Сверхпрочные материалы

В основе создания сверхпрочных материалов лежит современное представление о дислокациях (искажения атомно-кристаллических пространственных решеток), как о первопричине наблюдающегося расхождения между реальной прочностью металлов и теоретической, предсказываемой на основании величины атомных связей в кристаллических решетках. [c.171]

Для некоторых деталей (дисков, отсеков, зубчатых колес, шатунов, рычагов, валов) эта форма осуществима, хотя и требует коренного изменения конструкции и технологии изготовления. Поэтому наряду с увеличением моментов инерции необходимо применять другие средства уменьшения деформаций сокращение длины деталей, более тесную расстановку опор и т. д. Во всяком случае применение сверхпрочных материалов ставит перед конструкторами и технологами новые задачи, решение которых требует значительных творческих усилий. [c.180]

Рассмотрены также основные способы получения нитевидных кристаллов и их механические свойства, а также некоторые перспективы получения сверхпрочных материалов на базе усов. [c.2]

Некоторые перспективы получения сверхпрочных материалов [c.97]

Сечение рабочей части образца составляет 3X3 мм. Для сверхпрочных материалов в целях увеличения жесткости можно применять образцы толщиной 2 мм при этом продольная жесткость образца сохраняется. [c.128]

Проблема резкого повышения прочности металла, получения сверхпрочных материалов — одна из важнейших в современной технике. [c.14]

Значит, инерция транспортных и других циклично работающих машин вредна — она влечет за собой износ двигателя и тормозов, нагрев окружающей среды и т. д. Если бы реальные машины были безынерционными, их можно было бы разгонять и тормозить, не тратя на это сил и энергии. Но даже если в будущем человечество сумеет построить очень легкие транспортные средства из каких-либо сверхпрочных материалов, то все равно масса пассажиров и грузов останется прежней. Следовательно, надо изыскивать пути устранения вредного влияния инерции циклично работающих машин. [c.64]

Вооружившись теорией, изложенной в этой книге, можно решить многие проблемы, которые стоят в современном материаловедении - от получения сверхпрочных материалов до широкой реализации сверхпластичности. И тем не менее нельзя сказать, что данная теория способна снять все существующие проблемы, что предложенная модель может рассчитывать изменение свойств в любых условиях деформации. Любая модель, любая теория, как нам хорошо известно, является лишь приближением к реальным процессам, протекающим в металлах. [c.265]

Естественным шагом в дальнейшем развитии хорошо зарекомендовавшей себя ЛМР является ее применение к исследованию таких процессов упругопластического разрушения, для которых влиянием перераспределения напряжений и деформаций в зонах упругости и пластичности пренебречь нельзя. Основой для такого обобщения послужили многочисленные экспериментальные исследования, выполненные в рамках ЛМР необходимость дальнейшего развития теории была продиктована потребностями проектирования, когда основное внимание стали уделять не сверхпрочным материалам, а материалам с умеренными прочностными характеристиками. [c.49]

Исследования, направленные на снижение весовых показателей машин при одновременном повышении их надежности, в последнее время стали особенно актуальны. Практическое решение задачи осуществляется путем рационального применения новых прочных и сверхпрочных материалов и совершенствования методов расчета и оптимального конструирования элементов изделий с учетом особенностей поведения материала в реальных условиях. [c.5]

Достоинства электроннолучевой обработки возможность обработки сверхпрочных материалов, получение глухих и сквозных отверстий очень малых размеров, изготовление прецизионных деталей для электронной промышленности. Этот способ обработки применяют, например, для сверления отверстий диаметром 5—10 мкм. [c.806]

Во всяком случае применение сверхпрочных материалов ставит перед конструкторами и технологами новые задачи, решение которых требует значительных творческих усилий. [c.174]

Особую остроту приобретают вопросы жесткости в связи с появлением высокопрочных и сверхпрочных материалов, применение которых обусловливает резкое увеличение деформативности конструкций. [c.195]

Электрофизические и электрохимические (ЭФХ) методы обработки появились в связи с применением сверхпрочных металлов и других материалов, трудно поддающихся традиционной обработке. Новые методы оказались эффективными для изготовления деталей сложной формы (штампов, пресс-форм), деталей малой жесткости или небольших размеров (с круглыми отверстиями, щелями), а также обработки в тех случаях, когда механическое воздействие на заготовку либо ограниченно, либо режущий инструмент (фреза, сверло, резец) не может быть подведен к обрабатываемой поверхности. [c.305]

Изучите технологические методы обработки изделий Вашего предприятия из сверхпрочных металлов и других материалов, трудно поддающихся традиционной обработке с целью внедрения электрофизических и электрохимиче- -ких методов обработки. [c.308]

В случае равнопрочных деталей (рис. 93, в) наименьшей массой и наиболее низкой жесткостью обладают сверхпрочные и легированные стали, СВАМ и сплавы Тт. Наиболее жестки детали нз углеродистых сталей, литых сплавов А1 и Mg и серых чугунов, т. е. наименее прочных материалов. [c.212]

Книга заканчивается главой, рассматривающей способы получения нитевидных кристаллов (усов) и перспективы использования их в технике, и для разработки сверхпрочных композиционных материалов. [c.6]

В результате долгих поисков и упорного труда металлургов машиностроение сейчас располагает большим количеством марок стали, сверхпрочным чугуном, легкими и твердыми сплавами химики снабжают его пластмассами, многослойным или закаленным небьющимся стеклом, огнеупорным деревом и многими другими материалами. [c.137]

В природе имеется всего около 70 чистых металлов. А современное машиностроение применяет тысячи сплавов с самыми разнообразными свойствами. Подобно тому как композиторы из семи основных тонов и пяти полутонов гаммы создают все новые и новые музыкальные произведения, творцы новых материалов, раскрывая тайны природы, создают еще невиданные по своим свойствам сплавы, сверхпрочные, необыкновенно легкие, жаростойкие, жаропрочные, кислотоупорные, нержавеющие и т. д. [c.140]

Своеобразная экспансия, стремление расширить диапазоны возможного во всех направлениях — характерная черта развития всех областей науки и техники вовсе времена. Получение сверхвысоких и сверхнизких температур, использование глубочайшего вакуума и сверхвысоких давлений, сверхпрочных, сверхпластичных и сверхпроводящих материалов, исследование взаимодействия частиц сверхвысоких энергий — каждое новое сверх означает еще один шаг вперед на пути научно-технического прогресса. [c.70]

Применение новых композиционных материалов с регулируемыми характеристиками состояния возможно только при условии их детального исследования. Примером таких материалов могут служить армированные пластики, представляющие композиции сверхпрочных армирующих волокон и различных связующих. Они обладают специфическими механическими особенностями, существенно, отличающимися от свойств традиционных материалов (сталей, сплавов и др.), в частности анизотропией деформативных и прочностных свойств, низкой сдвиговой жесткостью, сдвиговой ползучестью. В таких условиях известные теории и методы расчета элементов конструкций не всегда правомочны, что требует обогащения исходных математических моделей состояния. [c.3]

Результаты испытаний чугунных распределительных валов показали, что в равных условиях эксплуатации износ их на 38—50% меньше, чем у стальных валов, а их стоимость примерно вдвое меньше стальных кованых. ЦНИИТМашем и заводом Русский дизель был отлит и испытан вал для шестицилиндрового мощного дизеля. Материалом служил сверхпрочный чугун с перлитной структурой металлической основы. [c.402]

Одним из первых в СССР изучением сверхпрочных материалов начал заниматься И. А. Одинг. Он составил оригинальную диаграМ)Му, которая показывает, что наибольшую сопротивляемость пластическому деформированию, а следовательно, и наиболее высокую прочность имеет либо металл с очень высокой плотностью дислокаций, либо металл, у которого плотность дислокаций весьма незначительна. В обоих случаях сопротивление кристаллической решетки воздействию внешней растягивающей нагрузки резко увеличивается. Диаграмма Одинга наглядно показывает причину ошеломляющей прочности нитевидных кристаллов. [c.66]

Однако увеличение прочности материала путем уменьшения числа дислокаций более эффективно. Именно этот путь мол ет привести к созданию сверхпрочных металлов. Ученые, работающие над этой проблемой, в своих лабораториях уже получили образцы чистого железа без дислокаций, обладающего прочностью более 1 400 кгЫм , почти в 100 раз превосходящей прочность обычного железа. А ведь это только начало науки о сверхпрочных материалах, ее первые шаги, направленные по пути к управлению дислокациями и приближению практической прочности к теоретической, которая, [c.143]

Одной из весьма интересных разновидностей перманентного разрушения является разрушение сверхпрочных материалов, прочность которых приближается к теоретической (высокопрочные стекла, получаемые при соблюдении специальных технологических условий, металлические усы , бездефектные стеклянные волокна, высокопрочные полимерные волокна и др.). Разрушение таких материалов происходит взрывообразно , с распадом на множество мелких частиц. Заметим, что разрушение идеальной кристаллической структуры при достаточно высокой нагрузке должно в пределе происходить в виде распада на отдельные атомы. [c.449]

В основе работ по созданию сверхпрочных материалов лежит современное представление о дислокациях (местные искажения атомнокристаллических пространственных решеток), как о первопричине наблюдающегося расхождения между реальной прочностью металлов и теоретической, предсказываемой на основании величины атомных связей в кристаллических решетках. Теоретическая прочность равна примерно (0,1 — 0,15) , где Е — модуль нормальной упругости. Реальная прочность в десятки, а иногда и в сотни раз меньше. Иначе говоря, в современных металлах используется незначительная доля возможной их прочности. [c.167]

В ряде стран получил развитие еще одни тип ультралегких летательных аппаратов — мускуло-леты. Попытки опровергнуть Н. Е. Жуковского, когда-то предсказавшего, что человек полетит, опираясь ие иа силу своих мускулов, а иа силу своего разума, предпринимались неоднократно. Но только в последние годы благодаря появлению сверхлегких н сверхпрочных материалов были достигнуты определенные успехи. Как видим, в силе разума современным любителям мускульного полета отказать нельзя. [c.82]

В более отдаленной перспективе, когда будут созданы сверхпрочные материалы, способные вьщержать нагрузку 4-10 — 3-10 Н/мм , станет возможным создание накопителей энергии на основе маховиков с плотностью запасаемой энергии до 6-10 Дж/кг. Современные маховики обеспечивают плотность энергии до 7-10 Дж/кг. [c.183]

Температурные ограничения исключают в настоящее время применение ядерных двигателей для реактивных самолетов. Правда, самолеты с турбовинтовыми или поршневыми двигателями могли бы в принципе использовать ядерные реакторы в качестве бортовых энергоустановок, и такая возможность довольно детально сейчас изучается. Огромными преимуществами подобных самолетов явились бы очень низкое энергопотребление и вытекающая отсюда огромная дальность передвижения (полета), что, как известно, свойственно всем атомным подводным лодкам и атомным надводным судам. Однако для биологической защиты команды и пассажиров от радиации в атомных самолетах потребуется массивный защитный экран, а эта дополнительная нагрузка является экономически неприемлемой. Тем не менее вполне экономичным может быть применение ядерных реакторов на борту гигантских дирижаблей. Современные дирижабли заметно отличаются от своих собратьев 30-х годов. Во-первых, невоспламеняющий-ся гелий вытеснил сейчас взрывоопасный водород в качестве подъемного газа. Во-вторых, при современных сверхпрочных легких материалах можно построить дирижабли гораздо больших размеров. Поскольку дири- [c.134]

Производство тугоплавких металлов (молибдена, ниобия, вольфрама, тантала и др.) неуклонно расширяется. Если 10—15 лет назад эти металлы находили применение в основном как лигатуры при выплавке различных сталей и сплавов, а также в качестве нагревательных элементов, то сейчас они находят применение и как конструкционные материалы. Основным преимуществом этих материалов является высокая температура плавления, вследствие чего данные металлы способны показывать более высокие значения прочности, чем легированные стали при тех же рабочих температурах конструкции. Так, 100-часовая длительная прочность нелегированного наклепанного молибдена при 980 " С равна 15,5 кПмм , легированного 0,5% Ti—37,2 кПмм . В большинстве же случаев современные сверхпрочные сплавы имеют при тех же рабочих температурах длительную прочность, не превышающую 7 кПмм" [30]. [c.137]

Устройство закрытого РК обычно решается установкой на внешнем меридиональном обводе кольцевого покрывающего диска оболочковой конструкции. Насадные покрывающие диски нашли широкое применение в компрессоростроении. Их геометрическая конфигурация и способы крепления к лопаткам РК апробированы в промышленности. Стальные диски, как правило, обладают необходимой несущей способностью при периферийных окружных скоростях до 300—350 м/с. Для РК, рассчитанных на большие окружные периферийные скорости, применение насадных покрывающих дисков в этом аспекте встречает серьезные трудности. Применение сверхпрочных или сверхлегких материалов, например композитных, решает эту проблему частично в силу особенностей напряженного состояния тонкостенной оболочки (диска с центральным отверстием). В связи с этим ставится вопрос отыскания принципиально новых технических решений конструкций закрытых РК. [c.83]

В гл. 4 подробно описаны превращения при кристаллизации и влияние на них химического состава. Отметим только, что изучение этих процессов пред- ставляет не только познавательный интерес, но имеет важное практическое значение. В первую очередь развитие этих процессов тесно связано с проблемой термической стабильности аморфных материалов. Кроме того, контролируемая частичная или полная кристаллизация обеспечивают формирование такой структуры, которая может быть полезной для практических целей (в частности, в первом случае удается повысить высокочастотные магнитные свойства, во втором — создать сверхпрочные микрокристаллические материалы). Здесь же рассматривается вопрос о диффузионной подвижности атомов в аморфных сплавах. Поскольку этот вопрос в книге обсуждеи кратко, рекомендую ознакомиться с обзором [14]. [c.17]

Материалами предыдущей главы, казалось бы можно и завершить монографию по сварке аустенитных жаропрочных сталей. На самом деле, уже рассмотрены многие важные вопросы металлургии, металловедения и технологии сварки этих сталей. Уделено особое внимание причинам образования различного рода дефектов в аустенитных швах. Описаны многие средства борьбы с этими дефектами. Подчеркивается, что главнейшей задачей, возникаюш,ей при сварке аустенитных сталей и сплавов, является разработка эффективных мер борьбы с горячими треш,инами в металле шва, наплавленном металле и в околошовной зоне. Для аустенитных сталей и сплавов с особо высоким содержанием легирующих элементов (до 50—60% Сг, до 3—6% А1 и до 3—6% Ti, до 20—25% Мо, до 20—25% W, до 3% Вит. д.), а также для дисперсионно-твер-деющих сверхпрочных аустенитных сталей и сплавов большую важность приобретает проблема борьбы не только с горячими, но и холодными трещинами в швах, наплавленном металле, околошовной зоне и основном металле. Не столь общей, но очень важной для многих жаропрочных сталей и сплавов является проблема хрупких разрушений сварных соединений в процессе эксплуатации, а иногда еще во время термической обработки. [c.361]

Большинство материалов, называемых композиционными содержат в качестве армирующих наполнителей волокна. К ним в первую очередь относятся материалы на основе стеклянных волокон и стеклянных тканей и полиэфирных или эпоксидных связующих и изделия, получаемые намоткой непрерывных стеклянных волокон, пропитанных этими связующими, а также композиции на основе асбестовых волокон и фенолсформальдегидных связующих и термопласты, такие как полистирол и полиамиды, наполненные рубленым стеклянным волокном. В последнее время щироко развивается применение борных и углеродных волокон в сочетании с прочными эпоксидными или термостойкими полиимидными связующими. Сверхпрочные нитевидные монокристаллы окиси алюминия, карбида кремния и др., так называемые усы , могут быть перспективными в производстве композиционных материалов для аэрокосмической промышленности [1-3]. [c.262]

Согласно строительным нормам Федеральной авиационной администрации США (FAA) АС 150/5320-16 [283] все покрытия, рассчитываемые на работу воздушных судов весом более 445 кН, должны проектироваться как полноглубинные асфальтобетонные покрытия. Исключение из этого требования допускается только для сверхпрочного, морозостойкого каменного материала, применяемого для устройства основания с минимальным значением калифорнийского числа несущей способности BR в водонасыщенном состоянии не менее 80 — для верхнего слоя основания и 35 — для нижнего, или для материалов, проверенных опытом эксплуатации под ожидаемыми нагрузками от воздушных судов в аналогичных климатических условиях. [c.54]

Конечно, такое выделение является достаточно условным, например, в авиационной технике высокопрочными называют стали с Ов = 160- -180 кгс/мм и выше, а в строительном деле уже с Ов == 60-ь80 кгс/мм . Чугуны же называют сверхпрочными при Ов = 60-ь90 кгс/мм . То же относится и к материалам с особенностями других механических характеристик. Например, элинварами называют сплавы специального состава и обработки с очень малым температурным коэффициентом модуля упругости (42НХТЮ, 44НХТЮ и др.), применяемые для мембран, пружин и т. п., в то время как вольфрам и его сплавы, обладающие сравнительно малыми температурными коэффициентами модуля упругости, никогда не относят к группе элинваров [40, с. 447]. [c.247]

Разработка новых жаропрочных сплавов, которые можно применять в качестве штамповых материалов, работающих в условиях высоких температур, сделала возможным практическое осуществление высокотемпературного изотермического деформирования металлов. Этот процесс начали экспериментально изучать с шестидесятых годов практически одновременно в нашей стране и за рубежом. На 2-й технологической конференции авиационных металлургов в 1969 г. в г. Лас-Вегасе (США) изотермическая штамповка титановых сплавов и сверхпрочных сталей отнесена к числу наиболее перспективных процессов обработки металлов давлением. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...