Проектирование сплавов

Модель была успешно использована при оценке поведения разнообразных суперсплавов [20-23] на основе никеля и на основе железа. Применительно к проектированию сплавов в модели сделан акцент на зависимость прочности сплавов с 98 [c.98]

Механизмы упрочнения и проектирования сплавов [c.121]

В обобщенном виде основные требования при проектировании сплавов сводятся к следующему. [c.124]

Почти все конструкционные металлы (например, углеродистые и низколегированные стали, латунь, нержавеющие стали, дюраль, магниевые, титановые и никелевые сплавы и многие другие) подвержены в определенных условиях КРН. К счастью, число химических сред, вызывающих подобные разрушения, ограничено, а требуемый для растрескивания уровень напряжений достаточно высок и нечасто достигается на практике. Накопив знания об условиях возникновения опасности коррозионного растрескивания (воздействие специфических сред, уровень допустимых напряжений), в дальнейшем при проектировании конструкций удастся исключить возможность коррозионного растрескивания под напряжением. К сожалению, не все металлические конструкции, испытывающие большие напряжения, проектируются сейчас о учетом возможности растрескивания. [c.29]

Критерий оптимальности АСГ выбран исходя из генеральной линии в разработке авиационного оборудования, направленной на уменьшение массогабаритных показателей. Обычно рассматривается показатель полетной или стартовой массы, учитывающий дополнительные массы (топлива, двигателя и т. п.), необходимые для функционирования АСГ. Однако в связи с тем что система охлаждения АСГ задана, а выбор основных характеристик авиадвигателей, топливных баков, планера и другие предшествует проектированию АСГ, в первом приближении за критерий оптимальности принята собственная масса М, которая складывается из активной и конструктивной масс. В качестве конструктивных материалов АСГ широко применяются легкие алюминиевые и магниевые сплавы. Поэтому зависимость конструктивной массы от конфигурации активной части слабее, чем в электрических машинах общепромышленного назначения. Это позволяет представить М в виде произведения [c.201]

При выборе технологического процесса изготовления отливок учитывают назначение и конструкцию изделия, серийность производства и марку сплава. Например, детали из жаропрочного сплава (чугуна) - Седла клапанов для двигателей внутреннего сгорания можно отливать двумя способами в оболочковые формы и по выплавляемым моделям. Лопатки ГТД возможно получать только способом по выплавляемым моделям. Поэтому прежде чем приступить к проектированию технологического процесса изготовления жаропрочной отливки, необходимо выбрать наиболее рациональный способ ее производства, который наряду с требующимися служебными свойствами изделия обеспечил бы наиболее высокие технико-экономические показатели производства и экономный расход материалов. [c.113]

Техническое задание на проектирование плавильной установки с индукционной тигельной печью должно содержать данные о расплавляемом металле или сплаве (наименование, марка, состав, плотность в твердом и жидком состоянии, температуры плавления [c.251]

Курс материаловедения является одним из основных в общеинженерной подготовке инженера-механика. Современная промышленность требует создания новых материалов, обладающих специальными свойствами износостойкостью, жаропрочностью, коррозионной стойкостью, высокой удельной прочностью и др. При проектировании, изготовлении и ремонте металлоконструкций, трубопроводов, резервуаров, установок по переработке нефти и газа необходимо не только знание использованных материалов, но и методов их обработки для достижения заданных эксплуатационных свойств. Применение термической и химикотермической обработки позволяет в очень широком диапазоне изменять прочность, твердость, пластичность металлов и сплавов. Знание их фазовых и структурных превращений, связанных с нагревом и охлаждением, позволяет правильно выбирать способы и режимы обработки, прогнозировать их свойства. [c.3]

Книга может быть полезна для широкого круга специалистов, занимающихся в разных отраслях промышленности проектированием, эксплуатацией и продлением ресурса элементов конструкций материаловедам, занятым созданием и рекомендацией в промышленность новых сплавов а также для студентов технических вузов, аспирантов и преподавателей. [c.4]

Книга может быть полезна специалистам, занимающимся анализом разрушений металлических элементов конструкций, которые работают не только в авиации, но и в других отраслях промышленности. Это обусловлено рассмотрением общей методологии развития процесса усталостного разрушения металлов на основе Ре-, Ti-, А1-, Ni-, Mg-, что охватывает практически весь спектр металлических конструкций, которые используются в настоящее время в различных отраслях промышленности, в том числе и в атомной энергетике. Поэтому она может оказаться полезной и для материаловедов, занимающихся совершенствованием эксплуатационных характеристик металлов и сплавов. Она необходима конструкторам, занимающимся проектированием современных ВС и моделирующим процессы распространения усталостных трещин в элементах конструкций с учетом реальных условий эксплуатации, внедряющим различные средства неразрушающего контроля для обоснования периодичности осмотров элементов конструкций в эксплуатации, особенно при использовании методов неразрушающего контроля авиационной техники. [c.17]

Однако для конкретной конструкции или образца диаграмму нагрузка — перемещение можно исследовать и феноменологически классифицировать заключенную в ней информацию без глубокого понимания явлений, происходящих на более низком масштабном уровне. Именно так и поступают в механике материалов и при проектировании конструкций из обычных конструкционных металлических сплавов. Все это хорошо до тех пор, пока условия изготовления или условия внешней среды таковы, что основные механические свойства материала остаются неизменными. [c.11]

В течение ряда лет в США ведутся работы по созданию сверхпроводящих электрогенераторов и электродвигателей постоянного и переменного тока. Одним из факторов, сдерживающих прогресс в этой области, является недостаток данных по свойствам материалов при температуре жидкого гелия. Разрабатываемые электрические машины должны на первых порах работать при температуре К в течение 20—30 лет. Полное отсутствие данных по механическим свойствам и скудные сведения относительно теплофизических свойств сдерживают проектирование, а выбор материала ограничен несколькими исследованными сплавами. Поэтому в США разработана программа изучения теплофизических и механических свойств конструкционных материалов в интервале температур 4—300 К, рассчитанная на 1,5 года с последующим продолжением, по-видимому, еще на 1,5 года. [c.30]

Представление данных в предыдущих разделах отражает отчасти и достижения авторов в анализе процесса коррозионного растрескивания. Так, при исследовании любого фактора кинетика растрескивания и зависимость от напряжения были выражены в форме кривых v — К- Инженеру, который использует титановые сплавы для работы в конструкциях, вероятно, придется устанавливать известную графическую зависимость ц от К, так как такие данные находят все возрастающее применение на стадии проектирования. [c.432]

Как улсе отмечалось выше, пассивное состояние поверхности никеля и его сплавов поддерживается только в условиях хорошей аэрации. В зоне брызг такие условия почти всегда существуют. При частом обрызгивании поддерживается пассивность даже сплавов класса П1 (см. табл. 27), если, конечно, поверхность металла чистая, нет отложений и мест, где могла бы скапливаться морская вода. Последнее требование должно быть учтено на стадии проектирования. Отсутствию отложений способствует и то, что в зоне брызг не происходит биологическое обрастание. [c.79]

Внедрение сварки в самые ответственные изделия было обеспечено созданием советскими учеными методов расчета, гарантирующих эксплуатационную прочность сварных конструкций. Многолетний опыт проектирования и изготовления сварных конструкций в СССР определил разработку комплексного метода проектирования конструкций и технологии их изготовления, рациональный выбор принципиальных схем конструкций и основного металла для них, применение сталей повышенной и высокой прочности, высокопрочных сплавов цветных металлов, экономичных профилей и штамповочных заготовок, а также комбинированных сварных конструкций (из проката, литья и поковок). Характерной чертой методов расчета сварных соединений, разработанных советскими учеными, является стремление связать вопросы прочности с особенностями сварочной технологии, в то время как аналогичные зарубежные методы расчета крайне слабо связаны с технологией производства. [c.141]

За эталон принимаем ножи, изготовленные из стали Ст5 с наплавкой твердым сплавом. Выражение для определения /зт надо написать в таком виде, чтобы в него входили параметры, известные конструктору при проектировании машины. [c.153]

Мы познакомились очень бегло только с наиболее ходовыми марками сталей, применяемыми в машиностроении, далеко не исчерпав их полный перечень. При проектировании используют еще автоматные, литейные, инструментальные, шарикоподшипниковые, рессорно-пружинные, жаропрочные, трансформаторные и многие другие марки легированных сталей. Однако создатели новых, еш е более мощных машин, работающих с большими нагрузками и высокими температурами, требуют материалов с еще лучшими качествами. Поэтому металлурги создают все новые и новые сплавы, применяя разработанные наукой методы, добиваются таких свойств материалов, каких раньше практически нельзя было получить. [c.150]

При проектировании литейных цехов и заводов в отрасли предусматривается организация специализированных производств с оптимальной мощностью в зависимости от вида сплава, способов литья, серийности и массы отливок. Оптимальные мощности литейных цехов и заводов устанавливаются в соответствии с утвержденными нормативами. [c.300]

Цикл 7. Технология кузнечного производства цветных и легких сплавов. Включает две темы Продолжение работ по опытной штамповке деталей из легких сплавов" и Продолжение работы по первичной горячей механической обработке дуралюмина . Замена стальных деталей кованными из дуралюмина дала толчок к развитию конструкторского дела и в связи с этим изменила и характер объектов проектирования. В практике нашей промышленности применение кованных деталей из дуралюмина в настояш ее время имеет место лишь в одной авиационной промышленности, да и то только в зачаточном состоянии. [c.41]

Он вновь и вновь выступал за взаимосвязанный единый неразрывный комплекс технология — кузнечная машина — технология. Любая поковка в зависимости от марки материала, размеров и конфигурации, — подчерки- вает А. И. Зимин, — требует для своего технологического оптимума применения соответствуюш его термомеханического режима ковки, понимая это в широком смысле, с включением характера силовых воздействий рабочих частей машины на поковку при ее пластическом деформировании. Для одних поковок требуются невысокие скорости деформирования другие, наоборот, лучше штампуются при высоких скоростях третья требует особого силового воздействия, которое нельзя назвать ни простым нажатием, ни обычным ударом четвертые — быстрого протекания силового воздействия, но не ударного характера и т. д. Приведенных вариантов силового воздействия уже достаточно, чтобы показать, что при проектировании новых машин заданного технологического назначения технологическое задание но оптимуму операций штамповки, для которых проектируется машина, должно быть решено, подготовлено и сдано в распоряжение конструкторов. Это приобретает особое значение в последнее время, когда в кузнечно-штамповочные цехи начинают внедряться для обработки давлением труднодеформируемые, тугоплавкие металлы и сплавы, а также сплавы с неоднородной, гетерогенной структурой. Для пластического деформирования этих металлов и сплавов в некоторых случаях нельзя применять старые машины. [c.81]

Решение проблемы предупреждения коррозии оборудования атомных электростанций должно начинаться еще на стадии его проектирования, а именно предусматриваться использование таких металлов, сплавов и способов обработки воды, которые до минимума снижают скорость коррозии. В дальнейшем эта проблема должна решаться уже при эксплуатации оборудования, особенно необходимо [c.296]

Как известно, усталостные испытания являются длительными, так как предел выносливости определяется при накопленном числе циклов нагружения, равном для стали Ю циклов, а для легких сплавов и других металлов, кривые усталости которых не имеют горизонтальных участков, 10 циклов (ГОСТ 2860—65). Для построения кривой Велера (кривой выносливости) по ГОСТ 2860—65 необходимо испытать образцы на 4—5 уровнях напряжений, превышающих предел выносливости, т. е. 8—10 образцов. Особенно много времени требуется для испытания образцов, деталей или машин в целом на низких уровнях напряжений (при наиряжении, равном пределу выносливости или близком к пределу выносливости). В то же время часто бывает необходимо определить предел выносливости еще в процессе проектирования или провести сравнительные испытания нескольких изделий на усталостную прочность. В этом случае были бы удобны ускоренные методы испытаний, требующие меньших затрат времени, хотя и не обеспечивающие такой точности, как обычные методы. [c.61]

Материалы, применяемые для котельных установок. При проектировании котлов и котельно-вспомогательного оборудования одним из важнейших условий обеспечения их надежной работы является правильный выбор металлов и сплавов, особенно для изготовления поверхностей нагрева, подвесной системы, барабанов и коллекторов, узлов креплений и дистанционирования трубных элементов, паропроводов и трубопроводов питательной воды. В котлах все обогреваемые элементы поверхностей нагрева работают под напряжением при высоких температурах металла, что в определенных условиях может вызвать развитие ползучести, коррозии и других процессов, снижающих работоспособность металла из-за снижения его прочности, пластичности и вязкости. При этом чем выше температура металла и напряжение, тем более интенсивно протекают эти процессы. [c.69]

КОГО течения воспринимается как изменение в характере порождаемых дефектов, связанное с изменением механизмов скольжения. Отмечено [З], что исходя из критических температур упорядочения фаз NijX, титан, ниобий и тантал не должны существенно увеличить энергию АРВ. Однако титан и, возможно, тантал, могли бы увеличивать энергию дефектов другого типа. В результате анализа серии данных с целью расчета энергии АРВ в зависимости от содержания легирующего элемента было установлено [22], что энергию этих дефектов можно изменять в достаточно широких пределах (табл.3.2, ее анализ приводится ниже при обсуждении принципов проектирования сплавов). Упрочнение за счет размерного несоответствия. Сделанные ранее [l] попытки объяснить зависимость приведенного критического напряжения сдвига от размеров частиц влиянием на него когерентных напряжений оказались неудачными. Согласно модели Герольда и Хаберкорна [31] главная роль принадлежит взаимному влиянию дислокаций и деформации, а перерезание частиц — следствие этого влияния. Расчеты в общем виде [c.101]

Нами в работе /9/ была проанализирована технология изготовления оболочковых конструкций из различных сталей и сплавов для всех отраслей промьппленности и показано, что в подавляющем большинстве случаев сварные стыки имеют механическ пю неоднородность с разницей прочностных и пластических характеристик металла по различным участкам в 1,2-2 раза. В этой же работе бьиш заложены принципы проектирования оболочковых конструкций с учетом фактора механической неоднородности. [c.18]

Важным моментом при проектировании сварных соединений оболочковых констру кций является учет их кольцевой жесткости, которая в ряде сл -чаев (например, при наличии наклонных разупрочненных участков). является доминирующей. Так, например, изготовление сферических оболочковых конструкций из титановых сплавов типа Пт-3 В осущес1вляется из двух пол> шарий, соединенных стыковым кольцевым швом либо из сегментов, соединенных кольцевыми швами, расположенными в плоскостях параллельных плоскости разъема полушарий (рис. 3.56) /126/. [c.188]

Важным этапом конструктивно-технологического проектирования сварных соединений оболочковых констр> кций из высокопрочных сталей или сплавов является оптимальный выбор присадочного материааа, обеспечивающий, с одной стороны, высокий уровень прочности сварного стыка, с другой стороны, достаточный запас деформационной способности сварных соединений. [c.192]

В остальных случаях проектирование КОВаных заготовок ведется аналогичным образом. Отличие СОСТОИТ в том, что, если поковки из углеродистой и легированной сталей изготавливаются коекой на прессах, количественные нормы (припуски, допуски и т. п.) регламентируются ГОСТ 7062—79, а для поковок из высоколегированных сталей, цветных сплавов или массой более 100 т—стандартами отраслей и предприятий. [c.103]

Экономичность. При проектировании и изготовлении новых машин экономические показатели должны всегда стоять на одном из первых мест. Стоимость машины определяется технологичностью конструкции, затратами на материалы (например, в редукторах общего назначения это составляет 85%, в автомобилях— 70%), на изготовление и обработку ее деталей. Масса проектируемой машины — важнейший технико-экономический параметр. Часто этот параметр является исходным при проектировании (например, при проектировании самолетов, ракет и т. п.). Для снижения массы и стоимости машин во всех случаях, где это возможно, следует применять облегченные тонкостенные профили проката, а также прогрессивные методы изготовления деталей и узлов. Для снижения стоимости машин большое значение имеет замена дорогостоящих конструкционных материалов, таких, как цветные металлы и их сплавы, а также легированные стали, более дешевыми материалами из металлопорошков, пластмасс и др. [c.9]

Предполагают, что в 1980 году вес гражданских транспортных самолетов большой дальности по сравнению G 1971 годом уменьшится на 27 процентов. Это будет достигнуто за счет более эффективного проектирования и применения конструкционных материалов с высокой удельной прочностью. Доля алюминиевых-сплавов в самолетах, скорость которых меньше скорости звука, будет составлять 44 процента, титановых—15, стеклопластиков — 25 процентов. Отказ от заклепочных и болтовых соединений позволит сэкономить 10 процентов веса. В случае замены алюминиевых и титановых сплавов новыми компози-циопными материалами на металлической основе с арматурой в виде углеродных волокон и волокон бора можно будет добиться снижения веса конструкции самолета еще на 4—5 процентов. [c.118]

Предварительные замечания. В предыдущих параграфах главы обсуж-дспы многие общие особенности структуры и свойств металлов и сплавов. У отдельных металлов или сплавов имеется ряд специфических свойств, знать которые необходимо инженеру, занимающемуся проблемой надежности, при проектировании тех или иных конструкций, В настоящем параграфе остановимся па некоторых особенностях наиболее важных для техники металлов и сплавов. К их числу относятся железоуглеродистые сплавы (стали, чугуны), алюминиевые, магниевые, сверхлегкие, медные, никелевые сплавы, титан и его сплавы, цирконий и его сплавы, бериллий, тугоплавкие металлы и их жаропрочные сплавы. Некоторые механические и упругие характеристики семи чистых металлов приведены в табл. 4.11. [c.318]

Авторам известно только два примера использования данных коррозии под напряжением при проектировании реальных конструкций. Титановые сплавы используются для изготовления емкостей, работающих под давлением, и других конструкций в соответствии с военной и космической программами США в космическом корабле Apollo применены специфические сосуды под давлением (табл. 13) [244J. Главные параметры выбора материала для та ких целей приводятся в работе [245], в которой делается упор на совместимость материала и среды. [c.426]

Проектируя морское сооружение из низколегированной стали, конструктор, при заданной прочности мог бы взять меньшую толщину стенок, чем при использовании углеродистой стали. Однако при более высокой скорости коррозии это может привести к ускоренному разрушению конструкции. Таким образом, при проектировании, в принципе, следовало бы предусматривать больший допуск на коррозию низколегированных сталей, чем для углеродистой стали. В то же время при использовании подходящего защитного покрытия более высокие прочностные характеристики низколегированных сталей позволяют добпться общего выигрыша. Катодную защиту в случае низколегированных сталей следует применять с большой осторожностью, поскольку эти сплавы нередко более склонны к водородному охрупчиванию, чем углеродистая сталь. [c.57]

В настоящее время электронагрев токами высокой частоты (т. в. ч.) стал превалирующим, на некоторых заводах он применяется для 40—60% поверхностно упрочняемых деталей. Основоположником исследований и применения индукционного электронагрева является В. П. Вологдин, именем которого назван специально созданный для этих целей в Ленинграде научно-исследовательский институт (НИИТВЧ). В 30-х годах в Ленинградском электротехническом институте им. В. И. Ленина под руководством В. П. Вологдина начались исследования по применению индукционного электро-нагрева в процессах термической обработки металлов и сплавов [50—52]. Тогда же в лаборатории Ленинградского завода Светлана были начаты работы по проектированию ламповых генераторов [14, 121, 122], на Москов- ском автозаводе началось внедрение процесса поверхностной закалки с электронагревом т. в. ч. шеек коленчатых валов автомобильного двигателя, а на XT S — внедрение процесса закалки поперечного бруса трактора. [c.148]

Важно отметить, что формулы (16) и (17) позволяют определять указанные коэффициенты влияния еще на этапе проектирования любых систем с магнитами из сплавов типа ЗтСо . [c.233]

Применение инструментов из быстрорежущей стали и твердых сплавов привело к постепенному изменению конструкции оборудования, к появлению так называемых быстрообрабатывающих станков [11]. Чтобы полностью использовать режущие свойства новых инструментов, конструкторы при проектировании станков должны были обеспечить большие усилия резания и большие скорости, чем при работе резцами из углеродистой стали. Потребовались большая мощность привода станков, большее число ступеней скоростей, более быстрое управление и обслуживание. Известный технолог проф. А. Д. Гатцук в предисловии к книге Ф. Тейлора писал, что появление быстрорежущей стали открыло новую эру в механическом деле [12]. [c.23]

Информация, приведенная в данном разделе справочника, позволит сравнить составы и свойства сталей и сплавов, применяемых для изготовления сосудов, котлов, трубопроводов горячей воды и пара в Советском Союзе и за рубелсом. Такая информация может оказаться полезной при проектировании оборудования, его изготовлении и ремонте, а также при закупке объектов Котлонадзора за рубежом. [c.89]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...