Конструкционные материалы (свойства)

На практике в технике основная часть явлений не может быть объяснена с помощью классических моделей. Возникают новые конструкционные материалы, свойства которых не могут быть описаны с помощью лишь уравнений линейной упругости и даже нелинейной. Многие случаи непредвиденного разрушения не укладываются в рамки классических теорий. Экспериментальные данные в основном скудны. Что до физических теорий, они позволяют механику удовлетворить свое любопытство, но малопригодны для построения уравнений состояния. Эти законы и теории в основном базируются все же на феноменологических концепциях. [c.68]

Чтобы оценить влияние температуры на работоспособность автомобилей в холодном макроклиматическом районе эксплуатации, рассматривают условия использования автомобилей в более узких климатических районах. При этом оценивается воздействие комплекса климатических факторов рассматриваемого района на стойкость конструкционных материалов свойства топлива, масел и эксплуатационных жидкостей организацию системы эксплуатации автомобиля в целом. Таким образом, при правильной организации эксплуатации автомобилей можно с большей полнотой учесть специфику того или иного района. [c.6]

Стеклопластики являются конструкционным материалом, свойства которого можно широко варьировать в заданных пределах. Они представляют собой искусственные слоистые материалы, получаемые из связующего и стеклянного наполнителя. В качестве связующего используют в основном синтетические смолы (ненасыщенные полиэфирные, эпоксидные, фенолоформальдегидные и т. д.), иногда термопласты. В качестве наполнителя — стекловолокнистые материалы (стеклянные волокна, нити, жгуты, маты и т. д.). Стеклянное волокно, обладая большой прочностью, выполняет в стеклопластиках функцию металла в железобетоне, воспринимая основные нагрузки при работе изделия. Связующее (смола) обеспечивает связь отдельных волокон в общую систему и способствует равномерному распределению нагрузки. [c.169]

В первом томе содержится информация, составляющая фундамент механики твердого деформируемого тела. Подробно обсуждаются свойства конструкционных материалов, анализ напряженно-деформированного состояния в точке сплошной среды и физические уравнения в реологическом аспекте. Уделено значительное внимание проблеме предельного состояния материала в локальной области. За- [c.35]

Наибольший практический интерес представляют свойства тугоплавких металлов при высоких температурах. Однако для характеристики этих металлов как конструкционных материалов имеет значение изменение механических свойств в широком диапазоне температур. Характерные температурные зависимости предела прочности при растяжении и пластических характеристик различных тугоплавких металлов в рекристаллизован-иом состоянии приведены на рис. 384. Как и следовало ожидать, [c.525]

Описание технологических процессов основано па их физической сущности и предваряется сведениями о строении и свойствах конструкционных материалов. Комплекс этих знаний обеспечивает универсальный подход к изучению технологии. В соответствии с про-I [c.3]

Многие из них образуют отдельные классы или группы, обладающие близкими физико-химическими свойствами. Задача анализа отработавших газов осложняется наличием в них паров воды, дисперсных частиц сажи, соединений свинца и фосфора, окислов железа и других элементов, входящих в состав конструкционных материалов, топлив и масел. Кроме того, автомобильному двигателю свойственны переменные режимы работы, большой диапазон отклонений токсических характеристик в зависимости от индивидуальных особенностей и технического состояния. [c.20]

В книге изложены основные вопросы теории коррозии и материаловедения, описаны свойства конструкционных материалов, применяемых для изготовления аппаратов [) установок в химической промышленности н других отраслях народного хозяйства. [c.2]

В химическом машиностроении наряду с легированными сталями находят широкое применение в качестве конструкционных материалов различные цветные металлы и сплавы, использование которых определяется как особенностями технологических процессов, так и благоприятными физико-механическими и антикоррозионными свойствами этих материалов. [c.245]

Современные достижения науки и техники в области высокомолекулярных соединений позволяют решать задачи получения конструкционных материалов с заданными свойствами и [c.392]

Достаточная удельная прочность, хорошие антикоррозионные свойства и значительная жаропрочность (по сравнению со сплавами на основе А1 и М ) характеризуют сплавы на основе Т1 как перспективные конструкционные материалы. [c.224]

Изучение влияния реакторного облучения на кратковременную и длительную прочность и пластичность, а также на другие механические свойства конструкционных материалов при различных видах силового и теплового воздействий, установление уравнений состояния различных материалов и получение критериев их прочности, учитывающих эффект влияния радиационного облучения. [c.663]

Эпоксидные полимеры. ..... высокопрочные конструкционные материалы. На их основе изготовляют компаунды со свойствами, изменяющимися в широких пределах в зависимости от степени наполнения. Эффективно их применение в качестве изоляционных и антифрикционных [c.41]

Последовательное наступление научно-технической революции неразрывно связано с непрерывным совершенствованием машиностроения — основы технического перевооружения всех отраслей народного хозяйства. Инженерная техническая деятельность на основе научной мысли расширяет и обновляет номенклатуру конструкционных материалов, внедряет эффективные методы повышения их прочностных свойств. Появляются новые материалы на основе металлических порошков, порошков-сплавов. Порошковая металлургия не только приводит к замене дефицитных черных и цветных металлов более дешевыми материалами, она позволяет получить совершенно новые материалы — материалы века , которые невозможно получить традиционным путем. Кроме того, изготовление изделий из порошков — практически безотходное производство. Другое направление получения дешевых конструкционных материалов состоит в применении пластмасс, новых покрытий и т. п. Тончайшая пленка из порошковых смесей на поверхности детали, образуемая плазменным напылением, повышает надежность сопрягаемых и трущихся друг о друга деталей машин, защищает их от коррозии и существенно увеличивает их износостойкость. [c.4]

Перечислите основные допущения относительно свойств конструкционных материалов, которые принимаются в сопротивлении материалов. [c.31]

Во-вторых, вероятностные модели отказов (за редким исключением) абсолютно НС затрагивают физико-механические аспекты процессов, предшествующие и сопровождающие явления отказа и временные изменения свойств конструкционных материалов. В результате этого становится невозможным установление первопричин и анализ ситуаций, приводящих к отказу, и как след- [c.129]

Для конструкционных материалов диссипация подводимой энергии позволяет противостоять явлению разрушения, которое аналогично явлению смерти для биологических систем. Подвод энергии к конструкционным материалам осуществляется в процессе их эксплуатации в виде различных нагрузок сжатия, растяжения, изгиба, кручения, циклических нагрузок, совместного действия всех вышеперечисленных факторов. Эта энергия называется энергией деформации. Она носит потенциальный характер и приводит к деформации - изменению первоначальной формы и размеров образца материала. При этом также изменяются его прочностные свойства. [c.104]

Весь смысл существования конструкционных материалов заключается в том, чтобы создавать из них различные машины и конструкции, способные сопротивляться внешним нагрузкам Опора моста должна выдерживать сжимающую нагрузку, трос подъемного крана - растягивающую, мостик для прыжков в воду - нагрузку изгиба и не должен сломаться под ногами спортсмена. Все материалы рано или поздно теряют свои первоначальные свойства, разрушаются и приходят в негодность. Поэтому все дальнейшее изложение будет иметь целы объяснить читателю почему, с какой скоростью и по каким механизмам происходит их разрушение. Такое понимание необходимо для того, чтобы можно было при проектировании создавать идеи надежных конструкций, в прочности которых мы были бы уверены. При этом необходимо учитывать тонкие механизмы разрушения реальных материалов. [c.104]

Так как в процессе создания и эксплуатации конструкционных материалов дефекты кристаллической структуры возникают неизбежно как результат диссипации вносимой в материал энергии (см. п. 4.2), то границы представляют собой не фиксированную, а постоянно изменяющуюся фазу, в которой происходят процессы постоянного накопления дефектов и перестройки дефектной структуры материала. Это осуществляется посредством структурных фазовых переходов второго рода. Барьер энергии активации фазовых переходов преодолевается при нагружении материала в процессе эксплуатации. Кинетика фазовых переходов из одного состояния в другое и определяет свойства границ и всего материала в целом. [c.126]

Механические свойства некоторых конструкционных материалов при растяжении [c.221]

Композиционные конструкционные материалы (например, биметаллы, стеклопластики и др.) образуются объемным сочетанием химически разнородных компонентов с четкой границей раздела. Такие материалы обладают свойствами, которыми не обладает каждый из компонентов, взятый в отдельности. Композиционные материалы могут обладать весьма высокими механическими, диэлектрическими, жаропрочными и другими свойствами. [c.15]

Упругость, модуль упругости, пластичность, закон разгрузки и закон упрочнения. При проведении опытов с растяжением образцов выявляются общие свойства конструкционных материалов — свойства упругости и пластичности. На рис. 4.2 показаны типичные результаты опытов на растяжение. Если напряженио ст не превышает определенной величины — предела упругости Оу, то зависимость между напряжением а и деформацией е оказывается линейной [c.71]

Разработка структурных моделей особенно важна для современных композиционных материалов. По сравнению с традиционными конструкционными материалами свойства композитов мало изучены. Каждый год разрабатывают сотни новых композитов, очень часто композит как материал создают вместе с конструкцией. Испытания композитов на малых образцах недостаточно информативны. Из-за побочных эффектов, к которым многие композиты более чувствительны, чем традиционные материалы, они ведут себя в образце иначе, чем в конструкции. Перенос результатов испытаний образцов на натурные конструкции затруднен из-за четко выраженного, но трудно предсказуемого масштабного эффекта. Применительно к задачам прогнозирования ресурса возникают дополнительные трудности из-за необходимости экстра,поляции результатов испытаний на малой базе. [c.121]

Жаропрочные сплавы в условиях эксплуатации претерпевают сложное воздействие температуры и нагрузок. В связй с этим для них наряду с обычными для всех конструкционных материалов свойствами — Ов, ао,2, б, "ф, Ан обязательно определяют и специфические, из которых два являются основными — предел ползучести и предел длительной прочности. Первый — величина напряжения которая вызывает заданную величину деформации или заданную скорость деформации за некоторое принятое время при данной температуре второй — наибольшее напряжение, которое выдерживает материал, не разрушаясь при заданной температуре, продолжительности испытаний и рабочей атмосфере. Обеспечение жаропрочных свойств, определяемых этими характеристиками, предусматривает создание в сплавах особо устойчивого структурного состояния, гарантируюш его их длительную надежную работу в условиях эксплуатации. Такое состояние связано с наиболее полной реализацией основных факторов, влияющих на жаропрочность, и прежде всего наличием упрочняющих когерентных у -выделений,. а также образованием относительно крупнозернистой структуры. На практике это достигается стандартной термообработкой, которая включает высокотемпературный отжиг в однофазной -у-области, закалку и последующее старение. В результате такой обработки сплавы имеют величину зерен, соответствующую 1—3-му баллу по стандартной шкале, и содержат большое число дисперсных частиц 7 -фазы. [c.249]

Кроме высоких коррозионных свойств, снлавы хастеллой обладают и высокими механическими свойствами (аа>90 кгс/мм ,. СТо,2>40 кгс/мм ) при высокой пластичности, что делает их ценным конструкционным материалом. Ешс более высокие механические свойства (Ствг 120 кгс/мм ) можно получить термической обработкой, аналогично той, которую применяют для ппкелсвых жаропрочных сплавов закалка+старение при 800°С, Однако ма -симал1,ное упрочнение соответствует минимуму коррозионной стойкости, поэтому упрочняющая термическая обработка рекомендуется не вссгда. [c.498]

Как н для других конструкционных материалов, основное требование к криогенным материалам — механическая проч-iio Tb. Однако специфичностью условий работы является широкий интервал температур от комнатной до жидкого гелия, в котором существенно меняются свойства. [c.499]

В последнее время значительно возрос объем ирнмеиенпя так называемых компактных конструкционных материалов, получаемых из порон1Ков самых различных металлов н сплавов. В связи с высокой плотностью механические свойства их практически не снижаются, а отдельные эксплуатационные свойства значительно увеличиваются. Например, спеченный алюминиевый порошок (САП) в своем составе содержит до 15% оксидов алюминия, которые в виде топкой пленки покрывают зерна алюминия и образуют в спеченном материале непрерывный каркас. Такая структура придает материалу высокую теплостойкость. Этот материал может длительное время работать при температурах до 600 °С. САП по сравнению с обычным алюминием имеет более низкий температурный коэффициент. Применяют САП для изготовления компрессорных лопаток, поршней, колец для газовых турбин и т. д. Перспективно прнмененгге компактных конструкционных материалов в условиях крупносерийного и массового производствах деталей сложной конфигурации небольших размеров. [c.421]

Несмотря на большое количество коррозионностойких металлов и сплавов, обладающих самыми разнообразными свойствами, эти конструкционные материалы в ряде производств не могут удовлетворить растущие потребности химической промышленности как с качественной, так и с количественной стороны. В первом случае некоторые новые технологические процессы, связанные с получением чистых химических продуктов, фармацевтических препаратов, продуктов органического синтеза, с реакциями хлорирования, бромирования и т. п., не могут быть осуществлены в аппаратуре из металлических материалов. Во втором случае такие производства, как производство минеральных кислот, удобрений, солей и др., требуют для оформления их технологического оборудования больиюго количества дорогостоящих дефицитных металлов и сплавов — высоколегиршшиных сталей, свинца, никеля, меди и других цветных метал/юг, и сплавов. Применение неметаллических материалов часто позволяет решать указанные выше задачи. [c.352]

Полимерные материалы, применяемые в виде самостоятельных коррозиоиностойких конструкционных материалов и в виде различных покрытий и композиций для защиты от коррозии стали, бетона, дерева и др., сочетают в себе комплекс весьма ценных физико-механических свойств. [c.392]

Конструкционные материалы и покрытия на основе эпоксидных смол обладают исключительно высокими физико-химическими показателями и высокой химической стойкостью во многих агрессивных средах. Эпоксисмолы очень легко совмещаются с другими высокомолекулярными соединениями и, в зависимости от характера и природы модифицирующих веществ, обладают кислотостойкостыо, щелочестойкостью и теплостойкостью до 110—120" С. Основными ценными свойствами эпоксидных смол являются назначительная их усадка при отверждении и высокая адгезия к различным материалам (металлу, бетону, керамике II др.). [c.407]

Сочетание высокой прочности, вязкости, твердости, термо- и химо-стойкости, малой плотности, а также пшрокие возможности формоизменения и применения производительных методов формообразования — все это делает ситаллы перспективным конструкционным материалом. По механическим свойствам ситаллы близки к чугунам и могут во многих случаях заменить последние, выгодно отличаясь от них малой плотностью, гораздо более высокой твердостью и теплостойкостью. Однако следует учитывать их низкую теплопроводность. [c.192]

Изучение влияния агрессивных сред (металлических расплавов, продуктов сгорания, морской воды и др.) на механические свойства конструкционных материалов при длительных статических и поэторно-переменных нагрузках в условиях нормальных и высоких температур с целью выявить эффект разупрочнения материалов, обусловленный влиянием среды, а также выбрать оптимальные защитные покрытия исследуемого материала. [c.663]

В настоящее время синергетика объединила физику диссипативных систем с биологией, что позволило открыть сз гь 6nojmrH4e Koro упорядочения. Но вернемся к кристаллу. Деформированный кристалл является диссипативной системой и поэтому становиться живым в том смысле, что при подводе к нему энергии он остается целостным (живым), пока способен освобождать себя от всей той энтропии, которую он вынуждерг производить в процессе диссипации энергии. Объединение подходов синергетики с материаловедением должно позволить вскрыть суть физического упорядочения в кристаллах при их деформировании, создать принципиально новые технологии получения конструкционных материалов с заранее заданными свойствами и новую теорию их механических свойств [20]. [c.31]

Дальнейшее развитие физико-химии углеродных кластеров и получения фуллеренов, фуллеритов и фуллероидов будут способствовать созданию новых материалов с особыми физико-химическими свойствами и улучшению механических свойств конструкционных материалов [21]. В этой связи большой интерес представляют результаты недавних исследований, выявившие наличие в структуре железо - углеродистых сплавов фуллереновых комплексов на основе Qo- [c.214]

Забегая вперед, отметим, что в процессах дальнейшей эволюции сталей и сплавов при их эксплуатации участки с пористой стру1стурой играют немаловажную роль и являются одним из основных факторов, определяющих совокупность физико-химических и механических свойств конструкционных материалов. [c.84]

Как известно, водород широко применяется во многих отраслях техники и промышленности. Вместе с тем, обусловленное водородом повреждение металлов считается в настояш ее время причиной многих аварий и катастроф, приносящих значительный ущерб. Среди разнообразных проявлений вредного влияния водорода на механические свойства (предел прочности, пластичность, характеристики усталости, ползучести и т. п.) особого внимания. заслуживает обусловленное водородом облегчение зарождения и роста трещин в металлах. Связано это с тем, что иезависпмо от того, насколько совершенны технология и качество изготовления, практически все конструкционные материалы и изделия из них содержат дефекты (шш врожденные, или возникшие 1 процессе эксплуатации). При этом водород, воздействующий на металлы, значительно увеличивает их чувствительность к трещина.м и увеличивает вероятность разрушения конструкций, обладающих при обычных условиях достаточной несущей способностью. Таким образом, эксплуатация металлов в атмосфере водорода приводит к необходимости оценки их трещиностойкости, а псследоваппе закономерностей роста трещин в таких условиях приобретает большое значение. [c.349]

Титан, как и многие другие металлы, в чиетом виде не обладает комплексом свойств, предъявляемых к конструкционным материалам. [c.78]

Учебное пособие написано в рамках чтения лекций в МГТУ им. Н.Э. Баумана по курсу Конструкционная прочность машиностроительных материалов на факультете Машиностроительные технологии (кафедра Материаловедение ) и предназначено для студентов, обучающихся на материаловедов и машиностроителей. Среди механических свойств конструкционных металлических материалов усталостные характеристики занимают очень важное место. Известно, что долговечность и надежность машин во многом определяется их сопротивлением усталости, так как в подавляющем большинстве случаев для деталей машин основным видом нагружения являются динамические, повторные и знакопеременные на1 рузки, а основной вид разрушения - усталостный. В последние годы на стыке материаловедения, физики и механики разрушения сделаны большие успехи в области изучения физической природы и микромеханизмов зарождения усталостных трещин, а также закономерностей их распространения. Сложность оценки циклической прочности конструкционных материалов связана с тем, что на усталостное разрушение оказывают влияние различные факторы (структура, состояние поверхностного слоя, температура и среда испытания, частота нагружения, концентрация напряжений, асимметрия цикла, масштабный фактор и ряд других). Все это сильно затрудняет создание общей теории усталостного разрушения металлических материалов. Однако в общем случае процесс устаттости связан с постепенным накоплением и взаимодействием дефектов кри-сталтгической решетки (вакансий, междоузельных атомов, дислокаций и дискли-наций, двойников, 1 раниц блоков и зерен и т.п.) и, как следствие этого, с развитием усталостных повреждений в виде образования и распространения микро - и макроскопических трещин. Поэтому явлению усталостного разрушения присуща периодичность и стадийность процесса, характеризующаяся вполне определенными структурными и фазовыми изменениями. Такой анализ накопления струк-туршз1х повреждений позволяет отвлечься от перечисленных выше факторов. В учебном пособии кратко на современном уровне рассмотрены основные аспекты и характеристики усталостного разрушения металлических материалов. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...