Физические свойства металлических сплавов

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ [c.287]

Поверхности раздела в кристаллах — границы зерен и субграницы, границы фаз, внешняя поверхность — какова бы ни была их физическая модель являются средоточием структурных дефектов (дислокаций, избыточных вакансий) и, следовательно, создают пути облегченной диффузии. Аналогичное влияние должны оказывать нарушения, возникающие в результате пластической деформации, облучения частицами высоких энергий, фазовых превращений и растворения чужеродных атомов. Диффузия в связи с особенностями тонкой структуры металла определяет во многих случаях кинетику сложных процессов, изменение структуры и в конечном счете изменение свойств металлического сплава. [c.118]

В последние годы в СССР получены ценные научные результаты в области исследования строения и свойств металлических сплавов, физической природы фазовых и структурных превращений в них. Улучшены многие эксплуатационные свойства сплавов и расширены области применения их в технике. [c.5]

Физические свойства металлических и неметаллических материалов, применяемых для нагревательных элементов, приведены в табл. 41. Из этой таблицы видно, что наиболее низким удельным электрическим сопротивлением обладают молибден, вольфрам и тантал (в 10—20 раз меньшим по сравнению со сплавами). [c.99]

Хорошая жаростойкость никеля еще повышается при добавлении 20 % Сг. Этот сплав устойчив к окислению на воздухе до 1150 °С (один из наиболее термостойких сплавов, совмещающий отличную стойкость к окислению с хорошими физическими свойствами как при низких, так и при повышенных температурах торговое название в США нихром У). Устойчивость промышленных марок этого сплава к окислению значительно повышается, когда во время плавки в них добавляют металлический кальций в качестве раскислителя, предотвращающего окисление сплава по границам зерен. Полезны также небольшие количества циркония, [c.207]

Перспективность использования аморфных металлических сплавов определяется их возможной большей технологичностью и возможностью получения материалов с новыми физическими свойствами. В настоящее время больше других изучены электрические, магнитные, антикоррозионные, механические свойства, и в этом параграфе будет дана краткая характеристика этих свойств. [c.287]

По своим физическим свойствам большинство расплавленных металлов отличается от обычных теплоносителей — воды, масел и др. Главной особенностью металлических теплоносителей является высокая теплопроводность и соответственно низкие значения критерия Прандтля Рг = 0,005 0,05. В последнее время как в нашей стране, так и за рубежом было проведено большое число измерений теплоотдачи к жидким металлам в различных условиях. В опытах применялись такие теплоносители, как натрий, калий, литий, цезий, ртуть, висмут, сплавы висмута со свинцом и др. Первые широкие и систематические исследования теплоотдачи и гидравлического сопротивления были выполнены в Энергетическом институте им. Кржижановского [Л. 69, 70]. [c.276]

В качестве теплоносителей используют металлический литий, натрий, калий, ртуть, олово, сплавы натрия с калием и свинца с оловом или висмутом, имеющие низкие температуры плавления и другие важные физические свойства. Могут найти применение рубидий, цезий, галлий и индий. Особый интерес для ядерной техники представляют щелочные металлы (литий, натрий, калий и сплавы натрия с калием). [c.5]

Химический состав и физические свойства зерен и прослойки существенно различаются. Опыты показывают, что вследствие такого строения металл чаще разрушается не по границам зерен, а по самим зернам — по плоскостям скольжения кристаллов. Экспериментами установлено, что для металлов и их сплавов основным механизмом пластической деформации является скольжение — сдвиг одной части кристалла относительно другой под действием касательных напряжений. Плоскости, по которым происходит скольжение, называют плоскостями скольжения. Рассмотрим схему сжатия металлического тела (рис. 119). [c.251]

Целостное представление складывается потому, что авторы сумели в сжатой форме изложить и обсудить все вопросы научного и практического характера, связанные с данной проблемой, а именно методы получения и условия образования аморфных сплавов атомную и электронную структуру процессы структурной релаксации и кристаллизации физические, механические и химические свойства аморфных сплавов и возможные области их применения. Таким образом, в книге отражены служебные свойства аморфных сплавов и технология их получения, а также обсуждается одна из фундаментальных и далеко не решенных до конца задач физики конденсированного состояния — проблема однозначного физического описания неупорядоченных металлических систем. [c.8]

Приготовление литейных сплавов связано с процессом плавления - переходом металлов из кристаллического состояния в жидкое, происходящим с поглощением теплоты. При постоянном внешнем давлении плавление происходит при определенной температуре плавления Т . При плавлении кристаллических тел нарушаются термомеханическая устойчивость кристаллических решеток и характерный для твердого состояния порядок, т.е. теряется постоянство формы материала, скачкообразно увеличивается объем, меняются и другие физические свойства металлов и сплавов. Тем не менее при плавлении в металлах и сплавах сохраняется присущий им металлический тип связи, он полностью исчезает только при температуре кипения (Гкт). [c.195]

Легирование — введение в состав металлических сплавов так называемых легирующих элементов (например, в сталь — Сг, Ni, Мо, W, V и др.) для придания сплавам определенных физических, химических или механических свойств. [c.36]

Термической обработкой называется совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения металлических сплавов, находящихся в твердом состоянии, с целью изменения их структуры и создания у них необходимых свойств — прочности, твердости, износостойкости, обрабатываемости или особых химических и физических свойств, а также изменения у них напряженного состояния. [c.174]

Современное состояние развития металловедения характеризуется активным проникновением физических методов исследования в экспериментальную технику. Развивающиеся в последние годы расчетные методики определяют получение количественных результатов, необходимых для объективного описания структуры сталей и сплавов. Самым перспективным в будущем представляется направление, приводящее к установлению надежной количественной связи между параметрами структуры металлического сплава и значениями его свойств. Это и является основной задачей физического металловедения, решение которой лежит на пути совершенствования экспериментальных методов исследования, а также развития комплексного подхода, предусматривающего рациональное сочетание различных методик для получения адекватной картины связи структуры и свойств. [c.8]

Одно из наиболее важных и ценных качеств металлических матриц — отличная воспроизводимость свойств деформированного металла. Ни для какого другого промышленного материала не может быть осуществлен такой точный контроль механических и физических свойств, как для металлических сплавов, используемых в динамических конструкциях. Эта особенность матричных сплавов также очень важна в высокомодульных композиционных [c.17]

В настоящее время построено несколько реакторов, где в качестве охладителя используется или жидкий натрий, или эвтектический сплав жидких натрия и калия. Возможность использования этих и других жидких металлов стимулировала изучение физических свойств жидких металлов и сплавов. Первые результаты таких исследований были суммированы в 1950 и 1952 гг. Лионом [1, 2]. Предпринятая попытка была довольно специфической и охватывала не слишком большое число металлов и сплавов, выходящих за пределы использования в ядер-ных реакторах. Более широкая область была охвачена в 1954 г. Фростом [9], который попытался сопоставить свойства жидких металлов и сплавов с их возможной атомной структурой. Все же в большинстве случаев, чтобы представить законченную картину строения металлической жидкости, информации недоставало. За последнее десятилетие опубликовано много экспериментальных работ о жидких металлах и сплавах и теперь можно более [c.11]

Итак, термодинамические данные по отдельным жидким системам и особенно энтропии смешения, когда они определены с достаточной точностью, могут дать значительную качественную информацию о степени ближнего порядка в жидкости. Современное состояние теории металлических жидкостей не позволяет количественно оценить степень преобладающего порядка, хотя в принципе это возможно. Однако в совокупности с другой информацией, особенно получаемой при физических измерениях в тех же жидкостях, термодинамические свойства могут дать почти законченную картину характеристик связи жидкого металлического сплава, хотя в настоящее время результаты не могут не считаться до некоторой степени двусмысленными. В действительности полученная таким путем информация не более двусмысленна, чем информация, полученная из прямых структурных измерений эти два пути подхода следует рассматривать как дополнение одного к другому. [c.62]

Из материала, приведенного в настоящей главе, видно, что для построения границ между фазовыми областями на равновесных диаграммах состояния и исследования строения сплавов можно пользоваться измерениями многочисленных физических свойств. Выбор основного метода исследования зависит от характеристик изучаемой системы. Микроскопический и рентгеновский методы в сочетании с термическим анализом применяются для исследования очень большого круга металлических систем другие методы служат для получения дополнительной информации или иногда в очень трудных случаях заменяют стандартные методы. Однако всегда желательно сочетать по меньшей мере два метода исследования, так как один из методов может оказаться сравнительно нечувствительным к изучаемым эффектам. Так, на результаты исследования диаграмм состояния с помощью рентгеновского метода может оказать влияние необнаруженный распад в процессе закалки, что можно установить при микроскопическом исследовании сплавов. Фазы, с трудом различаемые под микроскопом, обычно легко идентифицируются с помощью рентгеновского метода благодаря разной кристаллической структуре. Выбор основного метода исследования может также определяться дефицитностью или стоимостью исследуемых материалов. [c.129]

Развитие современного машиностроения требует знаний механических и других свойств металлических материалов в условиях низких температур. Для многих отраслей современной техники становится характерным широкое использование низких температур (жидкий кислород, водород, гелий). Известно, что при низких температурах металлические сплавы существенно изменяют свои механические и физические свойства. Для многих материалов наблюдается при этом падение пластичности и, следовательно, конструкционной прочности. [c.3]

Термической обработкой называется совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения металлических сплавов в твердом состоянии для изменения их структуры и обеспечения необходимых физических и механических свойств. [c.79]

Чистые металлы сравнительно дороги, не обеотечивают требуемых механических и технологических свойств, поэтому их применяют сравнительно редко. Металлические сплавы более выгодны, они дешевле чистых металлов, имеют лучшие механические свойства и часто обладают более ценными физическими и химическими свойствами. Металлические сплавы в большинстве случаев характеризуются и лучшими технологическими свойствами, например высокими литейными свойствами (низкая температура плавления и жидкотекучесть), лучше обрабатываются режущим Инструментом и т. д. [c.81]

Сварочные процессы обусловливают ряд специфических требований к составу, структуре и свойствам металлических сплавов. В настоящее время разработка и применение конструкционных металлических материалов невозможны без учета этих требований. Успех в создании и внедрении в промышленность новых металлических сплавов с высокими механическими и особыми физическими свойствами во многом определяется степенью разработки вопросов металлургии и металловедения сварки этих материалов. Разнообразие существующих способов сварки и высокий уровень совершенства их технологии и автоматизации существенно расширяют возможность соединения трудносвариваемых материалов. [c.5]

Литейные свойства. Металлические сплавы наряду с физическими (плотность, теплоемкость, теплопроводность, температура плавления и др.) и механическими (твердость, прочность, пластичность, обрабатываемость и др.) должны обладать определенными литейными свойствами. К последним относят жидкотекучесть, ликвацию, усадку, трещиноустойчивость, газопоглощение и др. [c.132]

Понятие о металлических сплавах и их своЛспяк, Сплавом называется сложное вещество, получаемое путем сплавления нескольких простых веществ, называемых компонентами сплава, В металлическом сплаве основным компонентом (более 50 %) должен быть металл. У сплавов можно получить более высокие механические, физические и химические свойства, чем у чистых металлов, поэтому их так широко применяют в технике. Для понимания природы сплавов и познакомиться с диаграммами состояний простейших сплавов — двойных. Эти сплавы состоят яз двух компонентов. [c.20]

Приведены сведения об анизотропии физических свойств различных металлов и сплавов, находящих широкое применение в современной технике. Большое внимание уделено взаимосвязи кристаллографической текстуры и служебных характеристик материалов. Описаны метод14 расчета анизотропии физических свойств на основе экспериментальных данных о типе и характере рассеяния текстуры. Указаны возможные способы повышения служебных характеристик металлических материалов. [c.51]

Использование ИПХТ-М наиболее целесообразно для следующих процессов выплавки сложнолегированных сплавов с большим содержанием компонентов, сильно различающихся физическими свойствами рафинировочной плавки химически активных и тугоплавких металлов получения высококачественных фасонных отливок металлотермического восстановления металлов из их соединений (оксидов, фторидов, хлоридов и Т.П.) переработки отходов химически активных металлов и их сплавов направленной кристаллизации металла при непрерывном получении слитка получение металлических порошков и др. [c.55]

Физические методы исследования, включая тепловую микроскопию, полюгают раскрыть реальный смысл указанных структурных параметров и уточнить кинетические уравнения, описывающие их изменение. Кроме того, тепловая микроскопия наряду с микроструктурным изучением процессов пластической деформации и разрушения конструкционных металлических и других материалов в условиях высокотемпературного нагрева или охлаждения до криогенных температур вносит большой вклад в разработку физических основ термической и других видов упрочняющей обработки металлов и сплавов. Вполне понятно, что для осуществления таких изысканий экспериментатор должен обладать достаточным арсеналом методов и средств непосредственного изучения строения и свойств металлических материалов в условиях высокотемпературного нагрева или глубокого охлаждения. [c.6]

Современное машиностроение — обшьрная и многоплановая отрасль промышленности, характерной особенностью которой является огромное разнообразие машин и механизмов, различных по конструкции, видам эксплуатационных нагрузок, рабочим средам, температурным условиям работы и т. д. В соответствии с этим круг металлических материалов, применяемых в машиностроении, весьма широк конструкционные нержавеюш,ие, кислотостойкие, жаропрочные стали, стали для криогенных температур и с особыми физическими свойствами, сплавы на медной, алюминиевой, никелевой и других основах. Однако расширение номенклатуры металлических материалов, узко специализированных применительно к конкретным эксплуатационным условиям, имеет и неблагоприятные последствия снижение степени унификации механизмов по материалам, необходимость разработки различных технологических процессов их производства и соответствующих видов промышленного оборудования, усложнение использования отходов и т. п. В связи с этим, освоение промышленностью новых металлов, сочетающих свойства разных металлических материалов, представляет собой важную народнохозяйственную проблему. [c.3]

В этой книге рассматрявается производство черных металлов в последовательности современной технологической схемы производства 1) выплавка чугуна из железной руды — доменное производство 2) прямое получение желюа и металлизованного сырья 3) выплавка стали из чугуна, металлического лома 4) обработка стальных слитков и заготовок на прокатных станах и получение готовых изделий и полуфабрикатов. Обычно черными металлами называют железо и сплавы железа с различными элементами. Основным элементом, придающим железу разнообразные свойства, является углерод. Сплавы с содержанием углерода до 2,14 % называют сталями, а сплавы с более высоким содержанием углерода — чугунами. Помимо углерода, в состав стали и чугуна входят различные элементы. Легирующие элементы улучшают, а вредные примеси ухудшают свойства железных сплавов. К легирующим элементам относятся марганец, кремний, хром, никель, молибден, вольфрам и др. К вредным примесям — сера, фосфор, кислород, азот, водород, мышьяк, свинец и др. В зависимости от содержания легирующих сталь или чугун приобретают различные свойства и могут быть использованы в той или иной области промышленности. Так, например, инструментальные стали с высоким содержанием углерода используют для изготовления режущего обрабатывающего инструмента. При повышении содержания хрома и никеля стали приобретают антикоррозионные свойства (нержавеющие стали). Стали с повышенным содержанием кремния используют в электротехнике в виде трансформаторного железа и т. п. Чугун с высоким содержанием кремния используют в литейном деле. Для деталей, выдерживающих повышенные нагрузки, применяют высокопрочные чугуны, содержащие хром, никель и т.д. Металл, используемый в промыш-деииости, сельском хозяйстве, строительстве, на транспорте и т.д., имеет различную форму, размеры и физические свойства. Придание металлу требуемой формы, необходимых размеров и различных свойств достигается обработкой слитков стали давлением и последующей термической обработкой. Для получения различной формы изделий применяют свободную ковку, штамповку на молотах н прессах, листовую штамповку, прессование, волочение и прокатку. На прокатных станах обрабатывается до 80 % всей выплавляемой стали, на них производят листы, трубы, сортовые профили, рельсы, швеллеры, балки и т. п. [c.8]

Добавка молибдена обеспечивает получение однородной мелкокристаллической структуры стали, увелич ивает прокаливаемость стали и способствует устранению хрупкости в результате отпуска. Молибден широко применяют при изготовлении конструкционных сталей, содержащих 0,15—0,50% Мо. В быстрорежущей стали молибден заменяет часть вольфрама. Молибден в сочетании с другими легирующими элементами находит широкое применение при производстве нержавеющих, жаропрочных, кислотостойких и инструментальных сталей и сплавов с особыми физическими свойствами. Добавка молибдена в чугун увеличивает его прочность и сопротивление износу. Для легирования стали обычно используют ферромолибден (табл. 91), а также металлический молибден (для легирования специальных сплавов), молибдат кальция и технический триоксид молибдена МоОз (>50 % Мо, —0,10 % С и 0,12 % S). В черной металлургии используют 95 % всего добываемого молибдена. [c.282]

ВОЛОКОН связующим. Обычно полимерные связующие хорошо смачивают поверхность армирующих волокон при использовании металлических связующих проблема смачиваемости приобретает особое значение. И борные, и углеродные волокна плохо смачиваются расплавами металлов и сплавов. Поэтому, для того чтобы металлическое связующее достаточно хорошо проникало в межволоконное пространство, необходимо проводить специальную обработку поверхности волокон. Однако такая обработка элементарных волокон в пучке затруднена контактом волокон друг с другом это обстоятельство характерно для углеродных армирующих материалов, состоящих из большого числа элементарных волокон. Следует отметить, что вещества, нанесенные на поверхность тонких волокон, оказывают заметное влияние на свойства матрищ>1. Так, при нанесении поверхностного слоя толщиной 0,5 мкм на волокна диаметром 5 мкм площадь поперечного сечения поверхностного слоя составляет 44% площади поперечного сечения волокон. Это приводит к заметному изменению механических и физических свойств матрищ>1. Площадь поперечного сечения поверхностного слоя такой же толщины, нанесенного на борные волокна диаметром 100 мкм, составляет всего лишь 2% площади поперечного сечения волокон и его влияние на свойства матрицы менее значительно. [c.269]

Црецизиоиные сплавы — металлические сплавы с особыми физическими свойствами (магнитными, электрическими, тепловыми, упругими) или редким сочетанием свойств, уровень которых в значительной степени обусловлен точностью химического состава, отсутствием примесей, тщательностью изготовления и обработки. [c.181]

К достоинствам металлических порошковых материалов относят увеличение коэффициента использования металла, повышение производительности, возможность получить сплавы с особыми физическими свойствами (литьем нельзя получить, обеспечив необходимый химический состав). Недостатком металлических порошковых материалов является то, что при существующей технологии изделия из них должны бьггь простой симметричной формы, иметь небольшую массу и размеры. Конструктивные формы детали не должны содержать отверстий под углом к оси заготовки, выемок, внутренних полостей и выступов. Конструкция и форма детали должны обеспечивать возможности равномерного заполнения полости гфесс-формы порошками, их уплотнения, распределения напряжений и температуры при прессовании и удаления изделий из пресс-формы. [c.226]

Предлагаемая вниманию читателей книга Атомное строение металлов и сплавов является первым из этих выпусков ). Она состоит из пяти глав, в которых рассматриваются основы теории металлического состояния. В первой главе изложены электронная структура атомов, типы межатомной связи, классификация кристаллических структур металлов, аллотропия металлов и их физические свойства, связанные с природой межатомного взаимодействия. Изложение ведется на уровне современных представлений электронной теории металлов. Надо, однако, отметить, что не со всеми положениями автора можно согласиться. В частности, современным представлениям не соответствует утверждение о том, что ковалентные кристаллы являются изоляторами как в твердом, так и в жидком состоянии. Как установлено к настоящему времени, такие ковалентные кристаллы, как кремний и германий, становятся после плавления проводниками, т. е. переходят в металлическое состояние. Некритично излагается также гипотеза Л. Полинга о резонансном характере межатомной связи в металлах переходных групп, в соответствии с которой пять d-орбиталей атомов этих элементов разделяются на две группы — связывающие и атомные. Известно, что указанную гипотезу в настоящее время большинство металлофизиков не разделяет. Желающим детальнее ознакомиться с рассматриваемыми в этой главе вопросами можно рекомендовать помимо уже упоминавшихся трудов книгу В. К. Григоровича Периодический закон Менделеева и электронное строение металлов (изд-во Наука , 1965). [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...