Бериллиевая модули упругости

В некоторых случаях старение влияет даже на такую слабо изменяющуюся характеристику, как модуль упругости. Например, при старении бериллиевой бронзы Е повышается примерно на 20%. [c.276]

Бериллиевая бронза благодаря уникальному сочетанию физико-механических свойств (высокой электро- и теплопроводности при сравнительно низком модуле упругости) занимает особое место среди пружинных материалов, применяемых в точном приборостроении. [c.278]

Значительное распространение полу, чили алюминиево-бериллиевые сплавы и алюминиево-бериллиевые сплавы с магнием, сочетающие высокую прочность, пластичность, высокий модуль упругости, теплоемкость и теплопро водность. Добавка 0,5% Ni повышает длительную прочность бериллия при 900 С. Лучшие технологические свойства достигаются у сплавов бериллия, содержащих 2—4 % Si, 0,1—1,0 % Ag, 2—4 % А1 или у сплава с 0,5 % Ti и 0.1 % Ag. [c.322]

Бериллиевая проволока. Бериллий обладает малой плотностью (1850 кг/м ) и в сочетании с большой прочностью и модулем упругости Юнга обеспечивает наиболее высокие значения удельных характеристик — прочности и жесткости. [c.266]

Так, бериллиевая проволока диаметром 1,8 мм имеет при растяжении Ов = 1129 МПа, модуль упругости Е = 320-10 МПа, что соответствует удельным прочности (60 км) и жесткости (17300 км). [c.266]

Композиция алюминий — бериллий рассмотрена Тоем 135]. Композицию изготовляли путем диффузионного соединения при горячем прессовании бериллиевой проволоки с алюминиевой фольгой. Были получены хорошие механические свойства (удельный модуль упругости и удельная прочность) при использовании проволоки с прочностью 1,25 ГН/м (125 кгс/мм ). Проводили оценку сопротивления усталости и жаропрочности, которые также зависели от характеристик упрочняющих волокон. Однако вследствие исключительно высокой стоимости тонкой бериллиевой проволоки, обеспечивающей высокую прочность, использование этой композиционной системы для важных конструкционных материалов ограничено. [c.45]

Пример. Построим характеристику манометрической коробки, состоящей из двух одинаковых мембран пильчатого профиля. Размеры мембран указаны на рис. 12.10. Материал— бериллиевая бронза, модуль упругости Е = = 1,315-105 МПа. [c.264]

Характеристика упругого элемента зависит от его конструкции (числа витков пружины, диаметра проволоки и т.п.) и упругих свойств материала модуля и предела упругости. Угол наклона характеристики к оси деформации (см. рис. 12.3) определяется модулем упругости. Чем он меньше, тем больше упругая деформация, наибольшая величина которой тах = rQ,002/-E. Стали, имея высокий модуль упругости, не обеспечивают высокой чувствительности упругих элементов приборов. Для их изготовления используют сплавы на основе меди (бериллиевые бронзы), которые при практически одинаковом со сталями пределе упругости имеют почти в 2 раза меньший модуль упругости. Различие в модуле упругости этих материалов иллюстрирует рис. 12.3 характеристика 1 соответствует бронзам, характеристика 2 — сталям. [c.353]

Бериллиевые бронзы используют для изготовления упругих элементов ответственного назначения. Бериллиевые бронзы — это сплавы на медной основе с высоким пределом упругости и низким модулем упругости (ГОСТ 18175-78). Такое сочетание свойств обеспечивает малые неупругие эффекты при больших упругих деформациях. Кроме этого, сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью, электрической проводимостью, немагнитностью, хорошей технологичностью. [c.355]

Железоникелевые сплавы (ГОСТ 10994-74) менее дефицитны и дешевле бериллиевых бронз. Они имеют примерно тот же предел упругости, но обладают более высоким модулем упругости, что снижает допустимые упругие деформации элемента. [c.356]

Более высокая прочность сплавов системы А1 - Be - Mg объясняется прежде всего твердорастворным упрочнением основы сплава, представляющей собой а-твердый раствор магния в алюминии. Кроме того, мелкозернистая структура этих сплавов и равномерное распределение частичек практически чистого бериллия вызывают более равномерные деформации при нагружении материала и соответственно одновременное повышение его прочности и пластичности. Значительное снижение пластичности сплавов, содержащих более 70 % Be, а также сближение значений относительного удлинения этих сплавов как с магнием, так и без него, объясняется уменьшением более чем в 2 раза количества пластичной алюминиевой фазы и повышением роли твердой и хрупкой бериллиевой фазы. В сплавах с малым количеством пластичной алюминиевой фазы (< 25 %) она перестает оказывать пластифицирующее действие и играет роль фактора, снижающего прочность и жесткость бериллия. Модули упругости, как видно на рис. 14.16, изменяются по закону аддитивности, как у КМ, [c.433]

Деформация более прочной бериллиевой фазы при растяжении образца как бы отстает от деформации алюминиевой фазы, которая интенсивно тянется при напряжениях, недостаточных для начала деформации бериллиевой составляющей. В результате разрушение в двойных сплавах происходит по алюминиевой составляющей при относительно низких напряжениях и пониженном остаточном удлинении (рис. 112, а). При описанных особенностях деформации прочность и другие свойства бериллиевой составляющей в сплавах системы алюминий — бериллий не реализуются в полной мере, вследствие чего и модуль упругости этих сплавов оказывается ниже расчетного. [c.235]

Медные сплавы (кроме бериллиевой бронзы и некоторых алюминиевых бронз) не принимают термической обработки, и их механические свойства и износостойкость определяются химическим составом и его влиянием на структуру. Модуль упругости медных сплавов (9000—12 ООО кгс/мм ) ниже, чем у стали. [c.424]

Бериллиевые полуфабрикаты имеют высокий модуль упругости 3-10 МПа. Пластичность Ве крайне низка при комнатной температуре, но возрастает при температуре 300—400 °С в 5—6 раз. Бериллий находит применение в различных областях, в том числе как конструкционный материал. Препятствием на пути его широкого внедрения в конструкциях является хрупкость и низкая пластичность. [c.362]

Ряд ценных свойств имеют сплавы на основе бериллия Они обладают высокой прочностью, пластичностью, высоким модулем упругости, но используются крайне редко ввиду, с одной стороны, своей высокой стоимости, а с другой — сложностью их обработки. Бериллиевые сплавы очень токсичны и без применения особых мер предосторожности могут принести большой вред здоровью человека. [c.13]

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]

Алюминий — бериллиевая проволока. Бериллиевая проволока является перспективным упрочнителем благодаря малой плотности, равной 1,83 г/см , высокому модулю упругости и прочгюсти, равным соответственно 29 500 кгс/мм и 130 кгс/мм . Исследование возможности получения композиционного материала методом пропитки бериллиевой проволокой расплавом алюминия, по данным Флекка н Гольдштейна, дало отрицательный результат, так как при температуре 644° С между алюминием и бериллием происходит эвтектическая реакция, сопровождающаяся растворением бериллия. В связи с этим одним из основных технологических путей получения материала алюминий — бериллиевая проволока в настоящее время является диффузионная сварка под давлением. При этом в качестве предварительных заготовок ком- [c.136]

Высокий модуль упругости, равный 30 900 кгс/мм , и малая плотность — 1,85 г/см при сравнительно высокой прочности, достигающей 105 кгс/мм , делают весьма перспективным применение берриллиевой проволоки в качестве упрочнителя алюминиевых и титановых сплавов. В табл. 51 приведены свойства материалов на основе алюминия, содержащих различные количества бериллиевой проволоки. Из таблицы видно, что при содержании 50 об. % бериллиевой проволоки композиционный материал имеет высокую прочность ( 70 кгс/мм ), в 3 раза более высокий по [c.211]

Упругие чувствительные элементы прецизионных приборов, работающие в различных температурных условиях, изготовляют из сплавов элинвар, обладающих малым температурным коэффициентом модуля упругости. Если, например, температурный коэффициент модуля упругости бериллиевой бронзы равен 350-10 V° , то для сплава элинвар ои сосгавлпет 20-10 V"" С. [c.289]

Бериллиевая бронза. Бериллиевые бронзы обладают высокой прочностью, электропроводностью, теплопроводностью, коррозионной устойчивостью и хорошими антифрикционными свойствами, хорошо переносят обработку давлением (прокатку и волочение). Из берил-лиевой бронзы изготовляются пружины и пружинящие детали ответственного назначения, так как она обладает большой прочностью на изгиб, высокими пределами упругости и усталости и большим модулем упругости, достигающим 14 000 кг мм>. Значительно распространены бериллиевые бронзы для изготовления пружинящих электрических контактов, а также в телефонном и телеграфном деле и в оборонной промышленности. [c.124]

Пример. Определить, как изменяется сила натяжения уплотнительыо мембраны, установленной с начальным натяжением w = 0,5 мм, при осевом перемещении вала ма 1 мм. Размеры мембраны указаны на фиг. 5. Материал мембраны - бериллиевая бропг.а Бр. Ь 2.5 модуль упругости Е — 1,35 10 кГ/см . [c.203]

ПО модулю упругости в зависимости от состава превосходят высокопрочные сплавы иа алюминиевой основе более чемв2—Зраза. Модуль упругости — аддитивное свойство, приблизительно определяемое среднеарифметическим значением модуля упругости компонентов, входящих в состав сплава. Этим объясняется высокий рост модуля упругости при введении бериллия в больших количествах в указанные сплавы. Наблюдается аномалия в тронных сплавах А1—Be—Mg — значительное повышение модуля упругости алюми-ниево-бериллиевых сплавов в результате введения магния. [c.330]

Гудвин и Герман [101 показали, что для исключения расплющивания и коалесценции отдельных бериллиевых проволок совместно свитые проволоки из титанового сплава и бериллия можно подвергать горячему прессованию между разделительными фольгами из титанового сплава. Выбранная температура горячего прессования была самой низкой из возможных для достижения соединения, одпако она находилась в области, где бериллий быстро терял свою прочность. Например, бериллиевая проволока с прочностью при комнатной температуре 153 ООО фунт/кв. дюйм (107,6 кгс/мм ) разупрочняется до 121 ООО фунт/кв. дюйм (85,1 кгс/мм2) при 1250° F (673° С) и до 98 ООО фунт/кв. дюйм (68,9 itr /MM ) при 1325° F (718 С). Композиционные материалы с 33.об. % бериллия имели прочность в продольном направлении 147 ООО фунт/кв. дюйм (103,3 кгс/мм ) после прессования при 1350° F (732° С). Прочность в поперечном направлении была равна 84 ООО фунт/кв. дюйм (59 кгс/мм ), а модули упругости в обоих направлениях 24-10 фукт/кв.дюйм (16 874 кгс/мм ). Эти результаты находятся в превосходном согласии с теоретическими предсказаниями. Впоследствии усовершенствованная технология поверхностей очистки позволила осуществлять соединение горячим прессованием при 1275—1325° F (688—718° G) с дальнейшим улучшением свойств материала. Усталостные испытания показали, что предел выносливости определяется напряжениями матрицы у поверхности и что он одинаков для всех ориентаций. [c.324]

Процессы штамповки и экструзии создают новые возможности в производстве этих композиционных материалов. Бериллиевые прутки (или брекитированный порошок) могут быть обн<аты в одном направлении больше, чем в другом, поэтому в поперечном сечепии волокно может иметь столь большое отношение размеров, как 10 1. Такая геометрия благоприятна д,ля модулей упругости в поперечном направлении и при скручивании. [c.326]

Наиболее важными факторами, способными повлиять на предпочтение композиционного материала с титановой матрицей материалу с менее прочной матрицей, являются свойства во внеосевых направлениях и связанные с дорогостоящим методом трудности изготовления. Преимущества большей изотропности, достижимой с титановой матрицей, можно проиллюстрировать на примере системы титан — бериллий. Был изготовлен горячепрессованный материал Ti — 6% А1—4% V с применением 35 об. % переплетеной бериллиевой проволоки, обладавший в обоих главных направлениях модулем упругости 24-10 фунт/кв. дюйм (16 874 кгс/мм ) и прочностью 147 000 и. 84 ООО фунт/кв. дюйм (103,3 и 59 кгс/мм ) в продольном и поперечном направлениях. Композиционные материалы одноосноармированные бором (с покрытием или без него) обнаружили близкие значения жесткости в двух главных направлениях, но отличались значительно большим расхождением прочности вследствие расщепления волокон. В связи с этим представляется вполне очевидным, что одно из направлений будущих работ будет связано с попытками производителей волокна повысить прочность волокон этого типа в диаметральном направлении. Как указывалось ранее, заметное начало этому положило внедрение волокон диаметром 5,6 мил (0,14 мм). [c.333]

И длительной прочности при повышенных температурах и плохим сопротивлением развитию разрушающей трещины. Эти недостатки бериллиевых сплавов, очевидно, могут быть устранены при армировании их высокопрочными и высокомодульными углеродными волокнами. Из данных, представленных на рис. 44, следует, что из всех рассмотренных композиционных материалов и традиционных сплавов композиционный материал бериллий — углеродное волокно потенциально обладает наивысшими значениями удельной кратковременной прочности при температурах до 980° С. Значение этой характеристики для композиции на основе бериллия в 4,5 раза выше, чем для композиции нихром — углеродное волокнод и примерно в 30 раз выше, чем для таких традиционных жаропрочных сплавов, как МАР-М-200, Рене 41 и ТД-ни-кель. Расчетный удельный модуль упругости композиции бериллий — углеродное волокно составляет 15 000 км, т. е. в 10 раз выше, чем у жаропрочных сплавов. G учетом этих данных разра- [c.412]

Пример. Определить прогиб, эффективную площадь, коэффициент запаса и иелииейиость характеристики мембраны равномерного синусоидального профиля (см. рис. 12.12). Материал — бериллиевая бронза БрБНТ 1,9, модуль упругости Е= 1,315-10 МПа, предел упругости Оу = 960 МПа. Мембрана [c.276]

Большое число упругих элементов в приборостроении изготовляют из сплавов на основе меди, бронзы и латуни, поскольку они электропроводны, коррозионно-стойки и, обладая относительно низким модулем упругости, обеспечивают равную упругую деформацию со стальными упругими элементами при значительно меньших напряжениях. Эти сплавы обладают рядом ценных технологических свойств. В частности, бериллиевые бронзы обладают высокой пластичностью, хорошей свариваемостью и паяемостью. Несмотря на ряд ценных свойств этих сплавов, упругие элементы из них часто подвергают гальваническим покрытиям — для улучшения паяемости (лужение, серебрение и покрытие сплавом П0С61), повышения электропроводности (серебрение и палладирование) и коррозионной стойкости (кадмирование, палладирование). Эти покрытия часто многослойные, И они, как и в случае стальных пружин, снижают жесткость и релаксационную стойкость, но при этом не вызывают охрупчивания за счет наводороживания. [c.703]

Рис. 2.70. Анализ значений модулей бериллиевой меди при растяжении (правая часть ри- нка) и сжатии (левая часть), выполненный Ричардсом (1952) по результатам испытаний ллера. Сплошная линия отвечает касательному модулю , а штриховая — секущему, ращают на себя внимание более высокие значения модулей при сжатии, что соответствует Формуле Хартига, — модуль упругости в фунт/дюйм , а — напряжение в фунт/дюйм .

Медномарганцевоникелевый сплав (марганцевый мельхиор, табл. 47) способен облагораживаться. По основным механическим свойствам после термической обработки он не уступает бериллиевой бронзе Бр.Б2, а модуль упругости его выше, чем у бериллиевых бронз. Например, сплав Си+ 20% Мп после закалки, холодной прокатки и облагораживающего отпуска имеет ав = 1790 н мР, что несколько выше прочности бериллиевых бронз (аналогично обработанных). Но по теплостойкости, электропроводности и коррозионной стойкости он уступает бериллиевым [c.139]

Поскольку модуль упругости бериллиевой составляющей выше, чем матрицы, она воспринимает основную долю приложенных напряжений. Для эффективной эксплуатации материала важно, что алюминиевая матрица более пластична, чем бериллий. Это благоприятствует легкому перераспределению нагрузки между волокнами. Наличие ориентированной структуры в прессованных и волоченых полуфабрикатах резко повышает механические свойства в направлении деформации и приводит к анизотропии механических свойств. Так, например, на прессованной полосе сплава, содержащего 30% Ве, сечением 30X50 мм (коэффициент вытяжки 5) различие в прочности образцов в долевом и поперечном направлении к направлению прессования достигает 10 кПмм . [c.237]

Первым композиционным материалом, широко вошедшим в практику, стали стеклопластики, что было обусловлено отличной технологией производства стекловолокон. Связующими для стеклопластиков служат полиэпоксидные, полиамидные и обеспечивающие максимальную рабочую температуру до 300... 320°С полиимидные смолы. Эффект тонкого волокна в данном случае дал возмол ность получить предел прочности композиции до 1000. .. 2000 МПа. Но эффект тонкого волокна сам по себе не влияет на удельную жесткость материала. Так, стеклопластики, обладая высокой удельной прочностью, имеют низкий модуль упругости, что сильно снижает их эффективность как конструкционных материалов. Дело в том, что модуль упругости зависит почти исключительно от химической природы твердого тела, возрастая с увеличением энергии связи и уменьшением межатомных расстояний. Технологическими средствами его практически невозможно изменить. Если нужен иной модуль, необходимо также брать другой материал. А материалы, имеющие высокий модуль, во многих случаях не могут быть использованы в конструкциях как гомогенные, т. е. в монолите, по разным причинам из-за низкой технической прочности, хрупкости, нетехнологичности и т. д. Решить это противоречие позволяет волокно. Взяв высокомодульный материал в виде нити, мы можем использовать его высокий модуль и одновременно приблизиться к его теоретической прочности. Самой высокой удельной жесткостью обладают композиционные материалы на основе угольных, борных или бериллиевых волокон. Удельный модуль /р в этих композициях примерно на порядок выше, чем у старых материалов. Соотношения прочностных и жесткостных характеристик различных материалов представлены в табл. 7.1, где — температура начала интенсивного ухудшения характеристик материала. Кроме полимерных применяются металлические матрицы. Первые более технологичны, но менее теплостойки. В настоящее время разработаны [c.221]

НаИБЫСшей удельной жесткостью обладают применяемые пока в ограниченном масштабе бериллиево-алюминиевые сплавы (24—38% А1, остальное Ве), Удельный вес их у = == 2-ь2,1 кГ/дм предел прочности 0 = 45-ь 60 кПмм , модуль нормальной упругости = (20+22)-10 кГ/мм , относительное удлинение 6 = 5- 8%. Удельная жесткость [c.205]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...