ПИ-2 предна-
*
Мепрохлей
Рис. 5.4. К пояснению принципа
акустического импедансного метода:
/ — стержень; 2 — обшивка; 3 — прослойка
клея; 4 — внутренний элемент изделия
(лонжерон, заполнитель)
i ■;
'1
117

значена для автоматизированного контроля клеевого соединения между
обшивкой и заполните тем в сотовых панелях размерами не более 400X400 мм с
записью результатов на электротермическую бумагу ЭТБ-2.
В результате контроля пане пи на установке ПИ~2 контролер получает
объективную запись, на ьоторой представлен в заданном масштабе план
контролируемого изделия с имеющимися дефектами. На записи также видны расположение,
форма и размеры дефектов
Контроль с разрушением. Контролю на разрушение подлежат первые
экземпляры изделий серийного производства» чтобы определить, обеспечивают ли
выбранный технологический процесс, оборудование и оснастка необходимую
прочность склеивания и сплошность клеевой фуги
Проверка качества на образцах-свидетелях. Нередко испытания проводят для
каждого изделия путем вырезания образцов из специально введенного на изделии
припуска Иногда испытания проводят на образцах-свидетелях, выклеиваемых
вместе с изделием При этом материал и толщина образцов точно соответствуют
применяемым на изделии Размеры образцов, а также и условия испытаний
определяются конструкторами
При проведении испытании на отрыв на результаты может оказать влияние
неравномерная скорость отрыва. Поэтому этот вид испытаний механизируют,
исключая факторы, влияющие на правильность результатов испытания. Для
обеспечения высокого качества клееных изделий организ>ют входной и
пооперационный контроль.
Вакуумный контроль. В некоторых случаях применяется вакуумный контроль,
при котором под датчиком прибора (колпаком), наложенным на контролируемый
участок соединения, создается разрежение Перемещение обшивки (прогиб)
фиксируется находящимися в датчике измерительными устройствами, В местах
удовлетворительного соединения прогиб обшивки меньше или его вовсе нет.
Другие методы контроля. Существуют и многие другие методы контроля
сквозное прозвучивание (теневой), ультразвуковой резонансный, метод
многократных отражений, термографический и рентгеновский с применением
инфракрасного изучения и др Контроль с применением теплового импульса позволяет
выявить прошость сцепления металлической обшивки с заполнителем в виде сот
или пенопластов Каждый из этих методов предназначен для сравнительно узкой
области применения
5ЛЗ. Хранение клеев, их компонентов
и приготовление клеев
Хранение клеев. Клеи и их компоненты при хранении защищают от действия
солнечных лучей и хранят при температуре не выше 20—25° С. Хранение при
более высоких температурах повышает вязкость жидких компонентов клеев и
ухудшает их свойства
Испытанные однокомпонентные клеи и компоненты клеев хранят на складе
отдельно и выдают в производство с приложением результатов испытаний
заводской лаборатории и с заключением ОТК о пригодности для склеивания из
делий
Приготовление клеев — это операция, от тщательности проведения которой
во многом зависит качество как самого клея, так и склеиваемых изделий
К клеям, приготовляемым из отдельных компонентов, относятся ПУ-2, ВК-^>
ВК-32-ЭМ, ВК-1, К-153. Л-4, КЛН-1, ВК-3, ВК-32-200, ВК-13, ВК-13М, ВК-4,
ВИАМ-БЗ и др Приготовление этих клеев заключается в смешении исходных
компонентов в различных соотношениях и различной последовательности в
зависимости от марки клея
Оборудование для приготовления клея. Для приготовления клея надо иметь
следующее оборудование
клее мешалки (от хорошего смешения зависит качество клея);
весы тарелочные с полным набором разновесов от 10 г до 10 кг;
мерная посуда различной емкости (лучше стеклянная);
бачки с крышками для хранения готового клея;
щетки и ерши для мытья посуды, а также стеллажи для посуды.
118

Контрольно-измерительная аппаратура. Из контрольно-измерительных
приборов требуются вискозиметр ВЗ-1 (сопло диаметром 5,4 мм) для определения
бязкости готового клея; секундомер, термометры для определения температуры
клея и воды, часы для контроля за временем приготовления клея и временем его
использования
Посуду применяют стеклянную, из нержавеющей стали, дюралюминия, сплава
АМц, полиэтилена и ф то роил а ста-4. При этом посуда для клеев должна быть
чистой н сухой
Хранение и подготовка деталей к склеиванию. Детали, подготовленные под
склеивание, запрещается брать реками Готовить детали к склеиванию следует
в белых трикотажных или в медицинских перчатках.
Хранят детали для склеивания в пеналах, ящиках, полиэтиленовых пакетах
или на специальных стеллажах, на которых наклеивают бирки с указанием даты
обработки и срока хранения, а в помещении хранения поддерживают чистоту
и порядок
Обработка склеенных деталей и узлов. На поверхности изделий не
допускаются подтеки клея, поэтому после склеивания поверхностей с них удаляют подтеки
клея с помощью ватного тампона, смоченного соответствующим растворителем.
Иногда может возникнуть необходимость очистить поверхность изделия от
отвердевшего клея Для такой очистки можно применять войлочный круг с
нанесенным на него абразивом Не исключается возможность в отдельных случаях
применять специальный нож с закругленным концом либо скребки из текстолита.
С целью предохранения не подлежащих склеиванию поверхностей от
попадания на них клея на эти поверхности накладывают слой защитной пленки,
которая примыкает к склеиваемым участкам и ограничивает площадь склеивания.
Вместо защитной пленки используют также липкую ленту.
5Л4. Озонозащитные материалы (покрытия)
для мягких баков, технология приготовления и контроля
Сущность озонозащитного покрытия. Озонозащитное покрытие на основе клея
ВКР 8 (основной защитный слой) и клея ВКР-7 (подслой, в качестве адгезива
для клея ВКР-8) предназначается для защиты от озонного старения наружных
поверхностей мягких баков
Сплошная озоностойкая пленка клея ВКР-8 надежно защищает мягкие баки
от озонного старения в силу своей непроницаемости для воздуха, содержащего
озон
Однако при эксплуатации мягких баков, покрытых пленкой ВКР-8, имеют
место механические повреждения покрытий В результате озонозащитные
мероприятия теряют свою силу
При контроле озонозащитного покрытия мягких баков следует обращать
внимание на сплошность покрытия пленкой ВКР-8, не допуская непромазанных
участков, трещин, точечных разрушений, локальных отслоений, порывов, потертостей
и т п
Рекомендации по ремонту На участки мягких баков с
поврежденным езонозащитным споем рекомендуется наносить клеи ВКР-7 и ВКР-8 последо-
ьате*]ьно три-чегыре слоя до получения сплошного покрытия
Технология приготовления и контроля клея ВКР-7. Для приготовления клея
ВКР-7 используют 30—35%-ный раствор клея КР-6-18 в этилацетате и раствор
вулканизирующей группы в этилацетате Последний готовят следующим образом-
в I л этилацетата растворяют I г серы и по 7 г каптакса и дифенилгуапидина
Сера в этилацетате растворяется медленно, поэтому раствор вулканизирующей
группы рекомендуется готовить за 24 ч до приготовления клея. Полученный
раствор не должен содержать нерастворившихся компонентов вулканизирующей
группы
Раствор вулканизирующей группы добавляют при перемешивании к
30—35Моному раствору клея КР-б 18 в этилацетате из расчета на I кг сухою остатка
клея КР-6-18 4 л раствора вулканизирующей группы. Сухой остаток определяется
концентрацией раствора клея Растворы клея КР-6-18 и вулканизирующей
группы смешивают в клеемешалке,
119

Качественные характеристики Жизнеспособность клея ВКР-7
при температуре 25° С—не менее 2 сут. Клей ВКР-7 должен иметь рабочую
концентрацию 14—17% и вязкость по вискозиметру (сопло диаметром 5,4 мм) 30—
35 с
Клеевая пленка, полученная на стеклянной полоске шириной 25 мм за одно
погружение в клей ВКР-7, после просушки при комнатной температуре в течение
2 ч и прогреве при 70° С в течение 15 мин, помещенная затем в этил ацетат на
20 мин, не должна растворяться Этилацетат при этом должен быть прозрачным. :
Приготовление и контроль клея ВКР-8. Для приготовления клея ВКР-8
используют раствор резиновой смеси ВКР в этила цетате 16—22%-ной концентрации
(смесь ВРС-8) и полиэтиленполиамин, растворенный в этилацетате в соотношении
1 .8 или 1 . 10.
Полиэтиленполиамин вводят в раствор смеси ВРС-8 из расчета: на 100 г
сухого остатка смеси 2,3 г полиэтиленполиамина. Затем после введения полиэтилеи-
полиамина клей ВКР-8 разбавляют этилацетатом до рабочей концентрации в 14- -
15%. Клей ВКР-8 готовят при относительной влажности воздуха 65^-75% и
температуре не выше 35° С. ]
Контрольные показатели. Жизнеспособность клея ВКР-8 после !
введения полиэтиленполиамина при температуре 25° С не менее 8 ч
Клей ВКР-8 должен иметь рабочую концентрацию 14—15% и вязкость по \
вискозиметру ВЗ-1 (сопло диаметром 5,4 мм) 23—35 с.
Клеевая пленка, полученная на стеклянной полоске шириной 25 мм за одно
погружение в клей ВКР-8, после просушки при комнатной температуре в течение
0,5 ч и прогреве при 70° С в течение 15 мин, помещенная затем в этилацетат на
20 мин, не должна растворяться, а этилацетат при этом должен оставаться
прозрачным.
Некоторые предупреждения при работе с озонозащитными покрытиями
Растворители, применяемые при нанесении озонозащитного покрытия <
этилацетат, ацетон), являются легко летучими токсичными веществами и оказывают
вредное воздействие на организм человека Кроме того, они огнеопасны В
процессе высыхания клея пары растворителей образуют с воздухом смеси, которые
при соприкосновении с огнем или искровым разрядом взрываются.
При промазке резиновых поверхностей клеем и промывке растворителями про
исходит их электрод из а ция. При приближении к заряженным резинам
незаряженных электрических тел могут происходить искровые разряды, от которых воспла
меняются (взрываются) пары растворителей. Поэтому запрещается
допускать к работе лиц без предварительного инструктажа,
пользоваться огнем, к>рить, производить сварочные н монтажные работы
в помещениях, где производится работа с клеем и растворителями,
пользоваться ударными инструментами при открывании тары. =
загораживать проходы в помещениях. ~1
Рекомендуется: работать с клеем и растворителями так, чтобы предотвратить
вдыхание их паров и их попадание на кожу и спецодежду; работать в комбине н>-
нах из плотной ткани, в головных уборах; спецодежда должна быть застегнута
на рабочих местах ежедневно должен обновляться обтирочный материал
(тканевые салфетки) для вытирания рук во время работы.

РАЗДЕЛ 6
РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
6.1. Резинотехнические изделия, их механические свойства
и испытание
Резина стала незаменимым материалом для технических деталей и изделий,
особенно после создания технологии надежного крепления ее к металлам. Резина
обладает рядом ценных свойств — высокой упругостью и способностью поглощать
вибрации, она хорошо сопротивляется истиранию и многократному изгибу Резина
газо и паронепроницаема, стойка против воздействия масел, жидкого топлива
и ряда других сред н является диэлектриком Резина в готовом виде изделий
находится в термостабильном состоянии, она нерастворима, но обладает свойством
набухать и не пластична Исходная (невулканизированная) резиновая смесь
обладает чорошей пластичностью, которая обеспечивает формообразование
разнообразных изделий.
6.1.1. Переработка каучука
Для получения резины каучук смешивают с наполнителями, затем резиновую
сме^ь вулканизируют. Резина отличается от каучука высокими механическими
и физико-химическими свойствами (рис 6Л), а также меньшей склонностью к
старению.
Компоненты резиновой смеси. В резиновую смесь, кроме каучука, добавляют:
агенты вулканизации, которые вводят для осуществления и ) ско-
рення процесса вулканизации (сера и органические ускорители-инициаторы —
каптакс, тиурам, дифенилгуанидин);
активные наполнители, повышающие прочность резины и
сопротивление истиранию (окись цинка, сажа, жженая магнезия, «.белая сажа» —окись
кремния);
у дешевите л и-неактивные наполнители, снижающие стоимость
резины и почти не влияющие на ее свойства (регенерат, мел, тальк, сернокислый
барий и др );
пластификаторы, смягчающие резину (парафин, стеариновая кислота,
канифоль, вазелин, дибутилфталат, трикрезилфосфат, руберакс и др.);
противостарители — альдоль, неозон Д, воск, парафин и др;
красители — охра, ультрамарин, пятисернистая сурьма, некоторые азо-
краски и сернистые красители
6.1,2. Вулканизация каучука
Операция вулканизации. Вулканизация — важнейший технологический
процесс, в результате которого каучук становится резиной Операция вулканизации
состоит в химическом взаимодействии каучука с серой. Вводят серу для обычной
резины до 5—7%, а для твердой резины (эбонита) —около 30—35%
121

бе,н1ммг
Z3
19
*t e
\^1
/z
^с*
3
—~^-
О 50 fDO Г50
Содержание яаяолнителя $
5есабд/х уастяз:
Рис. 6.1. Зависимость предела
прочности резин на основе НК от
содержания наполнителя:
1—-газовая сажа; 2— окись цинка; J —
каолин; 4 — борит
34Т
ZB
I
to-
/о
^
^7
z^
/v
i
^ч**'
^^^■^v
^^ч^^
ttZ0
I
80
*t0
I
60мин(яри№*С)
60 *0
?OMtpad
Рис. 6 2. Зависимость предела
прочности резин на основе НК от способа
вулканизации:
1 — серой; 2 — ^-облучением; З —
одновременно серой и V-облучен нем
Сера присоединяется к каучуку по
месту двойных связей, образуя подобие
мостиков, соединяющих между собой
цепеобразные линейные молекулы
каучука. Так образуются трехмерные
молекулы разветвленной формы, характерные
для резины.
Холодная и горячая вулканизаций.
Различают горячую и холодную
вулканизацию.
Горячая вулканизация
ведется в гидропрессах при TeMnepaTvpe
140—145° С и давлении 250—750 H/cV.
Время вулканизации для большинства
авиационных резин составляется от Q до
40 мин. Для некоторых авиадеталей
(камер, покрышек и др.) применяют
индивидуальные вулканизаторы.
Холодная вулканизация
(для тонкостенных изделий)
заключается в обработке изделий в течение
нескольких минут 2—3%-ным раствором
хлористой серы в сероуглероде либо в
четырех хлор истом углероде. При
холодной вулканизации в состав резиновой
смеси сера не вводится.
у-обл учение. Существуют и другие
способы вулканизации. В частности,
вулканизирующее действие оказывает у-об-
лучение. При совместной вулканизации
серой и уоблучением значительно
повышается прочность (рис. 6.2) резиновых
изделий.
Результаты вулканизации.
Вулканизация увеличивает прочность и
упругость, а также замедляет старение
резины, делает ее устойчивой к действию
различных растворителей, улучшает
электроизоляционные и другие
характеристики.
6.1.3. Производство резиновых
технических деталей и изделий
Смешение каучука и пластификация.
Резиновая смесь, из которой формуются
изделия, требует тщательного
перемешивания каучука с наполнителями, пластификаторами, серой и другими составными
веществами. В первую очередь проводят пластификацию каучука.
Пластификация сообщает каучуку пластичность и улучшает его способность соединяться
с другими компонентами. Лишь после пластификации каучук смешивают с серой
и другими составными частями, используя при этом вальцовочные машины.
Формовка изделий. Изделия формуют различными способами. Так, например,
листовую резину получают методом каландрования, т. е. путем пропускания
смеси через вращающиеся гладкие валики — каландры, подогреваемые до 45—80° С.
Мелкие резиновые детали формуют в пресс-формах.
Трубы получают, склеивая внахлестку листы резины, а также способом
шприцевания, т, е. продавливая резиновую смесь через шприцмашину, снабженную
профилирующим мундштуком требуемого сечения. Резиновая смесь, нагретая д^
100—110° Ст захватывается вращающимся червяком, спрессовывается и
продавливается через мундштук.
122

Литье под давлением. Резиновые изделия могут изготовляться и литьем под
давлением. Для этого используют специальные замкнутые формы, куда смесь
подается под давлением 50—250 Н/см2.
Конфекция. Методом конфекщш получают резиновые изделия, изготовленные
последовательным склеиванием слоев резины и ткани.
6 J А. Авиационные покрышки и камеры (пневматики)
" AV\4XXX4V?A%XXWV
Назначение. Авиационные покрышки и камеры устанавливают на колесах
самолетов и вертолетов для поглощения толчков и ударов при взлете, посадке
и рулении. Пневматнк состоит из авиапокрышки и авиакамеры
Конструкция авиапокрышки. Основой авиапокрышки яиляется каркас 1
(рис, 6.3), который состоит из четного количества слоев капроновой ткани (корд),
уложенных под углом 45° друг к другу.
Слоев корда может быть 12 и более.
Подушечный слой 2 — брекер — состоит
из прорезиненного капрона и слоев
резины. Брекер укладывается между
протектором и каркасом вдоль беговой
части покрышки, служит для создания
сцепления между протектором и
каркасом н уменьшения усилий, передаваемых
от протектора к каркасу при толчках и
ударах. Протектор 3—рабочая часть
покрышки, соприкасающаяся * с
поверхностью посадочной полосы. Это толстый
слой резины, снабженный рельефом для
увеличения сцепления при торможении.
-Изготовляется протектор из сортов
резины, обладающих большим
сопротивлением истиранию. Боковины 4—
резиновые покрытия боковых тканей стенок
каркаса покрышки, предохраняют каркас
покрышки от механических повоеждений '
и влаги. В борта 5 покрышки вставлены
два металлических сердечника из троса
или проволоки.
Прочность и материал покрышки.
Устройство авиапокрышки позволяет
сохранять неизменным ее внутренний
диаметр и надежно удерживать покрышку
на ободе колеса. Покрышки изготовляют
из резины на основе дивинилстирольного
каучука СКС-10 с сопротивлением
разрыву 2,2 к Н/см2 и относительным
удлинением при разрыве 550%. Готовая
покрышка покрывается
лаком-антистарителем. Твердость по ТШР 7—9,7 кгс/см2.
Авиакамера. Авиакамера
представляет собой замкнутую трубу с
автоматическим воздушным клапаном-вентилем.
Через вентиль камера заполняется воз-
Духом. Авиакамеры изготовляются дор-
ковым или формовочным способом из
пластичной морозостойкой резины на
основе НК или СКС-ЗОА с сопротивлением
Разрыву не менее 2,5 кН/см2 и
относительным удлинением при разрыве не
менее 600%.
$ 7 $
Рис. 6.3. Строение авиапокрышки:
/ — каркас; 2 — брекер; 3 — протектор; 4 —
боковины; 5 — борт колеса; 6 — камера;
7 — ободная лента; 8—обод колеса
Удлинение
Рис. 6.4. Диаграмма «напряжение —
удлинение» резины, получаемая в
цикле «растяжение — восстановление» с
заданной скоростью деформации:
ABCFA — работа растяжения; ABCDEA —
работа, рассеянная необратимо; EDCFE-+
возвращенная работа
123

6.1.5. Определение свойств резиновых материалов
При испытании резин определяются: предел прочности при растяжении;
относительное удлинение при разрыве, твердость, коэффициент старения;
теплостойкость; морозостойкость и стойкость к топливам и маслам
Предел прочности резин при растяжении и удлинение при разрыве
определяют на разрывных машинах — динамометрах Вначале вырубают образцы
определенной формы и размеров, затем с определенной скоростью их растягивают. Далее
при максимальной нагрузке отмечают соответствующее удлинение рабочей части
образца.
Предел прочности определяют путем деления максимальной нагрузки
на площадь первоначального поперечного сечения образца
Относительное удлинение в момент разрыва определяется в
процентах от первоначальной длины образца
Относительное остаточное удлинение после разрыва
определяют в процентах от первоначально^ длины образца по длине рабочего участка
сложением обеих разорванных половинок образца.
Испытание на эластичность. Для более полной оценки эластичности (свойства*
особенно важного при использовании резины для амортизации) проводят
испытание на переменную нагрузку (на1рузка-разгрузка) В этом случае можно
получить диаграмму с характерной петлей гистерезиса (рис 6 4) Величина петли
представляет собой разность работ нагруження и разгрузки и служит количественной
характеристикой амортизационных свойств резины при данной температуре
испытания.
Определение твердости резин (по Джонсу) проводится шариковым
твердомером. Твердость определяется глубиной погружения шарика в резину. Нагрузка
на 5-мм шарик составляет 1 кгс (10 Н). Глубина вдавливания шарика
определяется за 30 с испытания и измеряется индикаторным микрометром.
Коэффициент старения резины Кс (по Грину) определяют по результатам
нагревания стандартного образца в термошкафу в течение 144 ч при температуре
70° С. Показателем степени старения резины является отношение величины
относительного удлинения в момент разрыва образца после прогрева к его
первоначальной величине, т. е.
где L и L\ — величины относительного удлинения резины до и после прогрева
соответственно.
Определение теплостойкости резины. Теплостойкость характирнзуется
изменением удлинения образца при повышенных температурах к его удлинению при
нормальных температурах и одинаковых нагружениях
Морозостойкость определяется температурой хрупкости, представляющей
собой наинизшую температуру, при которой резиновый образец начинает
разрушаться (трещины) в условиях ударного воздействия
Коэффициент морозостойкости определяют отношением удлинения образца
при замораживании /3 к удлинению / при нормальной температуре в условиях
одинакового напряжения, т е К3— 1$:1.
Стойкость резины к воздействию жидкостей (масла, бензина, керосина). На-
бухаемость определяется по изменению массы стандартного образца
определенной формы и размером после выдерживания его в течение 24 ч в жидкости и
характеризуется увеличением массы в процентах от первоначальной массы образца*
6J.6. Старение резины
Старением называется изменение свойств резины с течением времени, в ре*
зультате чего снижается эластичность и повышается твердость
Причина старения. Старение вызывается окислением каучука под действием
кислорода и ускоряется под влиянием тепла и солнечного света.
124

Таблица 6.1
Резины уплотнительно-прокладочные
Марка резины,
ГОСТ, ТУ
Применение среда, температурный
диапазон и вил посхавки
4094-Н-1 с асбес
товым волокном
4670 с пробкой
Хлоропреновый
каучук (наирит)
14К-10, 14К-22,
4611
3311 МРТУ 38-5
1166—64
Бутадиен - нитрнль-
ные каучуки СКН-40,
СКН-18
Бутадиен - стироль
ный каучук СКМС-10
Натуральный ка\
чу к
3687
3109Н
Натуральный ка\*-
чук
Хлоропреновый кау
чук (наирит)
Н0-68- 1 МРТУ 38-5
1166—64
Бутадиен - нитрилъ-
ный и хлоропреновый
каучуки, каучуки
СКН-18 + наирит
Для изготовления уплотнительных
деталей, работающих под
значительными нагрузками в среде воздуха,
бензина, керосина и масел при
температурах от —30 до +80° С и
статических деформациях
Для уплотнительных деталей,
подвижных и неподвижных соединений,
работающих в среде воздуха, воды,
масла, керосина и бензина при
температурах от —45 до +100° С и
статических деформациях
Для уплотнительных деталей,
работающих в среде воздуха и в
слабых растворах кислот и щелочей при
температурах от —65 до +100° С
(для 14К-10), от —60 до +80° С
(для 14К-22 и 4611). Резина 14К-22
применяется со смазкой полиэти-
ленсилоксановой жидкостью № 6
Для уплотнительных деталей
неподвижных соединений,
амортизаторов без металлоарматуры, прокладок
муфт, сотов ранцев парашютов,
работающих в среде воды и воздуха
при температурах от -—50 до +80°С
и многократной деформации
Для прокладок, фланцев, шайб,
амортизаторов без металлоарматуры
в слабых растворах кислот и
щелочей, в воде и в среде пара при
температурах от —50 до +130° С и
воздуха при нагреве до 100° С
(длительно) и до 130е С (кратковременно)
Для уплотнений неподвижных
соединений и прокладок, работающих в
среде керосина, масла АМГ-10 и
трансформаторного масла при
температурах от —40 до +130° С, в
маслах МК и МС при температурах от
—30 до +130° С, в среде воздуха
при температурах от —30 да
+ 100° С длительно и при 130° С в
течение 6 ч
Для уплотнительных деталей
подвижных и неподвижных соединений,
прокладок, втулок, амортизаторов,
протекторов тумблеров, мембран,
работающих в среде воздуха, в слабых
растворах кислот и щелочей,
минеральных маслах, керосине и бензине
при температурах от —55 да
+ 100° С длительно и при 150° С в
течение 24 ч
125

Продолжение табл. 6 1
Марка резины,
ГОСТ, ТУ
Композиция каучука
Применение, среда, температурный
диапазон и вид иосгавки
3465Н-4
МРТУ 38-5
1166—64
ВР-4 ТУ-38
Ю5-980—72
ИРП-1266
ИРП-1267
ИРП-1399
ТУ 38 103-104—72
ИРП-1338
ТУ 38 103109—72
ИРП-1354 ТУ 38
103 109—72
Хлоропреновый кау
чук (наирит)
Хлорсульфирован-
ные полиэтилены
(ХСПЭ)
Метилвинилсилокса ■
новый каучук
СКТВ-1
Этилен л оксановы и
каучук СКТЭ
Метилвинилсилокса -
новый каучук СКТВ-1
Метилвинилсилокса
новый каучук СКТВ
Метилфенилсилокса-
новый каучук
СКТФВ 803
Для уплотнительных манжет,
герметизирующих прокладок,
уплотнительных колец, работающих в среде
керосина, трансформаторного масла
и масла AM Г-10 при температурах от
—40 до +130° С, в маслах МК и МС
при температурах от —45 до
4-130° С, в среде воздуха при
температурах от —30 до 100° С длительно
и при 130° С в течение 6 ч
Для шприцованных формованных
деталей, работающих в растянутом
состоянии в среде воздуха с
повышенным содержанием озона при
температурах от —55 до +130° С —
550 ч, при 145—150°С—100 ч; гри-
бостойка и может эксплуатироваться
в условиях тропического климата без
дополнительной защиты
Для прокладок и других деталей
методами шприцевания и
формования в изделиях, работающих от —60
до 4-300° С в среде воздуха, озона»
электрического поля при деформации
сжатия: радиального—12—25%;
осевого — 17,5—30 %; натяге — не более
5%
Для прокладок и уплотнительных
деталей в среде воздуха с
повышенным содержанием озона, в
электрическом поле в интервале температур
от —70 до +200° С при деформации
сжатия* радиального—12—25%;
осевого — 17,5—30%; натяге — не более
5%
Для элементов рукавов
(внутренние, промежуточные и наружные
слои), к которым предъявляются
повышенные требования по прочности,
и для изготовления формованных и
неформованных деталей, работающих
в среде воздуха при температурах от
—50 до +300° С
Для изготовления формованных и
неформованных деталей (прокладок,
колпачков, трубок, шнуров, профилей),
работающих в неподвижных
соединениях в среде воздуха, озона и
электрического поля при температурах от
—50 до +300° С и деформациях
сжатия: радиального —12—25%;
осевого — 18—40%; натяге — не более 5%
Для изготовления прокладок,
колпачков, шнуров и деталей,
работающих в неподвижных соединениях при
деформации сжатия, равной 20%, в
126

Продолжение табл 6Л
Марка резины,
ГОСТ, ТУ
Применение, среда, температурный
диапазон и вид поставки
ИРП-1285
Метилвинилсилокса -
новый каучук СКТВ-1
В-14, В-14-1
Бутадиен - нитриль-
ный каучук СКН-18
98 1
Бутадиен - нитриль-
ный каучук СКН-18
среде воздуха и озона, при
воздействии солнечных лучей в интервале
температур от —70 до +250° С
длительно и при 300° С до 50 ч
Для изготовления неподвижных
уплотнительных деталей, работающих
в среде воздуха при температурах
от —60 до Н-300°С длительно и при
350—400° С кратковременно при
деформациях сжатия* радиального —
12—25%; осевего—17,5—30%;
натяге — не более 5 %
Для уплотнительных деталей
подвижных и неподвижных соединений,
прокладок и деталей, работающих в
воздухе — 45 до +100° С и в масле
АМГ-10 при температуре от —60 до
+ 100° С и статической деформации
Для уплотнительных деталей
подвижных и неподвижных соединений,
манжет, втулок, шайб, прокладок,
работающих в среде воздуха при
температурах от —55 до +100е С, в
масле АМГ-10 при температурах от
—60 до +100° С и статической
деформации
Для уплотнительных деталей
подвижных и неподвижных соединений,
мембран, заглушек, тепловых
изоляторов, клапанов, колес, шин и
деталей, работающих в среде бензина,
керосина, воздуха, воды и масел при
температурах от —30 до Н-100°С и
статической деформации
Для уплотнительных деталей
повышенной износостойкости,
работающих в паре с металлом в
подвижных соединениях в среде масла МК-8
и керосина при температурах от —50
до -Н50°С, масла АМГ-iO —от —50
до +120° С, в среде воздуха —от
—40 до -Н50°С Кратковременно
работает при 200°С
Примечание Уплотнительные резиновые профили применяют для уплотнения
н герметизаций люков, окон, дверей, герметических кабин и т. п. Эти профили получают
Методом выдавливания из резины с высокой вибростойкостью на основе СКВ.
3825
ИРП-1234 ТУ 38
105-331^71
Бутадиен - нитриль-
ный каучук СКН-40
Бутадиен - нитр
ильные каучука СКН-18
СКН-26'
и
I»
Солнечное излучение состоит из инфракрасного, видимого и
ультрафиолетового. На долю первого из них приходится 43—59%, на долю второго 40—54%
и на долю третьего 1—3% общей энергии излучения. Несмотря на незначительную
часть энергии, приходящейся на ультрафиолетовые лучи, именно они оказывают
наибольшее разрушающее действие на материалы.
В результате окисления кислородом прочность резины снижается на 50%
пРи увеличении ее массы на 0,5%. При увеличении массы на 2% резина
полостью теряет свою эластичность. Таким образом при старении происходит
увеличение массы резиновых деталей.
127
L.

Таблица 6.2
Резины амортизационные, электроизоляционные и эрозионностойкие
Марка резины,
ГОСТ, ТУ
2959, 2462, 1847, 56
14а483
еж
-3853
ВР-3 ТУ 38
105 324—71
Композиция каучука
Натуральный
каучук
Натуральный
каучук ~Ь бутадиен - сти-
рольнын каучук
скмс-ю
Натуральный
каучук
*
То же
Фтороорганическнй
каучук СКФ-32
Применение, среда н температурный диапазон
Применяются для амортизаторов и
уплотнительных деталей, работающих
в среде воздуха, а резина 56 и в
воде, при температурах от —50 до
+ 80° С при многократных и
статических деформациях
Для уплотняющих детален и
амортизаторов, работающих в среде
воздуха при температурах от —60 до
+ 70° С, многократных и статических
деформациях
Для опрессовки проводов,
изоляционных колпачков, подкладок,
работающих в среде воздуха и воды при
температурах от —50 до +80° С
Для уплотнительных деталей
неподвижных соединений, опрессовки
проводов и для изоляционных
деталей, работающих в слабых растворах
кислот и щелочей, в среде воздуха и
воды при температурах от —45 до
+ 80° С при статической деформации
Для изготовления
противоэрозионных покрытий, работающих при
температурах от —25 до 4-60° С в
течение 500 ч и при 200° С в течение
100 ч
При высоких температурах наблюдается так называемое тепловое старение
резины. При этом скорость старения возрастает в 2,5 раза на каждые 7—10° С
ловышения температуры. Низкие отрицательные температуры могут вызвать
растрескивание резиновых деталей, особенно в напряженных участках.
Заслон старению. Борьба со старением заключается во введении в резиновую
смесь различных прогивостарителей, а также отражателей солнечных лучей,
например алюминиевой пудры. Старение можно замедлить, соблюдая правила
эксплуатации и хранения резиновых детален.
Хранят резиновые детали в защищенных от солнца и затемненных
помещениях при температурах 5—20° С н влажности воздуха 40—65%- Пневматики
колес шасси покрывают чехлами либо различного рода красителями, например,
лаком в смеси с алюминиевой пудрой или мелом с клеем, нейтральным к резине.
6.1.7. Твердая резина (эбонит)
Эбонит {полисульфид каучука) — продукт вулканизации каучука с большим
количеством (до 60%) серы (твердое вещество плотностью 1,1—1,25 г/см-*). Предел
прочности эбонита при растяжении равен 3—6 кН/см2 при относительном
удлинении 1—4%. При повышении температуры до 65—100° С он переходит в
пластическое состояние, которое позволяет штамповать эбонит. Эбонит хорошо
обрабатывается точением, фрезерованием и т. д.
Диэлектрические свойства. Эбонит используют для изготовления
электротехнических деталей благодаря высоким диэлектрическим свойствам. Для этой цели
J28

Таблица 6.3
Резины и прорезиненные ткани для мягких топливных баков
и вытесните л ьных мембран
Марка резины,
;ГОСТ, ТУ
Применение, ере л а и температурный диапазон
3826,
203А, 203Б,
ТУ 38-005-
105—72
181
BP-I1 ТУ
18-01—69

Прорезиненная ткань
АХКР
(конструкции
А, Б, В)
Ткань 300

прорезиненная

Плащ-палатка ТУ 38
105-169-70
Ткань
ВРТ-3 ТУ
38-5-42-66
Ткань
ВРТ-3 ТУ
38-5-42-66
Ткань
ВРТ-6
Бутадиен - нит-
рнльный каучук СКН-
26 и СКН-40
нит-
Бутадиен
рильный каучук
СКН-40т
Фторорганический
каучук СКФ-26
Хлопчатобумажная
ткань, прорезиненная
с одной или обеих
сторон клеем на
основе нчтрильного
каучука
Вертелочное
полотно из капронового
шелка № 300,
покрытое клеем на основе
наирита
Прорезиненная
хлопчатобумажная
ткань
Для внутреннего слоя мягких топливных
баков, работающих в среде топлива, масла
и бензина при температуре от —40 до
100° С и кратковременно до 130° С
Для изготовления изделий, работающих
в среде топлива и масел при температуре
от —35 до 4-175е С
Для работы в среде воздуха, топлива
нафтил и его парах при 250° С в течение
500 ч. В сочетании с теплостойкой тканью
ВРТ-6 резина используется для получения
мягких топливных баков, работающих при
температурах 200—250° С
Для изготовления внешнего слоя и
арматуры мягких топливных баков
Для изготовления внешнего слоя мягких
топливных баков
Для изготовления внешнего слоя мя1ких
топливных баков
В качестве внутреннего слоя мягких
топливных баков, работающих в среде
керосина при 150° С в течение 100 ч и при
175° С в течение 15 мин
В качестве внешнего слоя мягких
топливных баков, работающих в среде воздуха и
топлива Т-1 при 130° С в течение 100 ч и
при 175° С в течение 15 мин
Для внешнего слоя мягких топливных
баков, работающих в среде воздуха и
паров топлива (нафтил) при температурах от
—40 до -J-2500 С в течение 500 ч и при
температуре 200° С в течение 750 ч
выпускают поделочный эбонит марок А к В в виде: листов толщиной от 0,5 до
32 мм; прутков диаметром от 5 до 75 мм и трубок с внутренним диаметром от
^ до 50 мм с толщиной стенок от 1 мм (для малых диаметров) до 20 мм (для
больших диаметров). Из эбонита изготовляют моноблоки для аккумуляторов и
детали, стойкие к кислоте.
Стойкость к кислотам и щелочам. В кислотах, щелочах, органических
растворителях эбонит практически не растворяется, лишь набухает в бензоле,
сероуглероде и в некоторых других растворителях.
Эбонит используют в качестве облицовочного слоя, а также при гуммирова-
и в качестве промежуточного слоя, имеющего хорошую адгезию к металлам
и резине.
В табл. 6.1—6.4 приводятся различные марки резин, их характеристики
°°ласти применения.
5~~581 129

Таблица 6.4
Резины для диафрагм гидроаккумуляторов
Марка резины,
ГОСТ, ТУ
3508Н-1
В 14 Д ТУ 38
005 101—72
ИРП-1376
Композиция каучука
Хлоропреновый
каучук (наирит А)
Бутадиен - ннтриль-
ный каучук СКН-18
Этиленпропиленовый
каучук СКЭП
Применение, среда и температурный диапазон
Для диафрагм гидроаккумуляторов,
работающих в керосине,
трансформаторном масле и бензине при
температурах от —40 до +130° С, в масле
АМГ-10 — от —50 до 4-130° С и
маслах МК иМС-от —35 до +130°С,
в среде воздуха — от —30 до
+ 100° С и при 130° С
кратковременно при статической деформации
Применяется для изготовления
диафрагм гидроаккумуляторов,
работающих в среде воздуха, азота и
масла AM Г-10 при температурах от
—60 до +100° С
Для диафрагм и уплотнительных
деталей, работающих при
температурах от —55 до + 125° С в среде
масел и воздуха
6,2. Классы и группы резин
По техническим условиям резина, применяемая в авиационной
промышленности, подразделяется на 10 классов.
1-Й класс (группы А и Б). К группе А относятся резины мягкие и средней
твердости (марок 922, 1432, 2005, 1448 и др.), работающие при небольших
сжатиях в качестве уплотнителей в воде, воздухе и спирто-глицериновых смесях при
температурах от —30 до +80° С.
К группе Б относятся резины средней твердости (3827 и др.), работающие
в качестве профильных прокладок в воде и воздухе при температурах от —45
до +80° С.
2-й класс. К резинам 2-го класса относятся цветные резины средней
твердости (3853, 1Ж, 6Ж и др.), которые употребляются для прессовки концов
электропроводов.
3-й класс, (группы А—Д). К группе А относятся резины средней твердости
(3109, 2961 и др.). работающие в условиях значительного сжатия в среде бензина
и масла.
Группа Б включает твердые резины (4061, 551, 3465, 2542 и др.),
предназначенные в основном для работы в качестве прокладок и уплотнительных деталей
в условиях значительного трения в среде воздуха, бензина, керосина и масла.
В группу В входят масло-, бензостойкие резины средней твердости (3063
и др.), работающие в металлической арматуре.
К группе Г относятся резины (ВИАМ-103, ВИАМ-106 и др.), масло-,
бензостойкие и повышенной морозостойкости.
К группе Д относятся резины (3508 и др.) мягкие, высокой масло-, бензостой-
кости, работающие в качестве уплотнительных колец и диафрагм в условиях
небольших сжатий.
4-й класс. В него входят резины (2671, 2651, 2667, 3909 и др.) средней
твердости и повышенной морозостойкости, применяющиеся для изготовления
профилей уплотнения люков, дверей, остекления, в качестве неармированных
амортизаторов, прокладок и колец, работающих в среде воды, воздуха и спирто-глице-
риновой смеси. Их эксплуатируют при температурах от —40 до +80° С.
130

5-й класс (группы А и Б). В группу А входят резины (3949, 3701, 56 и др.)
средней твердости и твердые, предназначенные для работы в условиях сжатия
и растяжения в среде воды, воздуха и спирто-глицериновой смеси.
Группа Б включает резины (3701, 3311, ВИАМ-2 и др.) мягкие и особоэла-
стнчные, работающие в условиях растяжения и незначительного сжатия в той же
среде, что и группа А.
6-й класс. В него входят резины (1847, 2950, 2462 и др.) мягкие, средней
твердости и твердые, в основном предназначенные для работы как
амортизаторы в соединении с металлом.
7-й класс. К нему относятся резины (3491, 4094, 2696 и др.) большой
твердости, работающие в условиях большого сжатия в интервале температур от —30
до +80° С.
8-й класс. Объединяет резины теплостойкие, средней твердости (3687, 5168
и др.)т предназначенные в основном для работы в качестве прокладок для
горячей воды и пара. Они выдерживают нагрев до температуры +150° С.
9-й класс. Охватывает резины повышенной морозостойкости (В-14, 98-1,
4326-1, 4327, 4410 и Др.), работающие в условиях сжатия и трения в качестве
манжетов, колец и прокладок в интервале температур от —55 до +100° С
10-й класс (группы А, Б и В). К группе А относятся резины (3819, 3823с,
3824, 3826, 3834, 9722 и др.) масло-, бензостойкие, предназначенные для работы
в качестве прокладок и уплотнителей в среде воды, воздуха, бензина, керосина
и масла.
В группу Б входят резины высокой твердости (3825, 4004, 4008 и др.),
работающие в среде воды, воздуха, бензина, керосина и масла.
Группа В объединяет резины масло-, бензостойкие с пробковым
наполнителем для работы в качестве прокладок в среде воды, керосина и т. п.
6.3. Резиновые рукава высокого давления
с металлическими оплетками
Резиновые рукава высокого давления (ГОСТ 6286—73) оплеточной
конструкции, неармированные с металлическими оплетками, применяют в качестве
гибких трубопроводов для подачи под высоким давлением жидкостей. Рукава
работоспособны в районах умеренного и тропического климатов, а также в
северных районах при температурах до минус 60° С.
6.3Л. Типы, основные размеры и параметры
Группы рукавов. Рукава в зависимости от разрывного усилия применяемой
проволоки изготовляют трех групп: А, Б и В.
Рукава А изготовляют с применением проволоки с разрывным усилием не
менее I47H;
Рукава Б изготовляют с применением проволоки с разрывным усилием не
менее I75H;
Рукава В изготовляют с применением проволоки с разрывным усилием не
менее 200Н.
Типы рукавов. Рукава каждой группы в зависимости от конструкции
изготовляют следующих типов:
I — с одной металлической оплеткой;
II — с двумя металлическими оплетками;
III — с тремя металлическими оплетками.
Основные размеры, масса и радиус рукавов даны в табл. 6.5, а
максимальное рабочее давление — в табл. 6.6.
Условное обозначение рукавов. Рукава типа I, изготовленные с применением
латунированной проволоки с внутренним диаметром 12 мм, рабочим статическим
давлением ]350 Н/см3 (135 кгс/см2) и рабочим динамическим давлением
800 Н/см£ (80 кгс/см2), работоспособны в районах с тропическим климатом (Т).
Их обозначают так: рукав I Л-12-135/80-Т, ГОСТ 6286—73.
■Б*
131

~ Таблица 6.5
to
Основные размеры рукавов, внутренние, наружные диаметры и радиусы из1ибов
Внутренний
диаметр, мм
4,0±0,3
6,0±0,3
8.018;»
io,oi°0;i
to f)+°>5
16,OiO,5
20,OiO,5
25,OiO,5
32,OiO,5
50,OiO,8
Наружный дйамсгр, мм
Тип I
Тип II
Тин III
14,5±1
16,5±1
18,Oil
20,5±1
22,5±1
+1,5
27,5Ц
32,51}
Н,б
+1,6
37,oi;
42,0i2
38,OiO,5 50,0±2
62,0 Jc2
17,Oil
19,Oil
I9,5il
21,5±1
21,Oil 24,Oil
23,Oil
25,Oil
29,Oil
34,Oil'5
39,Oi1^5
46,0i2
52,0i2
64,0i2
26,5il
29,OiJ'5
34, Oi1^5
39,0i2
46,0i2
53,0i2
60,0±2
73,0 ±2
Наружный диаметр но верхней
металлической сшлетке, мм
Тип I
Ти1г II
11,2±0,б
12,8±0,6
14,OiO,6
16,OiO,б
18,OiO,7
22,OiO,7
2Ь,OiO,7
31,OiO,8
33,OiO,8
44,OiO,8
56,0i1,25
12,8i0,6
14,OiO,6
I6,6i0,6
I8,6i0,6
20,6i0,7
24,6-H0,7
34,OiO,8
45,6i0,8
47,OiO,8
59,0± 1,25
Tun Ш
29,OiO,7 34,2i0,7
14,6i0,6
16,0±0,6
18,OiO,6
21,2i0,6
23,8i0,7
29,OiO,7
38,6i0,8
45,6i0,8
51,6i0,8
67,0 ±1,25
Минимальный радиус изгиба, мм
Тип I
50,0
60,0
80,0
80,0
100,0
120,0
150,0
170,0
200,0
250,0
300,0
Тип II
Тип Ш
60
80
70
90 :
110
130
170
200
240
280
320
370
100
115
130
180
205
240
300
400
500
630
со
•о я
«< о
w да
в>
5*3
о о
о ©к
Я " №
Хъод
|° =
8а_
•о а я
2 5 ю
£ ST
oi ,2 ж
го =
о я
]=1 а Ж
S*
я ffil
СО £ (В
a g 2
Я ГО
а "о
я °
а н
я го <л
О Ov
»= 3
м п* а
•о год
Е * р
*° ° «
00 Я Ш
о го а
п ^
«S
tl О -S
я н
» g a
«5*
СЛ (Ok— Cn
О 00 (О О
ООоО
О OOLL ^
<Л Ч
Ю О
I о
^J О
о ^>о
T3
to
ел и
Co~ ел to
о ^ о
Н-1+оЗ
со —о м
О f->rr н
оо :z n
1+ 1+-° *
о gpS
.Sg§E
о ооо^
ооч s
Н- °^>
go
Оо
1+1+
ело
оо
оо
1+1+
то
I++
о о
- о
ел ел о Ф».
о оосл
о ооо
Н- f+1+4-
00 гО и— I—i
ор'оо
о
"I
о
го
•о ^э
to ^
St ?;
О Сэ
3 W
to аэ
S
о а
о
ч
о
и
ti
гь
«
о
"I
о
о
я
S
.с
о?
п
я
о
я я
s S
н я
о
я
я
о
W Ч
■ Яс
N3 Я
ел w
00
о
о
о
я
ел о
со.
о»
НТО
чЛ
ет)
00 Ы
°
^0 О
ооо
■ я
о
о
о
о\
я
о
"1
о
PJ
я«
о
to
я«
я
о
-1
о
п
№
аз
о
^о
to
о
^**
СО U
ел
о я
" to
Н о
к
о
о
•а
to
К*
о
я
to
и
ТЗ
я
я
(Г
to
со
S
to
ч
о
2
СЛ
о
6о
00
60
to
о
ел
N?
ОС
о>
»—1
Си
О
00 Ю
о ел
о о
4^ 4ь
О О
О О
О Cjt
ел о
о о
со ел
О Сл
о о
tO C71
О О
о о
, 1
о со
о о
о о
1—*
ОО CD
Сл О
о о
^1 1 L
Ог О
о о
о о
>—> 1—
Oi н-
Сл Oi
о о
1—> 1—'
со ю
о о
о о
to
о
о
о
KJ
СЛ
о
4^
О
о
Сл
О
О
со
о
о
съ
О
о
1—1
о -^
О Ol
о о
1—■
ю
Сл
о
to
о
о
1—1
ел
о
о
1—1
о
о
о
1—> 1—1
О4- Ю
Ot Ol
о о
м
о
о
1—*
со
о
о
К? н-
>— Oi
ел о
о о
ТС и-
Ol -^
о о
о о 1
ю
со
о
о
К—
00
о
о
00
о
о
о
СО
о
о
Сл
О
о
Oi
Сл
О
(—'
О ^*J
Сл о
о о
к—1
ю <о
о о
о о
1—> к—
Ol 1—
о о
о о
b—1 1—1
"^ t—'
Сл Сл
о о
J—^ V—'
CD Oi
о о
о о
ю ^
Ol ^1
о о
о о
ьо >—
^0 СО
Oi О
о о
00 1—
о со
о о
о о
00 to
Oi —
о о
о
Со
Сл
КЗ
о
о
СО
Oi
о
Со
о
о
Oi Ф*
О Сл
о о
^ с^
Сл Oi
о о
__1
о
о
о
<1
о
о
^_
ьэ со
О Сл
о о
t~" 1—1
со о
о о
о о
1~-1
Oi
о
о
I-—
1—*
о
о
|^_1
со
о
о
>—1
ю
Сл
о
ю
о
о
►—'
^
о
о
Ю I—1
СО Сл
о о
о о
W
01
о
о
СО
о
о
Oi Ot КО "Ч
О Oi | О Oi
о о I о о
»-~L
СО СО
О Сл
О О
1—1 b—'
с; ►—
О о
о о
1—1 1—1
со ю
о о
о о
ю »—
О Сл
о о
о о
tO н-
Oi СТ,
О Сл
о о
ю
^1
о
о
1—'
СО
о
о
со ю
ю о
о о
о о
СО Ю
Со ►—
о о
о о
со
Ol
о
о
СО
Oi
с
ст. *^
о о
о о
1—1
ю со
о о
о о
►—' »—*
S Ш
о о
ЬО |—
о со
о о
о о
Ю
1-ГО 4*
о о
о о
Ю н-
со со
О Ol
о о
СО к—
к- со
о о
о о
СО Ю
ГО (О
о о
о о
СО Ю
Oi k^
о о
о о
^. ю
о сл
О Oi
о о
к^
Сл
О
ю
Oi
о
к^ ОО
О Сл
о о
Oi Oi
О Сл
О О
to <»
о о
о о
1^1
ю
о
о
СО
ОТ
о
1—^
кР* СО
о о
о о
,_*
СЛ
о
о
к-*
ю
о
о
ND Н-*
о со
о ел
о о
| ТО ►—■ 1
Ю rfb
О Oi
О О
to »—
^ о
О Oi
о о
то *—
^ 00
о о
о о
00
о
о
о
ОО О: Сл
От | О Oi
О I О О
СО
о
О
со
Ol
О
1 ^
кй-
о
о
к—*
ю
о
о
Ю н-
О 00
о о
о о
to
ю
о
о
к—
к£.
СЛ
о
то
к^
о
о
t—*
00
о
о
СО ■—'
О СО
О СЛ
о о
СО Ю I СО
1—1 м Ot
о о о
о о I о
ТО( 00 tO
Ю -О kfi
Oi О О
о о о
о
о
Внутренний
диаметр
рукава, мм
Н
я
н
я
я
S
к+^
о
о 1
^9 ^
о о
о о
»—'
to ^>
О Qi
о о
к—1 к—'
& #*
о о
о о
Ю к-^
СО Ol
о о
о о
Ю к—
Ol Ol
О Oi
о о
to to
О) н-
о о
о о
со to
о* ю
о сл
о о
СО
•ы
о
о
to
^
о
о
4^ tO
О Ol
О О
о о
^ СО
СО О
о -°
о * о
Ot
о
о
о
я
Н
S
я
я:
•с
С71
tari
Ы
(В
to
о
а3
ta to
a w
а п
пз S
я to
« c
n x
ж о
О Л
ГС
тз
№ р
я о
rt ^
S ]а
о
rt
о о
OS ft
тс
р
to
то
ь
ч
«ft
■ bj
м ft
ч
я
о
со
to
ь
to
от

Разнотолщинность рукавов. Разнотолщность стенок рукавов типа I должна
быть не более 1 мм, типа II — не более 1,5 мм и типа III—не более 2 мм.
Минимальная толщина внутреннего резинового слоя рукавов с внутренним
диаметром до 16 мм включительно должна быть не менее 1,5 мм от 16 до 20 мм —
не менее 2 мм, свыше 20 мм — не менее 2,2 мм.
Разнотолщинность внутреннего резинового слоя рукавов с внутренним
диаметром до 16 мм включительно должна быть не более 0,3 мм, свыше 16 мм — не
более 0,5 мм,
6.3.2. Технические требования на поставку
Конструкция рукава. Рукава должны состоять из внутреннего резинового
слоя, металлических оплеток, промежуточных и наружных резиновых слоев.
Налнчие и количество нитяных оплеток определяется соответствующей
технической документацией, утвержденной в установленном порядке.
Морозостойкость. В зависимости от климатических условий рукава должны
быть работоспособны при следующих температурах окружающего воздуха: в
условиях умеренного и тропического климата от —50 до +70 °С; в условиях
Крайнего Севера от —60 до +70° С.
Рукава должны быть работоспособными в рабочих средах при температурах:
в бензине — от —50 до +25° С; в керосине, дизельном топливе, масле на
нефтяной основе — от —50 до 4-100° С; в воде — до -Ь100° С.
Примечание. Применение новых сред, а также введение в среды легирующих
присадков должны быть согласованы с изготовлением рукавов.
Рукава, предназначенные для поставки в страны с тропическим климатом, должны
соответствовать ГОСТ Г5152—69.
Прочность и герметичность. Рукава должны: быть герметичными при
гидравлическом давлении, равном 1,25Р, где Р—максимальное статическое рабочее
давление; иметь не менее чем трехкратный запас прочности при разрыве
гидравлическим давлением для статических условий работы и не менее чем пятикратный
для динамических условий работы.
Отклонение от перпендикулярности торца к оси рукава не должно
превышать 5°, а прочность связи верхней металлической оплетки из латунированной
Таблица 67
Физико-механические показатели рукавов
Наименование показателей
Предел прочности при
разрыве, Н/см2, не менее
Относительное удлинение
при разрыве, %, не менее
Относительное остаточное
удлинение» \%, не менее
Коэффициент старения по
относительному удлинению
при 70° С в течение 144 ч,
не менее
Твердость по прибору
ТМ-2
Температура хрупкости,
е С, не выше
Нормы для резины
внутреннего
резинового
слоя
800
470
12
0,65
55—70
Минус 50
наружного
резинового
слоя
900
250
12
0,70
55-70
Минус 55
Методы испытанна
По ГОСТ 270—64 (об^
разец типа А, толщина»
20±0,3 мм)
То же
»
По ГОСТ 9024—74
» ГОСТ 263—53
» ГОСТ 7912—74
134

проволоки со слоями, находящимися над ней, должна быть не менее 20 Н/см
ширины образца.
По физико-механическим показателям резина, применяемая для изготовления
рукавов, должна соответствовать нормам, указанным в табл. 6.7.
Изменение наружного диаметра рукава при минимально допустимом радиусе
изгиба не должно быть более 10% фактического наружного диаметра рукава.
Стойкость и набухание. Рукава должны быть маслобензостойкими, т. е.
изменение массы внутреннего резинового слоя при испытании на набухание в смеси
75 вес. ч. бензина и 25 вес. ч. бензола в течение 24 ч при 20dz5° С должно быть
не. более 45%.
Показатели исправности рукава. Поверхность внутреннего резинового слоя
должна быть гладкой, без складок, пористости, пузырей и трещин, но допуска-
ются отпечатки от дорнов и талька. Поверхность наружного резинового слоя
должна быть без пузырей, отслоений, пролежней глубиной более 0,5 мм,
оголенных участков оплетки и других дефектов, влияющих на эксплуатационные
качества рукавов, но допускается наличие ворса, отпечатки кипра и складок от
винтовочной ткани. В металлических оплетках не должно быть обрывов, петлей
и следов коррозии.
6.3.3. Правила приемки
Рукава поставляют партиями одной группы, одного типоразмера в количестве
не более 1000 м, оформленные одним документом о качестве. При контроле
соответствия качества партии рукавов ТУ проверяются:
конструкция, внешний вид и размеры (кроме наружного диаметра верхней
металлической оплетки)—все 100% рукавов;
наружный диаметр верхней металлической оплетки — два рукава от партии;
герметичность при испытании гидравлическим давлением—2% рукавов от
партии, но не менее двух рукавов;
прочность при разрыве гидравлическим давлением — по два образца, взятых
от двух рукавов;
отклонение от перпендикулярности торца к оси рукава —два рукава;
прочность связи слоев с верхней металлической оплеткой — по три образца,
взятых от двух рукавов;
увеличение диаметра верхней металлической оплетки (распушевание) при
■снятии наружного резинового слоя — два рукава;
стойкость к набуханию — по два образца, взятых от двух рукавов;
изменение наружного диаметра рукава при минимальном допустимом радиусе
изгиба — два рукава;
состояние внутренней поверхности — по три образца, взятых от трех
рукавов.
Результаты испытаний, кроме испытаний на герметичность, являются
окончательными и распространяются на всю партию.
6.3.4, Способы и методы испытания
Размеры элементов рукавов контролируют измерительными приборами,
обеспечивающими заданную точность измерений: штангенциркулем по ГОСТ 166—73f
толщиномером по ГОСТ 11358—74, измерительной линейкой по ГОСТ 427—56.
Для измерения наружного диаметра верхней металлической оплетки на
расстоянии не менее 2,5dBH от конца рукава по окружности срезают слои,
находящиеся над оплеткой в виде кольца шириной 8—10 мм и проводят измерения
штангенциркулем.
Внутренний диаметр рукава измеряют цилиндрическими калибрами на
расстоянии 50 мм от конца рукава. Длину рукава определяют метром или рулеткой.
Определение морозостойкости. Для определения морозостойкости от рукава
отрезают образец не менее 5R, где R — минимально допустимый радиус изгиба.
135

/f-/f
Рис. 6.5. Эскиз приспособления для
определения изменения наружного
диаметра рукава при изгибе до
минимального допустимого радиуса
Помещают его на 4 ч в холодильную
камеру. В ней образец выдерживают при
температуре, указанной в технических
требованиях на поставку (см. выше).
По истечении 4 ч образец, не
вынимая из холодильной камеры, изгибают
на 180° 2 раза в противоположном
направлении вокруг оправки
диаметром 2R.
После замораживания и изгиба на
внутренней и наружной поверхностях
^ образца не должно быть трещин. Для
осмотра внутренней поверхности образец
разрезают вдоль оси.
Испытание на герметичность. При
испытании рукавов на герметичность
один конец рукава присоединяют к
гидравлическому насосу, другой закрывают
заглушкой со спускным краном. Затем
при "открытом* спускном кране рукав
медленно наполняют испытательной
жидкостью до полного удаления из него воздуха. После этого кран закрывают и
постепенно повышают давление до испытательного, которое поддерживают в
течение 5 мин. При этом на рукаве не должно быть разрывов, просачивания жидкости
в виде росы и местных вздутий.
В качестве испытательной жидкости применяют керосин, бензин, дизельное
топливо, масло на нефтяной основе и некоторые другие жидкости.
Проверка прочности. Для определения прочности рукавов при испытании
гидравлическим давлением рукав длиной 800—1000 мм испытывают так же, как
на герметичность, и доводят давление до ЗР, где Р — максимальное статическое
рабочее давление.
Изменение наружного диаметра рукава при изгибе до минимально
допустимого радиуса определяют, изгибая рукав без подачи давления, на
приспособлении, схема которого приведена на рис. 6.5.
Изменение наружного диаметра рукава при изгибе X вычисляют по следую
щей формуле:
X =
(D— О)ХЮ0
D
где D —наружный диаметр рукава до изгиба, мм; О —величина наименьшей ос?
эллипса рукава при изгибе» мм.
Изменение массы внутреннего резинового слоя при испытании на набухание
определяют по ГОСТ 9.030—74 на образцах резины внутреннего слоя,
отслоенного от рукава и тщательно зачищенного от клея и нитей.
Диаметр проволоки, применяемой для изготовления рукавов, определяют с
точностью до 0.01 мм в двух взаимно перпендикулярных направлениях одного
сечения проволоки.
Состояние рукава. Состояние внутренней поверхности рукава проверяют
осмотром образцов рукава длиной не менее 300 мм, разрезанного вдоль оси.
Металлическую оплетку, конструкцию и внешний вид наружной поверхност
рукавов проверяют осмотром. Не должно быть порывов проволоки и резиново
слоя.
6.3.5. Маркировка, упаковка, транспортирование
и хранение
Маркировка. На каждом рукаве по всей длине несмываемой белой краск»
наносится четкая маркировка с указанием:
наименования или товарного знака предприятия-изготовителя и типа рукав
внутреннего диаметра;
136

рабочего давления (статического и динамического);
месяца и года изготовления;
буквы «Л» при применении латунированной проволоки;
обозначения стандарта (ГОСТа).
Кроме того, на каждом рукаве ставится штамп технического контроля.
Примечания 1. Рукава, предназначенные для работы в условиях тропического
климата, маркируют в соответствии с ГОСТ 15152—69. 2. Рукава, предназначенные для
эксплуатации в условиях Крайнего Севера, маркируют в соответствии с ГОСТ 14892—69
{приложение 4) краской зеленого цвета.
Упаковка рукавов. Рукава связывают в пачки или бухты с радиусом изгиба
не менее минимально допустимого и упаковывают в фанерные или деревянные
ящики. По согласованию с потребителем допускается упаковка рукавов в мягкую
тару.
Транспортную тару маркируют по ГОСТ 14192—71 с нанесением следующих
дополнительных обозначений: наименования изделия; группы, типа и размера
рукавов; количества изделий; номера партий, стандарта (ГОСТа).
Предприятие-изготозитель должно сопровождать каждую партию рукавов
документом, удостоверяющим их качество, который вкладывают в
полиэтиленовом мешке в одно из тарных мест. В этом случае к маркировке тарного места
добавляют надпись «Документ здесь».
Хранение рукавов. Рукава рекомендуется хранить в помещении в
расправленном виде при температуре от 0 до +25° С на расстоянии не менее 1 м от
тег мои злу чающих приборов. Рукава должны быть предохранены от действия
масел, бензина, керосина, их паров и других веществ, разрушающих резину,
текстильные элементы и вызывающих коррозию металлической оплетки.
Нельзя хранить рукава под давлением, вблизи работающего
радиоэлектронного и другого оборудования, способного выделять озон, а также искусственных
источников СБета, выделяющих ультрафиолетовые лучи.
6.3.6, Гарантия изготовителя рукавов
Изготовитель гарантирует соответствие рукавов требованиям ГОСТ 6586^-73
при соблюдении потребителем условий хранения и эксплуатации. Гарантийный
срок хранения рукавов — один год с момента изготовления, а гарантийный срок
эксплуатации рукавов в установленных ГОСТом средах — два года с момента
ввода их в эксплуатацию.
6.4. Мягкие топливные баки
Мягкие топливные баки применяются на многих типах самолетов и
вертолетов и помещаются в специальные отсеки — контейнеры. Существуют несколько
разновидностей конструкций (по комбинации слоев резины) топливных баков.
Устройство мягких баков. Примерное расположение слоев мягкого
топливного бака: первый слой, соприкасающийся с топливом, — топливостойкая резина; на
резину накладывается слой из прорезиненной ткани АКХР или плащ-палатка.
Резиновые баки могут быть в нижней части на 2/з высоты стенок прстскти-
рованными. Тогда на керосиностойкуго резину приклеивается 1—2 слоя
набухающей губчатой резины, а затем наружный слой — прорезиненная плащ-палатка.
6.5. Рукава резиновые напорные с нитяными оплетками
Рукава резиновые напорные с нитяными оплетками (без проволочных
спиралей) применяют в качестве гибких соединительных трубопроводов для
гидравлических, воздушных, топливных, масляных и других систем.
137

6,5.1. Основные размеры
Основные размеры (внутренний и наружный диаметры), количество оплеток
и максимальное рабочее давление рукавов указаны в табл. 6.8.
Таблица 6.8
Внутренние и наружные диаметры, количество оплеток и рабочее давление
Внутренний
диаметр, мм
Рабочее давление, Н/см*
150
Наружный
диаметр, мм
(количество
оплеток)
300
Наружный
диаметр, мм
(количество
оплеток)
500
Наружный
диаметр, мм
(количество
оплеток)
700
Наружный
диаметр, мм
(количество
оплеток)
1000
Наружный
диаметр, мм
(количество-
оплеток)
11,0+1(1)
13,0 + 1 (1)
15,5+1(1)
17,5+1(1)
20,0 + 1(1)
22,5+1(1)
25,0 + 1(1)
27,5 + 1(1)
29,5 + 1(1)
32р0±1,5(
34,5±1,5(
38,0 + 1,5(
40,0±1,5<
42,0±1,5<
48,5+2(2)
51,5+2(2)
54,5+2(2)
56,5+2(2)
59,0+2(2)
62,0+2(2)
64,0+2(2)
1)
1)
1)
1)
1)
12,
16,
19,
21,
24,
28,
30,
33,
35,
37
40
0 +
о±
о±
о +
0 +
5 +
5 +
5 +
5 +
5 +
5+
1(0
1(2)
1(2)
1(2)
Ц2)
1(3)
1,5(3)
1,5(3)
1*5(3)
1,5(3)
1,5 (3)
13,
17,
19,
21,
25
28,
31,
4+0,3
Ь±0,3
8+0,3
10+0,5
12+0,5
14+0,5
16+0,5
18+0,5
20+0,5
22+0,5
25+0,5
28+0,5
30+0,5
32+0,5
35 + 0,5
38+0,5
40+0,5
42+0,8
45+0,8
48+0,8
50+0,8
Примечание. В скобках показано количество оплеток.
И,
13,
16,
18,
22,
25,
28,
30,
32,
34,
38,
44
46,
18,
5+1
5 + 1
0 + 1
0 + 1
0 + 1
0 + 1
0 + 1
5 + 1
5+1
5 + 1
0 + 1
5 + 1
5+1
5 + 1
(1)
(1)
(1)
(1)
(2)
(2)
(2)
,5(2)
,5(2)
>5(2)
,5(2)
,5(3)
,5(3)
.5(3)
0+1
5 + 1
5 + 1
5+1
5+1
5+1
5+1
(2)
(2)
(2)
(2)
(3)
(3)
,5(3)
17,5±1,5(3)
19,5+1,5(3)
21,5+1,5(3)
24,0 + 1,5(3)
Условное обозначение рукавов. Пример условного обозначения рукавов с
внутренним диаметром 4 мм на рабочее давление 150 Н/смэ (15 кгс/см2):
«Рукав 4-15».
Длины рукавов. Рукава поставляются следующих номинальных длин: 400,
450, 500 мм с допуском ±5 мм; 550, 600, 650, 700, 750, 800, 900, 1000 мм с
допуском ± 10 мм; 1100, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2200 мм с допуском ± 20 мм;
2500, 2800, 3200, 3500, 4000 и 4200 мм с допуском ±30 мм.
Примечание. По соглашению сторон допускается поставка рукавов других дли»
или общим метражом.
Минимальная толщина внутреннего резинового слоя рукавов:
для рукавов, рассчитанных на рабочее давление до 150 Н/см2 — не менее
1,2 мм; для рукавов, рассчитанных на рабочее давление свыше 150 Н/см2,— не
менее 1,5 мм.
Разнотолщинность внутреннего резинового слоя камеры рукавов с
внутренним диаметром до 16 мм включительно должна быть не более 0,3 мм, а свыше
16 мм, — не более 0,5 мм. Разнотолщинность стенок рукавов с внутренним
диаметром до 16 мм включительно должна быть не более 0,5 мм, а свыше 16 см —
не более 1 мм.
138
Радиус изгиба. Минимальный допустимый радиус изгиба рукавов с
внутренним диаметром до 25 мм включительно должен бьпь равен 8d, а свыше 25 мм —
\0d (d — внутренний диаметр рукава).
Изменение наружного диаметра рукавов при изгибе до минимально
допустимого радиуса изгиба должно составлять не более 10% от фактического
наружного диаметра рукава.
6.5.2. Технические условия
Устройство рукавов. Рукава должны состоять из внутреннего резинового
слоя, нитяных оплеток, промежуточных слоев из резины или пасты и наружного
резинового слоя. Поверхность внутреннего резинового слоя рукавов должна
быть ровной, без укладок, пористости, пузырей и трещин. Отпечатки от дорна
и талька дефектами не считаются.
Бездефектность рукавов. На внешней поверхности рукавов не должно быть
пузырен, оголенных участков, вмятин, искажающих цилиндрическую форму
рукавов.
Вмятины, пролежни и эллипс б пределах допускаемых отклонений по
наружному диаметру, а также наличие кипра и складок от бинтовочной ткани
дефектами не считаются.
Герметичность и рабочая среда. Рукава должны быть герметичными и
работать в следующих средах и при температурах, указанных в табл. 6.9.
Таблица 6.9
Температура рабочей и окружающей среды и рабочая среда герметичных рукавов
Рабочая среда
Топливо
Масло и
гидравлические жидкости
Температура
рабочей среды,
От —50
до +70
От —50
до +100

Окружающая
температура
От
-50
До
+70
Рабочая среда
Воздух
Вода
Темперагура
рабочей среды,
От —50
до +60
От 0 до +100
£ а га
О э ~о
Примечание. Рукава должны выдерживать испытание на герметичность
гидравлическим давлением, равным 1,25Р и воздушным—IP (P ~- максимальное рабочее
давление).
Запас прочности и физико-механические показатели. Рукава должны иметь
не менее чем трехкратный запас прочности (ЗР).
Прочность связи при отслоении внутреннего резинового слоя от оплетки
должна быть не менее 15 Н/см, а концы рукавов должны выдерживать без
разрыва растяжение в радиальном направлении до 105% от действительного
размера внутреннего диаметра рукава.
Физико-механические показатели резины, применяемой для изготовления
рукавов, приводятся в табл. 6.10.
6.5.3. Контроль и способы испытаний
Внешний вид рукавов и конструкцию проверяют осмотром. Диаметры
рукавов и их толщину проверяют с помощью штангенциркуля или измерительных
калибров, длину—метром или рулеткой. Изменение наружного диаметра рукава
при изгибе до минимально допустимого радиуса R находят путем изгиба рукава
139

Таблица 6.10
Физико-механические показатели резины для рукавов
Наименование показателей
Норма
Предел прочности при разрыве, Н/см2, не менее
Относительное удлинение, %, не менее
Остаточное удлинение после разрыва, %, не более
Коэффициент старения по относительному удлинению при
температуре 70°С в течение 144 ч, не менее
Твердость по ТШМ-2
Температура хрупкости, °С, не ниже
Изменение массы при испытании на набухание в жидкостях
в течение 24 ч в смеси 75% (по объему) бензина «Галоша»
(ГОСТ 443—56) и 25% бензола (ГОСТ 8448—61) при
температуре 204:5° С, %, не более
800
200
12
0,65
6-14
-50
+40
с помощью приспособления. Точки А и В (см. рис. 6.5) должны находиться на
одной линии.
Расстояние между этими точками по дуге должно быть равным 3,14 (P+DJ2).
Диаметр D втулки не должен превышать максимально возможного
наружного диаметра рукава. Диаметр измеряют в середине дуги в горизонтальном
и вертикальном направлениях.
Величину изменения диаметра рукава X вычисляют по формуле
X =
Da
100%,
где £>о — наружный диаметр рукава до изгиба, мм; D\ — наружный диаметр
изогнутого рукава, мм.
Герметичность рукавов гидравлическим давлением проверяют следующим
образом: один конец рукава присоединяют к гидравлическому насосу, другой
закрывают заглушкой со спускным краном. При открытом спускном кране рукав
медленно наполняют жидкостью до полного удаления из него воздуха, после
чего кран закрывают и постепенно повышают давление до испытательного.
Давление поддерживают в течение 3 мин, при этом на рукаве не должно
наблюдаться разрывов, просачивания жидкости в виде росы и местных вздутий. Для
определения разрьшюй прочности давление доводят до разрушения рукава.
В качестве жидкости при испытании используют: керосин, масло, воду или спнрто-
глицериновую смесь.
Герметичность рукавов воздушным давлением проверяют так: один конец
рукава заглушают пробкой, другой присоединяют к воздушной магистрали Затем
весь рукав погружают в ванну с водой и в рукав подают воздух под давлением,
равным IP. Давление поддерживают в течение 10 мин. За это время на
поверхности рукава не должно быть заметного выделения пузырьков воздуха или
других признаков негерметичности. Выделение межслойного воздуха в виде мелких
пузырьков, не вызывающее падения давления по манометру, дефектом рукава не
считается.
Коэффициент старения резины определяет ГОСТ 269—66 по относительному
удлинению. Время выдержки в термостате при температуре 70° С —144 ч.
Морозостойкость рукавов проверяют следующим путем: отрезки рукавов
(длиной не менее трех радиусов изгиба) помещают в холодильную камеру и
выдерживают при температуре минус 50е С не менее 4 ч. После этого каждый рукав
(не вынимая из камеры) изтбают на 180° 2 раза в противоположном
направлении вокруг оправки диаметром 2R (R —минимально допустимый радиус рукава).
При этом после замораживания и изгиба на внутренней и наружной поверхности
рукавов не должно быть трещин.
140

6.5.4. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
Маркировка рукавов. Каждый рукав должен иметь четкую маркировку,
нанесенную белой краской, устойчивой к рабочим средам. Маркировка наносится
по всей длине рукава в виде сплошной полосы. Например, маркировка
ЛРТИ-4-15-Х1-63-125 обозначает: ЛРТИ — предприятие-поставщик; 4
—внутренний диаметр рукава; 15 — рабочее давление (кгс/сма); XI-63 — месяц и год
изготовления; 125 — номер партии.
На рукавах допускаются и дополнительные обозначения.
Упаковка и транспортирование рукавов. Короткие рукава упаковывают в
деревянные или фанерные ящики, а рукава длиной более 2,2 м разрешается
свертывать в бухты. При транспортировании рукавов в железнодорожных
контейнерах и внутригородским транспортом рукава допускается отправлять
перевязанными в бухты или связи и упакованными в мягкую тару.
Сопровождающие документы. Каждая партия рукавов сопровождается
документом, подтверждающим соответствие рукавов требованиям ГОСТа.
Документ должен содержать: наименование предприятия-поставщика,
наименование рукавов, их внутренний диаметр, рабочее давление и номер партии,
общую длину, количество и дату выпуска рукавов, результаты проведенных
испытаний или подтверждение о соответствии рукавов требованиям ГОСТа, номер
ГОСТа.
Ящик, в который вкладывают документ, должен иметь надпись: «Документ
здесь».
Хранение рукавов. Рукава защищают от действия солнечных лучей и хранят
в расправленном виде в помещении при температуре от 0-до -Ь25°С.
При хранении рукава должны находиться на расстоянии не менее одного
метра от отопительных приборов и не должны подвергаться действию масел,
бензина, керосина и других разрушающих резину веществ.
Гарантия изготовителя. Рукава должны быть приняты техническим
контролем предприятия-изготовителя. Изготовитель должен гарантировать
соответствие рукавов требованиям ГОСТ 10362—63 при соблюдении потребителем
условий эксплуатации и хранения.
Гарантийный срок хранения рукавов 12 мес с момента изготовления, а
эксплуатации— 24 мес с момента ввода рукавов в эксплуатацию.
6.6. Рукава резинотканевые спиральные напорновсасывающие
для жидких топлив и масел
Рукава резинотканевые спиральные напорновсасывающие для жидких
топлив и масел применяются в качестве гибких трубопроводов для перекачки
бензина, керосина, дизельного топлива и масел как под давлением, так и под
вакуумом.
6.6.1. Основные параметры и размеры
Устройство рукавов. Рукава состоят из следующих элементов: внутренней
проволочной спирали из стальной оцинкованной проволоки,
внутренней прорезиненной тканевой прокладки из рукавной ткани «Р-2» и «Р-3»,
внутреннего резинового слоя, одной или нескольких прорезиненных тканевых
прокладок, резинового слоя, наружной прорезиненной тканевой прокладки и наружной
проволочной спирали из стальной оцинкованной проволоки.
На конце рукава предусмотрены резинотканевые манжеты (без спирали)
для присоединения его к металлической арматуре. Концы наружной проволочной
спирали на расстоянии 150—200 мм от манжетов закрыты тканевой обкладкой.
Группы рукавов. По показателю термостойкости рукава выпускают двух
групп — I и II.
Размеры рукавов. Размеры рукава и его элементы соответствуют размерам,
указанным в табл. 6.11.
141

Таблица 6.11
Размеры рукавов и ткани для прокладок
Внутренний
диаметр, мм
25±1
32±1
38±1
50±1,5
65±2,0
75±2,0
Длина
манжета,
мм
100 ± 15
100 ±15
100 ±15
150 ±15
150 ± 15
150 ±15
Минимальная
толщина
резиновых
слоев
внутреннего и
промежуточного, мм
1,5-0,9
1,5—0,9
1,8-0,9
1,8-0,9
1,8-0.9
1,8—0,9
Диаметр проволоки
для спирали
внутренней,
мм
2,5—3,0
2,5-3,0
2,5-3,0
3,0—3,5
3,0—3,5
3,0—3,5
наружной,
мм
2,0—2,5
2,0-2,5
2,0-2,5
2,0-2,5
2,0-2,5
2.0-2,5

Минимальный радиус
рукава при

свертывании п круг,
мм
300
300
300
400
500
500
Рекомендуемое
количество
тканевых
прокладок для
ткани
,Р-2"
3
3
4
4
4
5
„р-з-
3
3
3
3
4
4
Примечания ]. Разностейность в торцовой части манжет не допускается более
3 мм для рукавов диаметром 25, 32 н 38 мм и более 5 мм для рукавов диаметром 50, 65
и 75 мм. 2. Номинальная длина рукава с манжетами оговаривается потребителями при
заказе, согласовывается с заводом-изготовителем рукавов н может быть не более 18 м,
допускаемое отклонение для длин до 3 м включительно ±100 мм; для длины более 3 м —
±300 мм. 3. Шаг наружной спирали для диаметров 25, 32 и 38 мм — 15—20 мм, для
диаметров 50, 65 и 75 мм-20—25 мм. 4. Максимально допустимая масса 1 м рукава
диаметрами: 25 мм —1,7 кг; 32 мм — 2.1 кг; 38 мм —2,4 кг; 50 мм —3,0 кг; 65 мм — 3,8 кг;
75 мм — 4,5 кг.
Условное обозначение рукавов. Рукава группы II с внутренним диаметром
25 мм с морозостойкостью —45° С зашифровываются так: «рукав II 0 25».
6.6.2. Технические условия
Рукава должны выдерживать: рабочее давление в 50 Н/см2; испытательное
гидравлическое давление в 100 Н/см2; разрывное давление в 150 Н/см2.
Физико-механические показатели. Резиновые слои в рукаве должны быть
однородными в разрезе, без трещин, пустот, губчатости и соответствовать
показателям, указанным в табл. 6.12.
Ткань, применяемая для рукавов, должна соответствовать показателям,
указанным в табл. 6.13.
Оцинкованная проволока, идущая для изготовления внутренней и наружной
спирали рукава, должна соответствовать ГОСТ 3282—46 с дополнительной
оцинковкой.
Концы рукавов (манжеты) должны выдерживать без разрыва растяжение
в радиальном направлении до 105% внутреннего диаметра рукава.
Нагрузка и работоспособность. Рукава должны выдерживать испытание на
нагрузку в 800 Н на 100 мм ширины рукава. При этом деформация по
наружному диаметру не должна превышать 5%. Рукава должны также сохранять
работоспособность в интервалах температур: группа 1^от —30 до 4-60° С;
группа II —от —45 до +80° С.
Отклонения по показателям внешнего вида, не влияющие на
эксплуатационные качества рукавов, указаны в табл. 6.14.
Обязательства завода-изготовителя. Завод-изготовитель обязан безвозмездно
заменять рукава, вышедшие из строя ранее 12 мес (включая в этот срок и время
складского хранения) со дня их отгрузки заводом-изготовителем в адрес
потребителя. Рукава могут быть заменены лишь при условии их правильной
эксплуатации и нормального хранения.
142
Таблица 6.12
Физико-механические показатели рукавов
Наименование показателя
Предел прочности при разрыве. Н/см2, не менее
Относительное удлинение при разрыве %, не менее
Остаточное удлинение после разрыва, %. не более
Коэффициент старения в воздушном термостате при
температуре 70° С в течение 48 ч, не менее
Набухание по массе смеси (по объему) бензина «Галоша»
75% и бензола 25% при температуре 20°С в течение 24 ч, %,
НеНа°бухание по массе в масле МС-20 при температуре 20° С,
в течение 24 ч, %, не более
Уменьшение массы в тех же условиях, %. не более
Прочность связи внутреннего слоя резины с тканью, Н/см
ширины, не менее
Нормы
500
200
20
0J
40
+0,3
-3,0
10
Таблица 6.13
Показатели тканей для рукавов
Наименование показателя
Прочность на разрыв полоски
50X20 мм, Н, не менее
Удлинение при разрыве, %
850
24 ±3
940
14±3
1250
26 ±3
1400
13 ±3
Примечание. Ткань «Р-3> имеет лучшие показатели, чем ткань «Р-2».
Таблица 6.14
Отклонения по показателям внешнего вида рукавов
Наименование показателя
Включения в резине
Пролежни и вмятины на наружной
поверхности
Мелкие тканевые складки
Местные срывы резины с наружной
прокладки
Незначительное ослабление витков
наружной проволоки
Нормы
Не допускаются размером более 0,3 мм
Не допускается более 50 мм длиной и
2 мм глубиной в количестве более двух
мест на рукав
Не более двух длиной свыше 70 мм
на 1 м рукава или одна площадью более
6 м2 на весь рукав
Не допускаются
Не допускается более одного
ослабленного витка на 3 м рукава
143

6.6.3 Контроль и способы испытания
Внешний вид рукавов и н\ конструкцию контролируют визуально Длину
рукавов, манжетов, шаг наружной спирали, внутренний диаметр и толщину
резиновых слоев проверяют любым измерительным прибором, а качество резиновых
слоев контролируют осмотром торца рукавов
Рукава на гидравлическое давление испытывают следующим способом один
конец рукава присоединяют к гидравлическому насосу, а другой закрывают за-
1лушкои со спускным краном Далее при открытом спускном кране рукав
медленно наполняют водой до полного удаления из него воздуха, после чего кран
закрывают и постепенно повышают давление до 100 Н/см2, которое
поддерживают в течение 10 мин При этом на рукаве не должно наблюдаться разрывов,
расслоений, свищей, просачивания воды в виде росы и местных вздутии
Разрыв рукава в месте крепления концов рукава к конусам не является
браковочным признаком В этом случае производится испытание другого рукава.
Морозостойкость рукавов контролируют следующим образом от манжетов
рукава отрезают кольца шириной 5—7 мм и помещают их на 4 ч в холодильную
камеру при температуре —30±2° С или —45±2° С По истечении указанного
сроьа кольца сжатые в холодильной камере до полного соприкосновения
внутренних стенок, не должны иметь трещин и изломов Испытание проводят не
менее чем на двух кольцах
Растяжимость концов рукавов в радиальном направлении проверяют
надеванием рукава на коническ\ю оправку, имеющую максимальный диаметр,
равный 105% внутреннего диаметра испытуемого рукава
Прочность рукавов на местную нагрузку проверяют следующим образом
рукаву придают подковообразную форму (или располагают два рукава
параллельно) Затем nonepeh р\кава кладут тастину шириной 100 мм, нагружают ее
в дв\ \ местах грузами по 800 Н каждый и под этой нагрузкой выдерживают
10 мин, после чего нагрузку снимают и измеряют наружный диаметр в местах,
гю1вер1Н\тых действию нагрузки При этом изменение наружного диаметра не
до1жно превышать 5% от величины нар\жного диаметра рукава до испытания
6.6.4. Маркировка, упаковка и хранение
Маркировка. На одном конце рукава должна быть цветная рельефная
маркировка с указанием наименование завода-изготовителя, условного обозначения
рукава, длины рукава и даты изютовления На рукаве должен быть штамп
отдела технического контроля
Упаковка. Все рукава длиной более 4 5м свертывают в круги (радиус
которых должен соответствовать нормам) и прочно перевязывают в трех местах.
Рукава длиной менее 4,5 м отправляют несвернутыми
Хранение, Рукава защищают от действия солнечных лучей и хранят в
расправленном виде в помещении при температуре от 0 до 4-25° С При хранении
р^ 1 пва должны находиться на расстоянии не менее 1 м от отопительных приборов
и не юлжны подвергаться действию масел, бензина и других разрушающих ре-
jMiy веществ
6,7, Прорезиненные ткани, резины для диафрагм,
прокладочные и уплотнительные материалы
Ткань АХРК конструкции А, Б и В представляют собой хлопчатобумажную
ткань, прорезиненную с одной или обеих сторон клеем на основе нитрильного
ка\ч\ка Применяется для изготовления внешнего слоя и арматуры мягких
топливных баков
Ткань 300 представляет собой вертелочное полотно из капронового шелка
№ 300, прорезиненное с двух сторон клеем на основе наирита и сдублированное
во взаимно перпендикулярном направлении Применяется для изготовления
внешнею слоя мягких топливных баков
144-

Плащ-палатка — хлопчатобумажная ткань Фрикционированная с одной
стороны резиновой смесью, с другой стороны та^же обложенная на каландре
резиновой смесью 7 6248-13 Применяется для изготовления внешнего слоя
топливных Паков
Ткань ВРТ-2 пол} 1ают путем пропитки капронового полотна раствором
резиновое смеси Кр, содержащим смолу ФР-12, и промазкой
самовулканизироющимся клеем ВКР 7 Применяется в качестве внутреннего слоя мягких топливных
баков
Ткань ВРТ-6 используется для изготовления внешнего слоя мягких
топливных баков, работающего в среде воздуха и в парах топлива при температурах:
от —40 то +250° С в течение 500 ч, +200° С в течение 750 ч
Резина В-14-Д применяется для изготовления диафрагм гидроаккумуляторов,
работающих в среде воздуха, азота и масла АМГ 10 при температурах от —60
до +100° С
Резина 3508Н-4 применяется для изготовления диафрагм гидроаккумуляторов,
работающих в керосине, трансформаторном масле и бензине при температурах
от —Ю до 4-130° С, в масле АМГ 10 при температурах от —50 до +130° С;
в маслах МК и МС при температурах от —35 до +130° С, в ере ic воздуха при
температурах от —30 до 4-100° С длительно и до 130° С кратковременно при
статической деформации
Резина 3508 Н-4 используется для изготовления формованных лтотнительных
дета пен
Резина ИПР-1376 применяется для изготовления диафрагм
гидроаккумуляторов и уплотнительных деталей работающих длительно в жидкости НГЖ 4 при
температурах от —55 до +125°С, в фреоно-масляных смесях при температурах
от —40 то +180° С, в синтетических маслах Б ЗВ, 36 1 и в среде воздуха при
температурах от —"55 до + 150е С (кратковременно — до 200° С)
Паронит ПМБ (УВ-10) состоит из асбеста, бутадиенового каучука и
наполнителей Применяется в качестве уплотнительных прокладок в местах соединений
металлических поверхностей, работающих в среде керосина и минеральных масел
при давлении до 1,5 кН/см2 и температуре не выше 150° С Поставляется в виде
листов черно серого цвета, имеющих с одной стороны слегка глянцевую с другой
матовою поверхность
Паронит 9-38-56 состоит из асбеста, нитрильного каучука и наполнителей.
Применяется в качестве уплотнительных прокладок в местах соединений
металлических поверхностей работающих при давлении до 1,50 кН/сма в керосине,
бензине при температурах до 200° С, в масле 36/IK при 175° С и масле МК 8
при 120°С Поставляется в виде листов светлосерого цвета имеющих с одной
стороны слегка глянцевую с другой матовую поверхность без посторонних
включений и трещин
Паронит КП-2ВТ состоит из асбеста, фторкаучука и наполнителей Приме*
няется в качестве углотнительных прокладок в местах соединений металлических
поверхностей, работающих длительно в среде воздуха, керосина, масла МК-8
и других нефтепродуктах при температурах до 200° С и кратковременно до 250° С
Поставляется в листах светло бежевого цвета, имеющих с очной стороны слегка
глянцевую, с другой матовую поверхность
Паронит ВП-1 состоит из асбеста, фторкаучука и наполнителей
Применяется для уплотнительных прокладок фланцевых соединений работающих при
давлении не более 1 5 кН/см2 в среде воздуха до 350° С, синтетических масел до
175° С минеральных масел до 120° С, топлива до 250° С Поставляется в виде
гладких листов светло-бежевого цвета
Ферронит ПА состоит из асбеста, бутадиенового каучука и наполнителей
с металлической сеткой Применяется в качестве уплотнительных прокладок в
местах соединений металлических поверхностей, работающих в среде бензина,
керосина и минерального масла при температурах до 200° С Поставляется в виде
гладких листов :ерного цвета
Ферронит ВП-1ф состоит из асбеста, фторкаучука и наполнителей с метач-
лическои сеткой Применяется в качестве уплотнительных материалов,
работающих при температурах 150° С в топливе ТС 1 до 1000 ч, 175° С в маслах 36/1К
и ВНПИНП 50 1-4ф до 1000 ч, 250° С в топливе Т 6 до 500 ч, 300° С в среде
воздуха до 24 ч
Ферронит представляет собой гладкие листы светло-бежевого цвета.
145

Картон прокладочный Виакад. Состоит из картона 2Б или кабельной бумаги
KB из 100% -ной сульфатной целлюлозы. Компоненты пропитаны желатиновым
клеем и за дублены. Применяется в качестве уплотнительных прокладок в местах
соединений металлических поверхностей, работающих в среде бензина, керосина
и минерального масла при температурах до 100° С. Поставляется в виде гладких
листов светло-коричневого цвета.
Губчатая термостойкая резина ВРП-1. Применяется для герметизации
разъемных соединений и в качестве амортизирующих прокладок, работающих при
температурах от —60 до -4-250° С длительно и до +300° С кратковременно.
Резина грибо- и влагостойкая может использоваться в любых климатических
условиях.
6.8. Авиационные колеса и пневматики
Общая характеристика. Авиационные колеса являются частью шасси
самолета (вертолета). Они обеспечивают проходимость самолета и воспринимают пнев-
маткками часть энергии удара. Торможение колес сокращает послепосадочный
пробег самолета и обеспечивает его маневрирование по аэродрому.
Элементы колес. Основными элементами колес являются: барабан с
ребордами, пневматик и тормоз. Барабан изготовляется из легких конструктивных
сплавов (магниевых, алюминиевых, титановых) путем литья или штамповки. Один
из барабанов выполняется несъемным, второй же для удобства монтажа н
демонтажа шины — съемным. Широкое распространение получил съемный борт
в виде двух полуреборд. В случае применения бескамерной шины съемный борт
выполняется неразъемным. Все большее применение находят бескамерные колеса,
потому что они имеют меньший вес.
Эксплуатационные особенности и технические характеристики колес
определяются габаритными размерами (внешним диаметром и шириной сечения
пневматики), их несущей способностью по статической и усталостной прочности,
энергоемкостью тормозов и т. д.
Классификация колес по характеру применения показана на рис. 6.6. Колеса
разделяют на два типа: тормозные и нетормозные. В свою очередь, тормозные
колеса различают по конструкции тормозов (дисковый, колодочный, камерный).
Группы авиационных пневматиков. В зависимости от давления в пневматике
шины условно подразделяют на следующие группы:
I группа — шины сверхнизкого давления — до 35 Н/см2;
II группа— шины низкого давления — 35—65 Н/см2;
Колеса
самолетные
Сяамеряь/ми
тормозами
тоомазеши \
С кол а до v#6/Af£/
тормозами
Рис. 6.6. Классификация колес по характеру использования
146

III группа — шины высокого
давления—66—100 Н/см2;
IV группа — шины сверхвысокого
давления—tOO—200 Н/см2.
На некоторых самолетах начали
применять колеса с пневматиками
сверхвысокого давления на 220 Н/см2 и выше.
Для таких колес необходимы бетонные
взлетно-посадочные полосы и весьмг
мощные амортизаторы ног шасси.
Показатели и не в мат н ков.
Пневматики I и II групп хорошо обжимаются и
способны поглощать значительную часть
энергии удара при приземлении
самолета. На легких самолетах с баллонными
колесами можно не ставить
амортизаторов на ногах шасси. Такие колеса
обладают хорошей проходимостью.
Пневматики III группы по
сравнению с колесами IV группы обладают
большим обжатием и проходимостью.
Пневматики IV группы мало
обжимаются и поглощают меньшую энергию
при приземлении самолета. Из-за малой
площади соприкосновения с грунтом и
большого удельного давления
проходимость такого колеса на мягких грунтах
низкая. Поэтому колеса с пневматиками IV группы применяются для самолетов,
эксплуатируемых на аэродромах с твердым покрытием взлетно-посадочных полос.
Величина давления в пневматике в значительной мере определяет
проходимость самолета по грунту и величину напряжений, возникающих в аэродромном
покрытии. Чем выше давление в пневматике, тем хуже проходимость по грунту
и выше величина напряжений, возникающих в покрытии аэродрома. Кроме того»
с увеличением давления ресурс шины уменьшается, так как при высоком
давлении шина становится малоэластичной и все мелкие неровности, встречающиеся
на полосе, не обтекаются шиной, а вдавливаются в нее, разрушая протектор.
В последнее время в связи с требованием повышения проходимости
самолетов по грунту стали применяться шины широкого профиля, но с высоким
давлением, у которых коэффициент округлости профиля Ki=B: #>1,25.
Степень округлости, высоты и ширины профиля. Отношение ширины В шины
к высоте И (рис. 67) профиля, характеризуется степенью «округлости профиля»:
Рис. 6.7. Основные конструктивные
размеры шин
*i =
В_
И
Отношение высоты Н к радиусу R характеризует относительную высоту
профиля Къ а отношение ширины шины В к наружному диаметру D — относитель^
ную ширину профиля шины Кг'.
N В
&2 = ~ТГ * Аз —
R
D
Основные конструктивные соотношения для шин различных типов и
размеров, средние значения коэффициентов /Си Лг, Ks для всех типов шин и
диапазонов скоростей самолетов при взлете и посадке представлены в табл. 6.15.
Скоростные критерии шин. Шины сверхнизкого и низкого давления не
являются скоростными. Максимальная посадочная скорость самолетов, имеющих
шины: сверхнизкого давления баллонного и полубаллонного типа — не более
200 км/ч; шины низкого давления (арочного типа) — не более 250 км/ч. Когда
посадочная скорость больше 250 км/ч, должны применяться шины высокого или
сверхвысокого давления. Это вызвано тем, что с увеличением скорости взлета
■и посадки увеличиваются центробежные силы в элементах конструкции шины.
147

Таблица б 15
Конструктивные параметры шин различных типов
Размеры шин,
мм
200X80
300x125
400X150
470X210
500x125
500x150
595x185
600X180
600X250
800X260
900x300
1200x450
500x180
700x250
840x300
950x350
1325X480
1450X520
930x305
1100x330
1450X450
1500x500
570x140
600X155
660x200
800x200
800 Х230
1160x290
Ре,
Н/сма
35
35
40
35
35
25
25
45
25
45
45
38
60
45
52
52
54
55
85
95
95
95
£>1 мм
Б, мм
Я, мм
*i
Шины полубаллонного типа
70
90
115
127
300
230
280
280
150
330
370
430
80
125
150
210
125
150
185
180
250
260
300
450
65
105
142,
171,
100
135
157,
160
225
235
265
335
5
5
1,23
1,2
1,05
1,23
1,25
1,П
18
1,13
1,11
1,П
1,13
1,34
Шины арочные
250
356
419
451
635
685
180
250
300
350
480
520
125
172
210
225
345
382
1,45
1,46
1,43
1,55
1,4
1,36
Шины высокого давления
406
508
630
630
305
330
450
500
262
296
410
435
1,16
1,П
1,1
1,15
Шины сверхвысокого давления
К.
0,65
0,7
0,71
0,73
0,4
0,54
0,53
0,535
0,75
0,65
0,59
0,56
0,5
0,49
0,5
0,475
0,52
0,52
0,5о
0,54
0,56
0,58
*,
0,4
0,415
0,375
0,445
0,25
0,3
0,31
0,3
0,375
0,325
0,333
0,375
0,36
0,36
0,36
0,36
0,36
0,36
0,33
0,3
0,31
0,33
105
105
120
120
135
135
305
305
335
416
468
625
140
155
200
200
230
290
132,5
147,5
162,5
192
206
267,5
1,06
1,05
1,23
1,04
1,11
1,08
0,465
0,49
0,49
0,48
0,47
0,46
0,246
0,26
0,3
0,25
0,26
0,25
л
Действие этих сил компенсируется увеличением давления в шине, уменьшением
елейности каркаса, утонением протектора шины, а также изменением геометрии
профиля шины. Из табл. 6.16 следует, что с увеличением давления в шине ее ,
поперечное сечение приобретает большую «округлость» К\ при одновременном
уменьшении относительной высоты К2 и ширины К3 профиля. Исключение
составляют шины арочного типа, у которых среднее значение К\ составляет 1,44. *
Основные характеристики, применяемые в эксплуатации шин, представлены^
в табл. 6.17. Этими данными можно пользоваться также и при подборе пкевма-
тиков для различных условий эксплуатации.
Эксплуатационные и прочностные данные камер и покрышек.
Камера — тонкостенный резиновый шланг, изготовляемый из сырого
резинового материала, служит для амортизации ударов. Она эластична, прочна и
морозостойка, хорошо сопротивляется старению и обладает следующими свой- '
148
Таблица 6.16
Средние значения коэффициентов К], К2* Къ для шин различных типов
Тип шины
Сверхнизкого
давления
Низкого давления
Высокого давления
Сверхвысокого
давления
Диапазон
рабочих
давлений,
Н/см»
20—35
35-65
65-100
100-135
к,
1,18
1,44
1,13
1,09
tft
0,63
0,5
0,55
0,47
Кг
0,36
0,36
0,32
0,26
Скорость самолета
при взлеге и
посадке, км/ч
Не более 200
250
Свыше 250
300
Примечание. В целях увеличения проходимости самолетов при движении на
мягких грунтах изучаются возможности применения колес, позволяющих изменять давление
пр» движении. Для уменьшения габаритов авиационных колес рекомендуется применять
пневматики более высокого давления, более качественные материалы и подшипники.
Таблица 6.17
Основные служебные характеристики шин
Размер шины
Р0, П/сма
б, мм
б.
М.Д1
мм
р
СП
кН
р
м.д»
кН
м. х»
Нм
Vt км/ч
О, кг
Шины полубаллонного типа
200X80
300X125
400X150
470X210
500X125
500X150
595X185
600X180
600X250
800x260
900X300
1200x450
500x180
700 Х 250
840X300
950x350
1100X400
1450X520
570X140
660x200
800x225
1100X330
1500x500
35
35
40
35
35
25
25
45
25
45
45
38
60
45
52
52
65
55
70
90
90
95
95
11,
is;
30
29
20
23
26
20
46
52
58
78
25
50
48
58
58
100
5
5
| 32
65
99
115
64
88
106
104
159
165
187
270
1,65
3,7
9,25
11,5
5,75
4,8
6,3
8,1
13
28
38,3
60
| 4,65
13,4
30
45
18
18
25,5
45
44,7
89
123
208
Шины арочные
77
127
140
186
180
276
13
31,5
38
48
79
143
40,5
75
ПО
153
244
388
Шины высокого давления
20
42
39
58
90
85
107
132
197
305
1 12
36
42
95
200
52,5
93
142
320
680
60
360
1300
2 000
500
600
1400
2 000
3 150
6 700
10 500
26 000
1250
4 100
6 800
12 000
18 400
45 000
1900
4 300
8 000
26 800
89 000
160
200
200
185
165
120
105
200
125
160
160
125
250
100
140
160
230
220
240
315
300
300
300
1,
3,
5
9
6
7
10
10
16
25
36
80
7,
16,
28
37
62
130
9
15
22
67
180
о
5
о
о
Примечание. В таблице Р0 ^ рабочее давление в шине; б—прогиб шины при
стоянке; бм#д — усадка шины лри максимально допустимой нагрузке; Р —стояночная
нагрузка; Рмд—максимально допустимая нагрузка; Лм<д —работа поглощаемая шиной при
максимально допустимой нагрузке; V — взлетная скорость; G — масса шины.
149

ствами предел прочности при разрыве авр не менее 1700—1800 Н/см2, относи
тельное удлинение ь в момент разрыва не менее 550%, остаточное удлинение 6
не более 20%, коэффициент старения не меьее 0,8
Наружная покрышка состоит из кордовой прорезиненной ткани
(корд — ткань, плетеная из капроновых нейлоновых и металлических нитей) и
протектора (беговой части), непосредственно соприкасающегося с грунтом при
взлете, посадке и рулении Покрышка является силовой частью пневматики и
имеет следующие свойства оБр^2200 Н/см2» е^650%, твердость по ТШР — 70—
97 Н/см*
Для предохранения от старения наружную поверхность покрышек воскуют
а внутреннюю припудривают тальком, загем обвертывают глянцевой бумагой и
упаковывают в тканевый чехол Покрышкл хранятся при температурах от +5 до
-1-15° С и при влажности воздуха 40—60%.
6.9. Авиационные лыжи
Для посадки на снежное покрытие» а иногда и на грунт применяют лыжи
Опорные площадки лыж определяют из условий допустимых удельных
нагрузок на поверхность для снега — 20 кН/м2, для грунта—100 кН/ма Ноги
шасси при замене колес на лыжи не претерпевают существенных изменений
Снеговая лыжа главной ноги шасси представляет собой прямоугольник со
скр>пенными углами и краями Носовая и хвостовая части лыжи приподняты
Каркас лыжи образован из продольного (лонжероны и боковые окантовки) и
поперечного (усиленные и нормальные шпангоуты, передняя и задняя окантовки)
наборов
Полоз (подошва) лыжи имеет толстую металлическую обшивку* усиленную
гофрированными металлическими листами Продольные каналы, образованные
полозом и юфрнрованными листами, используются для обогрева лыжи горячим
воздухом во время взлета и рулежки по снегу
Крепление лыжи. Лыжа крепится к стойке ноги шасси при помощи
специального узла называемого «кабаном;» Положение лыжи в полете регулируется
стабилизирующим амортизатором, расположенным в хвостовой ее части Отклонение
лыжи от нормального положения ограничивает телескопический подкос Задний
подкос разгружает двухзвенник стойки при боковых нагрузках на лыжу Для
стабилизации положения лыж при разбеге и пробеге н улучшения управляемости
на их подошвах устанавливаются ножи и гребни
6.10. Фрикционные материалы дисковых тормозов
Металлокерамические материалы. В качестве фрикционных материалов в
дисковых тормозах применяют металлокерамические материалы, работающие в паре
с чугуном или сталью 3X13 металлокерамика ФМК8, ФМКП, ФМКПМ
и МКВ50А. Эти материалы изготовляются на железной основе Металлокерамика
ФМК8 содержит минимальное количество железа (49,5—51,5%) и максимальное
количество легирующих элементов никеля, вольфрама и хрома Остальные
метал юкерамики имеют значительно больший процент железа, а легирующие эле-
менты никель, вольфрам и хром в них отсутствуют
Показатели износостойкости и прирабатываемости. Для обеспечения
заданной износостойкости и прирабатываемости твердость металлокерамики после
спекания должна быть в следующих пределах для металлокерамики ФМК8 — HR
60—85, для ФМКП и ФМКПМ — HR 65—95 и для МКВ50А —ЯЯ 70—85 Твср
дость чугуна ЧНМК ИВ 160—220 а твердость стати 3X13 — ИВ 270—300
Увеличение твердости как металлокерамики, так и чугуна резко ухудшает взаимн>ю
прнрабатываемость
Нагружеиность фрикционного материала в тормозах различна и не
превышает следующих величин скорость скольжения на поверхности трения 30 м/с,
средняя удельная работа трения 5 кН м/см2, средняя уде л ьч ар мощность трения
150

Таблица 618
Некоторые характеристики фрикционных материалов
Пара трения
ФМК8+ЧНМХ
фмкп+чнмх
фмкпм+чнмх
ФМКП+ЗХ13
МКВ50К + ЧНМХ
Коэффициент
тления /т
0,16-0,2
0,25-0,29
0,22^0,27
0,18^0,22
0,34-0,38
Коэффициент
{пабичшости
а
0,65
0,77
0,7
0,8
0,77-0,86
Интенсивноегь износа
мн м/торможени я
Me галжжера-
мический диск
16
22
22
24
20
Контртело
4
4
6
6
4
300 Н м/см2, давление на поверхности трення 130 Н/см2, объемная температура
фрикционных эчеменюв 500°С
В особых ел у чаях возможно колебание значений отдельных параметров Так,
например, в сл>чае аварийного торможения объемная температура фрикционных
элементов может доходить до 600° С
Основные характеристики фрикционных материалов приводятся в табл 6 18.
В настоящее время для характеристики фрикционных материалов тормозов
приняты следующие параметры коэффициент трения, стабильность коэффициента
трения (или коэффициент стабильности а), интенсивность линейного износа i
и коэффициент колебания тормозного момента уи*
Коэффициент трения зависит от многих факторов, основными из которых
являются
физико химические свойства фрикционного материала (химический состав,
твердость, наличие окисных пленок на материалы и др ),
усювия работы (давление, скорость скольжения, температура, рабочая
среда),
конструктивное и технологическое выполнение фрикционных элементов (тип
фрикционных дисков, качество обработки поверхностей трения, величина
коэффициента взаимного перекрытия, коэффициент изменения геометрической площа*
ди трения),
наличие и характер смазки фрикционных элементов (работа тормоза без
смазки или в среде масла).

РАЗДЕЛ 7.
ТЕКСТИЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И КОЖА
7Л. Технические текстильные материалы и кожа
7JJ, Общие сведения
Применяемые в авиации ткани повышенного качества изготовляют из
крученой пряжи. Они имеют гарнитурное, саржевое и атласное переплетения.
Гарнитурное переплетение (миткалевое или полотняное) характеризуется
максимально возможной частотой чередования основных и уточных нитей, что
обеспечивает наибольшую прочность ткани на разрыв и растяжение,
минимальные гибкость и мягкость.
Саржевое (киперное) переплетение характеризуется правильным
диагональным расположением нитей основы и утка и дает более мягкую и гибкую ткань,
чем получаемая гарнитурным переплетением. Такие ткани слабее гарнитурных
при испытании на растяжение.
Атласное (сатиновое) переплетение характеризуется наименьшей частотой
чередования нитей основы и утка, что обеспечивает наибольшую гладкость
поверхности и мягкость ткани.
Обработка тканей. Необработанная ткань, снятая с ткацкого станка,
называется суровой. Для повышения ее механических свойств, атмосферной
устойчивости, блеска и гладкости хлопчатобумажную ткань обрабатывают в щелочном
растворе с последующей промывкой в воде. Эта обработка называется
мерсеризацией, а ткань — мерсеризованной. Кроме того, суровую ткань в зависимости
от назначения подвергают различным видам обработки: водоупорной,
противогнилостной или огнеупорной пропитке, нанесению покрытий и т. д.
7J.2. Показатели качества тканей
Основными показателями качества тканей являются влажность, ширина,
толщина, плотность, прочность на разрыв, растяжимость и др. В табл. 7.1
приводятся характеристики самолетных тканей, а в табл. 7.2—физико-механические
свойствз текстильных волокон.
Влажность определяют высушиванием образца в сушильном шкафу при
105—110° С до постоянного веса, после чего рассчитывают потерю в весе (в
процентах от веса образца в сухом состоянии).
Ширина ткани. По ширине различают ткани узкие (45—75 см); среднеширо-
кие (75—100 см); широкие (100—150 см). Ткани шириной 0,5—7,5 см называют
ткани ми лентами.
Толщина тканей бывает от 0,025 до 3.0 мм и определяется толщиномером.
Плотность ткани по основе или по утку характеризуется числом нитей
(основных или уточных) на длине образца в 100 мм, плотность определяют
подсчетом числа нитей с помощью ткацкой лупы или специальных счетчиков.
Масса ткани. Масса 1 м2 тканей от 20 г до нескольких килограммов. Ткани
массой до 0,1 кг/м2 (100 г/м2) легкие, массой от 0,1—0,4 кг/м2 (100 до 400 г/мй)
средние, а ткани массой свыше 0,4 кг/м2 (400 г/м2) тяжелые.
Предел прочности на разрыв и удлинение при разрыве тканей определяют
на маятниковых динамометрах преимущественно по нескольким образцам утка
152

Таблица 7.1
Характеристики самолетных тканей
Марка
ACT-100 (авиационная
из суровой немерсеризо-
в а иной ткани № Ю0/4
тяжелая)
АЛВК (авиационная
льняная высшей
крепости)
АМ-93 (авиационная
из мерсеризованной
пряжи № 93/2)
АЛЛ (авиационная
льняная легкая)
AM-100 (авиационная
из мерсеризованной
пряжи № 100/2)
■
Прочность на разрыв, Н
по основе
2230 ±70
2000 ±10
3000
2320
3280 ±80
по угку
2200 ±100
1000 ±100
2900
2400
3220 ±140
Удлинение при
разрыве, %
по основе
90
90
70
60
60
по угку
90
90
70
60
57,5
Масса
1 мя, кг
0,185±0,01
О,220±0,01
0,160
0,163
0,127 ±0,007
Примечания, 1. Ткань АЛЛ взаимозаменяема с тканью АМ-100, а ткань АЛВК —
с тканями ACT-100 и АМ-93. Ткани АЛЛ и АМ-100 применяют для обшивки самолетов со
скоростями полета до 300 км/ч, а более прочные ткани АЛВК, ACT-100 и АМ-93—более
300 км/ч.
2. Хлопчатобумажные ткани и льняные ткани распознаются по таким признакам:
льняные ткани серебристого или желтоватого цвета без ворса, хлопчатобумажные — кремо-
во-белого цвета. Лицевая сторона хлопчатобумажной ткани отличается от изнанки полным
отсутствием ворса. Если капнуть на льняную ткань касторовым маслом, то капля не будет
расплываться, а на хлопчатобумажной ткани касторовое масло расплывается полосками.
При разрыве льняной ткани кромка получается неровной с торчащими нитками, при
разрыве хлопчатобумажной ткани образуется ровная кромка. Ткань АЛВК имеет 19—21 нить,
ACT-100 — 21—23 нити, а АМ-93 — 31—34 нити.
Таблица 7.2
Физико-механические свойства текстильных волокон
Свойс гво
Длина, мм
Толщина, мкм
Плотность, г/см3
Нормальная
влажность, %
Термостойкость,
°С
Предел
прочности при
растяжении, Н/ммг
Удлинение при
разрыве, %
Стойкость к
атмосферным
воздействиям
Хлопок
15—55
4—48
1,52
8,5
120
24—80
5,5—
9,8

Устойчив
Лен
5~5ъ
4—120
1,50
12
120
35-95
2,5-
4,0

Устойчив
Вискозный
шелк

Непрерывная
15—20
1,52
11
150
45 !
9-17
Менее
устойчив,
чем
хлопок

Натуральный шелк

Непрерывная
6-29
1,37
11
150
50—60
13-20

Неустойчив
, Шерсть
30—160
и более
10-125
и более
1,32
15-17
ПО
14-25
30-54
Менее
устойчив,
чем
целлюлоза
Стекло

Непрерывная
5-7
и более
2,60
0,2
200
140—220
2-3

Устойчиво
Капрсн,
найлон

Непрерывная
20
1.14
4,5
60
52-55
25

Неустойчивы
к свету
153

и основы. Прочность тканей характеризуется разрывной нагрузкой и находится
в широких пределах в зависимости от природы сырья и качества обработки
тканей. Удлинение при разрыве колеблется для различных тканей от 2 до 40%.
7J.3. Кордовые и шлифовальные ткани
Кордовые ткани, используемые как основа для покрышек самолетных
пневматических шин, вырабатываются из хлопковой и синтетической пряжи. Они
обладают высокой прочностью по основе и небольшой по утку. Назначение утка —
предохранять нити основы корда от рассыпания во время прорезинивания.
Для самолетных шин ткань имеет основу из хлопчатобумажных или
капроновых нитей, а уток — из хлопчатобумажных. Вместо хлопчатобумажной ткани
часто используют вискозную, более тонкую при равной прочности на разрыв,
что уменьшает толщину каркаса покрышек и благоприятно сказывается на
увеличении их срока службы. Кроме того, термостойкость вискозной кордовой ткани
выше: хлопчатобумажная ткань при температуре 115—120° С теряет 30—35%
первоначальной крепости, а вискозная только 10—12%.
Марки и механические свойства ткани «корд». Ткани «корд» представляют
собой хлопчатобумажную ткань. Выпускают ткани марок ЗТ, 7Т, 8Т, 9Т, ЮТ,
НТ, 23Т, 7ЧТ, 84Т, 94Т, 723Tt 823Т, 923Т и др. Диаметр основной нити при
влажности 6,5% — 0,64—0,8 мм, ширина тканей 150 мм, масса 1 м2 — 226—475 г.
сопротивление нити разрыву 70—100 Н, удлинение при нагрузке 45 Н — 6,0—7,0%,
коэффициент теплостойкости 0,66—0,69, влажность 7,5%.
Вискозный корд — ткань по основе из вискозной кордовой нити, по утку из
хлопчатобумажной пряжи. Выпускают ткань марок: 14в, 142в, 145в, 15в, 152в,
153в, 17в, 172в и др. Толщина 0,67 мм, разрывная нагрузка 140—170 Н, при
нагрузке 45 Н удлинение 3,5%, при разрыве—14%, ширина 140 см, масса
1 м2 — 215^439 г.
Ткань «чефер» суровая хлопчатобумажная ткань (ГОСТ 642—68),
предназначенная для изготовления крыльев и усилительных ленточек борта покрышек
пневматических шин, прорезиненных рукавов и пропитанных прокладок. Чефер
выпускают шириной 107—186 см, масса 1 м2 — 385, 440 и 475 г, разрывная
нагрузка полоски 50X200 мм по основе и утку 1,0—1,3 кН, удлинение при разрыве
по основе 26% и по утку 11—13%, толщина 1,0—1,1 мм.
Рукавные ткани. Для изготовления прорезиненных рукавов применяют
хлопчатобумажные и льняные ткани и ткани из химических волокон. Рукава для
едких жидкостей изготовляют на тканях из стекловолокна и хлорина. Для
изготовления авиационных дюритовых рукавов используют льняное полотно
шириной 90 и 100 см, массой I м2 —280 и 425 г, с разрывной нагрузкой по основе
1180 и 900 Н, по утку— 1260 и 900 Н.
Бязь — хлопчатобумажная суровая ткань, применяемая для изготовления
шлифовальных и полировальных кругов.
Миткаль — хлопчатобумажная плотная ткань. Суровый непропитанный
миткаль используют для изготовления шлифовальных кругов.
Бумазеи и фланель—хлопчатобумажные ткани из числа «нечесанных». На
одной стороне (бумазея) или на двух (фланель) имеют пушистый слой. Ткани
используют для шлифования и протирки окрашенных поверхностей. Ткани
хранят в сухом проветриваемом помещении при влажности не более 65%.
Саржа — легкая, средняя, утяжеленная и специальная хлопчатобумажные
ткани, применяемые для изготовления шлифовальных шкурок.
Войлочные полировальные круги: грубошерстные, применяемые для
полирования металлических и стеклянных изделий, пол у грубошерстные — для
полирования деталей и изделий, требующих высокого качества полирования,
тонкошерстные — для полирования особо ответственных деталей.
7.1.4, Ткани для чехлов и парашютов
Для чехлов самолетов и двигателей применяют плотные льняные и
хлопчатобумажные ткани (табл. 7.3). Льняные ткани подвергают противогнилостной
и водоупорной пропитке, а хлопчатобумажные — только водоупорной. Для
изготовления парашютов используют хлопчатобумажную ткань авиазент.
154

Таблица 7.3
Характеристики тканей для чехлов и парашютов
Название
Льняная водоупорная
наружная (АЛП-1
X л оп ч ато бум аж н а я
плащ-палатка
X л опчатобум а ж ная
ткань авиазент
Прочность
на разрыв,' Н
но основе
1680
900
1150
по
утку
750
800
1170
Удлинение мри
разрыве, %
по основе
15
22
17
по утку
6
14
14
:
Масса
1 ы*, кг
0,525
0,300
0t400
Толщина
дкани, мм
0,8
0,52
0,77
7.1.5. Ткани на основе синтетических и стеклянных волокон
На основе капроновых волокон изготовляют ткани марок МЭК, А1Т, ленты
ЛКТ н ЛАС. Ткань МЭК воздухонепроницаема, морозостойка, устойчива против
влаги, но разрушается от действия бензина и солнечных лучей. Ткань А1Т
применяется для облицовки теплоизоляции. Лента ЛКТ используется для мягкого
крепления фонарей самолетов.
На основе стеклянных волокон изготовляют ткани и ленты. Стеклянную
ткань применяют для покрытия теплоизоляционных матов АСИМ и АТИМС,
Ленту ЛАС используют для тепловой изоляции трубопроводов и для
электроизоляционной обмотки.
Вата стеклянная из непрерывного волокна работоспособна до 450° С и при
любых отрицательных температурах, используется как термоизоляционный
материал. Объемная масса (при нагрузке на вату 0,2 Н/смй) не более 130 кг/м3.
Диаметр волокна не более 21 мкм. Коэффициент теплопроводности в ккал/(м-ч-°С)
не более 0,034+0,0003 /Cpt где £ор — средняя температура изолированной
поверхности.
7.1.6. Кожа, замша, кожзаменители и лакоткани
Техническая кожа состоит из внутреннего и наружного слоев. Наружная
блестящая сторона лицевая, внутренняя имеет негладкую неблестящую
поверхность и называется бахтармой. Техническая кожа продубливается по всей
площади и толщине и равномерно прожировывается. Лицевая сторона должна быть
чистой, однородного цвета и не давать трещин и усадки при испытаниях,
содержать влаги не более 16%.
Кожа является хорошим уплотнительным материалом и сохраняет
эластичность при температурах от —50 до +150° С, а ее набухаемость повышает
уплотняющую способность. Кожа может пропитываться жирами, маслами, парафином,
тиоколом, растворами графита и дисульфидмолибдена, а также жидкостями,
против которых применяют кожаные уплотнения.
Служебные характеристики кожи. Спирт кетоны растворяют
и вымывают из кожи дубильные вещества, а это ведет к ее затвердеванию.
Такое же действие оказывают горячие (свыше 75° С) минеральные масла. Кожа
не стойка к кислотам и щелочам. Она непластична и поэтому не выдавливается
в зазоры уплотнения. Манжеты и другие изделия формуются после пропитки
кожи водой и нагрева свыше 100° С.
Замша. Для технических целей применяют натуральную, т. е. неокрашенную,
замшу. По толщине замшу разделяют на тонкую (0,4—0,7 мм), среднюю (0,7—
155

1,1 мм), толстую (1,1—1,5 мм) и особо толстую (свыше 1,5 мм) Замша должна
быть тотной и эластичной, хорошо продубленной с содержанием влаги не более
24% Ворс должен быть низким, густым и иметь бтеск Замша фильтрационная
не должна иметь свищей, дыр, оспин и должна удовлетворять специальным
техническим требованиям на скорость проникновения бензина и на просачивание
Кожзаменители Кожзаменители называют ткани с водоупорным покрытием
специальной пленкой, наносимой на лицевую сторону ткани (хлопчатобумажной,
льняной, капроновой стебля! ной) Они применяются дня облицовки стен,
потолков и полов кабин самолетов и вертолетов, в качестве обивочных материачов
для мебели
Кожзаменители с пленками на основе растительных масел
(с пигментами и наполнителями) называют клеенками, нитроцеллюлозными
пленками (с пластификаторами, пигментами и наполнителями) —. дерматинами
и ледеринами Кожзаменители, изготовленные нанесением на стекчянную ткань
одностороннего пастообразного потивиничхлоридного покрытия, называют
павинолом Кроме того, изготовляются невоспламеняемые и водоупорные материи
путем нанесения на хлопчатобумажные ити капроновые ткани одностороннего ан-
типнрнрованного нитроцсл ночозного покрытия
Свойства кожзамеиитечей Клеенка малогорюча,
водонепроницаема и сохраняет свои свойства до 260° С Дерматин горюч, в интервале
температур от —50 до +60° С устойчив к бензину, керосину, маслу, не размягчается
в воде и удерживает в ней краситель в течение 2 ч Павинол не горит и не тлеет
после удаления источника огня, ботее устойчив к истиранию по сравнению с тер-
матиноч, кожей и тканями, до температуры минус 25 С сохраняет эластичность
(перегиб на стержне диаметром 10 мм без появления трещин)
Кожзаменители также применяют для теплоизоляции трубопроводов, дверей
и других поверхностей в са топах всех видов транспорта
Лакоткани изготовляют нз тканей гарнитурного переплетения путем пропитки
их электроизоляционными лаками Основой в них служат тонкие
хлопчатобумажные, а также шелковые и стеклянные ткани Они применяются для изоляции
деталей электрических машин, трансформаторов и приборов
7.2. Естественные волокна
Волокнистые материалы подразделяют на натуральные (естественные) и
химические
Натуральные волокна по своему происхождению, в свою очередь,
подразделяют на три группы 1) добываемые из растении — хлопок, лен, пенька, джут,
2) животного происхождения — шерсть, шелк, 3) добываемые из минералов —
асбест, или горный пен
Химическими волокнами называют тонкие, прочные н гибкие нити,
образующиеся при переработке растворов или расплавов разнообразных полимерных
соединений Они подразделяются на искусственные волокна, получаемые из
растворов природных полимеров и их производных (целлюлоза и ее эфиры, белки)
и из растворов и пи расплавов синтетических полимеров
Хлопок. Из волокон хлопка изготовляют хлопчатобумажные ткани
Хлопковое вопокно представчяет собой сплющенную трубку, извивающуюся вдоль оси
Такая структура хлопка способствует хорошему сцеплению волокон друг с
другом в процессе пряжения Волокна легко превращаются в нить требуемой
толщины, обладают способностью вытягиваться и усаживаться Этим объясняется
эластичность пряжи и ткани
Необработанный хлопок содержит 87—91% чистой целлюлозы, 7—8 влаги,
0,4—0,5 жиров и воска и 4—5% других примесей
Лен Льняное вотокно получают из стебля растения Содержание целлюлозы
в нем 6^—89% Лен служит для изготовления брезентов, канатов и др
Шерсть — сложное белковое вещество, так называемый керотин который со
держит в своей мочекуле, кроме углерода, водорода, кислорода, азота, еще и се-
р}, чем и отличается от всех других волокон
Натуральный шелк получают из коконов шелковичного червя в виде
тончайших застывших нитей Каждый шелковичный червь выпускает до 3000 м шелко-
156

вины на один кокон Коконы разматывают на специальных машинах При этом
получают около 25—30% шелка сырца, а остальное идет на выработку нитей
более низкого качества
По своему строению волокно натурального шелка ничего общего не имеет
с хлопком, льном, шерстью Шелковые нити очень ыадкие и однородные,
поэтому нат\ральный шелк и изделия из него имеют блестящую эластичную и ровною
поверхность Волокно натура чыюго шелка очень юнко, а прочность почти такая
же, как у стальной проволоки того же диаметра Натуральный шелк, как
и шерсть, очень гигроскопичен
7*3. Искусственные волокна
Вискозное полокно изготовляют из целлюлозы путем обработки щелочью
и сероуглеродом Из 1 м3 древесины получают до 200 кг целлюлозы а из нее —
160 кг нитей (1500 м ткани)
Ацетатное волокно получают из короткого хлопкового волокна путем обра
ботки уксусной кислотой и уксусным ангидридом в присутствии серной кислоты.
Л\едноаммиачное волокно получают путем растворения короткого
хлопкового воюкна в аммиачном растворе окиси меди с последующим осаждением
жидкости
Нити искусственных волокон напоминают натуральный шелк, они однородны,
гладли, эластичны и блестящи, однако менее прочны, чем нити натурального
ше^ка Сырые (мокрые) нити теряют прочность до 50% Высушивание при
температуре 105—110° С восстанавливает прочность волокна
7.4. Синтетические волокна
Синтетические волокна получают из полимеров В зависимости от исходного
сырья их подразделяют на полиамидные — капрон, анид, энант, полиэфирные —
лавсан, полиакрилонитрильные— нитрон, поливинилхлоридные — хлорин, волокно
на основе поливинилового спирта — винол
Табтица 74
Название синтетических волокон в различных странах
Страна
СССР
ГДР
ЧССР
ВНР
ПНР
США
ФРГ
Англия
П011ПМИ1НЫ\
Капрон,
а.шд
Дедерон
Силон,
новодюр
Дэнулон
Стинел
Капролан,
вайчон
Перлон
Найлон,
целой
j_
по in эфирных
Лавсан
Ланон
Дакрон,
амирал
Диолен
Терилен
Название волокон
нолиакрил
нитрильных
Нитрон
Вольакрил,
перлон
Панакрил
Орлон,
окрилан
Дралон, пан
Куртель
лоливинил-
хлоридных
Хлорин
Эластон
Виньон
Паце
Бексан
на основе
ПО1ИВИИИЛОВОГО
спирта
Винол
Винал,
эльваноль
Синтофил
.
157

tibiHlM#z
WO
so
60
40
10
-*»
6-
1
.
-.. _.
г
I
8,%
600
500
№
300
ZOO
100
0
-60'M-26 0 Z0 tO 60 60 /0O/Z6t,'O
Рис. 7.1. Зависимость механических
свойств анида от температуры
Исходным сырьем для производства
большинства синтетических волокон
являются нефть и нефтяные газы.
Капрон — продукт полимеризации ка-
пролактама (продуктов переработки
нефти). Волокна из капрона отличаются
легкостью (у =1,14 г/см3), упругостью,
высокой устойчивостью к истиранию и
значительной прочностью. Например, при
вытяжке на 350^500% ав=400—
450 Н/мм2. При разрывной длине,
равной 45—50 км, волокна капрона еше
сохраняют достаточную эластичность
Капрон недостаточно стоек к
действию солнечных лучей, склонен к
тепловому старению, недостаточно водостоек,
эксплуатационная теплостойкость капрона 100—120° С. В различных странах
названия синтетических волокон (табл. 7.4) различны.
Анид. Технология производства анида такая же, как и капрона. Исходным
продуктом служит органическое вещество, так называемая АГ-соль. АГ-соль
представляет собой белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде.
Сырьем для пол>чения А Г-соли служит адипиновая кислота. Анид (рис. 7.1)
несколько более теплостоек и упруг, чем капрон. Его широко применяют как для
изготовления текстильных изделий, так и для технических целей, в частности для
изготовления кордной ткани.
Анид как пластмассу (полиамид 66) используют в качестве конструкционною
материала. Из него изготовляют подшипники, шестерни, арматуру,
электротехнические детали, сильфоны заправочных баков, трубы и т.п.
Энант. Технология получения энанта та же, что и капрона. Исходными
материалами служат четырех хлор истый углерод и этилен. По свойствам энант
незначительно отличается от капрона и анида, но превосходит их по стойкости
к действию света и тепла.
Волокна энанта гигроскопичны, имеют низкую сцепляемость с другими
волокнами и легко окисляются в расплавленном состоянии кислородом и другими
окислителями.
Лавсан, Исходным продуктом для его получения является параксилол,
который образуется при переработке бензиновых фракций.
Волокно лавсана белоснежное, мягкое, напоминающее шерсть, но по своим
качествам превосходящее ее. Лавсан не подвергается усадке, не боится влаги,
устойчив против кислот, щелочей, бактерий, свето- и термостаек, имеет высокую
прочность на разрыв. При нагревании лавсана в течение 1000 ч при температуре
150° С его прочность теряется только на 50%. Прочность на истирание у лавсана
ниже, чем у полиамидных, и выше, чем у искусственных карбоцепных
синтетических волокон.
Ткани из лавсана не изменяют цвета и свойств под действием света и воды.
Из него изготовляют конвейерные ленточные ремни, канаты, веревки, химически
стойкие фильтры и т. п. Лавсан также используется в качестве конструкционного
материала для изготовления шестерен, корпусов и деталей, устойчивых при
нагревании и обладающих бензо- и маслостойкостью.
Нитрон получают из полиакрилонитрила. По внешнему виду напоминает
шерсть — пушист, легок, тонок и мало сминается, обладает большой свето- и
термостойкостью, не подвергается действию атмосферных влияний. Его используют
в смеси с хлопком, льном и синтетическими волокнами в целях улучшения
свойств изделий. Нитрон применяется для производства гардин, ковров,
обивочных материалов для салонов самолетов.
Хлорин получают формованием из ацетоновых растворов перхлорвинила. Он
обладает хорошей устойчивостью к истиранию, не горит, не боится моли,
устойчив к многократным изгибам, негигроскопичен, не набухает в воде, в мокром
состоянии сохраняет высокую прочность. При нагревании до 70—75° С хлорин
размягчается и деформируется, а при более высокой температуре разлагается.
Хлорин применяется для выработки фильтровальных и других тканей,
изготовления различных технических изделий.
158

В и но л получают формованием из поливинилового спирта. Он достаточно
гигроскопичен, что позволяет изготовлять из него самые разнообразные ткани
технического назначения.
Стеклянное волокно получают формованием из расплавленной массы при
1400° С, применяется в качестве электроизоляционного теплостойкого материала
и для изготовления фильтровальных тканей, устойчивых к действию различных
химических реагентов, а также при производстве армированных стеклопластиков,
обладает повышенной хрупкостью.
Полиамиды. Изделия из полиамидов обладают высокой поверхностной
твердостью и прочностью на разрыв и истирание, значительной прочностью на изгиб
и ударный изгиб, хорошим сцеплением с металлом, устойчивостью к действию
углеводородов, спиртов, эфиров, масел и т. п. Изделия из полиамидов не
рекомендуется применять при температурах свыше 100° С из-за высокого
коэффициента теплового расширения (он в 10 раз больше, чем для стали). Детали следует
выполнять тонкостенными и с зазорами, гарантирующими от заеданий при
повышении температуры.
7.5. Нитяные крученые изделия
Назначение нитей. Нити стеклянные предназначаются для простегивания
и сшивания теплозвукоизоляцнонных стекловолокнистых материалов, нити
капроновые— для простегивания и сшивания теплозвукоизоляцнонных материалов ВТ4
и сшивания капроновых изделий, нити хлопчатобумажные и льняные — для
сшивания текстильных материалов, шнур хлопчатобумажный шторный—для
вспомогательных целей, канатики льняные — для закрепления грузов в багажных
отсеках и для других целей.
Обработка нитей. Нити стеклянные и капроновые не требуют обработки и
могут эксплуатироваться во всех климатических условиях. Нити хлопчатобумажные,
предназначенные для использования во всех климатических условиях, должны
быть обработаны противоплесневой пропиткой, нити и канатики льняные, а
также шнур шторный — противоплесневой и противогнилостной пропиткой, причем
в последнем случае прямого контакта с металлами не допускается.
Маркировка пряжи и нитей. Пряжу всех видов различают по номеру.
Метрический номер пряжи показывает число километров ее в килограмме или метров
в грамме. Толщина пряжи в тексах соответствует количеству граммов на
километр. Две нити и более одиночной пряжи, скрученные вместе, образуют
крученую пряжу. Метрический номер крученой пряжи обозначают дробью, числитель
которой показывает номер одиночной прями, а знаменатель — число отдельных
Т а б л и ц а 7.5
Крученые нитки из различных материалов и их характеристики
Торговый
номер
Масса мотка
длиной 100 м, г
Среднее
разрывное
усилие, Н
Торговый
номер
Масса мотка
длиной
100 м, г
Среднее
разрывное
усилие* Н
Швейные хлопчатобумажные
00
0
1
3
4
6
10
20
34,0—38,0
24,8—27,4
17,0—18,6
14,0—15,7
12,0-13,1
9,2—10,2
9,8—11,0
7,9-8,6
ie
76,5
57
43
35
30 (6
23,5
23
20,1
I
30 6,8 16,5
40 5,3 12,9
50 4,7 11,3
Капроновые
111(9) I — 37
76,9(13) — 28
66,6(15) — 22
55,5(18) - 17
Льняные «Маккей»
9 | 60 I 165
9 80 220

нитей одиночной пряжи, подвергнутых скручиванию. В системе текс —
произведением толщины (в таксах) отдельной нити на число нитей. Показатели свойств
пряжи должны соответствовать ГОСТ.
Нитки. Количество отдельных нитей пряжи, скручиваемых за одни раз
при изготовлении ниток, определяет так называемое число «сложений».
Различают нитки в три, шесть, девять и двенадцать сложений. Нитки в три слежения
выпускают следующих номеров: 10. 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120; нитки в шесть
сложений — .10, 20, 30, 40, 50, 60, 80; нитки в девять и двенадцать сложений —
00, 0, 1, 2, 3, 4, 6, 30, 40.
Нитки выпускают на катушках, гильзах, бобинах и в мотках. Длина намотки
400—6000 м. Величина разрывной нагрузки: хлопчатобумажных от 4 до 78 Н;
льняных от 100 до 310 Н (табл. 7.5).
7.5Л. Нити стеклянные
Нить БС6-13Х 1X4x6 (ГОСТ 8325—70) применяется для простегивания
и сшивания матов, при окантовке и заготовке из теплозвукоизоляционных
материалов АТИМС, АТМ-3, ATM-10с и других, а также для обшивки трубопроводов
и других агрегатов, работающих в условиях температур от —60 до +400° С.
Нить не горит, состоит из непрерывных волокон алюмоборосиликатного стекла.
Толщина нити 312±24 (3,1) текс, разрывная нагрузка не менее 140 Н.
Нить HC-UL Применение то же, что и для нити БС6-13Х1X4X6.
Эксплуатационная температура от —60 до +400° С.
7,5.2. Крученые текстильные материалы
Нитки швейные хлопчатобумажные (ГОСТ 6309—59) применяются для
сшивания текстильных материалов, работающих при температурах от —60 до 4-60°С.
Нитки — глянцевые с мягким аппретом и противоплесневой пропиткой. В
зависимости от назначения используются три вида ниток. Для машинного сшивания
применяют нитки в шесть сложений, для ручной — особопрочные нитки в 12
сложений № 00.
На прошивку полотна идут льняные нити в восемь сложений из
высококачественного сырья (НАР) № 6,5/8 со средней прочностью на разрыв 220 Н. Все
нитки, кроме НАР, перед употреблением вощат натуральным пчелиным воском.
Шпагаты представляют собой толстую пеньковую нитку, изготовленную
скручиванием двух нитей пряжи, которую затем подвергают аппретированию и
полированию. Прочность от 120 до 800 Н.
Шнуры представляют собой материалы, полученные взаимным скручиванием
нескольких нитей крученой пряжи (шнуров) или шпагата. Хлопчатобумажные
и льныные шнуры выпускают диаметром 1,0х—3,6 мм и прочностью от 145 до
1100 Н.
Шнур хлопчатобумажный шторный ШХБШП-1 с противоплесневой пропиткой
выпускается для вспомогательных целей и работает при температурах от —6° до
+60° С. Условный диаметр шнура 3,18±0,5 мм, разрывная нагрузка не менее
450 Н.
Канатики льняные из ниток с противогнилостной и противоплеснев'ой
пропиткой (в тропическом исполнении) применяют для крепления грузов в багажных
отсеках, работают при температурах от —60 до +60° С. Выпускают их
диаметром 8, 10, 12 и 14 мм с разрывной нагрузкой соответственно не менее 4500, 6400,
8500 и 10 500 Н в нормальном варианте.
7.6. Материалы теплозвукоизоляционные
Теплозвукоизоля-ционные материалы подразделяют на рыхловолокнистые
(плотность 8—25 кг/м3)# стеганые (40—105 кг/м3), плетеные (шнуры),
формованные (150—500 кг/м3) и тканые (кремнеземные и асбестовые).
160

Рыхловолокнистые и стеганые материалы выпускают в виде изделий
различных размеров. Толщина плит формованных материалов находится в пределах от
5 до 100 мм.
7.6-1. Материалы рыхАОволофигаые
Материал ВТ4С — капроновое волокно с полиамидным связующим
веществом. Плотность не более 25 кг/м3, влажность —не более 3%, Слабо горит и при
горении плавится, после удаления источника пламени горение прекращается.
Эксплуатационная температура от —60 до +120° С. Применяется для
теплозвукоизоляции степок кабин самолетов и вертолетов.
Материал АТМ-1 — супертонкое стекловолокно с фенолформальдегидным
связующим. В маркировке материала указываются его толщина (в
миллиметрах) и облицовка. Например, ATM-1-20-ПС означает, что материал имеет
толщину 20 мм и облицован с одной стороны пленкой, а с другой стеклотканью. Длина
мата 550—600 см, ширина 55—60 см. Необлицованный и облицованный с одной
или двух сторон фольгой и СТФ материал не горит и не тлеет, облицованный
ПЭТФ — горит. Рабочая температура необлицованного и облицованного
материала от —60 до +150° С, облицованного СТФ —до +80° С, ПЭТФ —до +70° С.
Применяется для теплозвукоизоляции стенок кабин самолетов.
Материал АТИМСС — стекловолокно (диаметром 5—7 мкм) с фенол офор-
мальдегидным связующим, не горит и не тлеет. Плотность не более 25 кг/м3,
влажность не более 2%. Рабочая температура от —60 до -Ь 150^С. Применяется
для теплозвукоизоляции стенок кабин самолетов и вертолетов.
Маты без связывающего материала применяют для теплоизоляции
трубопроводов при рабочей температуре от —60 до +450° С. Плотность не более 8 кг/м3,
влажность не более 20. Материал не горит и не тлеет.
Холст БСТВ применяется для теплозвукоизоляции трубопроводов при
рабочей температуре от —200 до +700° С. Это с^ертонкое базальтовое волокно.
Материал не горит и не тлеет. Плотность не более 20 кг/м3, влажность не более
2%. Длина материала 110±5 см и ширина 60±5 см. Толщина при давлении
0,01 Н/см2 для холста разных марок от 20 до 75—85 мм.
7.6.2, Стеганые материалы
Материал ВТ4 из капронового волокна применяется для теплозвукоизоляции
стенок кабин и трубопроводов при рабочей температуре от —60 до +120° С.
Размеры матов для материалов: ВТ4-5 — толщина 5 мм, длина 340 см, ширина
145 см; ВТ4-Ю — толщина 10 мм, длина 340 см, ширина 145 см; ВТ-15 —
толщина 15 мм, длина 340 см, ширина 145 см. Материал слабо горит и при горении
плавится, после удаления источника пламени горение прекращается. Плотность
не более 75 кг/м3, влажность не более 5%.
Материал АТМ-Л из лавсанового волокна используется для теплоизоляции.
Работает при температуре от —60 до 180° С. Плотность 30—130 кг/м3, влажность
не более 5%. Толщина при давлении 0,01 Н/сма —3—10 мм, длина 20 м, ширина
1,7 м. Предел прочности при разрыве; по длине не менее 10—50 Н/см2, по
ширине—не менее 30—100 Н/см2.
Материал АТИМС из стекловолокна диаметром 5—7 мм применяется для
теплозвукоизоляции трубопроводов, стенок кабин и других участков при рабочих
температурах от —60 до +450°С длительно и до +600РС кратковременно.
Облицовка— стеклосетка ССА. Материал не горит и не тлеет. Длина мата 105±
±5 см, ширина 84±4 см, толщина 5—15 мм. Плотность 75—85 кг/м3, влажность
не более 2%.
7.6.3. Плетеные шнуры
Шнур АТШ (супер тон кое стекловолокно в оплетке из стеклянных нитей)
применяется для теплозвукоизоляции тонких трубопроводов, длительно
работающих при температурах от —200 до +450° С. Шнур АТШБ-6 имеет диаметр 6—
7 мм, массу 1 м 15±2 г.
6—581
4
161

Шнур АТШБ-10 (супер тон кое базальтовое волокно в оплетке из базальтовых
нитей). Применение то же, что и для шнура АТШ. Диаметр шнура 10±2 мм.
Масса 1 м. жгута 14±2 г, шнура 23±2 г. Количество нитей в оплетке 16X16
с сердцевиной из базальтовых некрученых нитей.
7.6А. Формованные материалы
Материал АТМ-6 (супертонкое стекловолокно с кремнийорганическим
связующим) применяется для теплоизоляции внутренних поверхностей конструкций,
работающих при температурах от —60 до +300° С. Материал не горит и не
тлеет. Плотность не более 145 кг/м3, влажность не более 0,5%. Размеры плиты:
толщина 10—15 мм, длина 780 мм, ширина 720 мм.
Материалы АТМ-8-5, АТМ-8-10 (супертонкое кремнеземное волокно с
кремнийорганическим связующим) применяются для теплоизоляции изделий,
кратковременно работающих при температурах до 1200° С. Материал не горит и не
тлеет. Размеры плиты: толщина 5—10 мм, длина 780 мм, ширина 720 мм.
Плотность 145±5 кг/м3, влажность не более 2%.
Материал АТМ-П применяется для теплоизоляции изделий, длительно
работающих при температурах до 1000° С и кратковременно до 1300° С; материал не
горит, не тлеет. Размеры плиты: толщина 10 мм, длина 50 см, ширина 50 см.
Плотность 150±5 кг/м3, влажность не более 6%.
Материалы АТМ-9-500-10, АТМ-9-500-20 (супертонкое стекловолокно с
кремнийорганическим связующим) применяются для теплоизоляции трубопроводов
при рабочих температурах от —60 до -1-300° С. Размеры плиты: толщина 10—
20 мм, длина 780 мм, ширина 720 мм. Плотность 480—500 кг/м3, влажность не
более 0,5%. Материал не горит и не тлеет.
7*6.5. Тканые материалы
Ткани КТ-11, КТ-П-Э/0,2, КТ-П-Э/0,1, ленты КЛ-11-1,5, КЛ-11-3,5, КЛ-11-5
и нить кручения КН-11 (кремнеземное волокно из стекла состава № 11)
применяются для теплозв\ коизоляции различных изделий, длительно работающих (без
вибрации) при 1000*С и кратковременно (1,5 ч) при 1200°С. Размеры материала,
толщина от 0,33 до 0,4 мм, ширина от 1,5 до 88 см. При первичном нагревании
кремнеземные материалы претерпевают усадку, их механическая прочность в
результате термической обработки и последующего охлаждения снижается.
7.6.6. Ткани асбестовые
Ткани АТ-1, АТ-2, АТ-3, АТ-4, АТ-5, АТ-7, АТ-8, АТ-9, АЛТ-2 и другие
применяются для теплоизоляции, изготовления слоистых пластиков (асботекстоли-
тоб) и в качестве прокладочного материала при температурах 400—500° С Состав
тканей* асбеста не менее 81,5—90% (АЛТ-2 50%) и хлопка не более 10—18,5%
(АЛТ-2 50%). Ширина 1040—1550 мм, толщина 1,2—3,0 мм. Разрывная нагрузка
полоски 50X100 мм не менее: по основе 440—850 Н, по утку 140—320 Н
(АЛТ-2 — 600 Н).
7.6.7. Материалы декоративно-отделочные
Ткань «Туаль» арт. 12008 (ГОСТ 14937—69) из натурального шелка
применяется для внутренней декоративной отделки кабин самолетов и вертолетов. Горит
медленно, не тлеет. Ширина 92±2 см, разрывная нагрузка полоски 50x200 мм;
по основе 350 Н, по утку 400 Н.
Коврик ворсовой из ткани арт. 87007 применяется для теплозвукоизоляцтш
и декоративной отделки пола кабин. Материал коврика — капроновый ворс с
губчатым подслоем из натурального лотакса. Материал горит, ворсовая ткань
плавится, не тлеет. Длина 800 см, ширина 101—105 см, толщина 9±1 мм. Толщина
подслоя 5±1 мм, разрывная нагрузка 25 Н/см2.

РАЗДЕЛ 8
ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ, ПРОКЛАДОЧНЫЕ
И УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
8.1. Герметизирующие материалы (герметики)
Общая характеристика. Герметики — пастообразные или вязкотекучие
полимерные композиции, используемые для нанесения на клепаные, болтовые,
сварные и другие соединения элементов конструкций с целью обеспечения их
непроницаемости. Применяют для герметизации кабин, приборных и топливных
отсеков, остекления. Герметики также используют для защиты радиоэлектронных
схем и блоков, монтажа штепсельных разъемов и других приборов от влаги,
пыли и механических воздействий.
В-отличие от прокладочных и уплотнительных материалов, работающих в
условиях сжатия при постоянно действующей нагрузке, герметики испытывают при
работе воздействия растягивающих усилий и относительно кратковременных
нагрузок.
Стойкость герметиков. Для обеспечения непроницаемости элементов
соединения, которые при работе претерпевают взаимные пермешения, герметик должен
обладать высокой адгезией к материалам конструкции и достаточной
эластичностью.
Полисульфидные герметики стойки к действию воздушной среды, нефтяных
топлив и масел при температурах до 150° С. Фтороорганические и фторсилокса-
новые герметики стойки к воздействиям топлива в пределах 200—250° С. Крем-
нийорганические (полисилоксановые) герметики имеют высокую стойкость к
тепловому старению в интервале рабочих температур от —60 до +300° С, но не
достаточно устойчивы к действию топлив.
Группы и способы нанесения герметиков. Герметики разделяют на замазки
(высыхающие и невысыхающие), самовулканизирующиеся пасты и вязкотекучие
составы, содержащие растворитель. Лучшими являются самовулканизирующиеся
пасты. Они просты в применении и обеспечивают хорошую герметичность
соединений.
Герметики-пасты наносят на швы шпателем и шприцем, вязкотекучие —
кистью, методом полива или обволакивания. При достаточном разбавлении
некоторых герметиков растворителем их наносят пульверизатором. Герметизирующая
пленка в результате испарения растворителей или вулканизации у большинства
герметиков образуется при комнатной температуре и не требует термообработки.
Схемы герметизации конструкций- Герметизация элементов конструкции,
например клепаных соединений, с помощью герметиков производят по следующим
схемам-
внутришовная герметизация (рис. 8.1, а) — нанесение герметика
на сопрягаемые детали с последующей их сборкой;
поверхностная герметизация (рис. 8.1, б) — нанесение
герметика на собранную деталь по кромкам швов и головкам заклепок;
комбинированная герметизация (рис. 8.1,в) — сочетание двух
указанных выше способов.
Последний способ обеспечивает надежную герметизацию, однако является
сложным и трудоемким. Способ и схема герметизации должны выбираться
с учетом особенностей конструкции, условий эксплуатации и свойств
герметизирующего материала.
6*
163

Адгезия герметиков. По степени прилипаемости (адгезии) герметики делят на
непосредственно наносимые на поверхности (герметики с высокой степенью
адгезии) и герметики, наносимые с помощью подслоенных клеевых пленок (герметики
с невысокой степенью адгезии)
Затвердевание или вулканизация герметиков происходит после нанесения их
на герметизируемые поверхности
В зависимости от рода основного компонента различают смоляные и
каучуковые герметизирующие материалы. Смоляные герметики обладают хорошей
прилипаем остью к метатлу и применяются без клеевого подслоя в виде паст, лент
и пленок
В табл 8 1 приводятся области применения, марки, интервал температур
и ресурс работы герметиков
Замазка У-20А — уплотнительная, невысыхающая, полиизобутиленовая,
обладает адгезией к алюминиевым и магниевым сплавам, применяется в сочетании
с уплотнительной лентой для герметизации заклепочных и болтовых соединений
из алюминиевых и магниевых сплавов, работающих при температурах от —50
до 4-70° С в воздушной среде, поставляется в готовом виде.
Замазка тиоколовая — ушютнительная, невысыхающая, обладает адгезией
к алюминиевым сплавам, применяется в сочетании с уплотнительной лентой для
герметизации болтовых и заклепочных соединений и отверстий трубопроводов,
работающих при температурах от —50 до +50° С в среде воздуха, поставляется
в готовом виде Паста густая серо-зеленого цвета
Герметик У-ЗОм (ГОСТ 13489—68)—полисульфидный, многокомпонентный,
отверждающийся без нагревания Без подслоя не обладает адгезией С
подслоями клея 88Н, К 50 и герметика ВТУР обладает адгезией к стали, алюминиевым
и магниевым сплавам Применяется для поверхностной и внутришовной
герметизации клепаных, болтовых и других металлических соединений, работающих
в среде топлива при температурах от —60 до +130° С и в среде воздуха при
температурах до 150°С Материал резиноподобный — черного цвета, свето-, водо-
и грнбостоек Поставляется в виде отдельных компонентов
Герметики У-30мэс-5 и У-30мэс-10 (ТУ 38 105462—72) —полисульфидные,
многокомпонентные, отверждающиеся без нагревания Первый обладает адгезией
к анодированным алюминиевым сплавам и грунтам АЛГ-14, ХВ-16, АЛГ-1,
АЛГ-2 второй — к алюминиевым сплавам и стали Применяется для поверхност
ной и вн>тришовной герметизации болтовых заклепочных и других металлических
соединений, работающих в среде воздуха и топлива при температурах от —60 до
-И50°С (герметик У 30мзс 5) и от —60 до + 100° С (герметик У ЗОмэс 10)
Материалы резиноподобные черного цвета, во до-, свето и о з оно стойкие
Поставляется отдельными компонентами
Герметик УТ-32 (ТУ 38 105462—72)—полисульфидный, многокомпонентный,
отверждающийся без нагревания, обладает адгезией к стали и алюминиевым
сплавам, Это резиноподобный материал серого цвета, водо-, свето- и озоностоек.
164

Таблица 81
Области применения, марки и ресурс работы герметиков
Марка герметика
Интервал рабочих
хемператур, °С
Ресурс рабсмы
Температура,

Продолжительность, ч
Применяются для кабин, фонарей, приборных отсеков
У-30 м
У-30мес-5
У-ЗОмэс-10
УТ-32
ВИТЭФ-1
ВИТЭФ-2
5ф 13к
ВГО-1
ВГО-2
ВГО-4
Виксинт У-1-18
Виксинт У-2-28
Викснит У-4-21
Виксинт У-5 21
От —60 до +130
» _60 » +150
» —60 » +130
> —60 » +150
» ^60 » +150
» _60 » +150
» —40 » +200
» _60 » +250
» _60 » +250
» ^60 » +250
у> —60 » +300
» —60 » +300
» —60 » +300
От —60 до +350
100
100
150
100
100
150
100
150
100
150
150
200
200
250
250
250
250
150
250
300
250
300
300
350
1600
1600
24
100
1200
50
600
24
600
24
1000
700
5 000
3000
50
200
1200
20 000
1200
200
2 500
600
1200
16
Топливные отсеки и другие агрегаты, работающие в среде топ гива
ВГК-18
ВТУР
У-ЗОм
У-ЗОмэс-5
У-ЗОмэс-10
УТ-32
5ф-13к
ВИТЭФ-1
ВИТЭФ-2
ВГМ-2
ВГФ-1
ВГФ-2
ВГФ-4-10
От —50 до +100
-» —60 » +130
» _60 » +130
» —60 » +150
» —60 » +130
» _60 » +150
» —40 » +200
» _б0 » +130
» —60 » +130
» —40 » +200
» —60 » +200
» —60 » +250
» —60 » +250
100
100
130
100
130
100
150
100
100
150
150
200
100
130
100
130
200
150
200
150
250
150
200
950
100
100
50
600
50
600
24
100
400
50
1000
900
400
100
600
50
150
2 000
200
2000
50
2 000
600
300
165

Продолжение табл. 8.1
Марка герметика
Интервал рабочих
температур, °С
Ресурс работы
Температура,
°С

Продолжительность, ч
Приборы радио- и электротехнические
УТ-32
Виксинт К-18
Виксинт К-68
Виксинт ПК-68
Виксинт У-1-18
Виксинт У-5-21
Виксинт У-7-21
ВПГ-1, ВПГ-2
ВПГ-2Л, ВПГ-3
От —60 до +150
» —60 » + 300
» -^60 » +250
» -^60 » +250
» —60 » +300
» —60 » +350
» _по у> +300
» _60 > +250
*
100
150
300
200
250
200
250
250
300
300
250
250
1200
50
200
2000
1500
1000
48
1200
150
1200
1200
100
Применяется для поверхностной и внутришовной герметизации болтовых,
заклепочных и других металлических соединений, работающих в среде" воздуха и топ-
лив при температурах от —60 до +150° С.
Герметик ВТУР — полисульфидный, многокомпонентный, отверждающийся
без нагревания, обладает адгезией к алюминиевым сплавам анодированным
(плакированным и неплакированным), магниевым оксидированным сплавам,
незащищенной и оцинкованной стали. Это резиноподобный материал черного цвета,
свето-, озоно- и грибостоек, применяется для поверхностной герметизации
болтовых, заклепочных, фланцевых и других металлических соединений, работающих
в среде топлива Т-1 при температурах от —60 до +100° С. Поставляется
отдельными компонентами.
Герметик ВИТЭФ-1 (ТУ 38-5-309—68) — полисульфидный,
многокомпонентный, отверждающийся без нагревания, обладает адгезией к алюминиевым и
магниевым сплавам, стали и к некоторым другим металлам, органическому стеклу,
грунтам АЛГ-1, АЛГ-7, АЛ Г-14, эмалям ХВ-16, Э-5, стеклотекстолиту ЭДТ-10.
Это резиноподобный материал бежевого цвета, влаго- и светостоек, применяется
для поверхностной и внутришовной герметизации болтовых и заклепочных
соединений элементов остекления, работающих в среде воздуха при температурах
от —60 до + 150° С и в керосиновых топливах при температурах от —60 до
+ 130° С, поставляется отдельными компонентами.
Герметик ВГК-18 (ТУ 38-5-514—69) — фенолокаучуковый, однокомпонентный,
отверждающийся без нагревания, обладает адгезией к алюминиевым
анодированным сплавам (плакированным и неплакированным) и стали. Это резиноподобный
материал темно-синего (Кя 1), темно-красного (J\° 2) и черного цвета (№ 3),
применяется для поверхностной герметизации клепаных и болтовых
металлических соединений, работающих в среде топлива Т-1, воздуха и воды (пресной
и морской) при температурах от —50 до +100° С, поставляется в готовом виде.
Герметик 5ф-13к (ТУ 38-105289—71)—резиноподобный материал белого
цвета, водо-, свето- и грибостоек. Без подслоя герметик обладает адгезией к
алюминиевым анодированным сплавам. Для алюминиевых сплавов Д16, Д19 неано-
дированных плакированных и стали в качестве подслоя применяют клеи
ВК-32-200 н ВК-4, эмаль Э-5 зеленую, грунт ВЛ-02. Применяется для
поверхностной и внутришовной герметизации болтовых и заклепочных соединений,
работающих в среде воздуха и топлив при температурах от —40 до +200° С.
Поставляется отдельными компонентами.
Герметик Виксинт У-1-18 (МРТУ 38-3-406—69) — кремнийорганический, двух-
компонентный, отверждающийся без нагревания. Без подслоя не обладает
адгезией. Для пресс-материалов, гетинакса, органического стекла и металлокерамики
166

применяют подслои П-90 (горячей сущки) и П-11 (холодной сушки) в сочетании
с протирочной пастой № 2. Это резиноподобный материал белого цвета» водо-,
свето- и озоностоек, применяется для поверхностной герметизации болтовых
и заклепочных соединений, элементов остекления и защиты изделий
радиоэлектронной аппаратуры, работающих в среде воздуха при температурах от —60 до
4-300° С. Поставляется отдельными компонентами.
Герметик ВГО-4 (ВТУ 29-1—69) —кремнийорганический, однокомпонентный,
отверждающийся без нагревания, резиноподобный материал белого цвета,
обрастает грибками, но при этом механические свойства его не меняются, обладает
адгезией к алюминиевым анодированным сплавам и нержавеющей стали, применяется
для поверхностной герметизации болтовых и заклепочных соединений
конструкций и приборов, работающих в среде воздуха при температурах от —60 до
4-250° С, и для ремонта изделий, загерметизированных герметика ми Виксинт.
Пеногерметики ВПГ-1, ВПГ-2, ВПГ-2 Л, ВПГ-3 (ОСТ 1 90049—72) —кремний-
органические, многокомпонентные, отверждающиеся без нагревания. Это резино-
подобные материалы белого цвета с мелко пористой структурой, применяются
в качестве заливочного материала для герметизации штепсельных разъемов
и радиоэлектронной аппаратуры, работающих при температурах от —60 до
4-250° С, для защиты от попадания в них влаги и механических воздействий.
Поставляются отдельными компонентами.
Герметик Виксинт ПК-68 (СТУ 29-5—71) —кремнийорганический, двухкомпо-
иентный, отверждающийся без нагревания, обладает удовлетворительной
адгезией к силикатному стеклу, стеклотекстолиту, эпоксидным и полиэфирным
пластикам, алюминиевым и другим сплавам. Для усиления адгезии герметик
применяется с подслоем П-11. Это прозрачный резиноподобный материал, водо-, свето-
и озоностоек, применяется для защиты изделий радиоэлектронной техники,
запоминающих устройств из ферритов и пермаллоев, а также других приборов,
работающих в среде воздуха при температурах —60 1-250° С, от повышенной
влажности, резких колебаний температур и механических воздействий.
Герметики У-ЗОм, УТ-31, 51УТ-37 применяются для герметизации
неметаллических и металлических (кроме меди, латуни, серебра) соединений,
соприкасающихся с бензином, маслом, топливом.
Компаунды. Практически все применяемые в настоящее время компаунды —
заливочные, пропиточные, обволакивающие — представляют собой колшозиции на
основе полимерных синтетических смол. Наиболее широко используются
эпоксидные смолы, а также различные сочетания этих смол с каучуком, мономерными
и полимерными кремнийорганическими, полиэфирными, фенолоформальдегидными
и другими продуктами.
8.2. Прокладочные и уплотнительные материалы
Паронит ПМБ (УВ-10) (ГОСТ 481—71)—вулканизированная композиция
асбеста, каучука и наполнителей, применяется в качестве прокладок для уплотг
нения соединений, работающих в среде бензина, керосина и масла до 150° С
и кратковременно до 200° С, поставляется в виде листов черно-серого цвета,
имеющих с одной стороны слегка глянцевую, с другой — матовую поверхность, не
вызывает коррозии алюминиевых анодированных сплавов, оцинкованной стали
с хроматным пассивированием, вызывает слабую коррозию магниевых
оксидированных сплавов и потемнение латуни.
Паронит 9-38-56 (ТУ 38-11457—72) состоит из асбеста, нитрилыюго каучука
и наполнителей, применяется в качестве уплотнительных прокладок в местах
соединений металлических поверхностей, работающих при давлении 1,5 кН/см2
в среде керосина, бензина при температурах до 200° С, в масле 36/1К при 175° С
и масле МК-8 при 120° С. Поставляется в виде листов светло-серого цвета,
имеющих с одной стороны слегка глянцевую, с другой — матовую поверхность без
посторонних включений и трещин-. Допускается незначительная ворсистость
поверхности.
Паронит ВП-1 (ТУ 38-11430—71) состоит из асбеста, фторкаучука и
наполнителя, применяется в качестве уплотнительных прокладок фланцевых соединений,
работающих при давлении не более 1,5 кН/см2 в среде воздуха до 350° С, син-
167

тетических масел до 175° С, минеральных масел до 120° С, топлив до 250° С,
поставляется в виде гладких листов светло-бежевого цвета.
Ферронит ПА (ГОСТ 841—-71)—композиция из асбеста, бутадиенового
каучука и наполнителей с металлической сеткой, применяется в качестве
уплотните льных прокладок в местах соединений металлических поверхностей,
работающих в среде бензина, керосина и минерального масла при температурах до 200° С,
поставляется в виде гладких листов черного цвета.
Ферронит ВГМф (ТУ 60—69) —композиция из асбеста, фторкаучука и
наполнителей с металлической сеткой, применяется в качестве >плотнительных
материалов, работающих при 150° С в топливе, при 175° С в маслах 36/1К и при
300° С кратковременно в среде воздуха до 24 ч; поставляется в виде гладких
листов светло-бежевого цвета.
Несохкущий ушштнительно-плоскостной герметик. Композиции: касторовое
масло 50%; рицинолят алюминия 50% н 30% от веса смеси (касторового масла
и рицинолита алюминия) асбестового порошка.
Металлические уплотнительные материалы. Для изготовления металлических
прокладок применяют мягкую сталь» латунь, алюминий, м^дь. Уплотнительные
прокладки под фланцевые соединения и шайбы изготовляют из особо мягких
и малоуглеродистых сталей марок 08 и 10 ом. Высокопластичные латуни марок
Л62 и Л68 применяют для изготовления прокладок под фланцы и штуцера,
ниппелей и комбинированных прокладок. Из меди изготовляют прокладки под
запальные свечи, штуцера масляных систем, редукционные клапаны,
комбинированные медно-асбестовые прокладки под фланцевые соединения и штуцера
топливных систем.
Резиновые уплотнительные материалы. Для изготовления уплотни тельных
деталей, работающих при повышенных температурах, применяют теплостойкую
резину марок 3687 и 5168. Для уплотнения соединений топливных и масляных
систем применяют детали, изготовленные из масло- и ксросиностоикои резины
марок 3819, 3862, 3834 и др.
Для изготовления уплотнительных деталей гидросистем, топливных и
масляных систем самолетов и вертолетов применяют универсальную резину марок
ВИАМ-103, ВИАМ-106 и др.
8.3. Прокладочные и уплотнительные материалы
для металлических поверхностей
Прокладки, применяемые для создания плотных и герметичных соединений
металлических поверхностей (фланцевых соединений трубок, патрубков, каналов) f
изготовляют из следующих материалов: промасленной бумаги, картона, фибры,
паранита, клингерита, асбеста, кожи, войлока, резины и мягкого листового
металла (меди, свинца, алюминия).
Бумага чертежная промасленная используется для изготовления прокладок,
уплотняющих зазоры между соединяемыми деталями и устраняющих
просачивание масел, керосина, нефти.
Картон специальный прокладочный представляет собой листовой эластичный
материал, обладающий малой поглощаемостью воды, жидкого топлива и масла.
Картон, пропитанный льняным маслом, применяют как электроизоляционный
материал.
Асбест — продукт минерального происхождения, получается из горного льна,
имеющего волокнистое строение. Волокна гибки и позволяют изготовлять асбест
в виде листов и шнуров. Асбест отличается высокой огнестойкостью, малой
электро- и щелочеустойчивостью, теплопроводностью и кислотоустойчивостью. Он
широко используется в технике в качестве уплотняющих сальниковых набивок и
прокладок, для изоляции горячих труб, аппаратов и печей.
Фибра — твердый, гибкий и эластичный материал, получаемый из пористой
спрессованной бумаги. Фибра хорошо поддается механической обработке, гнется,
склеивается, склепывается; основной ее недостаток — высокая гигроскопичность.
Применяется в качестве прокладочного материала в кислородном оборудовании,
гидравлических системах, бензо- и маслопроводах.
168

Паронит — листовой прокладочный материал серого цвета, изготовляемый
из асбеста и каучука с добавлением наполнителей. Служит для уплотнения мест
соединения металлических поверхностей, работающих в среде воды и пара при
температуре до 450° С и давлении до 500 Н/см2, нефтяных продуктов — до 400 С
и давлении до 700 Н/см3, жидкого и газообразного кислорода —до —182 L
и давлении до 25 Н/см2.
Кожа техническая применяется для изготовления прокладок, приводных
ремней и других изделий.
Войлок технический изготовляют из низких сортов шерсти с добавлением
растительных волокон и клейстера. Различают войлок технический грубошерстный,
полугрубошерстный и тонкошерстный. В зависимости от назначения войлок
каждой группы разделяется на войлок для сальников, для прокладок и для
фильтров.
Резина применяется для изготовления водонепроницаемых прокладок,
манжетов, сальников, амортизаторов, уплотняющих колец и других деталей.
Авиационный войлок изготавливают сваливанием ваты из шерсти с примесью
целлюлозных или капроновых волокон. Большая часть объема войлока заполнена
воздухом, что обеспечивает низкую плотность (200—430 кг/м3), высокие тепло-
и звукоизоляционные свойства. Войлок применяется как тепло- и
звукоизоляционный, прокладочно-уплотнительный, амортизирующий, фильтровальный,
сальниковый, фитильный и полировочный материал.
8.4, Уплотнительные смазки
Смазка ЪУ (бензиноупорная) состоит из окисленного касторового масла
и цинкового мыла, приготовленного на касторовом масле, а также небольшого
количества глицерина (4%)- По внешнему виду смазка представляет собой
однородную массу светло-коричневого цвета. Применяется для уплотнения и
герметизации соединений и кранов топливной, масляной и гидравлической систем
самолетов и вертолетов. В зимнее время перед нанесением смазку разбавляют спиртом
(до 25%), понижая вязкость при низких температурах.
Смазка МГС состоит из трансформаторного масла (60%) и бариевого мыла,
нерастворимого в воде и других полярных жидкостях. Представляет собой вазели-
нообразную массу серого цвета. Смазка нестойка к воздействию масел и топлив.
Применяется для герметизации соединений, сальников, резьб и кранов воздушных,
спиртовых, глицериновых и водяных систем (табл. 8.2).
Таблица 8.2
Основные свойства уплотните л ьных смазок
Показатель
Температура каплепадения, °С, не ниже
Число пенетрации при 25° С
Испытания на коррозию
Содержание механических примесей, %,
не более
Содержание воды, %, не более
Смазка Б У,
ГОСТ 7171—63
55
130-200
Выдерживает
—
2,0
Смазка МГС
ПО
260-330
—
0,5
Следы

РАЗДЕЛ 9
ТОПЛИВНЫЕ ФИЛЬТРЫ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ
9.1. Классификация тонкости фильтрации
авиационных топлив
Тонкость фильтрации характеризует эффект очистки топлива от
загрязнений и определяется максимальным размером частиц, прошедших через
испытуемый фильтрационный материал. Размеры частиц классифицируются в интервалах
1—3, 3—5, 5—10, 10—15, 15—20, 20—30, 30—40, 40—50 мкм. Применяются
понятия абсолютная тонкость фильтрации и номинальная.
Абсолютная и номинальная тонкости фильтрации. Абсолютная тонкость
фильтрации — это минимальный размер частиц в фильтре, для которых
коэффициент отсева частиц п=\. Номинальная тонкость фильтрации соответствует
коэффициенту отсева частиц гс—0.97. В США по спецификации M/L=5504 А для
номинальной тонкости фильтрации принимается п—0,98, а по спецификации M/L =
=5504В —д=0,95.
Полнота фильтрации характеризует количественный эффект очистки от
загрязнений топлива, однократно пропущенного через испытуемый фильтрационный
материал при перепаде давлений Ар=5 Н/см2.
Для определения тонкости фильтрации в одну стеклянную кювету с плоским
дном наливают суспензию, а в друглю — фильтрат. После отстоя топлива
подсчитывают количество частиц по интервалам размеров Затем определяют
коэффициент полноты фильтрации
где Х0 — весовое содержание загрязнений в суспензии, % X— весовое содержа
ние загрязнений в фильтре, %.
Коэффициент отсева частиц каждого интервала размера п— (Ко—К) Ко,
где Ко — количество частиц данного интервала размеров в 1 мл суспензии, шт.;
К—количество частиц данного интервала размеров в 1 мл фильтрата, шт.
9.2. Вымываемость волокон из различных материалов
при фильтрации топлив
При фильтрации авиатоплив из фильтрационных материалов вымываются
волокна (табл. 9.1) и другие составляющие, а также технологические
загрязнения.
Максимальная вымываемость. Как следует из табл, 9.1, наибольшей
вымываем остью волокон обладает нетканый материал Красногородской фабрики, у
которого количество вымытых волокон с 1 см2 поверхности фильтра составляет
175 шт., а их масса достигает 0,446 мг. Большею склонность к вымываемости
имеют также фетр и некоторые хлопчатобумажные ткани. Это объясняется тем,
что структура этих материалов представляет собой пористую перегородку из
беспорядочно расположенных и недостаточно прочно соединенных между собой
волокон.
170

Таблица 9.1
Вымываемость волокон из фильтрационных материалов
Марка фильтрационного материала
Количесшо
вымытых волокон
с 1см"
поверхности фильтра
Масса
ВЫМЫТЫХ
волокон, мг
Нетканый материал Краеногородской фабрики
Фетр
Ф ильтр о бельтинг
Плащ-палатка
Ф и льтр од и а го н а ль
Бумага БФМ
Нетканый материал фабрики имени Ногина
» » Серпуховской фабрики
Фильтр о сван бой
Бумага АФБ-1к
Полипропилен (артикул 23335/1)
Шелк натуральный
Капрон (артикул 22208)
Анид (артикул 22123)
Ф и л ьтр о м итк а л ь
Ацетохлорин
Нитрон с начесом
Фторлон + ацетохлорин
Лавсан
175
100
95
84
63
61
58
57
55
50
43
37
28
28
28
27
23
10
9
0
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
,446
,335
,199
,183
,185
,088
,175
,173
,170
,135
,119
,380
,284
,238
,080
,159
,175
,079
,165
Наименьшей вымываемостью волокон обладают синтетические ткани (капрон,
нитрон, лавсак). Так, например, с 1 см2 лавсана вымывается не более 9 волокон,
что в 19 раз меньше, чем у нетканого материала.
Заслон загрязнениям. Для предотвращения загрязнения авиатоплива
волокнами были проведены испытания продолжительностью 30, а затем 60 мин
двухслойных фильтрационных элементов из фильтросваибоя с капроном, натуральным
шелком и пленкой из полипропилена (табл. 9.2).
Из таблицы следует, что использование в качестве защитного слоя
синтетических тканей снижает количество вымытых волокон в топливе почти в 2—3 раза
в первые 30 мин и в 5—10 раз после 60-минутной работы по сравнению с филь-
тросваьооем без защитного слоя.
Таблица 9.2
Вымываемость волокон из фильтрационных элементов (фильтросванбой
с защитным слоем)
Фшь ['рационный элемент
j
Фильтросванбой Ч-капрон
Фильтросванбой -f* натуральный
шелк
Фильтросванбой +
полипропиленовая пленка
Фильтросванбой
Количество волокон,
шг/сма
30 мин
53
51
17
55
60 мин
14
24
8
78
Масса волокон, мг в1 см1
30 мин
0,320
0,175
0,Ш9
0,170
60 мин
0,240
0,119
0,079
0,210
171

Таблица 9.3
Характеристика очистки фильтрационными бумагами топлива,
загрязненного гидратом окиси железа
Марка бумаги
В (ГОСТ 7247^54)
Техническая (ГОСТ 6722—53)
АФБ-1К
АФБ-5
№ 1 (опытная ВНИИБ)
№ 4 ( > ВНИИБ)
Коэффициент
полногы
фильтрации, %
99,8
99,6
95,7
99,4
99,2
98,6
Тонкое гь
филы рации,
МКЧ
1,7
3,7
11
5-7
5
7
Удельная
пропускная способноесь,
мл мин см3 '
50
150
850
700
600
650
Эффективность очистки топлив. В табл. 9 3 приведены фильтрационные
свойства бумаги при пропуске через них топлива, загрязненного гидратом окиси
железа, и дана удельная пропускная способность при пропуске через эту бумагу
чистого топлива ТС-1.
Установлено, что для бумаг, имеющих меньший размер пор, переход в
турбулентный режим фильтрации начинается при меньших удельных пропускных
способностях и при меньших переладах давления.
9.3. Фильтрационные бумаги для очистки топлив
от загрязнений
Бумаги широко применяются для очистки топлива от загрязнений.
Исследования некоторых образцов фильтрационных бумаг позволили получить данные
по очистке топлив в серийных и опытных фильтрах (табл. 9.4).
Таблица 9.4
Тонические показатели фильтрационных бумаг
Технические параметры б>маг
Толщина, мм
Масса 1 м2, г
Разрывная нагрузка, Н
Сопротивление про да вливанию» Н/см2
Тонкость фильтрации, мкм
Статическая гидрофобность (водяное
сопротивление), мм вод. ст.
Отечественные
(14 образцов)
0,24-2,5
140—300
30—100
12-39
2-5
0—3750
Зарубежные
(26 образцов)
0,48-0,61
160—190
3,3-4,5
2—18
12^-25
200-260
Исследованные образцы отечественных фильтрационных бумаг более телстые
и тяжелые, имеют значительно большие прочностные показатели. Кроме того, они
вследствие своей толщины хотя и создают большое сопротивление для топлива,
но имеют лучшую тонкость фчльтрацни,
Бакелитирование фильтрационных бумаг. Отечественные фильтрационные
бумаги для придания им водостойкости бакелитируются, что на 5—12% повышает
коэффициент полноты фильтрации и на 25—38% уменьшает грязеемкость, а также
в 2 раза увеличивает прочность бумаг.
172

Бумагу бакелитируют 5—23%-ным раствором бакелитовой смолы марки А
(ГОСТ 901—56) в этиловом спирте с последующей полимеризацией при
постепенном повышении температуры с 60 до 150° С.
9.4. Технические характеристики бортовых фильтров
и контроль их работоспособности
Фильтры применяются в бортовых системах для тщательной очистки рабочей
жидкости (топлива, смазки, гидромасла) от твердых механических частиц.
Качество работы фильтров влияет на интенсивность износа и работоспособность
элементов систем.
Фильтры подразделяют на фильтры грубой и тонкой очистки и силовые
очистители.
Фильтры грубой очистки. К фильтрам грубой очистки, способным удерживать
частицы размером более 12—16 мкм, относят.
щелевые фильтры с тонкостью очистки 70—100 мкм;
проволочные фильтры (40—200 мкм);
фильтры с элементами из стеклоткани (30—120 мкм).
фильтры с элементами из металлических сеток (15—20 мкм).
Фильтры грубой очистки предохраняют устройства и задерживают крупные
частицы, случайно попавшие в систему.
Фильтры тонкой очистки. Фильтры тонкой очистки способны удерживать
частицы размером 10—12 мкм. В качестве фильтрующих элементов применяются:
спекшаяся металлическая сетка, изготовленная путем наматывания бронзовых
« стальных сеток с тонкостью очистки до 3 мкм;
бумага в виде гофрированных цилиндров (10 мкм);
ткани, натягиваемые в несколько слоев на металлический каркас (10 мкм);
высокосортный фетр (10 мкм);
металлокерамика в виде спекшихся гранул (2,5 мкм и менее);
керамика в виде цилиндров с толщиной стенок 3 мм (2 мкм);
волокнистые прессованные материалы и пластмассы с высокопористой
структурой (1—2 мкм).
Вместе с улучшением очистки возрастает внутреннее гидравлическое
сопротивление фильтров, что препятствует их применению на линиях всасывания, где
они имели бы наибольший эффект.
Силовые очистители. К силовым очистителям относят:
магнитные очистители, хорошо задерживающие частицы из ферромагнитных
материалов (продукты износа деталей). В таких очистителях применяются как
постоянные, так и электрические магниты;
электростатические очистители, задерживающие твердые частицы, используя
их электризацию вследствие трения о жидкость. Заряженные частицы
притягиваются к противоположно заряженным электродам. Зазоры между электродами
не превышают 0,1 мм,
высокочастотные очистители, которые очищают нефтепродукты от воды и
солей благодаря коагуляции (свертыванию) примесей в поле тока высокой частоты;
отстойники, в которых очистка от взвешенных частиц происходит за счет
действия сил гравитационного поля;
центробежные очистители, где примеси отделяются под действием
центробежных сил, возникающих при быстром вращении жидкости. Они более
эффективны в случае значительной разницы в плотностях жидкости и загрязнений;
вибрационные очистители, отделяющие примеси путем их коагуляции с
последующим осаждением.
Силовые очистители обеспечивают высокую тонкость очистки (менее 5 мкм),
просты в уходе, имеют длительный ресурс, свободны от опасности забивки
отдельными механическими примесями.
Засорение фильтрующих элементов. В эксплуатации характеристики фильтров
ухудшаются, падает пропускная способность фильтрующих элементов из-за
загрязнения пор; ухудшается тонкость очистки в результате прохода части жидкости
через перепускные клапаны вследствие увеличения перепада давлений на фильтре
173

или потери герметичности; жидкость загрязняется продуктами разрушения
фильтрующих элементов (эрозии, коррозии). Увеличение перепада давлений
загрязненного фильтра может привести к его деформациям и разрушению.
Восстановление фильтрующих свойств фильтров. Для восстановления свойств
фильтрующих элементов применяются:
замена загрязненных элементов на новые (это выгодно в случае дешевых
фильтрующих элементов или при невозможности восстановления их
работоспособности) ;
смывание загрязнений с поверхности элемента потоком чистой жидкости,
направленной по касательной, чтобы не забивать поры, с последующим обдувом
сжатым воздухом под небольшим давлением;
пропускание через фильтр жидкости, химических растворителей или сжатого
воздуха в направлении, обратном потоку фильтрации;
удаление осадка вибрационным способом или с помощью ультразвука;
прокаливание фильтрующего элемента в струе горячего газа.
Наибольшее применение находят гидромеханические способы очистки
фильтрующих элементов с применением растворителей (бензина, ацетона, спирта)
в сочетании с ультразвуком.
Некоторые фильтрующие элементы после ряда очисток ухудшают свои
свойства. Так, металлокерамические фильтры после третьей очистки теряют 15—20J,o
от начальной пропускной способности, а бумажные — до 50%.
Проверка фильтров. При уходе за фильтрами проверяется их герметичность
и регулировка перепускных клапанов на специальных установках, позволяющих
создавать и измерять рабочее давление в момент открытия перепускного клана ил.
Негерметичность корпуса и штуцеров фильтра в виде отпотеваний не допускается.
Очищенные фильтрующие элементы проверяют на целостность путем осмотра
с применением лупы, измеряют скорость фильтрации и гидравлическое
сопротивление, сравнивают их с ТУ.
9.5. Классификация металлических сеток
для фильтрации авиатоплив
Металлические сетки в фильтрах применяются при больших перепадах
давления и при работе в широком диапазоне температур. Сетки стойки к присадкам
авиационных топ л ив, из них не вымываются волокна.
Металлические сетки классифицируются по способу соединения проволочек,
по размерам и форме отверстий и по другим показателям. Различают сетки:
тканые, плетеные, крученые, сварные, стержневые, вязаные и сборные.
Для фильтрации топлив используют сетки проволочные тканые с
квадратными ячейками нормальной точности, контрольные и высокой точности, а также
сетки проволочные тканые с простым полотняным переплетением, саржевые 2/г
(односторонние) и саржевые7г (двусторонние).
Номера сеток с квадратными ячейками соответствуют номинальному размеру
сторон ячеек в миллиметрах, а номера сеток с простым полотняным
переплетением означают число проволочек основы на 1 дм. Номера саржевых сеток
представляют дробь, числитель которой означает число проволочек основы на 1 см,
а знаменатель — число проволочек утка также на 1 см. Изготавливаются сетки
с ячейками в свету от 2,5 до 0,04 мм из проволочек диаметром от 0,5 до 0,03 ым.
В табл. 9.5 приведены характеристики фильтрационных сеток.
Материал сеток. Сетка саржевого плетения JSfe 685 изготовляется из
нержавеющей стали 1Х18И9Т.
Из никелевой проволоки по ТУ 1—62 изготовляют саржевую сетку № 80/720
(80 проволочек диаметром 0,052 мм по основе и 720 диаметром 0,03 по утку)
со сквозными размерами пор 12—16 мкм. Более плотные сетки ЛЬ 91/720 имеют
сквозные поры 10—13 мкм.
Для уменьшения размера ячеек в свету никелевая сетка № 004 (ГОСТ
6613—65) подвергается плющению, а размер пор в свету уменьшается до 0,02—
0,03 мм. Для уменьшения размера ячеек в свету применяются также
гальванические покрытия.
174

Таблица 9.5
Показатели фильтрационных сеток
Номера сегки
Площадь ячеек,
мма
>Кивое сечение, %
Тонкость
фильтрации, мм
Число ячеек
на I см*
24
28
32
36
40
44
48
52
56
60
64
68
72
76
80
90
100
120
160
200
0,258
0,173
0,137
0,083
0,084
0,073
0,062
0,0552
0,0435
0,0372
0,0375
0,0321
0,0275
0,0243
0,0229
0,0194
0,0146
0,00865
0,00458
0,00272
Простое переплетение
32,4
25,2
23
15,6
7
,2
,4
,1
21,
23,
21,
24.
19
17,
23,
29,5
21,8
19,2
22
22,6
19,45
13,9
12,0
9,48
3
0
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
,37
,315
,310
,250
,245
,223
,216
,210
,187
,180
,170
,162
,144
,140
,133
,129
,114
,098
t077
,064
124,8
145,6
166,4
187,2
260
316,8
345,6
405,6
436,8
468
620,8
659,6
792
836
960
1161
1340
1608
2952
3480
Саржевое переплетение
. 24
32
40
48
56
64
72 '
80
90
100
120
160
200
80/720
(ТУ 1-62)
0,26
0,128
0,0785
0,40
0,039
0,0334
0,0274
0,0246
0,0143
0,0132
0,0094
0,0039
0,002
0,0016
32,2
27,8
26,4
17,5
23,9
29,1
33,1
И,5
27,2
31
29,3
16
12,8
35,4
0,582
0,424
0,333
0,218
0,235
0,220
0,192
0,176
0,136
0,127
0,012
0,032
0,070
0,014
139,2
217,6
336
436,8
616
870,4
1 209,6
1680
1890
2 360
3 120
4160
6 280
115 200
Определение размеров ячеек. Размер ячеек в свету для сеток квадратного
плетения может определяться под микроскопом и по расчетной формуле:
I
а= — — d,
п
где / — длина участка, на котором расположены последовательно отсчитываемые
в соответствующем направлении ячейки, мм; п—число ячеек; d— диаметр
проволоки, мм.
Сравнительные критерии сеток. Для металлических сеток большое влияние
на проницаемость оказывает тип переплетения. Сетка № 004 (плющеная) квадрат-
175
I

ного сечения с размером ячеек 20—
50 мкм имеет меньшую удельную
пропускную способность, чем сетка
саржевого плетения № 685 с размером ячеек
15—20 мкм и № 80/720 с размером
ячеек 12—16 мкм.
Сетки саржевого плетения по
сравнению с сетками квадратного плетения
имеют также и лучшие прочностные
характеристики. На рис. 9.1 показаны
гидравлические показатели сеток,
полученные при работе на топливе ТС-1.
Из никелевой проволоки
изготавливают сетки саржевого плетения с
тонкостью фильтрации 8—12 мкм № 100/
170 и 130/900.
9.6. Срок службы фильтров
Процесс фильтрации жидкости сопрождается засорением фильтрующего
элемента, которое вызывает при постоянном расходе жидкости повышение
перепада давления или при постоянном перепаде — снижение расхода жидкости
через фильтр.
Ресурс фильтроэлемента. Косвенным показателем загрязненности фильтро-
элемента в схемах с постоянным расходом является повышение перепада
давления. При некотором повышении давления открывается перепускной клапан и
жидкость начинает циркулировать в обход фильтроэлемента. Отрезок времени между
началом работы фильтра и моментом открытия перепускного клапана называется
сроком службы (ресурсом) фильтроэлемента. Срок службы устанавливают по
данным эксплуатации.
Прочность и жесткость фильтра- Учитывая повышение перепада давления
на фильтрующем элементе в результате его загрязнения, необходимо обеспечить
достаточную механическую прочность и жесткость фильтра исходя из давления
в момент открытия предохранительного (редукционного) клапана. Величину
этого давления обычно выбирают равной 150—200% от номинального перепада
давления, на который рассчитан фильтр. Последнее требование обусловлено тем» что
разрушение фильтроэлемента представляет опасность не только потому, что
жидкость в этом случае будет поступать к гидроагрегатам нефильтрованной, но
также и из-за возможности попадания в гидросистему частиц материала
фильтроэлемента при его разрушении.
а
то
то
/v
3J*&^
\zooo
I
■ч
1008 4f г *др, н/см2
Рис. 9.1. Пропускная способность
фильтрационных сеток (топливо ТС-1,
г-20° С):
1 — № 685; 2 — Nb 80/720; 3 — We 004
(плющеная)

РАЗДЕЛ 10
ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ПОКРЫТИЯ
ЮЛ. Общие сведения
Лакокрасочные покрытия предохраняют металлы от коррозии, текстильные
и деревянные детали от действия воды, гниения и увеличивают прочность тканей
на 30—37%. Они придают необходимую расцветку самолетам и вертолетам.
Хорошая окраска улучшает аэродинамические качества самолета в связи с
уменьшением шероховатости и волнистости поверхности. При этом с увеличением
отношения высоты волны к длине растет сопротивление (рис. 10.1). Так, если
отношение высоты волны к ее длине 1/100, то сопротивление крыла возрастает до 7%,
а скорость самолета снижается примерно на 1%.
Классы шероховатости поверхности. При окраске пульверизатором высота
бугорков поверхности равна приблизительно 0,005 мм, а при окраске кистью —
0,015—0,020 мм.
Качество покрытия в отношении шероховатости оценивается по трем
классам. Первый класс допускает шероховатость не более 0,005 мм, второй — от 0,005
до 0,011 мм, к третьему классу относят покрытия с шероховатостью более
0,011 мм.
, Матовые эмали, нанесенные кистью, образуют поверхности с величиной
неровностей 0,06—0,018 мм. Те же эмали, нанесенные пульверизатором, дают
поверхность с величиной неровностей 0,005—0,008 мм. Поверхность глянцевой эмали,
нанесенной пульверизатором, имеет величину неровностей 0,004—0,005 мм.
Путем шлифования мелким порошком пемзы можно снизить величину не-
ровностей до 0,002—0,003 мм. Полированием с применением паст величина
неровностей может быть доведена до 0,001 мм и ниже. Особенно хорошее качество
полирования требуется для передней части крыла.
Высокое качество лакокрасочных покрытий оказывает положительное
влияние и на характеристики устойчивости и управляемости самолета.
10.2. Состав лакокрасочных материалов
В состав лакокрасочных материалов входят; пленкообразующее вещество
(основа), растворители, пигменты, наполнители, пластификаторы и сиккативы.
Пленкообразующие вещества являются связующим компонентом пигментов
и наполнителей. Они обладают хорошим сцеплением с окрашиваемой
поверхностью и не вызывают коррозии металлов. К числу пленкообразующих веществ
относят растительные масла, смолы, эфироцеллюлозы и другие вещества
органического происхождения.
Растворители — бесцветные жидкости, органического происхождения,
необходимые для растворения пленкообразующих веществ. Наиболее распространены
скипидар, ацетон, бензин, стиролы и др.
Пигменты — нерастворимые красящие вещества, придают покрытию нужны»
Цвет и повышают защитные свойства пленки. Применяют следующие пигменты:
серебряные (алюминиевая пудра), белые (Zn и РЬ), желтые (охра), синие
(лазурь), зеленые (СгО), коричневые (железный сурик) и черные (сажа). Хорошим*

защитными свойствами обладают
алюминиевые порошки Их частицы имеют
чешуйчатое строение Располагаясь на
поверхности краски, они являются как бы
маленькими зеркалами, отражают
падающий на них свет (особенно его
коротковолновую часть) и замедляют процесс
Рис. ЮЛ. Волнистость по- старения покрытия.
верхности крыла: В качестве пигментов широко рас-
ft- высота волны, L - дпина волны пространсны также органические кра-'
сители
Наполнители — соли и окислы
металлов (гипс, мел, каолин, тальк) применяются для экономии пигментов,
повышения прочности пленки и для создания матовой поверхности.
Пластификаторы улучшают гибкость и пластичность пленки. Для этого
используют: дибутилфталат, трифелинфосфат, касторовое масло и др.
Сиккативы (ускорители высыхания) ускоряют процесс окисления
пленкообразующего вещества и превращения его в пленку Они состоят из перекисей
свинца, кобальта, марганца, которые переходят в окиси и отдавая кислород,
способствуют окислению и высыханию пленкообразующего вещества*
10.3. Свойства лакокрасочных материалов и покрытий
Вязкость лакокрасочных материалов зависит от способа их нанесения на
покрываемую поверхность (окунанием деталей, пульверизатором, кистью,
шпателем). Вязкость определяется вискозиметром B3-I и выражается временем
истечения (в секундах) 50 мг испытуемой жидкости через сопло прибора при
температуре 20° С
Прилипаем ость (адгезия) лакокрасочных материалов к подложке является
важным свойством, от которого зависит прочность покрытия. В связи с этим
особое внимание при получении лакокрасочных материалов следует обращать на
выбор грунта, обладающего хорошей адгезией к поверхности, так как грунт
является основой всего покрытия.
Укрывистость (кроющая способность) характеризует способность
лакокрасочного материала закрывать поверхность изделия, выражается в количестве
граммов материала, минимально потребляемого для укрытия площади в \ м2;
зависит от свойств пигментов и разности коэффициентов преломления света пиг
мента и связующего
Удельный расход — количество лакокрасочного материала, необходимое для
нормального укрытия 1 м2 поверхности.
Сухой остаток — количество лакокрасочного материала, которое остается
в пленке после ее высыхания (в % от израсходованного веса). Этот показатель
важен для определения увеличения массы самолета (вертолета) после его
окраски
Блеск лакокрасочного покрытия зависит от качества поверхностного слоя
пленки. При гладкой поверхности световые лучи, падающие на покрытие, отра*
жаются от него под одним углом (бестящее покрытие), при шероховатой — под
разными углами (покрытие кажется матовым). Блеск (глянец) влияет на
устойчивость лакокрасочного покрытия.
Глянцевые покрытия сохраняются лучше, чем матовые. Вследствие
шероховатости матовых покрытий увеличивается площадь соприкосновения с
окружающей средой, что приводит к их ускоренному разрушению
Для определения блеска и отражательной способности лакокрасочных
покрытий применяют фотоэлектрический блескомер ФБ2. Принцип действия прибора
основан на измерении гальванометром фототока, возбуждаемого при попадании
на фотоэлемент отраженного от окрашенной поверхности света.
Толщина играет большую роль в системах специальных лакокрасочных
покрытий. Существуют оптимальные толщины для систем покрытий,
придерживаться которых необходимо при выполнении покрасочных работ. С уменьшением оп-
178

тимальной толщины ухудшаются защитные свойства покрытия вследствие
увеличения количества микропор С увеличением толщины ухудшаются механические
свойства.
Эластичность пленки влияет на долговечность лакокрасочного покрытия.
В результате деформации окрашенных деталей при низкой эластичности
возможно разрушение и дальнейшее отслоение покрытия.
Эластичность определяют путем изгибания окрашенной металлической
пластинки вокруг стержней различных диаметров (20, 15, 5, 3, 1 мм) до появления
на ней трещин. Наиболее эластичные пленки выдерживают изгиб на стержне
диаметром 1 мм
Стойкость к воздействию окружающей среды является главным показателем,
определяющим качество лакокрасочного покрытия. Наибольшая стойкость
достигается при использовании покрытий, инертных к действию окружающей среды
и обладающих хорошей прилипаемостью к защищаемой поверхности.
Стойкость к воздействию агрессивных сред (водо-, бензо-, масло-, кислото-
стойкость) определяют по внешнему виду, увеличению массы и изменению
твердости покрытий после длительной выдержки их в этих средах.
Атмосферостойкость определяется по изменению свойств покрытия при
нахождении окрашенных объектов в естественных условиях в течение 1—3 лет.
Эквивалентные испытания ускоренным методом (за 48 ч) проводятся в
специальной аппаратуре, которая имитирует действие естественных атмосферных
условий в течение 3 лет.
Время высыхания — продолжительность высыхания покрытия (в часах).
Различают время высыхания до потери липкости и время полного высыхания, когда
пленка полностью отвердела Полное высыхание определяют прижатием ватного
тампона к пленке покрытия под давлением 20 Н/см2.
Природа окрашиваемого металла определяет основное свойство
лакокрасочного покрытия — адгезию В порядке >бывания адгезионной способности
металлы располагаются так: никель, сталь, железо, медь, латунь, алюминий, олово,
езинец
Состояние поверхности. Наличие на поверхности окрашиваемого металла
следов коррозии усиливает процесс коррозии в несколько раз. Окалина, являясь
катодом по отношению к железу, может увеличить скорость коррозии в 30—
40 раз. Различные жировые загрязнения поверхности, а также пыль и влага
снижают прилипаемость покрытия.
Качество покрасочных работ получается высоким лишь при выполнении всех
стадий технологического процесса покраски: подготовки поверхности,
грунтования, шпатлевания, шлифования, нанесения краски на поверхность изделия
и сушки.
10.4. Классификация и обозначение
лакокрасочных материалов
В основу классификации лакокрасочных материалов положены следующие
признаки (ГОСТ 9825—73); вид материала (табл ЮЛ)\ химический состав
(табл. 10 2) материала (род пленкообразующего вещества); преимущественное
назначение (применительно к условиям эксплуатации лакокрасочных покрытий,
табл. 10.3).
Основные лакокрасочные материалы могут содержать добавки: сиккативы,
отвердители, пластификаторы и др.
10.4, U Кодовое обозначение лакокрасочных материалов
Кодовое обозначение красок, эмалей, грунтовок и шпатлевок состоит из пяти
гр>пп знаков, а лаков — из четырех групп:
1) вид лакокрасочного материала — эмаль, лак, шпатлевка и т. д;
2) обозначение лакокрасочного материала по химическому составу;
7*
179

Таблица 10.1
Классификация лакокрасочных материалов по виду
Л акокрасоч ны и
материал
Определение
Лак
Краска
Порошковая
краска
Эмаль
Грунтовка
Шпатлевка
Раствор пленкообразующих веществ в органических
растворителях или в воде, образующий после высыхания твердую
прозрачную однородную пленку
Суспензия пигмента или смеси пигментов с наполнителями
в олифе, масле, эмульсии, латексе, образующая после
высыхания непрозрачную однородную пленку
Сухая композиция пленкообразующего вещества с
пигментами и наполнителями, образующая после сплавления,
охлаждения и отверждения твердую непрозрачную пленку
Суспензия пигмента или смеси пигментов с наполнителями
в лаке, образующая после высыхания непрозрачную твердую
пленку с различным блеском и фактурой поверхности
Суспензия пигмента или смеси пигментов с наполнителями
в связующем веществе, образующая после высыхания
непрозрачную однородную пленку с хорошей адгезией к подложке и
покрывным слоям
Густая вязкая масса, состоящая из смеси пигментов с
наполнителями в связующем веществе, предназначенная для
заполнения неровностей и сглаживания окрашиваемой
поверхности
3) обозначение группы материала по назначению — для лаков, эмалей
в красок; для грунтовок обозначение — 0, для шпатлевок — 00;
4) порядковый номер, присвоенный материалу, обозначается одной» двумя
млн тремя цифрами;
5) цвет материала обозначается полным словом.
Между второй и третьей группой знаков ставится тире. Иногда после
порядкового номера материала ставят буквенный индекс (одну-две прописные буквы),
характеризующий некоторые особенности материала. Например, ГС, ХС —
горячей и холодной сушки, Г, М, ПМ — глянцевый, матовый и полуматовый, ПГ —
пониженной горючести и т. д Ниже приводятся примеры обозначений
лакокрасочных материалов по ГОСТ 9825—73.
Грунтовка ГФ-032 коричневая, где «грунтовка» — вид материала, ГФ —
обозначение материала по химическому составу {глифталевая), 0 — грунтовка; 32 —
яорядковый номер, «коричневая» — цвет* грунтовки.
Лак АК-ЙЗ, где «лак» — вид материала; АК — обозначение материала по
химическому составу (полиакриловый), 1—группа материала по назначению (ат-
мосферостойкий), 13 — порядковый номер.
10.5. Особенности лакокрасочных материалов
на различных основах
Покрытия на основе нитроцеллюлозы отличаются твердостью, эластичностью,
бензо-, масло- и атмосферостойкостью, быстро высыхают в естественных
условиях. Недостатки: слабая адгезия к металлам, невысокая устойчивость к действию
тепла и ультрафиолетовых лучей, легкая воспламеняемость. Ннтроцеллюлозные
сокрытия имеют полуматовую поверхность, для придания зеркального блеска их
нолируют.
Лакокрасочные материалы на основе акриловых смол отличаются высокой
стойкостью к старению, устойчивы к воздействию света, повышенной температу-
180

%
Таблица 10.2
Классификация и обозначение лакокрасочных материалов по химическому
составу
Лакокрасочные материалы

Обозначение
Алкедно-акр иловые
Глиф! а левые
Канифольные
Кре м и и й о рганические
Масляные
Масляно- и алкидно-
стирольные
Мел а минные
Мочевинные
1*1 и троцеллю лозные
Пен тафта левые
П^рхлорвиниловые
поливинилхлоридные
Полиуретановые
Полиакриловые
и
П о л н в ин ил а цет а льные
Согто л им ер н о-в шшл-
хлоридные
Фен о льные
Фторопластовые
Эпоксидные
АС
ГФ
КФ
КО
МА
MG
МЛ
МЧ
нц
ПФ
хв
УР
АК
вл
хс
ФЛ
ФП
эп
Основные пленкообразующие нещосгиа
Сополимеры акрнлатов с алкидами
Смолы алкидные глвцерофта латные
(глифтали)
Канифоль и ее производные
Смолы кремний о рганические — полиорга-
но си л о ксан о вы е, пол пор га но сил аз ано с илок-
сановые, кремнийорганоуретановые и др
Масла растительные
Смолы масляно-стирольные, алкидно-сти-
рольные (сопо л и мер ы)
Смолы меламиноформальдегидные, ал-
кидно-меламиноформ а л ьдег ид н ы е
Смолы мочев и ноформ альдегидные, ал-
кид н о - м очев и ноф орм а л ьд ег ид ные, а л к ид но-
м очев и ном ел а м и ноф о рм а л ьдегид ны е
Лаковые коллоксилины, нитроалкидные
композиции, питр оцел л юл озоуретан о вы е,
нитроачиноформальдегидные
Смолы алкидные пентаэритрнтофталатные
(пентафтали)
Смолы перхлорвиниловые и поливинил-
хлор ид ные
Полиэфирные гидроксилосодержащие
смолы, отверждаемые изоцианатами
Сополимеры (и полимеры) акриловых и
метакриловых кислот, их эфиров и других
производных со стиролом, в инил ацетатом и
другими виниловыми мономерами, а также
отверждаемые изоцианатами
По л и в ин и л фор м ал и, по л ив hi ш л бутир ал и,
поливинилформальэтилали и другие
поливин ил ацета льные смолы
Сополимеры винилхлорида с
винилацетатом, винилиденхлоридом, винилбутиловым
эфиром, метакрилатами и другими вин
ильным и мономерами, а также отверждаемые
изоцианатами
Смолы фенолоф орм альдегидные
(модифицированные 100%-ные) на основе фенолов,
крезолов или ксилонолов;
масляно-фенольные смолы
Ф то ропро извод ные этилена;
политетрафторэтилен; полнтрихлорфторэтнлен
Смолы эпоксидные, алкидно-эпоксидные,
нитроцеллюлозноэпоксидные, алкидно-мела-
мин о-эпоксидные эпоксиуретановые и
другие эпоксидно-модифицированные смолы
7*—581
181

Таблица 10 3
Классификация и обозначение лакокрасочных материалов по назначению
Лакокрасочные материачы
Атмосферостойкие
Ограниченно
атмосферостойкие
Водостойкие
Специальные
Маслобснзостойкие
Химически стойкие
Термостойкие
Электроизоляционные

Обозначение
группы
1
2
4
5
6
7
8
9
Преимущественное назначение (условия
эксплуатации покрытий)
Покрытия, стойкие к атмосферным
воздействиям в различных климатических
условиях, эксплуатируемые на открытых
площадках
Покрытия, эксплуатируемые под навесом
и внутри неотапливаемых и отапливаемых
помещений
Покрытия, стойкие к действию пресной
воды и ее паров, а также морской воды
Покрытия, обладающие специфическими
свойствами стойкие к рентгеновским и
другим излучениям, светящиеся, терморегул и-
рующие, противообрастающие, для пропит
ки тканей, окраски кожи, резины,
пластмасс и т д
Покрытия, стойкие к воздействию
минеральных масел и консистентных смазок,
бензина, керосина и других нефтяных про*
дуктов, содержащие не более 20%
ароматических соединений
Покрытия, стойкие к воздействию кисаот,
щелочей и других жидких химических
реагентов и их паров
Покрытия, стойкие к воздействию
повышенных температур
Покрытия, подвергающиеся воздействию
электрических напряжении, электрическои
iyni и поверхностны \ разрядов
Примечание Отнесение лакокрасочного материала к определенной группе не
исключает возможности применения его по другой группе
ры и влажности, обладают хорошей стойкостью к воде и растворам щелочей.
Пленки эластичные и механически прочные с высокой адгезией к металлам
Покрытия на основе алкидных смол обладают высокой атмосферостоикостью,
эластичностью и хорошей адгезией к окрашиваемой поверхности При горячей
сушке химическая стойкость покрытий повышается Алкидные смолы хорошо
совмещаются с различными пленкообразующими основами
Перхлорвиниловые лаки и эмали обладают высокой химической стойкостью
и атмосферостоикостью Поскольку перхлорвиниловые смолы не растворяются в
уайт-спнрпте, добавлять его в эмали нельзя во избежание резкого снижения
качества покрытий
Покрытия на основе полиуритановых смол обладают хорошей адгезией к
мета 1лическим и неметаллическим поверхностям, отличаются во до , масло ат
мосферостойкостью, газонепроницаемостью и высокими диэлектрическими
свойствами
Лакокрасочные материалы на основе эпоксидных смол имеют высокую
адгезию облагают минимальной пористостью высокими защитными и электроизоля
ционными свойствами Теплостойкость до 300° С Покрытия устойчивы к действию
нагретых щелочей и минеральных кислот средней концентрации
182

Лакокрасочные материалы на основе кремнийорганических смол обладают
высокой влагостойкостью, химической инертностью, стойкостью к окислению, дей
ствию солнечного света и озона Кроме того, они имеют повышенную стойкость
к действию высоких и низких температур и отличаются высокими электроизоля
ционными свойствами, эластичностью, масло и бензосто и костью
Однако кремнийорганические смолы имеют невысокую адгезию, для
улучшения которой к ьим добавляют аклидные и другие смолы
10.6. Грунтовки
Грунтовки являются промежуточным слоем между окрашиваемой
поверхностью и последующими слоями лакокрасочного покрытия и наносятся непосред
с/гвенно на окрашиваемую поверхность Они должны обладать высокой адгезией
к поверхности окрашиваемой детали, к наносимым на них пленкам последующих
слоев покрытии и быть в достаточной степени эластичными и водостойкими
Акриловые грунтовки АК-069 желтая и АК 070 лимонно жеттая обiaдают
хорошей адгезией и высокими защитными свойствами, ограниченно стойки к беи
зину, нестойки к синтетическим маслам Термостойкость грунтовки АК 069 с
1 5% алюминиевой пудры до 180° С Под сои о л им ер ные перхлорвиниловые, по
дивинил бу тира л ьные и эпоксидные эмали грунтовки применяются А К 069 — для
защиты алюминиевых деталей, АК 070 — для защиты стальных, алюминиевых,
магниевых и титановых деталей
Глифталевые грунтовки Грунтовка ГФ 031 желтая применяется для защиты
деталей из стали, алюминиевых и магниевых сплавов в системе покрытий под
алкидные и перхлорвиниловые эмали Обладает хорошей адгезией, бензо- и мае-
лостойкостью при периодическом обливе
Грунтовка ГФ 032 желтая применяется дчя защиты стачьных магниевых
и алюминиевых деталей под перхлорвиниловые эмали Грунтовка ГФ 032
коричневая применяется для грунтования фанеры, древесины и стеклотекстолитовых
деталей под перхлорвиниловые эмали и перхлорвиниловый клей
Фенол ьно-масляная грунтовка ФЛ-086 применяется для защиты деталей из
алюминиевых сплавов и стали под перхлорвиниловые, ннтроцеллюлозные, глиф-
талевые, пентафталевые, меламинные и другие эмали Используется для
грунтования отверстий под болты и заклепки Термостойкость грунтовки до 120° С при
добавлелии 2% алюминиевой пудры термостойкость увеличивается до 150° С, а
5%—до 220°С
Масляные грунтовки КФ-030 желтая и КФ 030 серо зеленая применяются
для грунтования поверхности алюминиевых, магниевых сплавов и стали под мае
ляные, алкидные глифталевые и пентафталевые покрытия Они оказывают
удовлетворительное противокоррозионное влияние на металлическую поверхность,
имеют хорошую адгезию к алюминию и его сплавам
Поливинилбутиральная грунтовка ВЛ-02 является фосфатирующей и
применяется в сочетании с другими грунтовками для защиты деталей из стали,
алюминиевых и титановых сплавов, работающих в жестких условиях Грунтовка
применяется вместо фосфатирования стальных деталей Она бензо- и маслостойка,
нестойка к действию синтетических масел, используется под алкидные, масляные,
перхлорвиниловые глифталевые и пентафталевые лакокрасочные материалы
Кремнийограническая грунтовка КО-052 применяется для защиты деталей
из магниевых сплавов и стали в различных системах покрытий Нестойка к дей
ствию бензина и масел Используется также для грунтования отверстий под
болты заклепки и подшипники
Эпоксидная грунтовка ЭП-076 желтая применяется для защиты деталей из
стали, магниевых и титановых сплавов, эксплуатируемых в различных
климатических условиях, под эпоксидные эмали Грунтовка устойчива к действию
бензина минеральных и синтетических масел
10.7* Шпатлевки
Шпатлевки предназначены для выравнивания изъянов окрашиваемой
поверхности И\ наносят на грунт и после этого поверхность обрабатывают
механически Они обладают хорошей адгезией, обеспечивающей прочное сцепление с по-
7**
183

крываемой поверхностью, пластичностью и хорошей шлифуемостыо в
затвердевшем состоянии
В авиации используют перхлорвиниловые, нитроцеллюлозные, эпоксидные
и кремнийорганические шпатлевки
Перхлорвиниловая шпатлевка ХВ-004 желто-зеленая применяется для
выравнивания металлических, стеклотекстолитовых и деревянных поверхностей,
предварительно загрунтованных перхлорвиниловыми, акриловыми, фенольными и глиф-
талевыми грунтовками под перхлорвиниловые и со поли мерные эмали Шпатлевка
обладает хорошей адгезией, устойчива к бензину, керосину и минеральным
маслам, хорошо шлифуется всухую и с водой Толщина одного слоя должна быть
не более 0,1 мм при общей толщине шпатлевки до 0,3 мм
Перед нанесением на фосф а тирующие грунты шпатлевку необходимо
перекрывать противокоррозионной грунтовкой или эмачью Перед нанесением
нитроцеллюлоз ных эмалей шпатлевку следует перекрывать фенольными или глиф-
та левы ми грунтовками или нитроглифта левой эмалью
Нитроцеллюлозная шпатлевка НЦ-009 желто зеленая применяется для
выравнивания поверхностей под нитроэмали, имеет хорошую адгезию и хорошо
шлифуется Слон шпатлевки за один раз наносится не более 0,1 мм при общей толщине
до 0,5 мм
Эпоксидные шпатлевки. Шпатлевка ЭП 0010 красно коричневая применяется
для защиты и герметизации швов, болтов, гаек, находящихся в контакте с
деталями из магниевых сплавов, в сочетании с эпоксидными эмалями и эмалями на
других смоляных основах
Шпатлевка ЭП-0026 серая применяется для выравнивания поверхности
деталей из стеклотекстолитов различных марок Шпатлевка масло- и атмосферостойка,
обладает хорошей адгезией к стеклотекстолитам Применяется в сочетании с
эпоксидными и перхлорвиниловыми эмалями
Кремнииорганнческая шпатлевка КО-0035 предназначена для выравнивания
стеклотекстолита и создания на его поверхности слоя теплоизоляции, наносится
краскораспылителем
10.8. Лаки
Лаки наносят на поверхности изделий с целью создания защитного покрытия
или красивого внешнего вида Они способны после нанесения образовывать на
поверхности изделий твердую и прочную атмосферостойкую пленку
Полиакриловые лаки. Лаки АК-113 и АК-ПЗ-ф применяются для грунтовки
внешних поверхностей алюминиевой обшивки под различные покрытия (АК-113)
и пол прозрачные акриловые лаки (АК-ПЗ ф). Они не требуют предварительного
грунтования
Пентафталевый лак ПФ-170 предназначен для получения атмосферостойкого
покрытия по предварительно подготовленной поверхности из алюминия и его
сплавов и применяется для окраски наружных частей самолетов Он может быть
использован в качестве добавки в глифталевые и пентафталевые эмали для
повышения блеска покрытий
Перхлорвиниловые лаки. Лак ХВЛ-18 (светлый, желтый, темно-желтый)
применяют для закрепления надписей, наносимых тушью, на хлорвиниловые
трубки
Лак ХВЛ 21 светло-желтый используют для окраски деталей из легирован
ных сталей методом окунания
Поливннилацеталевый лак ЗЛ-725 применяют для защиты магниевых,
алюминиевых и стальных деталей (при смешении 2,75 вес ч алюминиевой пудры
ПАК 4 с 100 вес ч лака) Покрытие топливо-и маслостойко
Нитроцеллюлозные лаки, кроме нитроцеллюлозы, содержат пластификаторы
для повышения эластичности пленки и смолы для снижения водопроницаемости
и повышения прилипаемости к окрашиваемой поверхности
Нитролак НЦ-551 применяют для покрытия тканевых обшивок Он вызывает
большую усадку ткани (не менее 1%), вследствие чего ткань, натянутая на
каркас, после покрытия лаком увеличивает свое натяжение
184

Нитролак АК-20 обладает высокими клеющими свойствами и применяется
обычно не в качестве лака, а в качестве клея, известного под названием нитро-
клея АК 20
10,9, Эмали
Эмали отличаются от лаков содержанием красящих веществ — пигментов
которые вводятся для придания покрытию определенной расцветки Кроме того,
пигменты снижают проницаемость пленок, а некоторые препятствуют процессу
коррозии
Пентафталевые эмали. Эмали ПФ-19г и ПФ-19м (соответственно глянцевая
и матовая) различных цветов применяют для окраски загрунтованных поверхно
стен металлических деталей внутри и снаружи самолетов и вертолетов
Эмали ПФ-223 различных цветов предназначены для окраски (по грунту
и без t.eio) металлических и деревянных поверхностен, не подвергающихся
атмосферным воздействиям Их применяют для окраски трубопроводов различных
систем, бензо , масло- и водяных баков, бензоуказателей и аптечек Покрытие
устойчиво к изменению температуры от —40 до 4-60° С
Перхлорвиншювые эмали. Эмали ХВ 16 и XB-I24 различных цветов
применяют для окраски наружных и внутренних поверхностей деталей из различных
металлов сплавов и неметаллических материалов Покрытие атмосферо , масло-,
бензо н водостойкое, устойчивое в условиях повышенной влажности и
температуры до 4- 60° С
Эпоксидные эмали. Эмали ЭП 140 различных цветов предназначены для
получения водо , масло и бензостойких покрытий по поверхности магниевых
алюминиевых сплавов, сталей и неметаллических материалов Они используются для
покрытий наружных и внутренних поверхностей, предварительно за1рунтованных
акриловыми или эпоксиднымм грунтами
Эмали ЭП 255 зеленую и ЭП 275 чер!Т>ю применяют для окраски пред
варительно загруптованньк стальных деталей и т.етачеи из магниевых сплавов
Термостойкость покрытий на основе ЭП 140 алюминиевой не выше 300° С
зеленой и черной — не выше 200° С, остальных цветов — не выше 130° С, на
основе эмалей ЭП 255 и ЭП 275 — не выше 200° С
10Л0. Растворители и разбавители
Растворители и разбавители для разведения различных материалов до
рабочей вязкости приведены в та6л 10 4
10.11. Смывки
Д1я удаления старых лакокрасочных покрытий используют смывки Смывка
СД (i_n) специальная — с^есь органических растворителей следующего состава
(проценты объемные) ацетон 30, этил ацетат 30, этиловый спирт 10, бензол 30
Удаляет масляные лаковые покрытия
Смывку наносят на покрытие краскораспылителем или кистью и ждут
набухания покрытия Затем удаляют покрытие щеткой или неметаллическим скребком,
nocie чего повер иость поомывают растворителем 645
Смывка АФТ-1 представляет собой раствор нитрата целлюлозы или этил-
целлюлозы и парафина в смеси растворителей ацетона, формальгликоля и
толуола Предназначена для снятия масляных и нитроцеллюлозных покрытий
Смывка прьмсняется при температурах от —15 до +30° С При т мпсрат\ре
ниже —15°С в смывку необходимо добавить 15% ацетона или уайт-спирита При
работе со смывкой требуется соблюдать правила пожарной безопасности
Смывки СА-4 и СП-6 представляют собой смесь, состоящую из активных
орган*,ческлх растворителей, загустителей и разрыхлителей с противокислотным
185

Таблица 10.4
Материал
Глифталевьге:
грунтовки
лаки
эмали
Пентафталевые:
грунтовки
лаки
эмали
Акриловые:
грунтовки
лаки
эмали
Алкидно-акриловые эмали
Алкидно-стирольные:
грунтовки
лаки
эмали
Масляные:
грунтовки
лаки
эмали
Масляно-битумные эмали, краски,
лаки
Меламинные эмали
Меламнноалкидные эмали
Мочевин ные:
грунтовки
лаки
эмали
Нитроцеллюлозные:
грунтовки
лаки
эмали
Перхлорвиниловые:
грунтовки
лаки
эмали
Поливинилбутиральные:
грунтовки
лаки
эмали
Фенольные:
грунтовки
лаки
эмали
Эпоксидные:
грунтовки
лаки
шпатлевка, эмали
186
Растворитель и разбавитель
Уайт-спирит4-сольвент (ксилол,
скипидар) 1 : 1
Ксилол, скипидар
Сольвент
Сольвент, ксилол, уайт-спирт + кси*
лол 1: 1
Сольвент, ксилол, скипидар
Уайт-спирит
648, Р-5
Р-5
646, РС-1
Уайт-спирит+ксилол (сольвент) 1:1,
ксилол, сольвент
Ксилол
Скипидар
Сольвент
Уайт-спирит
Уайт-спирит, скипидар
РС-2, уайт-спирит
Скипидар, ксилол
РКБ-1
Сольвент, ксилол
РКБ-1
Ксилол
Сольвент
647
645
648
Р-4
Сольвент
Р-5
РФГ-1, Р-60, 648, толуол, ксилол
Разбавитель Р-7
Разжижитель Р-60
Уайт-спирит + ксилол (сольвент) 1:1,
сольвент, скипидар, уайт-спирит
РС-2
Сольвент, ксилол, скипидар,
уайт-спирит
*
Этилцеллозольв +ацетон 8:2
Ксилол + ацетон+этилцеллозольв
4:3:3, Р-40
646, 648, Р-40, этилцеллозольв
v

Продолжение табл. 10.4
Материал
Эпоксиднофенольные эмали
Нитроэпоксидные эмали
Полиуретановые лаки
Растворитель или разбавитель
Этилцеллозольв
646, 648
Циклогексанон
ингибитором. Предназначены для удаления старых лакокрасочных покрытий на
основе пентафталевых, глифталевых, перхлорвнниловых, акриловых, эпоксидных
и других смол как холодной, так и горячей (до 150° С) сушки. Для снятия
покрытий с изделий из цветных металлов применяют смывку СА-4, с изделий из
черных металлов — СП-6.
Смывка наносится на поверхность кистью или щеткой плотным слоем.
Разбухшее покрытие удаляют щеткой или шпателем, после чего поверхность
протирают легколетучим растворителем.
Смывающее действие смывок СА-4 и СП-6 при удалении лакокрасочного
покрытия холодной сушки составляет не более 40 мин. При удалении покрытия
горячей сушки срок смывающего действия смывки удлиняется в зависимости от
температуры сушки.
10.12. Восстановление лакокрасочных покрытий
10.12 1, Восстановление покрытий
на металлических обшивках, окрашенных
масляными эмалями
Слабое омеление. Поверхность промывают теплым 3%-ным водным раствором
нейтрального мыла, применяя чистую ветошь, с последующей промывкой теплой
водой. Затем поверхность протирают следующим составом (в вес. ч.):
полировочная паста — 1, уайт-спирит — 2, вода — 7. Смесь тщательно размешивают до
получения однородной эмульсии. Смесь составляют перед употреблением.
Значительное омеление и выцветание поверхности. Поврежденную
поверхность промывают 3%-ным водным раствором нейтрального мыла, затем чистой
водой и просушивают в течение 2—4 ч. После этого поверхность зачищают
деревянным шпателем и далее мелкой шкуркой. На подготовленную и очищенную
поверхность наносят кистью (или пульверизатором) один слой масляной эмали
того же цвета. Продолжительность сушки 36—48 ч.
Сильное омеление и выветривание покрытий с просвечиванием грунта.
Поверхность зачищают так же, как и при значительном омелении. Затем наносят
пульверизатором или кистью слой масляной эмали соответствующего цвета и
просушивают 24—26 ч. Высушенную поверхность зачищают шкуркой № 180.
После этого тем же способом наносят второй слой той же эмали и просушивают
в течение 36—48 ч.
Растрескивание, незначительные механические повреждения и отставание
покрытий над заклепками. Поврежденные поверхности восстанавливают так же,
как и при сильном омелении и выветривании покрытия, но подготовку
поверхности в местах разрушений покрытия разрешается производить шкуркой № 120.
10.12,2, Восстановление покрытий
на металлических обшивках, окрашенных нитроэмалями
При омелении, выцветании и разрушении покрытий ремонтируемый участок
промывают теплым 3%-ным водным раствором нейтрального мыла, а затем чистой
водой. Далее деревянными скребками и шлифовальной шкуркой № 150 и 180
J 87

удаляют поврежденное покрытие (или ветошью, смоченной смесью из
растворителя 645 и воды в равных количествах). После этого сушат в течение 2 ч. Затем
участок загрунтовывают и просушивают 6—12 ч. На высохший грунт
пульверизатором наносят слой аэролака второго покрытия соответствующего цвета и
сушат 2—3 ч.
Далее поверхность зачищают шкуркой № 150 и 180 и наносят второй слой
этого же аэролака и просушивают 5 ч.
10.12.3. Восстановление покрышй
на металлических обшивках
с разными лакокрасочными покрытиями
Применение перхлорвиниловых эмалей для окраски обшивки возможно
независимо от того* является ли старое покрытие перхлорвиниловым, лаком асл ян ым-
или нитроцеллю^озным. Однако перхлорвиниловые эмали имеют хорошую
адгезию на старом перхлорвинн ловом или л а ко масля ном покрытии и плохую на
нитроцеллюлоз ном ii на неокрашенной поверхности Поэтому, прежде чем наносить
перхлорвиниловую эмаль на старое нитроцеллюлозное покрытие или на чистый
металл, необходимо нанести слой грунта.
Технология ^краски. Работу начинают с удаления сильно поврежденного
покрытия, смывки « зачистки мест перехода шлифовальной шкуркой № 120 и 150
После этого поверхность обезжиривают чистым бензином Б-70 или уайт-спиритом
и затем окрашивают.
Окраску пер хлорвиниловым и эмалями производят пульверизатором при
температуре 12—35°С, относительной влажности воздуха не более 75% и
нормальной продолжительности сушки. В перхлорвиниловые эмали, предназначенные для
нанесения первого слоя, перед употреблением добавляют алюминиевую пудру
в количестве 2%. После этого эмаль разжижают, тщательно перемешивают и
фильтруют через металлическую сетку № 015 (ГОСТ 6613—53) или через шесть
слоев марли.
10.12А, Восстановление покрытий на деталях
из магниевых сплавов
При вспучивании лакокрасочного покрытия и наличии на поверхности деталей
из магниевых сплавов пятен тщательно очищают пораженный участок от
продуктов коррозии шлифовальной шкуркой № 150 и 180. Затем участок промывают
чистым бензином Б-70 и протирают сухой тряпкой.
На очищенных местах восстанавливают защитную окисную пленку
нанесением раствора селенистой кислоты следующего состава: 20 г селенистой
кислоты и 10 г двухромистого натрия в 1 л воды. Раствор наносят при помощи
кисточки.
После высылания обработанные участки загрунтовывают двумя елочки
грунтовки АК 070 с 2% алюминиевой пудры во втором слое и покрывают эмалью
соответствующего цвета.
10.13. Профилактические составы
для лакокрасочных покрытий
Для удлинения сроков службы лакокрасочных покрытий, а также для сохра
нения их" первоначального цвета применяют профилактический состав ПС-3 if
растворитель ПР.
Состав ПС-3 предназначен для предохранения от омеленкя и старения лако-
масляных, нитроцеллюлозных и перхлорвиниловых пленок. Поверхности соста-
188

вом ПС 3 обрабатываются в весенне летний период не реже одного раза в месяц.
На обмытую и обезжиренную поверхность состав ПС 3 наносят в один слой
с помощью марлевого тампона или чистых салфеток.
Пластифицирующий растворитель ПР предназначен для увеличения
эластичности и удлинения срока службы только нитроцеллюлозных покрытий. Раство*
ритель наносят на покрытие 2 раза в год — в весенний и летний период. На
обмытую и обезжиренную поверхность ПР наносится пульверизатором в 2 слоя
с промежуточной сушкой в течение 45 miiil
ЮЛ4. Способы распознавания лакокрасочных покрытий
В практике часто приходится определять природу лакокрасочного покрытия,
т. е устанавливать, какими покрытиями в прошлом были окрашены поверхности
авиационной техники для их последующего удаления или ремонта. Синтетические
к натуральные краски не всегда взаимозаменяемы и не могут наноситься без
ограничений. Природу лакокрасочных покрытий можно определить следующими
способами.
Размыванием пленки. Тампоном из ветоши, смоченным ацетоном, разжижл-
телями или смывкой СД (сп), легкими движениями размывают небольшой
участок исследуемой поверхности. Масляное покрытие при этом размягчается,
набухает и сморщивается, нитроцеллюлозное легко смывается и на тампоне
образуется липкая масса.
Поджиганием пленки. Снимают исследуемую пленку и поджигают. Пср-
хлор винило вые покрытия горят медленно, образуя коптящее пламя,
акриловые горят спокойным ярким пламенем, а нитроцеллюлозные — бурно, подобно
пороху.
По грунту. На малом участке соскабливают верхнее покрытие до грунта.
Обычно под нитроэмалями на металлических поверхностях авиационной техники
имеется грунт ГФ-032 коричневого цвета, под масляным покрытием чаще бывает
грунт КФ-030 серо-зеленого или желтого цвета.
По внешним признакам. Путем внешнего осмотра можно определить, что
представляет собой покрытие — лак или эмаль: лаковые покрытия, как правило,,
прозрачны, а эмали непрозрачны, так как содержат пигмент.
Таблица 10.5
Технические требования к сжатому воздуху (ГОСТ 9.010—73)
Показатели
Избыточное давление на входе в окрасочное
устройство, Н/см2, не более
Температура на входе в окрасочное устройство, °С
Содержание влаги:
в виде капель
» * паров, г/м3, не более
Содержание минеральных масел:
в виде капель
» ъ пгров вместе с твердыми включениями,
мг/м3, не более
Нормы
60
17—30
Не допускается
1,6
Не допускается
2,0
Примечаний. 1. Величина давления зависит от типа окрасочного устройства
Ограничения по давлению не распространяются на сжатый воздух при распылении
высоковязких составов (с вязкостью по вискозиметру ВЗ 4 выше 50 с).
2 Ограничения по температуре не распространяются на сжатый воздух при распылении
с подогревом
3 Ограничения по содержанию влаги не распространяются иа сжатый воздух при
распылении водоразбавляемых лакокрасочных материалов
189

По условиям работы. Некоторую помощь в определении типа покрытия
может оказать анализ условий работы и назначение детали. Так, например, для
деталей, работающих в условиях высоких температур, обычно применяют
лакокрасочные материалы, дающие термостабильные, необратимые пленки, которые
не растворяются в растворителях Наоборот, для деталей, работающих при
умеренных температурах, могут применяться материалы, пленки которых
обратимы
По первичности лакокрасочного покрытия. В процессе подготовки старого
лакокрасочного покрытия к снятию следует определить, поступает ли изделие
в ремонт впервые или оно уже ранее ремонтировалось. Это весьма важно, так
как на заводах-поставщиках сушка лакокрасочных покрытий чаще всего
горячая, а на ремонтных предприятиях холодная.
10.15. Сжатый воздух для распыления
лакокрасочных материалов
Технические требования к сжатому воздуху, используемому для распыления
лакокрасочных материалов (пневмораспыленне, л невмоэлектро распыление), даны
в табл. 10.5.
t

РАЗДЕЛ 11
ПРОТИВОКОРРОЗИОННЫЕ СМАЗКИ И АНТИКОРРОЗИОННЫЕ
ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ ЧЕХЛОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
11.1. Растворы для удаления коррозии
с металлических деталей и изделий
и их обезжиривания
11 LL Внешние признаки коррозии
Наличие продуктов коррозии определяется по следующим наиболее
характерным внешним признакам
На стальных и чугунных деталях — появление темных точек и пятен, а также
налета оранжево-бурого цвета, который при усилении процесса коррозии
переходит в сплошную массу наростов бурого или коричневого цвета.
На деталях из алюминиевых сплавов — появление пятен или порошково-
образного налета белого цвета с последующим образованием раковин,
заполненных продуктами коррозии белого и серого цвета
На деталях из меди и ее сплавов — появление пятен или налета зеленого,
реже черного цвета, на деталях из сплава меди со свинцом, свинцовистой
бронзы — появление пятен или точек черного, белого или светло-зеленого цвета.
На лакированных или окрашенных деталях — вздутие пленки, а в
дальнейшем ее шелушение.
На поверхностях стальных оксидированных деталей — появление ржавчины
черно-бурого цвета или пятен и точек, по цвету незначительно отличающихся от
цвета поверхности деталей и изделий.
На кадмированиых деталях — появление пятен и точек белого, серого и
чернот цвета.
Примечание Если корродирует основной металл, то продукты коррозии имеют
цвет, характерный для продуктов коррозии данного металла.
11.1.2, Растворы, удаляющие продукты коррозии
Стали и чугуны. Для удаления продуктов коррозии с изделий из стали и
чугуна применяют травильные растворы.
Раствор № 1 —200—250 г хромового ангидрида, 40 мл фосфорной
кислоты (плотность 1,54 г/см3), 1 л воды (температура раствора 90—95° С).
Раствор № 2— 990 мл серной кислоты (10%-ный раствор), 10 мл
формалина (40%-ный раствор).
После удаления коррозии детали промывают в холодной проточной воде,
затем нейтрализуют 3—5%-ным раствором кальцинированной соды, далее
промывают в горячей воде и просушивают очищенным сухим воздухом.
Примечание. Детали с зазорами и каналами, из которых трудно удалить
растворы полностью, обрабатывать химическим способом запрещается
Алюминиевые сплавы. Для удаления продуктов коррозии с изделий из
алюминиевых сплавов применяют растворы.
Раствор №3 — 80 г хромового ангидрида, 200 мл фосфорной кислоты
(плотность 1,71 г/см3), 1 л воды. Раствор применяют без подогрева/
Раствор № 4 — 40—60 г едкого натра, 1 л воды (температура раствора
191

После обработки деталей из алюминиевых сплавов в указанных растворах
детали промывают в холодной и горячей воде. Затем после обработки деталей
в растворе № 3 производят осветление в 15—20%-ной азотной кислоте. Детали
выдерживают в этом растворе до полного осветления поверхности, после чего их
промывают в холодной и горячей воде.
Медные сплавы. Для удаления продуктов коррозии с деталей из медных
сплавов (креме свинцовистой бронзы БрАЖМ) применяют растворы Дэ 5 без
подогрева.
Растворы Л° 5 — а) 100 мл серной кислоты (плотность 1,84 г/см3), 900 мл
воды, б) 100 г бисульфата натрия, 1 л воды.
После обработки детали промывают в холодной и горячей воде. Затем
рекомендуется произвести пассивирование деталей в растворе № б следующего
состава: 30 мг серной кислоты (плотность 1,84 г/см3), 90 г хромового ангидрида,
1 г хлористого натрия, I л воды. Далее детали промывают в холодной воде и
высушивают.
Краски и пятна. Для удаления с поверхности деталей краски и пятен
органического происхождения применяют специальную смывку СД. Затем детали
промывают и просушивают.
ILLS. Механические способы удаления коррозии
В случае единичных, незначительных по площади поражений коррозией, а
также когда невозможно применить химический метод (коррозии в конструкции,
в деталях сложной конфигурации и т. д.) допускается удалять продукты
коррозии механическим способом.
Стальные и чугунные детали зачищают шлифовальной шкуркой № 5—12 на
тканевой основе, смоченной трансформаторным или моторным маслом. Затем
всю поверхность детали протирают чистой салфеткой, смоченной в бензине, и
высушивают на воздухе.
Стальные детали со шлифованной поверхностью t тщательно зачищают
шлифовальной шкуркой № 170—230т смоченной в жидком индустриальном масле марки
12 или 20.
Детали из алюминия, меди и ее сплавов очищают порошком или куском
пемзы, шлифовальной шкуркой № 5—12, смоченной трансформаторным маслом,
протирают хлопчатобумажной салфеткой, смоченной в бензине, и сушат на
воздухе.
Детали из алюминиевых и магниевых сплавов очищают стеклянной бумагой
№ 00 с последующей их промывкой в бензине и сушкой.
1L1A. Очистка деталей от загрязнений и обезжиривание
Если детали и узлы изделий не имеют следов коррозии, то от масла и
загрязнений их очищают следующими способами.
Узлы и детали из медит серебра и медных сплавов протирают
хлопчатобумажными салфетками, смоченными этиловым (гидролизным) спиртом. Для деталей
из медных сплавов и меди (кроме коллектора) разрешается применять уайт-
спирит или бензин.
Мелкие узлы и детали из черных металлов, поставляемые отдельно и не
имеющие лакокрасочных покрытий, обезжиривают струйным способом либо путем
погружения их в щелочной раствор с добавкой эмульгаторов. Допускается
обезжиривание органическими растворителями методом погружения, например, в
моноэтанола мин. Могут обезжириваться детали и с лакокрасочными покрытиями.
После обезжиривания щелочными растворами детали промывают горячей водой,
обрабатывают пассивирующим раствором и высушивают до полного удаления
следов влаги.
Мелкие узлы и детали из алюминия обезжиривают раствором моноэтанола-
мина струйным способом. Допускается обезжиривание узлов и деталей с
лакокрасочным покрытием уайт-спиритом или бензином Б-70.
192

11.1-5. Компоненты растворов, удаляющие продукты коррозии
Хромовый ангидрид технический (трехокись хрома) (ГОСТ 2548—62) — че-
цгуйчатые пластинки 1—3 мм малинового цвета. Содержание основного вещества
не менее 98,5%. Легко растворяется в воде, весьма гигроскопичен. Сильно ядовит.
Поставляют в плотно закрытых железных барабанах массой до 150 кг и хранят
в сухих складах.
Сода кальцинированная (натрий углекислый, карбонат натрия, сода)—
мелкокристаллический порошок белого цвета. Плотность 2,5 г/см3, температура
плавления 851° С, легко растворяется в воде (17,8% при 20° С и 31,1% при
101° С). Содержание основного вещества 99%. Упаковывают в бумажные 4~, 5-,
6-слойные мешки. Хранят в сухом месте.
Натр едкий (сода каустическая, каустик) — гидроокись натрия, сильная
щелочь. Бесцветная непрозрачная кристаллическая масса, плотность 2,1—2,3 г/см3,
температуры: плавления 318—328° С, кипения 1390° С. Хорошо растворяется в
воде и сильно поглощает влагу из воздуха. Твердый едкий натр транспортируют
в герметичной стальной таре, жидкий — в специальных щелочестойких бочках.
11.2.Консервационные смазки и масла, применяемые
для защиты от коррозии и разрушения изделий
авиационной техники
Выбор способа защиты при консервации изделий зависит от условий и
сроков хранения, конфигурации и габаритов изделий и деталей.
Атмосферная коррозия и ее среда. Атмосферная коррозии является одним из
видов электрохимического процесса, протекающего в весьма тонкой пленке
влаги, которая образуется при адсорбции воды из атмосферы.
На практике идеально гладкие поверхности отсутствуют. На поверхности
всегда имеются шероховатости, в которых происходят поверхностная адсорбция
паров воды и их капиллярная конденсация. Сконденсированная влага при
наличии растворенных в ней электролитов создает условия для начала и
последующего развития коррозии. Атмосферная коррозия начинается при относительной
влажности ниже 98% в сконденсированной в капиллярах (шероховатостях) воде.
Наименьшая толщина пленки влаги при коррозии железа 7,44: Ю-6 мм, т.е.
равна 25—30 молекулярным слоям.
Требования к защитным смазкам. Защитные смазки, нанесенные тонким
слоем, должны обладать наименьшей влаго- и воздухопроницаемостью,
минимальной электропроводностью и гигроскопичностью, плохой проницаемостью для
iюнов металла. К тому же защитные смазкн должны: быть химически стойкими
и не содержать компонентов, способных растворяться в пленке влаги и
повышающих электропроводность слоя; содержать компоненты, которые не адсорбируются
на поверхности защищаемого металла с выделением большого количества тепла
и ухудшают смачивание защищаемой поверхности водой.
Маслорастворимые ингибиторы коррозии. При введении в консистентные
смазки и пленочные покрытия маслорастворимых ингибиторов коррозии
защитные действия изменяются к лучшему за счет модификации структуры
(снижения паро-, газо- и влагопроницаемости) и в результате активного
физико-химического взаимодействия с поверхностным слоем металла. Ингибиторы
увеличивают смачиваемость поверхности металла нефтепродуктами, образуя на металле
гидрофобные пленки. Они снижают поверхностное натяжение на границе раздела
масла и воды, а также масло адсорбционной пленки воды и металла, увеличивают
краевой угол капли масла на воде и капли воды на масляной пленке. При этом
происходит вытеснение адсорбционной воды с поверхности металла, на котором
образуется не пропускающие воду и не десорбирующиеся водой пленки.
Углеводородные пластические смазки. В качестве консервационных
смазочных материалов рекомендуются углеводородные пластичные смазки: пушечная,
ПВК, ПП-95/5, ГОИ-54, ЦИАТИМ-205; жидкие тонкослойные К-15, ВНИИНП-252,
К-17, К-19 и НГ-203. В качестве антнфрикционно-консервацпонных смазочных
материалов используются ЦИАТИМ-201, ЦИАТИМ-221, АМС-3 и др.
В табл. 11.1 приводятся оптимальные сроки защиты металлов различными
смазками в тропических условиях.
193

Таблица 11Л
Оптимальные сроки защиты металлов различными смазками в тропических
условиях
Смазка
Пушечная УНЗ
ПП-95/5
ГОИ-54
ЦИАТИМ-201
ЦИЛТИМ-202
ЦИАТИМ-203
ЦИАТИМ-205
ЦИ АТИМ-217
ЦИАТИМ-221
Смазка из 20%
церезина и 80%
вазелина
НГ-203А
НГ-203Б
АМС-3
ОКБ 122-7/5
ОКБ 122-12
1-13 (УТВ)
СП-3 (59ц)
С мазка-7
Смазка-14Р
Смазка-ГМХ
R годах, при юлщине слоя смазки не менее 0,5 мм
При хранении неупакованных
изделий под напесом и в
складских условиях или
упакованных по первой категории
защиты (водозащищенная);
из стали
2,5
2,5
2,0
2,0
2,5
1,5
2,0
1,5
1,0
1,0
1,0
2,5
2,0
1,5
2,0
2,0
1,5
из мели
2,5
2,0
2,5
1,0
2,0
1,0
1,0
2,0
2,0
2,5
1,0
1,0
2,5
2,0
1,0
2,0
2,0
1,0
из латуни
I
При хранении изделий в упаковке
1ропического исполнения
(вторая категория — иолугермс-
тичная)
из cia.iH
2,5
2,0
2,5
1,5
2,0
1,0
2,0
2,0
1,5
2,5
1
1
2
2
1
,0
,0
,5
О
5
2,0
2,0
1,0
3
3
3
з,
з,
2,
,0
о
о
о
о
о
3,0
2,0
1,5
1,5
1,5
3,0
3,0
2,0
3,0
3,0
2,0
из меди
3
3
3
1,
з,
1,
1,
з,
з,
3,
,0
,0
,0
5
о
5
5
0
0
о
1,5
1,5
3,0
3,0
1,5
3,0
3,0
1,5
из лаони
3,0
3,0
3,0
2,0
3,0
1,5
3,0
3,0
2,0
3,0
1,5
1,5
3,0
3,0
2,0
3,0
3,0
1,5
Жидкие консервационные смазки образуют на поверхности
изделии тонкую прозрачную пленку, обеспечивающую защиту от коррозии сроком
до 5 лет. Пригодны для консервации черных и цветных металлов, а также узлов
из сочетаний этих металлов. Смазки нетоксичны и взрывобезопасны Поисадки
входящие в состав смазок, К-17 и К-17н служат для повышения защитных
свойств смазки. Несмотря на малую толщину слоя (0,05 мм), смазки К-17 и К-17п
надежно защищают металлы от коррозии в сухом и влажном климате, даже если
воздух насыщен коррозионно-активными соединениями, но на изделия не
должны попадать солнечные лучи и атмосферные осадки.
Восстановление консистентных смазок. Пушечную смазку, ПВК, технический
вазелин, смазки СХК, ПП-95/5 перед использованием, а также после перерыва
в работе следует прогреть до 105—115° С для удаления влаги. Пена,
появившаяся на поверхности смазки при нагревании, удаляется (свидетельствует об
обводненности смазки).
11.3. Защитные антикоррозионные консервационные
оболочки из тонкопленочных пластических масс
Малогабаритные изделия, крепежные детали и инструмент консервируют
с помощью тонкопленочных покрытий, которые представляют собой сравнительно
твердые, по эластичные пленки с нулевой адгезией к поверхности изделия Такие
покрытия образуют сплошную оболочку.
194
11.3.1. Защитная оболочка ЭЗО
Свойства оболочки. Этилцеллюлозная антикоррозионная защитная оболочка
ЭЗО применяется для консервации металлических изделий со сроком хранения
до 3^5 лет в складских неотапливаемых помещениях. Основа оболочки — смесь
минерального масла с касторовым, а в целях повышения прочности и твердости
используют растворимую в маслах этилцеллюлозу с добавлением искусственного
копала, церезина и парафина.
Оболочка ЭЗО образует плотную и прочную сплошную пленку толщиной
1.5—3 мм, непроницаемую для влаги (паропроницаемость оболочки толщиной
1 мм 0,3 мг/см2 в сутки). Предохраняет изделия от механических повреждений,,
так как обладает высокой прочностью и не продавливается под весом детали.
Имеет нулевую адгезию к металлам. Легко снимается с изделия острым
предметом при температуре 50—60° С, при этом на поверхности изделия остаются слегка
заметные следы минерального масла (табл. 11.2).
Технология нанесения. Процесс нанесения оболочки заключается в опускании
предварительно очищенной от загрязнений и ржавчины сухой и слегка подогретой
металлической детали в ванну с расплавленной массой ЭЗО. Затем после
некоторой выдержки деталь извлекают с определенной скоростью. От точного
соблюдения температуры и продолжительности каждой стадии процесса зависит
толщина пленки и качество покрытия. Чем массивнее изделие, тем больше тепла оно
отнимает у расплавленной массы и пленка на изделии получается более толстая.
Чем дольше изделие находится в расплаве, тем больше оно прогревается, тем
быстрее выравнивается температура расплава у стенок изделия и пленка
получается более тонкой. При большой массе и разнотолщинности изделий их
предварительно подогревают, так как более толстая пленка образуется на более
толстых частях изделия.
Таблица 11.2
Служебные характеристики оболочки ЭЗО
Параметры
Внешний вид
Температура размягчения по Кремер-
Сарнову, °С
Прочность на продавливаемость по
Ричардсону, мм
Паропроницаемость в сутки, мг/см2
Плотность, г/см3
Предел прочности при растяжении.
Н/см2
Относительное удлинение при разрыве,
Температура плавления при окунании
изделий, °С
Горючесть
Растворимость
Допустимый эксплуатационный
интервал температур
Показатели
Твердая масса желтого или
коричневого цвета
95±10
0,0—1,0
0,3
1,0
200—450
70—100
160—170
Горит коптящим пламенем
Р аств о р яется в ч еты реххл ор и с го i *
углероде
От—30 до +45°С
195

11.32. Защитное ингибированное покрытие ЗИП
Общие сведения. Защитное ингибированное покрытие ЗИП — твердая
маслянистая масса светло-кэричневого цвета Основа покрытия — эти л целлюлоза, в
которую введены синтетическая новолачкая смола и минеральное масло В
процессе хранения масло выделяется из нанесенного слоя и покрывает
металлическую поверхность изделия моно молекулярным слоем, тем самым достигается
надежная защита от коррозии. Покрытие имеет высокую температуру
размягчения (более 100°С), нулевую адгезию к металлу и лакокрасочным покрытиям,
легко-снимается с защищаемой поверхности и после очистки может быть
использовано повторно. Оно не изменяет своих свойств в течение 3 лет в любых
климатических условиях Покрытие наносят при температуре 160—170° С. Толщина
пленки покрытия ЗИП от 0,5 до 3 мм.
11,3.3. Тонкоплеиочные покрытия
Перкснс применяют для консервации гладких металлических поверхностей.
Перконс — это перхлорвиниловый клей, доведенный до вязкости 4—5 мин (по
вискозиметру ВЗ-4) благодаря введению растворителя Р-4. В состав покрытия
для повышения эластичности добавляют в качестве пластификатора 4%
дибутилфталата, а также красители «Судан-1» и «Судан-2». Перконс наносят кистью,
окунанием изделий или распылением.
Солохол применяют для консервации профилированных и резьбовых
деталей. Это 8—10%-ный раствор полихлорвиниловой смолы в дихлорэтане с
добавлением 4% дибутилфталата и красителей «Судан-1» или «Судан-2», наносят
кистью, расплавлением или окунанием изделий.
Хлорвиниловая эмаль ХВ-П4 — раствор хлорвиниловой смолы в смеси
органических растворителей с пигментом. Для повышения термостойкости состава
покрытия, а также для уменьшения адгезии в хлорвиниловую смолу вводят в
качестве наполнителя маршалит — молотый люберецкий песок.
Сам о вулканизирующееся пленочное покрытие. Для предохранения
неметаллических поверхностей изделий от преждевременного старения применяют самовул-
канизирующесся пленочное покрытие на основе клеев ВКР-8 и ВКР-7. Клей ВКР-7
используют в качестве подслоя, а клей ВКР-8 — в качестве основного защитного
слоя. Резиновую поверхность изделия перед нанесением клея ВКР-7 в качестве
подслоя очищают от грязи, пыли и обезжиривают бензином.
Клей ВКР-7 наносят на поверхность кистью в один слой, после чего изделие
сушат при температуре 20—25° С в течение 15 мин. Затем изделие
последовательно покрывают четырьмя слоями клея ВКР-8 с интервалами сушки каждого слоя
в течение 20 мин. После нанесения последнего слоя клея ВКР-8 изделие в
течение 24 ч выдерживают при температуре 20—259 С.
Тонкопленочное легкоснимаемое покрытие Л СП для герметизации узлов
электро- и радиотехнических устройств (6—8%-ный раствор присадки
ингибитора АКОР-1 в красно-коричневой эмали ХВ-114). Для герметизации деталей
применяют 4—6%-ный раствор Л СП, а для консервации 8%-ный раствор. Эти
покрытия приготовляют и наносят без подогрева при температуре от —10 до +35° С*
В та б л 113 приведены различные технологические режимы н внесения
покрытия Л СП.
Таблица 11.3
Технологические режимы нанесения покр