Матрица конструкционного

Основным механизмом вязкого разрушения является зарождение, рост и объединение пор. В конструкционных сталях при незначительном деформировании поры образуются в первую очередь в результате отслаивания слабо связанных с ферритной матрицей крупных сульфидов марганца (MnS) и включений глинозема (АЬОз) [222]. Такие частицы, как карбиды и нитриды, в сталях связаны с матрицей весьма прочно, и поры могут возникать только при высоких локальных напряжениях. Поэтому для возникновения пор на карбидах необходимы большие пластические деформации. [c.111]

Назначение — инструмент (пуансоны, матрицы) горячей высадки крепежа и заготовок из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей на горизонтально-ковочных машинах, детали штампов (матрицы, пуансоны, выталкиватели) для горячего прессования и выдавливания этих материалов на кривошипных прессах, гибочные, обрезные и просечные штампы, [c.394]

В [5] отмечается, что вследствие дис )фузии водорода в металл происходит разрыв некогерентных границ матрица-включение с образованием микротрещин, давление водорода в которых достигает 200-400 МПа, что сопоставимо с пределом текучести низкоуглеродистых конструкционных сталей. Под воздействием внутреннего давления происходит рост и слияние микротрещин с последующим разрушением металла. Растрескивание стали начинается при концентрации водорода 0,1-10 ppm и протекает при температуре от минус 100 до 100 С. В [4, 5] исследовано влияние парциального давления сероводорода на скорость коррозии и водородное расслоение стали. Последнее активно начинается при парциальном давлении серо- [c.12]

Справочник обобщает опыт, накопленный при создании и исследовании пространственно-армированных композиционных материалов на основе полимерной матрицы. Главная цель книги — оценить конструкционные возможности существующих и перспективных схем пространственного армирования, знание которых должно способствовать более, широкому и рациональному применению этих перспективных материалов в ответственных конструкциях. [c.3]

Быстро растущий в последнее время интерес к поверхностям раздела станет понятным, если проследить историю развития композитов с металлической матрицей. Ранние работы по композитным материалам были направлены на выявление принципов, определяющих их эксплуатационные характеристики. Для этой цели, были удобны простые модельные системы. При выборе модельных систем руководствовались в основном совместимостью упрочните-ля и матрицы модельные системы состояли из матриц (нанример,. серебра или меди), химически малоактивных но отношению к упрочнителям (например, вольфраму или окиси алюминия). Хотя в этих работах и признавалась важная роль поверхностей раздела, модельные системы позволяли сравнительно легко получать тип поверхности, обеспечивающий необходимую передачу нагрузки от одного компонента композита к другому. В системах, представляющих большой практический интерес, матрицами служат обычные конструкционные материалы, такие, как алюминий, титан,, железо, никель они обладают большими реакционной способностью и прочностью, чем матрицы модельных систем. Повышенная реакционная способность затрудняет управление состоянием поверхности раздела, а для передачи больших нагрузок требуется более высокая прочность этой поверхности. Таким образом, состояние поверхности раздела становилось все более важным фактором по мере того, как интересы исследователей перемещались от модельных систем к перспективным инженерным материалам. [c.12]

Для оценки влияния поверхности раздела на механические свойства рассмотрены результаты аналитических и экспериментальных исследований композитов с металлической матрицей. Для конструкционных композитных материалов наиболее важными являются следующие свойства модуль упругости, пределы текучести и прочности, характеристики микродеформации, ползучести и усталости. Поверхность раздела наиболее полно определяют структура, стабильность и прочность связи. Для оценки прочности связи и эффективности передачи нагрузки полезно простое правило смеси при этом необходимо, однако, учитывать все допущения и ограничения такого подхода. [c.263]

Для того чтобы пластики можно было использовать в качестве конструкционных материалов, их необходимо армировать с целью увеличения их прочности и модуля упругости. Как правило, это достигается введением в состав материала высокопрочных волокон, при этом волокна и пластичная матрица образуют в совокупности композиционный материал, свойства которого превосходят [c.261]

Слой — основной элемент в конструкции композита, но, с другой стороны, сам слой состоит из погруженных в матрицу волокон. Следовательно, можно связать конструкционные свойства композита с соответствующими свойствами компонентой. В результате возможно проектировать элементы конструкций из волокнистых композитов, зная конструктивные требования и свойства возможных компонентов композитов. [c.108]

Физические характеристики (1) — (3) и фактор (5) могут быть определены непосредственно. С другой стороны, в группу параметров, характеризующих процесс получения слоя, входят такие, как температура, давление при отверждении, продолжительность цикла отверждения, взаимодействие между волокнами и матрицей и др. Как видно, на прочность слоя влияет большое количество факторов. Отметим также, что прочность слоя зависит от напряженного состояния, вызванного приложенной нагрузкой. Это служит отличительной чертой композиционных материалов по сравнению с традиционными конструкционными материалами. [c.121]

Значительные усилия направляются на разработку армированных волокнами металлических композитов, в которых металлическая матрица усиливается высокомодульными волокнами. Одна из главных целей разработки таких композитов состоит в использовании их в качестве конструкционных материалов для элементов конструкций, которые должны выдерживать высокие напряжения при повышенных температурах. Для подобного класса композитов кажется логически оправданным выбор вольфрамовых волокон благодаря их высокой прочности на растяжение как при комнатной, так и при повышенной температурах и благодаря их устойчивости при высоких температурах. Боль- [c.275]

Свойства бериллия также исследовались для определения возможностей его использования в качестве волокнистого армирующего материала для композитов с полимерной матрицей, если он сам имелся в достаточном количестве в форме пластичной проволоки. Высокий модуль (на 40% больше, чем у стали) и низкая плотность (на 30% меньше, чем у алюминия) сделали его привлекательным конструкционным материалом для авиации, и можно было надеяться, что пластичность проволок улучшит ударные свойства композита. В работе [62] опубликованы некоторые результаты по растяжению бериллиевой проволоки диаметром 0,005 дюйм. Она разрушалась вязко даже при комнатной температуре после удлинения примерно на 1—3%. Позднее [36] исследован более детально предел упругости проволоки и определено ее остаточное удлинение при различных уровнях нагружения. Кроме того, исследованы также свойства длительной прочности проволоки при комнатной температуре. Данные показывают уменьшение прочности с ростом продолжительности действия нагрузки, однако результаты имеют большой разброс. [c.278]

Данная глава посвящена усталостному повреждению низкопрочных стеклопластиков. В основном повреждения возникают под действием растяжения в той части системы армирования, которая перпендикулярна растягивающей нагрузке. Этот первый вид повреждения состоит в нарушении связи между стеклянными волокнами и полимерной матрицей. Он возникает под действием однократной или повторяющейся нагрузки и зависит от числа циклов. Дальнейшее развитие повреждений зависит от вида армирования. Последовательность повреждений до сих пор полностью не изучена и пока невозможно предложить всеобъемлющий набор конструкционных критериев, учитывающих состояния поврежденности. [c.333]

Каждая из этих особенностей в отдельности представляет собой фактор, который не обнаруживается в конструкционных металлах в той степени, в которой он имеется в большинстве волокнистых композитов. В сочетании друг с другом эти особенности обусловливают беспрецедентную сложность усталостного поведения композита, но они также обеспечивают и беспримерные возможности конструирования материалов с более высоким сопротивлением усталости. Наличие вязкой матрицы приводит к еще большему различию усталостного поведения композитов с металлической матрицей и большинства композитов с полимерной матрицей. [c.396]

Использование в конструкции всех потенциальных возможностей композитов связано с решением ряда проблем. Одна из них — недостаточное понимание влияния первого разрушения слоя на последующее поведение материала в конструкции при различных внешних нагрузках и действии внешней среды. Микроскопические наблюдения обнаруживают в композитах е полимерной матрицей появление трещин в слабых слоях задолго до окончательного разрушения. Следует особо подчеркнуть, что этот процесс не имеет ничего общего с пластическим течением металлов, которое характеризуется значительным перемещением дислокаций. Появление трещин в слабых слоях не всегда сопровождается макроскопическими изменениями в материале, т. е. может не обнаруживаться на диаграмме а е). Тем не менее явление первого разрушения слоя может привести в конечном итоге к таким изменениям конструкционных свойств материала, как потеря жесткости, уменьшение долговечности, увеличенная абсорбция влаги. [c.136]

На втором этапе составлялась матрица основных критериев и факторов возможных моделей развития конструкционных материалов (табл. 11). В качестве определяющего критерия была выбрана обеспеченность ресурсами, т. е. оценка перспективности материалов производилась для следующих вариантов [c.106]

МАТРИЦА ОСНОВНЫХ КРИТЕРИЕВ И ФАКТОРОВ ВОЗМОЖНЫХ МОДЕЛЕЙ РАЗВИТИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ [c.107]

Свинец. Применение свинца в качестве конструкционного материала ограничено его низкими прочностными свойствами. Металл рекристаллизуется после механической деформации уже при комнатной температуре с образованием менее прочно связанных между собой крупных зерен. Рекристаллизации способствуют добавки висмута и олова, которые внедряются в твердый раствор, тогда как добавки меди, кальция и железа подавляют рекристаллизацию, образуя в свинцовой матрице интерметаллические соединения. [c.36]

Таким образом, в композиционной системе сочетаются два противоположных свойства, необходимых для конструкционных материалов — высокий предел прочности и достаточная вязкость разрушения. Высокая прочность достигается за счет использования хрупких высокопрочных волокон, а достаточная вязкость разрушения обусловлена пластичной матрицей и специфическим механизмом рассеяния энергии разрушения композиции. Кроме 12 [c.12]

Появление композиционных материалов было вызвано в основном стремлением повысить механические свойства конструкционных материалов. Однако очевидно, что направленное армирование волокнами открывает возможности создания новых материалов с особыми теплофизическими, электрофизическими, гальвано-магнитными, оптическими и другими свойствами. Методы получения композиций с особыми физическими свойствами в основном те же, что и для получения высокопрочных композиций направленная кристаллизация эвтектических сплавов, ориентированная перекристаллизация эвтектоидных систем, пропитка каркасных систем расплавом, совместная деформация волокон и матрицы и др. [c.219]

Качество и надежность современных конструкционных полимерных композиционных материалов (ПКМ) зависит главным образом от типа, состояния структуры армирующих элементов, их концентрации и взаимодействия с матрицей — связующим. [c.112]

Весьма заманчива перспектива получения композиционного материала на основе алюминиевой матрицы и тонкой проволоки бериллия или нитевидных кристаллов карбида бериллия. Конструкционный материал, в котором содержится 50 процентов проволоки бериллия, при удельном весе 2,5 г/см обладает пределом прочности 70 кг/мм и модулем упругости 20 тысяч кг/мм . [c.114]

Скорость науглероживания конструкционных материалов зависит от коэффициента диффузии углерода в матрице сплава, [c.266]

Корпуса инструментальных блоков технологических роторов рекомендуется изготовлять из конструкционной стали 40Х. После черновой обработки корпуса блоков дая снятия внутренних напряжений желательно подвергнуть нагреву до 860 с последующим охлаждением в масле и отпуску при 570—590 С. При этом достигается твердость HR 48—52. При проектировании корпусов следует избегать уступов на его внутренней поверхности для упрощения изготовления и повышения точности взаимного расположения инструментов. Уступы, выполняющие функции основных и вспомогательных баз. в большинстве случаев целесообразно заменять пружинными кольцами или сменными упорами. Корпус блока должен быть рассчитан на прочность в опасных сечениях от действия растягивающих сил и изгибающих моментов. Для инструментальных блоков, в которых размерная цепь замыкается внутри корпуса, наиболее целесообразно применять регулирование с помощью накидной гайки и ступенчатое регулирование с применением сменных колец установленной толщины. Регулирование взаимного расположения детали и инструментов с помощью сменных колец целесообразно рекомендовать в тех случаях, когда допускаемое отклонение осей матрицы и пуансона должно быть не более 0,2 мм и выполняется условие, что разрушение и износ соответствующего инструмента, а следовательно, и замена отказавшего инструментального блока наступает не чаще чем 1 раз в смену. [c.292]

КОВАРИАЦИОННЫЕ МАТРИЦЫ ПОГРЕШНОСТЕЙ ДЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИОННЫХ И ЗАЩИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ЯДЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ УСТАНОВОК [c.311]

Для системы с несколькими степенями свободы матрица демпфирования [С] в уравнении движения (1.15) определяется через матрицу жесткости [i ] и коэффициент конструкционного демпфирования G [c.302]

В настоящее время в основу классификации армированных пластиков могут быть положены следующие общие принципы материа-ловедческий — по материалу арматуры или связующего (матрицы) конструкционный — по типу арматуры и ее расположению (укладке) в матрице технологический — по способу переработки в изделия. [c.19]

Назначение — тяжелонагруженный прессовый инструмент (мелкие вставьи окончательного штампового ручья, матрицы и пуансоны для выдавливания и г. д.) при горячем деформировании легированных конструкционных сталей и жаропрочных сплавов, пресс-формы литья под давлением медных сплавов. [c.408]

Для большинства конструкционных материалов, включая те, которые представляют интерес как возможные компоненты композитов (см., например, рис. 1), связь напряжений с деформациями, представленная изображенной на рис. 2 двузвенной ломаной, не является достаточно точной. Это утверждение справедливо, в частности, в случае, когда материал находится в однородном напряженном сосюянии, так что во всей области одновременно достигается предел текучести. Принятая идеализация предсказывает в этом случае неограниченное пластическое течение, т. е. неограниченные деформации при постоянных напряжениях. Однако в том случае, когда нагрузка создает градиенты напряжений внутри материала, области с наибольшими значениями напряжений достигают состояния текучести первыми. Пластическое течение в этих зонах ограничено, поскольку вне их материал остается упругим. Такое явление называется стесненным пластическим течением око характерно для композитов, поскольку из-за различия в жесткостных свойствах матрицы и включений в композите обычно возникают высокие градиенты напряжений. Таким образом, несмотря на то что истинные кривые напряжение — деформация, представленные на рис. 1, лишь грубо аппроксимируются двузвенной ломаной вида. [c.206]

Первоначально при выборе матрицы и волокна для всех систем предполагали использовать те же основные принципы, что и для модельных систем. Джех и др. [22] показали справедливость правила смеси для композитов как с непрерывными, так и с короткими волокнами, избрав для этого систему медь — волокно. Медь и вольфрам, по существу, взаимно не растворимы и не взаимодействуют химически соответственно они не образуют соединений. Таким же образом Саттон и др. [38] на модельной системе серебро — усы сапфира убедительно продемонстрировали эффект упрочнения нитевидными кристаллами. Степень взаимодействия между серебром и усами сапфира даже меньше, чем между медью и вольфрамом, поскольку расплавленное серебро не смачивает сапфир. Для улучшения связи с расплавленным серебром те же авторы напыляли на поверхность сапфира никель. Однако связь между никелем и сапфиром была, вероятно, чисто механической, а на поверхности раздела никель — сапфир твердый раствор не образовывался. Поэтому не удивительно, что Хиббард [21] в обзоре, представленном в качестве вводного доклада на конференции 1964 г. Американского общества металлов, посвященной волокнистым композитным материалам, счел необходимым заключить Для взаимной смачиваемости матрицы и волокна необходимо, чтобы их взаимная растворимость и реакционная способность были малы или вообще отсутствовали . Это условие, как правило, реализуется для определенного типа композитных материалов, а именно, ориентированных эвтектик. Во многих эвтекти-ках предел растворимости несколько изменяется с температурой, что, вообще говоря, является причиной нестабильности, хотя в известной степени и компенсируется особым кристаллографическим соотношением фаз. Однако в большинстве практически важных случаев это условие не выполняется. После конференции 1964 г. основные успехи были достигнуты в области управления состоянием поверхности раздела между упрочнителем и матрицей. Ни серебро, ни медь не являются перспективными конструкционными материалами. Что же касается реакций между практически важными матрицами и соответствующими упрочнителями, то они очень сложны и могут приводить к самым разнообразным типам поверхностей раздела. [c.13]

Рост интереса к исследованию поверхностей раздела был связан с переходом от модельных систем к композитам, матрицами которых являются важные конструкционные металлы — алюминий, титан и металлы группы железа. Эти металлы обычно более химически активны, чем серебряные и медные матрицы исследованных модельных систем, таких, как Ag—AI2O3 и Си—W. Однако приведенные в настоящей главе данные по казывают, что известная реакционная способность может благоприятствовать достижению желательного комплекса механических свойств. Выше приводились примеры, когда определенное развитие реакции на поверхности раздела обеспечивало оптимальное состояние последней. Бэйкер [1] показал, что композиты алюминий—нержавеющая сталь обладают наилучшими усталостными характеристиками в условиях слабо развитой реакции, а Бзйкер и Крэтчли [2] установили то же самое для системы алюминий—двуокись кремния. [c.180]

Металлические матрицы. Перспективные разработки многих лабораторий направлены на то, чтобы в качестве матриц использовать алюминий, магний, титан, никель и тугоплавкие металлы. Методом пронитки волокон магниевыми сплавами были получены конструкционные детали промышленного назначения. Однако значительный успех достигнут при разработке боралюмпння. В 1971 г. было получено приблизительно 450 кг боралюминия. В настоятцее время проводятся исследования композициоппого материала алюминий — углеродное волокно, но пока нет его промышленного производства. [c.90]

Покрытые частицы представляют большой интерес как один из видов ядерного топлива. Применение покрытых частиц для высокотемпературных реакторов на тепловых нейтронах с газообразным теплоносителем рассматривается в последнем обзоре Годдела [13]. Разработка и создание таких реакторов потребовали проведения исследований по технологии нанесения покрытий на частицы. Разработанная технология позволила использовать покрытые частицы во всех высокотемпературных реакторах как в Америке, так и в Европе. Покрытые частицы можно использовать либо с графитовой матрицей, либо в виде плотно упакованной слоистой системы. Простейшей формой покрытой частицы является топливная частица с нанесенным на нее пиролитическим графитом. Пиролитический графит, обладающий высокой плотностью, служит конструкционным материалом5 способным не только замедлять. [c.450]

Вязкоупругое поведение полимерной матрицы может оказать большое влияние на деформативность и несущую способность конструкционных композитов под действием механических нагрузок и факторов внешней среды. Ряд аспектов механического поведения полимеров, армированных волокнами или частицами, рассмотрен в одной из последних статей автора [1]. Поэтому при обращении к указанной теме еще раз автор ссылается в первую очередь на работы, появившиеся в печати уже после работы [1]. В частности, основное внимание уделено анализу роста трещин и разрушению комаозитов с учетом вязкоупругости — теме, которая не была рассмотрена в [1]. [c.180]

Вязкость разрушения, как указывалось, является одной из наиболее важных характеристик конструкционных материалов. С. Т. Милейко и др. [42], применив линейную механику разрушения к композиционному волокнистому материалу на алюминиевом сплаве с 50 об. % борных волокон (при однонаправленном армировании), определили для этой композиции величину вязкости разрушения. Работа разрушения указанной композиции оказалась в 3 раза выше работы разрушения алюминиевого сплава Д16Т, использованного в качестве матрицы. Они также определили, что вязкость разрушения, характеризующая сопротивление образованию трещин, повышается с увеличением объемного содержания в композиции хрупких армирующих волокон [42]. [c.26]

Для конструкционных материалов важно знать прочность не только в направлении волокна, но и в направлении, перпендикулярном направлению волокна, т. е. в поперечном направлении. Из рис. 5.8 видно, что прочность при растяжении в поперечном направлении соответствует последовательности, состоящей из однонаправленных упрочняющих волкон и матрицы, поэтому эта прочность оказывается ниже прочности матрицы. [c.116]

По прочности графитизированная сталь не уступает конструкционной. Благодаря содержанию в ней углерода отжига она имеет обрабатываемость, одинаковую с перлитным ковким чугуном. Из графитиэированной стали из-готовля отся волочильные матрицы, чеканочные штампы, инструмент, обоймы шарикоподшипников и т. д. Штамповки получаются без рисок, задиров и царапин. Стойкость штампов в 10 раз больше, чем стальных марки У-10. [c.84]

Керамики из глины и глиносодержащих материалов известны очень давно, это кирпич, черепица, фарфор, фаянс. Однако в настоящее время для нужд ряда отраслей промышленности синтезируют еще и множество других керамических материалов со специальными физико-химическими свойствами диэлектрики и полупроводники, огнеупорные, кислотоупорные, пьезоэлектрические, ферромагнитные и др. Некоторые изделия из таких материалов требуют расчетов не только на кратковременную, но и на длительную прочность. Значительную роль в производстве режущего инструмента играют высокопрочные керамики в виде мелких кристаллических зерен, связанных металлической матрицей. Подобные керамики считаются перспективными как конструкционные материалы [90, 104]. Существуют и другие виды керамических материалов, набор которых все время возрастает. Иногда к ним относят также цемент и бетон. [c.38]

Решение уравнения переноса излучения в защитах реакторов с помощью AWLM— № 1.0-схемы (263). Применение метода Монте-Карло для расчетов токов вкладов в защите реакторов (268). Весовые функции усреднения групповых констант (272). Учет воздушных полостей в защите реакторов в рамках метода выведения — диффузии (278). Особенности формирования поля быстрых нейтронов, рассеянных от стенок прямого канала (282). Потребности в ядерных данных в задачах расчета биологической защиты (286). Аналитическое описание замедления резонансных нейтронов (292). Поля замедлившихся нейтронов и вторичного v-излучения в прямом бетонном канале с источником быстрых нейтронов на входе (296). Функции влияния поглощающего цилиндрического источника (299). Расчет источников захватного Т Излучения в однородной среде и у границы раздела двух сред комбинированным методом (307). Квазиальбедо нейтрон — V-квант (309). Ковариационные матрицы погрешностей для элементов конструкционных и защитных материалов ядерно-технических установок (311). Скайшайн нейтронов н фотонов. Обзор литературы (320). [c.336]

По виду структуры существуют материалы жесткие (скорлупы, сегменты, кирпич, плиты), гибкие (шнуры, матрицы, маты), рыхлые (волокнистые, порошкообразные). По способу укладки на изолируемую поверхность материалы стринято разделять на сборные формованные, гибкие обволакивающие, засыпные и мастичные. Кроме средней плотности, теплопроводности качество теплоизоляционных материалов определяется прочностными свойствами (пределом прочности на сжатие, на разрыв, а изгиб), температуроустойчивостью (предельная температура длительной работы без заметного ухудшения изоляционных свойств), термостойкостью (опособность выдерживать резкие изменения температуры без разрушения), химической стойкостью (не вызывать коррозии конструкционных материалов, не выделять вредных веществ, не давать взрывоопасных соединений при контакте с теплоносителями). [c.118]

В связи с отложениями в парогенерирующих каналах примесей воды возник ряд интересных в научном и важных в практическом отношении задач. Отложения, например, продуктов коррозии конструкционных материалов являются проницаемыми и имеют капиллярно-пористую структуру. Доставка жидкости к обогреваемой стенке определяется, прежде всего, закономерностями капиллярной гидродинамики. Зарождение и рост пузырька пара в начальный момент происходят в матрице пористой структуры вне явного воздействия внешнего потока теплоносителя. На отрывной диаметр пузырька, кроме обычных сил внешнего потока, оказывает влияние сила капиллярного давления. Эти обстоятельства выявляют принципиальные особенности процесса в капиллярно-пористом теле по сравнению с кипением на непроницаемой поверхности. [c.137]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...