Магний модули упругости

Металлы, применяемые на практике, имеют поликристаллическое строение, поэтому в них обычно существенным является рассеяние, связанное с упругой анизотропией. Это явление заключается в том, что в кристаллах значения модулей упругости (а следовательно, и скоростей звука) зависят от направления относительно осей симметрии кристалла. С точки зрения упругих свойств вольфрам является изотропным материалом для некоторых других металлов анизотропия свойств возрастает в таком порядке магний, алюминий, титан, уран, железо, никель, серебро, медь, цинк. [c.194]

ВОЗМОЖНОСТЬ введения волокон не по всему сечению отливки, а в отдельных, наиболее ответственных ее местах. Полученный таким образом композиционный материал на основе магния, упрочненный 15—20 об. % волокон борсик, имел предел прочности 30 кгс/мм и модуль упругости 10 150 кгс/мм , при этом свойства матрицы были соответственно равны 5,6 и 4200 кгс/мм . [c.101]

Представляет интерес композиционный материал магний— углеродное волокно. Практически не изменяя плотности, углеродное волокно позволяет в 2—3 раза повысить предел прочности и модуль упругости композиционного материала. Так, например, композиционный материал на основе магния, армированный 42 об. % углеродного волокна Торнел-75, имеет плотность 1,77 г/см , предел прочности 45,8 кгс/мм и модуль упругости 18 800 кгс/мм [c.215]

Испытания проводили при малой скорости 5-10 - -- 30-10- см-см мин 1 с тем, чтобы приблизиться к реальной скорости нагружения материала в магните, где время полного нагружения составляет несколько часов. Образцы испытывали при комнатной температуре и в жидком азоте (не менее трех образцов на точку). В начале испытания образцы один-два раза нагружали до напряжения, отвечающего 50 % (Те, с тем, чтобы выбрать посадочные зазоры и измерить модуль упругости. Разрушение обычно происходило вблизи одного из концов образца, но всегда вне колпачков. Оно обусловлено расслаиванием материала. [c.372]

Металлическая матрица композиционных материалов выбирается из условий получения максимальной удельной прочности материала, обеспечения связи между упрочняющими элементами и получения необходимых технологических и эксплуатационных свойств. Она обеспечивает передачу нагрузки на волокна, вносит существенный вклад в модуль упругости и снижает чувствительность к концентраторам напряжений. В качестве матриц используются магний, алюминий, титан, кобальт, никель и их сплавы, стали. Преимуществами металлических матриц являются [c.78]

Измерения С. з. используются для определения ми. свойств вещества, таких, как величина отношения теплоёмкостей для газов, сжимаемости газов и жидкостей, модулей упругости твёрдых тел, дебаевской темп-ры а др. (си. Молекулярная акустика). Определение малых изменений С. з. является чувствит, методом фиксирования примесей в газах и жидкостях. В твёрдых телах измерение С. з. и её зависимости от разл. факторов (темп-ры, магн. поля и др.) позволяет исследовать строение вещества зонную структуру полупроводников, строение поверхности Ферми в металлах и пр. [c.548]

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]

Из приведенных в табл, 3 коэффициентов аддитивности для модуля упругости видно, что особенно вредное влияние на упругие свойства оказывают окислы алюминия и натрия, тогда как кремнезем, борный ангидрид и окись магния, наоборот, оказывают благоприятное действие. [c.25]

Наибольшее применение для легирования алюминиевых сплавов находят элементы, формирующие упрочняющие фазы и зоны (Си, Si, Mg, Mn, Zn Fe, реже — Li, Ni, Ti). Марганец одновременно повышает коррозионную стойкость, а кремний участвует в образовании эвтектики в литейных сплавах. Литий в сплавах способствует возрастанию их модуля упругости. Однако магний и марганец снижают тепло- и электропроводность алюминия, а железо — его коррозионную стойкость. [c.213]

Для упрочнения алюминия, магния и их сплавов применяют борные (тугоплавких соединений (карбидов, нитридов, боридов и оксидов), имеющих высокие прочность и модуль упругости. Так, волокна карбида кремния диаметром 100 мкм имеют ag= 2500...3500 МПа, =450 ГПа. Нередко в качестве волокон используют проволоку из высокопрочных сталей. Для армирования титана и его сплавов применяют молибденовую проволоку, волокна сапфира, карбида кремния и борида титана. Для никелевых сплавов повышение жаропрочности достигается армированием их вольфрамовой или молибденовой проволокой. [c.235]

Волокно бора обладает высоким отношением модуля упругости и прочности к плотности, хорошей химической совместимостью с твердым алюминием и жидким магнием. Волокна бора можно получать большего диаметра с воспроизводимыми свойствами и конкурентноспособной стоимостью для ряда областей применения. [c.39]

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]

Изделия из алюминиевых сплавов не обладают большой анизотропией модуля нормальной упругости, поскольку она незначительна даже у монокристалла алюминия. То же можно сказать и о сплавах на основе вольфрама или магния. Сильно анизотропны по модулю упругости монокристаллы цинка, меди, железа, поэтому эти металлы и сплавы на их основе обладают большей упругой анизотропией. Упругая анизотропия прокатных листов из [c.130]

Усы получают также из неметаллических материалов (графитд, окиси бериллия, карбида кремния, окиси алюминия, окиси магния [12]). Прочность многих керамических усов значительно превышает прочность металлических усов (рис. 84). Упругое удлинение керамических усов 1,5—6% модуль нормальной упругости = (30 -н 50) 10 кгс/мм . Исключительно высокий модуль упругости имеют графитные усы ( = 100-10 кгс/мм ). V.,. [c.173]

При повышенных требованиях к прочности применяют чугуны с шарооид-ным графитом (табл. 2,2) их обрабатывают в расплавленном состоянии присадками магния или церия, что придает графиту шаровидную форму и тем самым сильно уменьшает внутреннюю концентрацию напряжений. Предел выносливости высокопрочных чугунов с шаровидным графитом при средних размерах сечений приближается к пределу выносливости стали 45 и до двух раз выше, чем у обычного чугуна СЧ20 с пластинчатым графитом модуль упругости (1,6...1,9) Ю МПа, [c.27]

Композиционный материал с алюминиевыой матрицей получали из жгутов углеродного волокна Тор-нел-50, пропитанных матрицей методом протяжки через расплав [188]. Жгуты содержали восемь прядей волокна Торнел-50 1100 моноволокон) и в пропитанном виде имели диаметр 1,5 мм. В качестве материала матрицы использовали три алюминиевых сплава А-13 (алюминий -f 3% кремния), 220 (алюминий + 10% магния) и 6061 (алюминий -f 1% магния 0,6% кремния). Содержание волокна в жгутах изменялось от 3,3 до 45 об. %. Максимальную прочность, равную —70 кгс/мм , имели жгуты, пропитанные сплавом А-13, содержащие 21,2 об. % волокон. Эти жгуты укладывали в пресс-форму и прессовали при давлениях 35—83 кгс/см со скоростью деформации 2,5 мм/мин. Температура прессования лежала в пределах между точками ликвидуса и солидуса соответствующих сплавов, ближе к температуре ликвидуса. Прессование при температурах выше точки ликвидуса приводило к деградации и частичному разрушению волокон из-за их активного вазимодействия с матрицей, а также к образованию большого числа усадочных пор. Резкое падение прочности пропитанных жгутов в результате разупрочнения волокон наблюдалось после выдержки их при температуре 680° С. При прессовании при температурах, лежащих ближе к температуре солидуса, наблюдалось сильное разрушение волокон из-за перемещения матрицы и волокон под давлением. Максимальную прочность при растяжении, равную 68,9 кгс/мм , имели образцы с матрицей из сплава 220 с 37,6 об. % волокна, отпрессованные при температуре 650° С. Материал с матрицей из сплава А-13 и 37,1 об.% волокна, отпрессованный при температуре 645° С, имел максимальную прочность при изгибе, равную 87 кгс/мм . Модуль упругости композиционного материала с матрицей из сплава 6061, содержащего 42,5 об. % волокон, отпрессованного при температуре 670° С, достигал 21 100 кгс/мм . [c.113]

Сверхлегкие конструкционные сплавы. Сверхлегкие конструкционные сплавы созданы на основе магния или алюминия посредством легирования их самым легким металлом —литием (Li удельный вес 0,53 Г/см , Тсо.,,идус= 186 °С). Такое легирование не только снижает удельный вес сплава, но и, что самое важное, улучшает пластические свойства (снижается температура, допускающая обработку давлением) и повышает модуль упругости, обеспечивая тем самым большую жесткость конструкций, изготавливаемых из магнйеволитиевых сплавов (МЛС), по сравнению с жесткостью конструкции того же веса из других металлических материалов, включая сталь и тнтан. Удельный вес заключен в пределах 1,3—1,65 Псм , это ниже удельного веса промышленных магниевых [c.320]

Видно, что износостойкость тем выше, чем больше значение модуля упругости (выпадают точки для магния и алюминия). Модуль упругости, являясь характеристикой сил связи атомиой решетки, довольно слабо зависит от температуры и структурно мало чувствителен, чегО нельзя сказать об износостойкости. Поэтому, не настаивая на сушест-вовании точной и однозначной зависимости, мы все же можем утверждать, что имеется тесная связь между этими величинами, которая позволяет в общем говорить, что абразивная износостойкость в потоке частиц тем выше, чем выше значение модуля упругости Е. [c.30]

В свободном виде — пластичный, очень мягкий серебристо-белый метал.11, быстро тускнеет на воздухе вследствие образования плёнки оксида и нитрида. При нормальной темп-ре устойчива модификация Л. с объёмно-центрированной кубич. решёткой с параметром а= = 0,35023 нйг, при темп-ре —195 С она переходит в модификацию, обладающую гексагональной решёткой. Плотность 0,539 кг/дм (наименьшая среди всех металлов). пл = 180,5 С, гкип = 1336,6 °С теплоёмкость — 24,85 Дж/(иоль-К), теплота плавления 3,0 кДж/моль, теплота испарения 133,7 кДш/моль. Характеристич. темп-ра 370 К. Вязкость жидкого Л. 0,5915 (при темп-ре 183,4 С) и 0,4548 мПа-с (при 285,5 Х), Газообразный Л. состоит из двухатомных молекул Li , межъ-ядерное расстояние в к-рых 0,2672 нм, энергия диссоциации 99,0 кДж/моль (О К). Коэф. теплопроводности 71 Вт/(мХ К) 0—100 С). Уд. сонротивление 0,0855 мкОм м (при О °С) ср. температурный коэф. сопротивлепия 4,5-10 . Л. парамагаитен, магн. восприимчивость +2,04-10 (при 20 °С). Тв. по Моосу0,6, по Бринеллю 5 МПа. Модуль упругости 5 ГПа, предел прочности при растяжении 115 МПа. [c.598]

В непосредств. связи с механострикцией находится изменение род влиянием внеш. магн. поля модуля упругости ферро-, ферри-и антиферромагн. тел (Д -эффект). М. является очень чувствительным индикатором к разл. магн. процессам и магнитным фазовым переходам, и поэтому её измерения широко используются при магн. исследованиях. [c.12]

С М. непосредственно связан Д -эффект — зависимость модуля упругости Е изотропных (поликристал-лич. или аморфных) ферро-, ферри- и антиферромагнетиков от величины магн. поля. В отсутствие внеш. магн. поля, когда векторы Мд доменов свободны , механич. напряжение, наложенное на образец, вызывает обычно упругое удлинение Ед и удлинение 8 ,1 магнито-стрикционной природы, т. е. — о/(Ед 4- ё ), где — модуль упругости упорядоченного магнетика в размагниченном состоянии. Наложение сильного магн. поля, закрепляя все векторы Мд и вызывая магнитострикцию насыщения Яд, сводит к нулю е 1 т. е. модуль д магнетика, намагниченного до технического насыщения, равен — модулю при отсутствии М. Макс. Д -эф-фект кЕ Е , = ( "д — Е )1Ед. Расчёты показывают, что АЕ Е = ЛЯ /с д/Л/ , где -/о — нач. восприимчивость данного процесса намагничивания, А я 1 (численная константа), Т, о., макс. Дй -эффект велик в материалах с большой магнитострикцией, малой магнито-кристаллич. анизотропией, малыми внутр. напряжениями, Напр., у отожжённого N1 .Е/Ец 19—22%. У соединений с большой Яд (ТЬо аОуо.тЕва и иГе ) обнаружен Д.Б-эффект, достигающий 160%, [c.131]

Начальной стадией деформации металла является упругая деформация (участок АВ рис. 2.8). С точки зрения кристаллического строения, упругая деформация проявляется в некотором увеличении расстояния между атомами в кристаллической решетке. После снятия нафузки атомы возвращаются в прежнее положение и деформация исчезает. Другими словами, упругая деформация не вызывает никаких последствий в металле. Чем меньшую деформацию вызывают напряжения, тем более жесткий и более упругий металл. Характеристикой упругости металла являются дна вида модуля упругости модуль нормальной упругости (модуль Юкга) - характеризует силы, стремящиеся оторвать атомы друг от друга, и модуль касательной упругости (модуль Гука) - характеризует силы, стремящиеся сдвинуть атомы относительно друг друга. Значения модулей упругости являются константами материала и зависят от сил межатомного взаимодействия. Все конструкции и изделия из металлов эксплуатируются, как правило, в упругой области. Таким образом, упругость - это свойство твердого тела восстанавливать свою первоначальнуто фор.му и объем после прекращения действия внешней нагрузки. Модуль упругости практически не зависит от структуры металла и определяется, в основном, типом кристаллической решетки. Так, например, модуль Юнга для магния (кристаллическая решетка ГП% ) равен 45-10 Па, для меди (ГКЦ) - 105-10 Па, для железа (ОЦК) - 21010 Па. [c.28]

Для упрочнения алюминия, магния и их сплавов применяют борные (Ов = 2500-ь3500 МПа, Е — 38-=-420 ГПа) и углеродные (Ов = 1400- -3500 МПа, Е = 160-ь450 ГПа) волокна, а также волокна из тугоплавких соединений (карбидов, нитридов, боридов и оксидов), имеющих высокие прочность и модуль упругости. Так, волокна карбида кремния диаметром 100 мкм имеют Ов = = 2500-ь3500 МПа, Е = 450 ГПа. Нередко используют в качестве волокон проволоку из высокопрочных сталей. [c.424]

При добавлении к свинцу 0,05% или меньшего количества лития значительно улучшаются литейные и физические свойства свинца, который становится более вязким и твердым, сохраняя удовлетворительную пластичность. В то же время значительно повышаются предел прочности при растяжении и модуль упругости. Кроме того, присутствие лития в свинце обеспечивает более мелкозернистую структуру и замедляет рекристаллизацию. Гарре и Мюллер (391 сравнивали влияние добавок различных элементов, например меди, сурьмы, олова, никеля, цинка и магния, с влиянием добавок лития на размер зерен и твердость свинца. Результаты, полученные этими исследователями, ясно показывают, что из всех испытанных элементов литий придает свинцу наиболее мелкозернистую структуру и наибольшую твердость. Кох [72] предложил применять сплавы лития и свинца, особенно те, которые содержат небольшие добавки кадмия или сурьмы, для изготовления кабельных оболочек. Он установил, что свинец, содержащий 0,005% лития, имеет значительно более высокий предел прочности при растяжении по сравнению с чистым свинцом. [c.367]

Использование магния и магниевых сплавов в качестве матрицы, армированной высокопрочными и высокомод льными волокнами, позволяет создать легкие конструкционные материалы с повышенными удельной прочностью, жаропрочностью и модулем упругости. [c.115]

Бериллий обладает эффективным сечением захвата тепловых нейтронов, большой проницаемостью для мягкого рентгеновского излучения (в 17 раз больше, чем у алюминия), высокой отражательной способностью, малым коэффициентом линейного расширения, хорошей коррозионной стонко-аью, сравнительно высокой прочностью, но низкой пластичностью. Бериллий имеет уникальный модуль упругости. Если для большинства металлов и промышленных сплавов (за исключением сплавов типа 1420) значение удельного модуля упругости E/(pg) колеблется в пределах (2,3—2,6) 10 км, то удельный модуль упругости бериллия достигает 16,6-10 км, а сплавов бериллия с алюминием и магнием 10,5-10 км (табл. 78). Наряду с ценными техническими свойствами бериллий и его соединения обладают резко выраженными токсическими свойствами. Наиболее токсичными являются химические соединения бериллия, особенно хлористые и фтористые. Аэрозоли и мелкодисперсные частицы бериллия, его сплавов и соединений воздей- [c.321]

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]

МПа), чем сплавы системы А1—Be при одинаковом содержании бериллия, хотя магний (и твердый раствор ыагння в алюминии) имеет модуль упругости ниже, чем алюминий (44 100 МПа), и его вводят в сплавы сравнительно немного. Эта аномалия объясняется физическими особенностями структурных составляющих исследуемых сплавов, представляющих смесь двух фаз с резко выраженной разнородностью и уменьшением степе- [c.330]

N1, Т1, Сг, Ре повышают жаропрочность сплавов, затормаживая процессы диффузии и образуя стабильные сложнолегированные упрочняющие фазы. Литий в сплавах способствует возрастанию их модуля упругости. Вместе с тем магний и марганец снижают тепло- и электропроводность алюминия, а железо — его коррозионную стойкость. [c.180]

Высокомодульный сплав 1420 обладает за счет легирования алюминия литием и магнием (система А1—Mg—Ь1) пониженной (на 11%) плотностью и одновременно повышенным (на 4%) модулем упругости по сравнению со свойствами сплава Д16. Сплав 1420 характеризуется коррозийной стойкостью (аналогичной сплаву АМгбМ) после закалки с искусственным старением (Т1, зак. 450 °С, стар. 170 °С, 8—-24 ч), а также после сварки. Сплав может быть использован для замены в изделиях сплава Д16, обеспечивая при этом снижение их массы на 10—15%. [c.186]

Упрочнение алюминия, магния и титана и их сплавов высокопрочными или выебкомодульными волокнами позволяет создавать КМ с высокой удельной прочностью и жесткостью и регулируемой анизотропией. Под удельной прочностью понимают прочность материала, отнесенную к его плотности = <3jy. Под удельной жесткостью понимают отношение модуля упругости материала к его плотности уд = Е/у. В качестве армирующих элементов используют волокна бора, борсика, углерода (УВ), карбида кремния, высоко- [c.120]

Для того чтобы иметь наиболее высокий удельный модуль упругости материала, требуется не только большая доля ковалентной связи в твердом состоянии, но одновременно низкая плотность. Промышленные металлы, такие, как алюминий, кобальт, медь, хром, железо, магний, никель и титан, имеют удельный модуль упругости в пределах 1,3—3,5 X 10 см. Органические полимеры имеют обычно гораздо меньшие величины удельного модуля. К сожалению, материалы с высоким удельным модулем, например бор и карбиды, не могут быть использованы для изготовления крупногабаритных инженерных конструкций. Более того, они очень хрупки, и поэтому очень чувствительны к трещинам и дефектам, что не позволяет их применить в крупных сечениях. Действительно, материалы с высоким удельным модулем не могут быть использованы, если одновременно не достигается высокая прочность инн<енерной конструкции. Необходимость сочетания прочности и вязкости при растягивающих нагрузках, [c.12]

Образцы композиции магний — углеродное волокно получали также методом пропитки под давлением, описанным ранее (см. рис. 14) 150 углеродных жгутов были уложены в графитовую пресс-форму и пропитаны технически чистым магнием. При 42об.% армирующих волокон образцы композиционного материала имели предел прочности при растяжении около 450 МН/м (46 кгс/см ) и модуль упругости 185 ГН/м (18 900 кгс/мм ), что составляло 53 и 85% соответственно от величин, вычисленных по правилу смесей. В табл. 12 приведены свойства композиции магний — углеродное волокно в сравнении со свойствами одного из наиболее прочных традиционных магниевых сплавов. Микроструктура композиционного материала показана на рис. 47. [c.404]

Данные табл. 1 свидетельствуют о повышении удельного модуля упругости композиционного материала вследствие упрочнения волокнами. Удельный модуль упругости борного волокна примерно в 6 раз выше, чем у любых стандартных конструкционных металлов, включая стали, алюминий, молибден, медь, магний, что является следствием более жесткой ковалентной связи по сравнению с металлической. Жесткость металлической связи, в свою очередь, более высокая, чем жесткость в органических смолах. В то время как материалы с металлической связью имеют удельный модуль упругости 2500 км, наиболее типичный уровень этой характеристики для материалов на основе органической смолы составляет около 250 км. Из-за низкой жесткости смол композиционные материалы на их основе имеют низкий модуль упругости в направлении, перпендикулярном направлению укладки Болох на, и малый модуль сдвига. Преимущество однонаправленного боралюминиевого композиционного материала в отношении жесткости распространяется и на материал с волокнами, уложенными в различных направлениях, поскольку волокна, не ориентированные в направлении действия главных напряжений, вносят значительный вклад в величину модуля упругости материала в этом направлении. [c.422]

Прочность и модуль упругости, а также сопротивление материалов удару для однонаправленных композиционных материалов на основе алюминия, магния и титана повышаются по мере увеличения в композиции объемного содержания волокон. [c.874]

Достоинствами стекловолокнитов являются недефицитность и низкая стоимость упрочнителя, недостатком — сравнительно низкий модуль упругости. Однако по удельной жесткости они превосходят легированные стали и сплавы алюминия, магния и титана (2500 - 2800 км). [c.459]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...