Конструкционные на основе железа

Подавляющее большинство конструкционных материалов представляет из себя сплавы на основе железа - стали и чугуны. Реже применяются цветные металлы. Еще реже - дерево и другие материалы - резины, пластики, пластмассы. В последнее время все чаше применяют композитные материалы. [c.99]

Вязкость разрушения существенно зависит от температуры, так как с ней связаны свойства пластичности металлов, отражающие особенности структурного и суб-структурного механизма элементарных процессов пластической деформации. Понижение температуры способствует образованию хрупкого состояния и наиболее ярко выражено для конструкционных металлов на основе железа. [c.40]

В учебном пособии рассмотрены основные разделы курса материаловедения атомно-кристаллическое строение металлов, основы кристаллизации, диаграммы состояния сплавов, а также основные конструкционные. металлы и сплавы на основе железа и цветных металлов. Показана возможность изменения структуры и свойств материалов за счет термической и химикотермической обработки. Большое внимание уделено неметаллическим материала.м, которые находят применение в промышленности. Приведены варианты заданий для выполнения контрольной работы. [c.2]

Влияние возрастания частоты нагружения при неизменной влажности на процесс разрушения приводит к снижению скорости роста усталостных трещин. Оно сопровождается одновременным снижением шага усталостных бороздок в различных конструкционных материалах на основе железа, алюминия, титана и никеля и др. [14-20]. Количественная оценка этого влияния может быть проведена путем выявления границ, внутри которых сохраняется неизменным ведущий механизм разрушения независимо от того, какие именно взаимодействующие процессы приводят к этому механизму. При таком подходе к анализу влияния частоты нагружения на процесс роста трещин, устанавливаемые соотношения будут устойчивыми, и они будут отвечать условиям подобия в пределах между двумя соседними точками бифуркации. Между этими точками изменения кинетических парамет- [c.347]

Большинство технических конструкционных сплавов (на основе железа, меди, алюминия, магния), которые широко применяют в строительстве наземных сооружений, в авто- и авиастроении, на железнодорожном транспорте и в судостроении, характеризуются умеренной коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и нередко нуждаются в дополнительной защите. [c.90]

В послевоенные годы область применения стали и вообще сплавов на основе железа суживается, они становятся преимущественно конструкционным материалом, качество которого определяется в основном прочностью. Требования к жаропрочности, окалиностойкости и физическим свойствам материалов послевоенной техники настолько повышаются, что во многих случаях для их обеспечения потребовались сплавы на других основах — никеля, кобальта, тугоплавких металлов и пр. Однако ограничение требований к качеству стали показателями прочности не означает их упрощения. Усложнение условий работы объектов современного машиностроения и повышение их ответственности исключают возможность однозначно характеризовать сталь пределом прочности, как это делалось многие годы. Требование прочности ныне входит в критерий качества материала наряду с новым для материаловедения требованием надежности. [c.192]

Более радикальным путем решения этой задачи, наметившимся в последние годы, является переход к принципиально новым направлениям легирования конструкционных сталей. К этим направлениям относятся во-первых, обеспечение коррозионной стойкости, т. е. создание высокопрочных нержавеющих сталей, резко отличающихся но уровню Ов от классических нержавеющих сталей и приближающихся по прочности к конструкционным сталям с Ов = 200 кГ мм во-вторых, переход от собственно сталей, являющихся сплавом железа и углерода, в которых упрочнение достигается закалкой, к безуглеродистым сплавам на основе железа, упрочняемых старением, что обеспечивается специальным легированием Со, Ni, Мо, Ti. [c.200]

Коррозионной усталости в определенных условиях подвержены практически все конструкционные сплавы на основе железа, алюминия, магния, меди, никеля, титана и других металлов. Интенсивность влияния коррозионной среды на сопротивление усталости определяется ее агрессивностью, структурным состоянием металла, его дефектностью, состоянием поверхности изделий, их геометрией и условиями нагружения. Наиболее полно изучена коррозионная усталость углеродистых и легированных сталей и значительно меньше — сплавов титана, алюминия и других металлов. [c.49]

Наибольшее применение нашли черные металлы. На основе железа изготовляется не менее 90—95 % всех конструкционных и инструментальных материалов. Широкое распространение же- [c.5]

Причина коррозионной усталости - локализация электрохимических анодных процессов (при коррозии в растворах электролитов) и химических процессов (при газовой коррозии) на участках концентрации механических напряжений (поры, трещины, скопления вакансий, дислокаций и т.п). Повреждению подвержены в большей или меньшей степени все конструкционные сплавы на основе железа, алюминия, никеля, меди и др. металлов. [c.163]

Конструкционные материалы на основе железа [c.178]

Конструкционные материалы на основе железа — чугуны и стали — являются самыми распространенными конструкционными материалами как по объему их производства, так и по частоте использования. [c.178]

По экономическим показателям производства, технологическим и эксплуатационным характеристикам ЧШГ в значительной степени превосходит другие конструкционные материалы на основе железа. Его используют при производстве широкой номенклатуры деталей ответственного назначения в различных отраслях промышленности вместо серого и ковкого чугуна, литой и кованой стали, проката. [c.155]

Второй раздел содержит все необходимые сведения о сплавах на основе железа — сталях и чу-гунах. Подробно рассмотрены конструкционные стали различного назначения используемые в строительстве, котлостроении, судостроении, литейные, шарикоподшипниковые, рессорно-пру-жинные, высокопрочные, износостойкие. Приведены марки, составы и свойства инструментальных сталей и твердых сплавов, а также основные виды термической и химико-термической обработок. [c.3]

Коррозионная усталость. Это процесс постепенного накопления повреждений материала под действием переменных напряжений и коррозионно-активных сред. Образование и развитие усталостных трещин сопровождается проникновением коррозионной среды в эти трещины и облегчает разрушение. Этому виду разрушения подвержены практически любые конструкционные материалы на основе железа, алюминия, титана, меди и других металлов. Особая опасность коррозионно-усталостного разрушения состоит в том, что оно может проходить практически в любых, в том числе таких слабых коррозионных средах, как влажный воздух, газы, влажные машинные масла и др. Поэтому коррозионная усталость металлов и сплавов наблюдается во всех отраслях техники, прежде всего в энергетической, нефтегазодобывающей, горнорудной промышленности, в морском, наземном и воздушном транспорте. [c.493]

Конструкционные порошковые материалы на основе железа [c.789]

Основным документом, регламентирующим марки и свойства применяемых в России конструкционных материалов на основе железа, является ГОСТ 28378-89. Согласно этому норматив- [c.789]

Механические свойства порошковых материалов определяются по ГОСТ 18227-85 ( Материалы порошковые. Метод испытания на растяжение ), ГОСТ 18228-94 ( Материалы металлические спеченные, кроме твердых сплавов. Определение предела прочности при поперечном изгибе ), ГОСТ 25698-83 ( Порошковые изделия. Метод определения твердости ). Механические свойства конструкционных порошковых материалов на основе железа приведены в табл. 21.7. [c.793]

В табл. 21.8 приведены области применения, назначения и дополнительные способы обработки порошковых конструкционных материалов на основе железа. [c.793]

Конструкционные материалы на основе железа (чугуны, углеродистые и легированные стали) в кислых средах образуют продукты коррозии серого цвета, а в насыщенных кислородом нейтральных средах — коричневого. В нейтральных и основных средах алюминий и его сплавы образуют белые продукты коррозии, медь и ее сплавы — голубые или зеленоватые. [c.20]

Алюминий вводят в жаропрочные и жаростойкие сплавы на основе железа и никеля. Его присутствие в не льших количествах в конструкционных и инструментальных сталях положительно влияет на прочностные и эксплуатационные свойства деталей. [c.68]

Переход к разрушению элементов авиационных конструкций на заключительной фазе развития усталостной трещины может быть осуществлен в широком диапазоне температурно-скоростных условий нагружения. Возможны разнообразные ситуации по интенсивности напряженного состояния материала в зоне страгивания трещины применительно к широкому классу конструкционных материалов на основе железа, титана, алюминия, магния и никеля. Поэтому в условиях эксплуатации могут быть достигнуты ситуации с минимально реализованной вязкостью разрушения вплоть до межзеренного проскальзывания или, напротив, может произойти высокопластичное разрушение, в котором сочетаются процессы внутризе-ренного скольжения и межзеренной ползучести. Вся совокупность реализуемых таким образом ситуаций в условиях эксплуатации должна рассматриваться с единых энергетических позиций с привлечением карт или диаграмм областей устойчивого поведения материала [40-42]. [c.97]

Борированию можно подвергать практически все сплавы на основе железа, но при этом следует учитывать, что их химический состав существенно влияет на строение и глубину слоя. В конструкционных нелегированных сталях с увеличением содержания углерода уменьшается толщина борированного слоя и постепенно выравниваются его границы с основой. По мере увеличения слоя углерод оттесняется в глубь образца, поскольку почти не растворяется в фазах FeB и FesB, причем его содержание на границе может превышать в несколько раз средний уровень содержания в стали. Для ослабления этого нежелательного явления рекомендуют увеличивать продолжительность процесса с целью диффузионного нивелирования избыточной концентрации углерода. Глубина проникновения бора для стали, содержащей 0,28% С, при температуре процесса 800° С возрастает от 25 до 60 мкм при увеличении выдержки с 1 до 3 ч. Увеличение концентрации углерода от 0,28 до 0,56% уменьшает глубину слоя до 40 мкм. [c.41]

Несущая способность деталей ирн коррозионной усталости может снижаться в десятки раз по сравнению с усталостной прочностью на воздухе и но абсолютпы.м значениям составлять 20 — 100 МПа (см. рис. 27). При этом необходимо учитывать, что коррозионной усталости подвергаются практически все конструкционные металлы и сплавы на основе железа, хрома, никеля, алюминия, меди и в меньшей степени титана. Коррозионная усталость металлов может проявляться в растворах солей, щелочей, кислот, воде и во влажном воздухе. [c.80]

Пригодность предложенных формул проверяли на 26 массивах пар значений к, Кхаах конструкционных сплавов на основе железа, алюминия, титана й магния. Во всех случаях количество экспериментальных точек в массиве превышало 70, они охватывали интервал изменения скорости роста треш,ины примерно на пять порядков, а диаграммы имели явно выраженные крайние участки. Исследовали формулы (1), (5), (6), (8), (9), (И) (см. табл. 1), а также никем еще не записанные следующие частные случаи формулы (17) [c.220]

Кроме углеродистой стали, в испытаниях у острова Наос было йс-следоиапо коррозионное поведение и других конструкционных сплавов на основе железа 8 низколегированных сталей, обработанная литая сталь и сварочное железо, полученное в процесе Астона. За исключением низколегированных сталей, содержащих хром (такие стали подвергались меньшей коррозии в начальный период, но затем коррозия усиливалась [61]), стационарные скорости коррозии всех исследованных материа- лов лежали в интервале 60—70 мкм/год. [c.445]

Большинство предшествующих исследований коррозии, вызванной суль-фатвосстанавливающими бактериями, было посвящено почвенной коррозии или влиянию лабораторных культур бактерий. Очень мало внимания уделялось важной роли сульфатвосстанавливающих бактерий в морских средах. Рассмотренные выше результаты натурных коррозионных испытаний, проведенных Научно-исследовательской лабораторией ВМС США, показывают, что эти анаэробные бактерии оказывают определяющее влияние на коррозию конструкционных сплавов на основе железа в океане. Во всех местах, включая полусоленые воды бухты Чисапик, сульфатвосстанавливающие бактерии оказывали воздействие на металл. К концу первого года экспозиции коррозионные продукты, содержащие сульфид железа, были обнаружены на большинстве образцов. Питтинг на всех пластинах был умеренным. Отдельные раковины или участки с толстым слоем отложений не приводили к образованию более глубоких питтингов. В результате деятельности анаэробных бактерий на всех металлических поверхностях под образовавшимся слоем продуктов коррозии и приросших морских организмов возникал мягкий, плохо сцепленный с металлом слой, состоявший в основном из сульфида железа. При наличии такого слоя расположенные над ним продукты коррозии и обрастания легко удаляются большими целыми кусками. Проведенные испытания показали, что при образовании на металле в процессе обрастания достаточно толстого сплошного покрытия создаются анаэробные условия. При этом процесс коррозии определяется бактериальной активностью. [c.450]

Результаты длительных и краткосрочных коррозионных испытаний конструкционной углеродистой стали в естественных водных средах свидетельствуют о существенном влиянии морских организмов на скорости коррозии сплавов на основе железа в морской воде. В начальный период экспозиции, пока обрастание макроорганизмами не привело к образованию сплошного покрытия, наблюдались очень высокие скорости коррозии (до 400 мкм/год). Продолжительность этого начального периода, тип и интенсивность обрастания, а также коррозионные потери в течение первого года экспозиции в разных местах могут значительно отличаться. К концу первых 1—1,5 лег экспозиции большинство исследованных образцов было покрыто толстым слоем морских организмов, участвующих в обрастании. Хотя состав этих естественных покрытий сильно изменялся в зависимости от географического положения места испытаний, все они оказывали существенное защитное влияние на стальные пластины. Защитные свойства естественных покрытий, образующихся при обрастании, значительно уменьшаются, когда они становятся достаточно толстыми (биологически активными) и препятствуют проникновению кислорода к поверхности металла. В этих условиях процесс коррозии контролируется сульфатвосстанавливающими бактериями, активными в анаэробной среде на поверхности металла, сохраняющейся благодаря самозалечивающемуся покрытию, возникшему при обрастании. Скорость коррозии стали приобретает стационарное значение, причем для различных мест эти значения очень близки. [c.453]

Это процесс постепенного накопления повреждений материала под воздействием переменных напряжений и коррозионно-активных сред, приводящий к изменению свойств, образованию коррозионно-усталостных трещин, их развитию и разрушению изделия. Этому виду разрушения в определенных условиях могут быть подвержены все конструкционные материалы на основе железа, алюминия, титана, меди и других металлов. Опасность коррозионно-усталостного разрушения заключается в том, что оно протекает практически в любых коррозионных средах, включая такие относительно слабые среды, как влажный воздух и газы, спирты, влажные машинные масла, не говоря уже о водных растворах солей и кислот, в которых происходит резкое, иногда катастрофическое снижение предела выносливости металлов. Поэтому коррозионная усталость металлов и сплавов наблюдается во всех отраслях техники, но наиболее она распространена в химической, энергетической, нефтегазодобывающей, горнорудной промышленности, в транспортной технике. Коррозионно-усталостному разрушению подвергаются стальные канаты, элементы бурильной колонны, лопатки компрессоров и турбин, трубопроводы, гребные винты и валы, корпуса кораблей, обшивки самолетов, детали насосов, рессоры, пружины, крепежные элементы, металлические инженерные сооружения и пр. Потеря гребного винта современным крупнотоннажным судном в открытом океане приносиГ убытки, исчисляемые миллионами рублей. [c.11]

В современной технике применяется широкий ассортимент металлов и сплавов. Для создания конструкций, машин, аппаратов применяются в огромных количествах разнообразные сорта сталей, представляющих собой сплавы на основе железа. С целью повышения их свойств используется множество методов, выработанных многовековым опытом производства. Тем не менее, прочность реальных сталей, применяемых в промышленности, значительно ниже прочности нитевидных кристаллов железа. Основную массу углеродистой стали используют в качестве конструкционного материала с пределом прочности 35—75 кГ1мм . Предел прочности легированной стали обычно составляет 80— 120 кГ1мм , реже повышается до 120—180 кГ мм , и только в особых случаях, у сталей сложных составов, после специальной термической обработки повышается до 180—200 кГ1мм . [c.40]

В зависимости от условий эксплуатации порошковые конструкцион ные детали подразделяют на мало-, умеренно-, средне- и тяжелонагру женные, а по типу материала - на детали на основе железа или цветны> металлов и сплавов. [c.14]

Из цветных металлов в качестве конструкционных материалов заслуживают внимания алюминий, титан, медь, никель и их сплавы. Значительно реже применяют тантал. Из сплавов на основе железа необходимо указать хромоникелевые нержавеющие стали (типа 1Х18Н10Т) и хромоникельмолибденовые не--ржавеющие стали (типа Х17Н13МЗТ). [c.294]

Практически все конструкционные материалы на основе железа в тех или иных количествах содержат в своем составе углерод. Рассмотрим диаграмму фазового равновесия Fe- . Первым исследователем указанной диаграммы был Д.К. Чернов, который обнаружил так называемые критические точки (температуры) 770 °С — магнитное превращение (точка Кюри) 910 °С — превращение а 7 1401 °С — превращение7 1534°С — плавление 3200°С — [c.179]

Детали из X. с. допускают разовый и циклич. кратковременные перегревы до 1500-1600°, т. е. значительно выше темп-ры плавления жаропрочных сплавов на основе железа и никеля. В случае работы деталей при высоких темп-рах (выше 1000°) в окислительной атмосфере и невозможности использовапия сплавов, требующих поверхностной защиты от газовой коррозии (эрозионное воздействие рабочей среды), нек-рые X. с. могут оказаться единственно пригодным конструкционным материалом. Детали из сплавов хрома наиболее успешно работают в условиях стационарного теплового режима и отсутствия ударных нагрузок. [c.424]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...