Анализ номенклатуры современных конструкционных материалов и их сортамента

Анализ номенклатуры современных конструкционных материалов и их сортамента

Материалы для изделий РЭС определяются исходя из функционального назначения, серийности производства, технического уровня заготовительного производства и экономической целесообразности применения определенного способа изготовления заготовок. Материалы деталей выбирают с учетом специальных требований, предъявляемых к работе не только каждой детали изделия, но и отдельных элементов детали. Это дает возможность уменьшить массу детали, сборочных единиц и изделия РЭС в целом.

Материал, сэкономленный при конструировании и изготовлении изделий, ? это один из важнейших резервов производства, позволяющий получать новые изделия без дополнительных затрат на исходные материалы. Вопросу экономии материалов и повышению качества изделия необходимо уделять внимание на всех стадиях разработки конструкторской документации, изготовления, испытания и пуска изделий в эксплуатацию.

Материалы, наиболее часто применяемые при разработке РЭС:

Листы

Сталь углеродистая качественная холоднокатаная тонколистовая нормальной точности прокатки

Сталь углеродистая качественная горячекатаная толстолистовая нормальной точности прокатки

Б - нормальная точность проката; 6х1250х6000 - размеры;

I - категория по нормируемым характеристикам;

Ш - группа отделки поверхности; Г - глубина вытяжки;

Т - термообработка; 20- марка стали

Ленты

Лента стальная упаковочная холоднокатаная тонколистовая нормальной точности изготовления

Лента ПН-0,5х20 ГОСТ 3560-73

Лента стальная на пружинной стали холоднокатаная нормальной точности изготовления

Лента 65-Г-С-Н-0,5х80 ГОСТ 2283-79

I-III-Г-10 КП ГОСТ 16523-70

Б 0,1х800х1500 ГОСТ 19904-74

Лист х/к

Б-ПН-6х1250х6000 ГОСТ 19903-74

20-2-Т ГОСТ 1577-74 Лист

Лента из железоникелевого сплава с высокой магнитной проницаемостью, холоднокатаная

Лента 0,05х150-2-79НМ ГОСТ 10160-79 0,05 - толщина, мм; 150 - ширина, мм; 2 - класс; 79НМ - марка; ПН - полунагартованная; С - светлая

Проволока

Проволока из углеродистой конструкционной стали

Проволока 1-20 ГОСТ 17305-71

Проволока стальная углеродистая пружинная холоднокатаная нормальной точности изготовления (I, II класса)

Проволока 1-2,0 ГОСТ 9389-75

Проволока из прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением

Проволока 0,3-3а-Х20Н80 ГОСТ 12766.1-77

Прутки

Прутки прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов

Термообработанные:

Пруток Д16Т кр. 20Н

Сплав Д16

ГОСТ 4784-74

Без термической обработки:

Пруток Д16 кр.120Н ГОСТ 21488-76

Сплав Д16

ГОСТ 4784 - 74

Пруток В95 кр. 16Н ГОСТ 21488 - 76

Сплав В95 ГОСТ 4784-74

Прутки бронзовые

Бр006,5-0,15 ГОСТ 5017-74

БрАЖ9-4Кр-50-Н ГОСТ 1628-78

БрАЖ9-4 ГОСТ 18175-78

Прутки латунные

ЛС59 т . ш. Н. ПТ - 5 ГОСТ 2060 - 75

ЛС59-1 ГОСТ 15527-76

т - тянутые ; ш- шестигранные; Н - нормальной точности ;

ПТ - полутвердые

Листы

Листы конструкционные из алюминия и алюминиевых сплавов

Лист Д16 Б - 5 ГОСТ 21631 - 76

Сплав Д16

ГОСТ 4784 - 74

Б - с технологической плакировкой ; М - отожженные

Лист АМц М - 3 ГОСТ 21613 - 76

Сплав Амц

ГОСТ 4784-74

Листы медные

Холоднокатаные:

Лист М1 М8 ГОСТ 495 - 77

ЛистМ1 ГОСТ 859-66

Горячекатаные:

Лист М1 Гк 4 ГОСТ 495 - 77

ЛистМ1 ГОСТ 859-66

М - мягкие

Сталь

Сталь 20 и сталь 45

Сталь углеродистая конструкционная горячекатаная круглая обычной точности прокатки

100 - диаметр, мм; В - обычной точности прокатки ; 20 - марка;

Б - подгруппа; 2 - категория

20-Б-2 ГОСТ 1050-74

100-В ГОСТ 2590-71

Круг

Пруток Ст. 45 ГОСТ 1050-74

Т - термически обработанная ; Б - группа по качеству поверхности

Сталь легированная конструкционная горячекатаная круглая, обычной точности прокатки

40Х - марка; В - обычной точности; 10 - диаметр

Пруток Ст. 40Х ГОСТ 4543-71

Сталь комбинированная автоматическая круглая

Н - нагартованная сталь

Пруток Ст. А12-Н-Б ГОСТ 2051-73

Сталь круглая инструментальная углеродистая со специальной отделкой поверхности - серебрянка

Пруток Ст. У8А ГОСТ 1435 - 75

Сталь корозионностойкая, жаропрочная и жаростойкая горячекатаная круглая обычной точности прокатки

Пруток Ст. 12Х18Н10Т6 ГОСТ 5949-75

Листы латунные

Лист Л63 Т2 ГОСТ 931-78

45-Т-Б ГОСТ 1051-73

10-5 ГОСТ 7417-75

Круг

В-10 ГОСТ 2590-71

40Х ГОСТ 4543-71

Круг

8-5 ГОСТ 7417-75

А12-Н-Б ГОСТ 2051-73

Круг

5-3-В-Н ГОСТ 14955-77

У8А ГОСТ 1435-75

Круг

Лист Л63 ГОСТ 15527-75

Листы свинцовые

Лист СО - Н - Ч ГОСТ 9559 - 75

Свинец СО

ГОСТ 3778-74

Лента

Ленты медные

Лента медная М3Т НТ 0,05 х 120 ГОСТ 1173 - 70

НТ - нормальной точности

Ленты латунные общего назначения

Лента Л63 - М - Н - 0,05 х 150 ГОСТ 2208 - 75

Лента из бериллиевой бронзы

Лента Бр Б2 - М - 0,3х 50 - Н ГОСТ 1789 - 70

Плиты

Плиты из алюминиевых сплавов горячекатаные

Сплав Д16 ГОСТ 4784 - 74

Плита Д16Б12 ГОСТ 17232-71

Плита АД50 ГОСТ 17232-71

Марка Д16 только с технической плакировкой - Т

Проволока

Проволока БрБ2-3М-0,3 ГОСТ 15834-70

3М - мягкая (закаленная)

Литейные сплавы

Сплав алюминиевый литейный

Сплав АЛ2 ГОСТ 2685 - 75

Бронза безоловянная

Бронза Бр АЖ9 - 4Л ГОСТ 493 - 54

Бронза оловянная литейная

Бронза Бр ОСЦ 5-5-5 ГОСТ 493 - 54

Сплав медно-цинковый литейный

Латунь ЛС59 - 1Л

ГОСТ 17711-75

Текстолит электротехнический листовой

Текстолит А - 10,0 ГОСТ 2910 - 74

Размер листа : не менее 450х600 мм

не более 980 х 1480 мм

Толщина, мм : 0,5; 1,0 ; 1,5 ; 2,0 ;3,0 ; 4,0 ; 5,0 ; 8,0 ; 10,0 ; 15,0 ; 20,0 ; 30,0

Текстолит конструкционный листовой

Текстолит ПТК - 8, I сорт ГОСТ 5-78

Размер листа: не менее 450 х 600 мм

не более 950 х 1950 мм

Толщина, мм : 5,0 ; 8,0 ; 10,0 ; 15,0 ; 20,0 ; 25,0 ; 30,0 40,0 ; 50,0

Пластины из фторопласта

Пластина Ф - 4 8х 245 х 245 , высший сорт ТУ 6 - 05 - 810 -76

Размер листа : 245 х 245 мм

Толщина, мм : 2,0 ; 4,0 ; 8,0 ; 10,0 ; 15,0 ; 20,0 ; 24,0 ; 30,0 ; 40,0

Эбонит электротехнический

Пластина эбонита А5 ГОСТ 2748 - 77

Размер листа : не менее 250 х 500 мм

Толщина, мм : 2,0 ; 4,0 ; 8,0 ; 16,0 ; 20,0 ; 25,0 ; 32,0

А - высокая электрическая изоляция

Полистирол общего назначения

Полистирол ПСМ черный ГОСТ 20282-74

Лента поливинилхлоридная электроизоляционная

Лента ПВХ 20х0,30, голубая, I сорт ГОСТ 16214-70

Пленка полэлементовиленовая электроизоляционная

Пленка ПЭТФ электроизоляционная 0,02х0,20 , I сорт ТУ-05-1794-76

Толщина, мм: 0,010; 0,020

Ширина, мм: 20; 50; 100

Трубки из поливинилхлоридного пластиката

Трубка 3.31 ТВ-40,4 черная , высший сорт ГОСТ 19034-82

Цвет: белый, серый, черный, коричневый, красный, оранжевый, желтый, го-

лубой, зеленый

Внутренний диаметр: 1,0 ; 2,0 ;3,0 ; 4,0 ; 5,0 ; 6,0 ; 8,0 ; 10,0 ; 12,0 ; 16,0 ; 20,0; 25 ; 30 ; 35; 40

Пластмассы

Винипласт листовой

Лист винипласта ВН 1300 х 500 х 2,0 ГОСТ 9639 - 71

Номинальная толщина, мм : 2,0 ; 2,5 ;3,0 ; 4,0 ; 5,0 ; 7,0 ; 10,0 ; 15,0 ; 20,0

Гетинакс электротехнический листовой

Гетинакс 1 - 5,0 ГОСТ 2717 - 74

Толщина, мм: 1,0 ; 1,5 ; 2,0 ;3,0 ; 4,0 ; 5,0 ; 8,0 ; 10,0 ; 15,0

Гетинакс фольгированный листовой

Гетинакс ГФ - 1 - 35 - 2,0 ГОСТ 10316 - 78

Размер листа: не менее 800х900 мм

Толщина, мм: 1,0 ; 1,5 ; 2,0 ;3,0

Пенополиуретан эластичный листовой

Пенополиуретан марки 40-1,2 10x1000х2000 ОСТ 6 - 05 - 407 -75

Толщина, мм : 3,0 ; 5,0 ; 10,0 ; 15,0 ; 20,0 ; 30,0 ; 40,0

Марки : 35 - 0,8 ; 40 - 1.2 ; 45 - 0,8

Стекло органическое техническое листовое

ТОСП, I сорт, красное прозрачное ГОСТ 17622-72

Размер листа: не более 1150х1250 мм

Толщина, мм : 3,0 ; 4,0 ; 5,0

Марка: ТОСП, I сорт; красное .оранжевое ,желтое , синее , зеленое , прозрачное и непрозрачное

ТОСП, I сорт; прозрачное , бесцветное

Толщина, мм : 1,0 ; 1,5 ; 2,0

Размер листа: не более 1250х 1150 мм

не менее 100х100 мм

Стеклотекстолит электротехнический листовой

Стеклотекстолит СТК-1,0 ГОСТ 12652-74

Толщина, мм: 1,0; 1,5 ; 2,0; 3,0

Размер листа: не более 980 х 1480 мм

не менее 450х600 мм

Стеклотекстолит фольгированный листовой

Стеклотекстолит СФ-1-35-1,0 ГОСТ 10316-78

Толщина, мм: 0,8 ; 1,0 ; 1,5 ; 2,0

Марки: СФ - 1 ; СФ - 2

Размер листа: толщина до 1,0 мм не более 400х600 мм

до 1,5 мм не менее 600х700 мм

Полистирол

Полистирол является продуктом полимеризации стирола - одного из непредельных ароматических углеродов. Хороший диэлектрик, отличающийся химической и водостойкостью, прозрачностью, хорошо окрашивается. К недостаткам его и композиционных материалов на его основе относятся низкая теплостойкость, низкая ударостойкость.

Полистирол общего назначения (ГОСТ 20282 - 86Е) выпускается марок ПСМ-111, ПСМ-115, ПСМ-118, ПСМ-151 (блочный), ПСЭ-1, ПСЭ-2 (эмульсионный), ПСП (суспензионный) в виде гранул или порошка, бесцветный и окрашенный. Стандарт дает рекомендуемые области применения - в основном для изготовления корпусных и электроизоляционных деталей.

Полистирол вспенивающийся (ТУ 6-05-1905-81) с поверхностной обработкой, выпускается марок ПСВ-77, ПСВ-77Р, ПСВ-76С, ПСВ-74Р, ПСВ С 77Х, ПСВ-65С и других и предназначен для изготовления пористых изделий методом формования. Материал применяется для изготовления толстостенных упаковочных деталей.

Краткие сведения о свойствах материалов для конструкций РЭС:

Сплавы железа и углерода - стали

1. Стали - сплавы железа, в которых углерода менее 2 %.

Прочность и твердость стали возрастают с увеличением содержания углерода, пластичность уменьшается. Первая цифра в обозначении стали показывает содержание углерода; литеры в начале: У - сталь, в которой углерода более 0.7 %, А- сталь для обработки на станках- автоматах, Л- литейная сталь.

2. Легированные стали, улучшенные добавкой других химических элементов, которые обозначают буквами русского алфавита: В- вольфрам, Г- марганец, Д- медь, М- молибден, Н- никель, Р- бор, C- кремний, Т- титан, Ф- ванадий, Х- хром, Ю- алюминий. Цифра после буквы обозначает содержание легирующего элемента, если оно выше 1 %; А - качественные стали со стабильным составом.

3. Термохимическая обработка сталей. Закалка и нормализация позволяют повысить твердость и прочность стали, но увеличивают хрупкость; отпуск повышает твердость, сохраняя вязкость; отжиг обеспечивает мягкость, пластичность, обрабатываемость резанием. Цементирование и азотирование - насыщение поверхностных слоев карбидами и нитридами железа повышает твердость, прочность, износостойкость сталей.

4. Защита углеродистых и легированных сталей от коррозии во влажной атмосфере обеспечивается тонким поверхностным слоем покрытия.

Металлические покрытия: слоями цинка, кадмия, никеля, хрома; неметаллические - лакокрасочными материалами. Нержавеющие стали - с содержанием никеля и хрома более 15 %.

Сплавы меди - бронзы и латуни

1. Бронзы - сплавы меди, легированные различными элементами: алюминием, бериллием, кремнием, оловом, свинцом, цинком и др. Литеры в обозначении бронзы соответствуют легирующим добавкам, а цифры - их процентному содержанию. Бронзы обладают повышенной электропроводностью, коррозионной стойкостью, хорошо обрабатываются и отливаются. Термообработка бронз: закалка - для повышения твердости, отпуск - прочности и упругости, отжиг - пластичности.

2. Латуни - сплавы меди и цинка. Обладают довольно высокими механическими свойствами и коррозионной устойчивостью, хорошей обрабатываемостью. Обозначение указывает содержание меди и легирующих элементов в процентах.

Алюминиевые, магниевые, титановые и специальные сплавы

1. Сплавы алюминия и магния, легированные другими элементами, технологичны, коррозионно устойчивы, немагнитны, имеют низкую плотность (ro = 2.5 - 2.7 г/см**3) .

Деформируемые: алюминиево- марганцевые (АМц), алюминиево- магниевые (АМг), дюралюмины (Д) - сложные композиции на основе алюминия.

Высокопрочные алюминиевые сплавы (В) по прочности приближаются к низкоуглеродистым сталям. Имеются различные литейные сплавы. Дюралюмины и высокопрочные сплавы могут закаливаться. Для повышения коррозионной устойчивости применяют различные виды анодного оксидирования, создающие прочную поверхностную пленку оксида.

2. Титановые сплавы. Основа - титан (более 50 %) . Легирующие элементы: алюминий, олово, цирконий и др. Применяют и чистые титановые сплавы (ВТ), которые по прочности при высоких температурах превосходят среднелегированные стали почти вдвое. Сплавы титана жаропрочны, коррозионно стойки, немагнитны, обладают малой плотностью (п = 4.8 г/см*3), имеют меньшие, чем другие металлы, коэффициенты линейного расширения, хорошо свариваются в средах защитных газов.

3. Сплавы с низкими коэффициентами линейного расширения.

Для инвара Н36 alfa = 1.5/10**6 1/K, для элинвара Н35ХМВ этот коэффициент практически равен нулю.

4. Контактные сплавы - материалы для трущихся электрических контактов. Наиболее широко применяется нейзильбер МНЦ-15-20, который значительно дешевле, чем благородные металлы или вольфрам.

5. Магнитные материалы. Пермаллои 50Н, 50НП, 79НМ, 80ХНС сплавы высокой магнитной проницаемости. Пермендюр К50Ф2 и гиперко К35Х - сплавы с высоким магнитным насыщением.

6. Сплавы с высоким электрическим сопротивлением. Это манганин МНМцЗ-12, и константан МНМц40-1, 5, у которого стабильность параметров сохраняется до температуры 400 град С.

Пластические массы

1. Пластмассы примерно в 5 раз легче сталей, однако менее прочны и термостойки, чем металлы. Основные достоинства - электроизолирующие свойства и возможности изготовления деталей практически любой формы с помощью литья под давлением, прессования, штамповки.

В состав пластмассы входят: связующее вещество, наполнитель, пластификаторы, отвердители, красители и другие добавки, позволяющие изменять свойства пластмассы в нужном направлении.

2. Термореактивные пластмассы - исходная масса при нагреве и одновременном повышении давления размягчается и разжижается, а затем твердеет и в дальнейшем сохраняет полученную форму.

Фенопласты - пластмассы со связующим в виде фенольных смол.

Аминопластмассы в основном применяются в виде волокнитов, т.е. пластмасс со слоистыми наполнителями - бумагой, картоном, тканью (гетинакс, текстолит, стеклотекстолит). Фольгированные стеклотекстолит используют для изготовления плат электронной аппаратуры.

3. Термопластические массы - после затвердения детали могут быть вновь размягчены нагревом. Это капрон (поликапролактам), полиамидные смолы, поливинилхлорид, полистирол, полиэтилен, фторопласт. Прозрачный полиакрилат - органическое стекло может быть окрашено в любые цвета.

Эпоксидные клеи - смолы, по прочности клеевого шва приближаются к металлам.

Резина, стекло, керамика

1. Резина - отвержденный добавкой серы и нагревом каучук.

Широко применяется как эластичный герметизирующий и электроизоляционный материал. Эбонит - твердая резина (серы 45-60%), используется для электротехнических изделий.

2. Стекла. Прозрачные в различных диапазонах волн в зависимости от исходных материалов - кварцевого или кремниевого песка. Кварцевое стекло прозрачно для тепловых лучей. Ситаллы - стекла с кристаллической структурой, радиопрозрачны в различных диапазонах.

3. Керамика. Получается спеканием пластичных масс из различных минералов; электроизоляционный, теплозащитный и радиотехнический материал. Пористая керамика дает самосмазывающиеся подшипниковые материалы - бронзографит и железографит. Естественная керамика - корунд, сапфир, агат - материалы для подшипниковых опор; очень износостойка.