Высокопрочные Общая характеристика

Последняя группа матриц, о которой здесь упомянем, это группа сплавов на никелевой основе, используемая в качестве материалов матрицы для высокотемпературных приложений. Сплавы на никелевой основе использовались в последние 20 лет в конструкциях, работающих при высоких температурах, например в лопатках роторов газовых турбин. Для получения существенного увеличения прочности они армировались вольфрамовыми волокнами. Высокая плотность композита ограничивает полезную объемную долю волокон примерно до 25%, поэтому необходима высокопрочная матрица. В этом случае матрица дает значительный вклад в общую характеристику композита и, в частности, в его длительную прочность. [c.284]

Улучшение прочностных характеристик традиционных конструкционных материалов и использование новых высокопрочных композиционных материалов обусловило широкое распространение легких, изящных и экономичных тонкостенных конструкций в современном машиностроении. Для таких конструкций роль расчетов на устойчивость в общем цикле прочностных расчетов существенно возросла, ибо разрушение тонкостенной конструкции чаще всего связано с потерей ее общей устойчивости или устойчивости отдельных ее элементов. [c.5]

Картина роста трещин примерно такая же. В обзоре [521 для алюминиевых сплавов эффект частоты, количественно незначительный в обычной атмосфере, растет с повышением температуры и влажности. Это же отмечалось для нержавеющих сталей [2211 и высокопрочных сталей [118]. Возникает вопрос — существует ли предел нагрузки, ниже которого трещина не растет, т. е. физический предел выносливости. В работе [327] испытывали на трещиностойкость чистую медь, низкоуглеродистую и нержавеющую (тип 304) стали с большой частотой нагружения (20 кГц) и установили, что такой предел есть. При этом измеряли скорости роста трещин до 4 10 мм/цикл. Изменение минимальной скорости роста трещины от 10 до 10 мм/цикл не влияет на пороговый размах коэффициента интенсивности напряжений, т. е. существует нагрузка, ниже которой образец с трещиной может выдержать бесконечное число циклов. С практической точки зрения не так уж важно знать предел выносливости и пороговый размах коэффициента интенсивности напряжений при малой частоте и очень больших базах. Все должно определяться спецификой нагружения детали в эксплуатации. В данном исследовании частота нагружения была характерной для конкретных изделий, и при этой частоте определяли предел выносливости и пороговый размах коэффициента интенсивности напряжений. В общем желательно в расчетах использовать пороговые характеристики и предела выносливости, полученные с одинаковой частотой и на одинаковых базах. Надо отметить, что предел выносливости и пороговый размах коэффициента интенсивности напряжений очень сходные характеристики, обе они определяют предел нераспространения разрушения при циклическом нагружении. [c.128]

При изыскании новых сплавов необходимо, чтобы при той же (или быть может даже при несколько меньшей) величине Ов сплавы имели бы большую конструкционную прочность, определяющуюся в значительной степени лучшей способностью к перераспределению напряжений в зоне их концентрации. Можно полагать, что увеличение чувствительности к надрезу и трещине с ростом Ов не является общим законом, а лишь особенностью определенных структур, полученных при определенной обработке. Поэтому при создании новых высокопрочных сплавов необходимо не ограничиваться изучением влияния состава и структуры на такие свойства, как предел текучести и временное сопротивление, а изучать основные закономерности влияния состава, структуры и обработки сплава на характеристики конструкционной прочности. [c.254]

Общая характеристика. Тепловые электростанции и промышленные котельные располагают большим количеством барабанных котлов различных параметров и производительностей. Для изготовления барабанных котлов применяются следующие марки сталей на давление пара да б МПа — углеродистая сталь 15К на давление пара от 6 до 10 МПа — легированные 15М и 22К, на давление 15,5 МПа — легированная 16ГНМ. Наиболее серьезные повреждения наблюдаются в барабанах из высокопрочной стали 16ГНМ. На появляющиеся первичные трещины в дальнейшем накладывается коррозионное воздействие водной среды. Выбор схемы приготовления добавочной воды для питания барабанных котлов производится с учетом их параметров, производительности, конструкции и условий эксплуатации. [c.145]

Общая характеристика и назначение. Высокопрочная сталь марки 40ХФА применяется после закалки и отпуска для ответственных деталей (валы, оси, втулки, траверсы, шестерни). Сталь имсег небольшую прокаливаемость. [c.364]

Возможность для эстафетной передачи деформации увеличивается с уменьшением размера зерна. Для металлов со сверхмелким зерном (балл 14—15 по стандартной шкале) наблюдается заметное возрастание прочности при сохранении достаточно высокой пластичности благодаря уменьшению концентрации напряжений у границы из-за малого накопления деформаций при скольжении в пределах очень мелкого зерна. Эффект общего повышения комплекса механических характеристик используется для создания высокопрочного состояния сплава (закалка с низким отпуском) благодаря получению сверхмелкого зерна. [c.244]

Углеродные волокна можно получать из многих полимерных волокон [1]. В этой главе мы рассмотрим вопросы получения и свойства выпускаемых в промышленном масштабе волокон, в частности высококачественных углеродных волокон. В зависимости от режима термообработки углеродные волокна подразделяются на карбонизованные и графитизированные. Вследствие различия их кристаллического состояния первые называют карбоновыми или углеродными, а вторые - графитовыми.О По физическим характеристикам они подразделяются на высококачественные и низкокачественные (низкосортные) углеродные волокна. К высококачественным волокнам относятся 1) высокопрочные углеродные (I) и высокомодульные графитовые (II) волокна, углеродные волокна с повышенной прочностью и удлинением (III) [на основе полиакрилонитрила (ПАН)] 2) высокомодульные графитовые волокна (IV) [на основе жидкокристаллических (мезофазных) пеков]. К низкосортным волокнам или волокнам общего назначения относятся 1) низкографитизированные углеродные (V) и графитовые (VI) волокна и материалы (на основе ПАН) 2) низкографитизированные углеродные (VII) и графитовые (VIII) волокна и материалы (на основе обыч- [c.27]

Коррозионная среда. В настоящее время накоплен большой экспериментальный материал по влиянию различных коррозионных сред на развитие усталостных трещин в металлических материалах. Кислород воздуха при высокотемпературных испытаниях становится активным и интенсивно окисляет материал в вершине трещины. Высокопрочные стали подвержены водородному охрупчиванию. Электролитические растворы вызывают анодное растворение материала. Все эти процессы отрицательно сказываются на характеристиках трещиностойкости при циклическом нагружении. При этом общая тенденция такова, что снижение частоты нагружения увеличивает отрицательное воздействие коррозионной среды [118, 221], хотя иногда происходят аномалии. При очень низких частотах нагружения для высокопрочной стали отмечали отсутствие повышения скорости роста трещины из-за пассивации [118]. В каждом конкретном случаетрудно количественно предугадать, каким будет влияние коррозионной среды. Поэтому при планировании экспериментов стараются максимально отразить специфику эксплуатации — уровень нагрузок, частоту, температуру, аэрацию, концентрацию активных веществ и т. п. [c.176]

Характеристика диаграмм растяжения. Для расчета конструкций за пределом упругости необходимо знать диаграмму растяжения (сжатия) материала а = / (е). Для большинства металлов можно принять, что диаграммы растяжения и сжатия совпадают. На рис. 88 показаны характерные диаграммы растяжения материалов (241. Зона О А носит название зоны упругости. У некоторых материалов (например у малоуглеродных сталей) диаграмма растяжения 1 имеет площадку текучести АВ, которая называется зоной общей текучести. Здесь происходит существенное изменение длины образца без заметного увеличения нагрузки. Наличие площадки текучести для металлов не характерно. В большинстве случаев при испытании на растяжение и сжатие она не обнаруживается. Кривая 2 типична для высокопрочных легированных сталей, 4 — для высокопрочных алюминиевых сплавов, 5 — для большинства пластичных алюминиевых сплавов. Зона ВС называется зоной упрочнения. Здесь удлинение образца сопровождается возрастанием нагрузки, но неизмеримо более медленным (в сотни раз), чем на упругом участке. [c.335]

Для установки в пресс образцов к им были изготовлены захваты, присоединяемые на высокопрочных болтах с предварительным натяжением. Образцы испытывались при характеристике цикла 0,026 на прессе-пульсаторе ЦДМ-ПУ-200 с частотой приложения нагрузки 244 цикла в минуту. Общий вид образца с захватами в прессе-пульсаторе представлен на рис. 2. Для этих образцов получен коэффициент корреляции, равный — 0,787. Предел выносливости на базе 2- 10 циклов равен 6,70 2-0,21 кг1мм без,учета динамического коэффициента. Величина последнего по отсчетам осциллографа на датчиках образца серии № 56-7 составила 1,31. Характеристика цикла напряжений в процессе работы соединения на вибрационную нагрузку изменилась от заданной р = 0,026 до р= —0,071. [c.216]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...