![]()
![]()
|
Машински материјали
Од преко сто познатих хемијских елемената у машинству се свакодневно у разним облицима користи више од половине. Хемијски чисти елементи, метали и неметали имају врло ретку примену у машинској индустрији, али се користе мешавине разних метала, или метала са неметалима, које се називају легуре.
Хемијски елементи у чистом стање, и метали и неметали, обично немају задовољавајуће особине (физичке, хемијске, технолошке, механичке).
Зато се у металуршким комбинатима разним поступцима праве легуре са особинама које задовољавају процесе машинске производње.
Врсте материјала
- машински материјали (метали и легуре)
- полимере ("пластични материјали")
- композитне материјале
- керамичке и
- остале материјале (погонски, електронски, паметни и био материјали ...)
Машински материјали
Најзаступљенији машински материјали су метали. Метали имају структуру кристалне решетке и зато су добри проводници топлоте и електричне струје, могу се пластично деформисати ( ковати, извлачити и сл.) и непорозни су.
Метали се у природи ретко налазе у елементарном облику, већ у облику руде која се економично може експлоатисати из природе и прерађивати. Из руда се добијају метали и легуре, употребљиви за израду делова разних машина и уређаја.
Реч легура значи мешавина, а у нашем језику употребљава се и реч слитина јер се добија сливањем два или више метала. Легуре често имају својства која метали, од којих су добијени, немају.
Челик
Челик је најважнији, највише коришћени, и најзначајнији материјал савременог света.
Без производа од челика нема ни савременог света, ни савремене индустрије, ни савремене архитектуре.
Од челика се прави готово све, од игле до локомотиве (занимљив израз за објашњавање свега и свачега, а и игла и локомотови праве се од челика).
Челик је легура гвожђа (Fe) и угљеника (C) у којој угљеника има од 0,01 до 2,14%.
Ученици често погрешно схвате да је све у вези са гвожђем челик. Ако угљеника има преко 2,14% у легури са гвожђем добијају се легуре које се зову ливови, а ливови и челици нису исти материјали, мада и једни и други имају велику заступљеност у машинској индустрији. Врсте челика су многобројне и у овој лекцији и да хоћемо не можемо набројати целокупну поделу тако значајног материјала као што је челик. Управо због могућности добијања челика са најразличитијим својствима чини овај материјал највише коришћеним и најзначајнијим.
Подела челика врши се према начину производње, (Сименс Мартинов, конверторски, електрочелик итд.) према саставу, према намени, итд.
Према намени челици се деле на брзорезне (за израду резних алата), челике за опруга, за зупчанике, за вратила, за израду мерила, итд.
Најзначајнија подела челика је подела по хемијском саставу, јер се на основу ње врши означавање челика.
По хемијском саставу челици се деле у три групе:
- челици негарантованог састава( ознака Č0 _ _ _),
- челици гарантованог састава (Č1 _ _ _),
- легирани челици (Č(2-9)_ _ _).
Ознака čелика састоји се од слова Č и четри броја.
Легирани челици су најкалитетнији и најскупљи челици.
Од њих се праве елементи и делови изложени великим напрезањима, хемикалијама, резни алати свих врста, итд.
Челик се у Србији производи у Смедереву (US Steel Serbia).
Обојени метали
- тешке ( бакар (Cu), олово (Pb), калај (Sn)) и
- лаке (алуминијум (Al), магнезијум (Мg), титан (Ti)), итд.
Бакар је метал црвене боје, који има лоше механичке особине, јер је врло мек, али је зато одличан проводник, и највише се користи у индустрији проводника.Легирањем са другим елементима добијају се легуре којима се отклања недостатак чврстоће бакра. Легуре бакра су месинг и бронза.Месинг је легура бакра и цинка (Zn) у којој цинка има од 30-40%.Месинг нема велику чврстоћу па се не користи за израду делова који ће бити изложени већим напрезањима, али зато има дивну златно жуту боју па се од њега праве украсни делови свих врста.
![]() |
![]() |
![]() |
Бронза је легура бакра са било којим легирајућим елементом сем цинка, у којој бакра има најмање 60%.Бронзе, за разлику од месинга, могу имати велику чврстоћу па се користе и за израду машинских елемената, посебно пужних парова и зупчаника.Поједине врсте бронзи имају већу тврдоћу и чврстоћу од појединих врста челика и њихова употреба је широка у машинској индустрији. Од бронзе се праве бродски пропелери, лежишта, итд.
![]() |
![]() |
![]() |
Легуре алуминијума
Алуминијум је метал светло беле, сребрнкасте боје, и као и бакар, има особину да је врло мек, али је одличан проводник, па се највише користи за израду електричних проводника.Легуре алуминијума које се највише користе у машинској индустрији су силумин и дуралумијум. Легуре алуминијума све више замењују дрво и пластику у грађевинској индустрији, а незамењиве су у авиоиндустрији, јер се каросерије свих авиона праве од лимова алуминијумских легура, јер су много лакше од челичних исте чврстоће. Такође, отпорне су на корозију. Отпорност на корозију је једна од предности легура обојених метала у односу на легуре гвожђа. Ово не значи да сви челици лако кородирају. Постоје и челици који не могу кородирати, припадају групи легираних челика а зову се и нерђајући.* Корозија - дифузија кисеоника у површински слој материјала и мешање са њим. Зато се назива и оксидација. Временом, корозија (народски-рђа) може у потпуности изменити хемијску, физичку и механичку структуру материјала који јој је изложен. Заштиту легура неотпорних не корозију врши се уљаним или нитро бојама, а још боље галванизацијом, где се електролизом на површински слој материјала који је неотпоран на корозију набаци материјал отпоран на корозију, најчешће хром (хромирање), никл (никловање), цинк (цинковање), и сл. С обзиром да обојени метали не могу да кородирају (оксидишу-зарђају) и легуре обојених метала задржавају то својство.Остали материјали
Машинска индустрија обрађује све постојеће познате материјале, као што су гума, стакло, дрво, пластика, керамика итд. О овим материјалима било је речи у ранијим разредима.Азбест

Погонски материјали
Горива
- топлота,
- продукти сагоревања (отровни гасови који загађују животну средину),
- чврст остатак (у виду пепела).
Течна горива, нафта и њени деривати

Чврста горива, угаљ и нуклеарна горива



- топлота ( у огромним количинама, небројено пута већим него код сагоревања горива),
- радиоактивно зрачење (које убија топлокрвна жива бића изазивајући промене на ћелијама и DNK),
- радиоактивни отпад (које увек садржи и велике количине радиоактивности).
Гасовита горива

Мазива

Мазива су материјали који се користе за подмазивање додирних делова машина и механизама у циљу смањена трења и хабања на истим.Мазива су значајна, иако је трење и хабање делова немогуће спречити, јер се њиховом употребом многострука увећава радни век машине, без замене делова или поправки. Без употребе средстава за подмазивање свака машина би се брзо покварила.Главно и најважније својство мазива јесте вискозитет, или степен подмазивања. Што је вискозитет мазива већа оно има већу цену, али ће обезбедити дуготрајније и квалитетније подмазивање делова.Мазива се деле према агрегатном стању и према пореклу.Према агрегатном стању мазива могу бити чврста (масти) и течна (уља).Чврста мазива користе се за подмазивање делова који су изложени већим снагама а мањим брзинама, док се течна користе за велике брзине а мање снаге.Према пореклу мазива могу бити органског и неорганског (минералног) порекла.Мазива органског порекла праве се од живих бића ( биљака и животиња ) и немају примену у машинској индустрији, због сувише ниског вискозитета и лоших особина.