Физико-механические и технологические свойства металлов и сплавов

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА — МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ [c.76]

В настоящей книге собраны и систематизированы данные по физико-механическим и технологическим свойствам металлов и сплавов, а также приведены основные способы современных испытаний металлов. В процессе работы над книгой авторы использовали имеющиеся материалы, опубликованные в отечественной и зарубежной литературе, а также опытные данные предприятий химической промышленности, химического машиностроения и Всесоюзного научно-исследовательского института химического машиностроения. [c.3]

Обладая высокими физико-механическими и технологическими свойствами, металлы и их сплавы являются основными материалами, применяемыми в технике для изготовления конструкций, деталей машин и инструментов. Наряду с этим, необходимо отметить, что решениями декабрьского Пленума ЦК КПСС (1963 г.) поставлена задача все большей замены в ряде отраслей промышленности и, в первую очередь, в машиностроении и строительстве, черных и цветных металлов и сплавов пластическими массами. [c.29]

Во втором томе приведены данные по физико-механическим и технологическим свойствам черных и цветных металлов, сплавов и неметаллических материалов, методам защиты от окисления, термической и химико-термической обработке, испытаниям металлов. [c.12]

В книге дано описание физико-механических и технологических свойств новых материалов высоколегированных сталей и сплавов, тугоплавких металлов, сплавов циркония, полупроводниковых и полимерных, керамических и вяжущих материалов и т. д. Большое внимание уделено особенностям их получения и обработки, а также применению их в народном хозяйстве. Описа-, ны новейшие прогрессивные технологические процессы обработки металличе-ских, порошковых и полимерных материалов. [c.2]

В справочнике приведены основные физико-механические и технологические свойства цветных металлов и сплавов. Химический состав, сортамент и механические свойства основных полуфабрикатов даны в соответствии с действующими Государственными общесоюзными стандартами. Включены также необходимые диаграммы, иллюстрирующие влияние примесей, степени деформации и термической обработки на изменение физических и механических свойств металлов и сплавов. Затем рассмотрены вопросы горячей и холодной прокатки листов и лент, вопросы прессования, горячей профильной прокатки, волочения проволоки и протяжки прутков и труб. В справочнике даны материалы технологического характера, в том числе таблицы, диаграммы, формулы и номограммы, ускоряющие наиболее часто применяемые производственные расчеты. [c.3]

Развитие современной техники требует постоянного улучшения физико-механических и специальных свойств конструкционных материалов, синтеза новых сплавов, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками. Наиболее широко в промышленности используется чугун, доля отливок из которого в общем потреблении металла в СССР составляет 23%- Подавляющая часть отливок (около 70%) производится в машиностроении, где широко используются ценные конструкционные и эксплуатационные свойства чугуна — уникальная циклическая вязкость, высокая износостойкость, прочность чугунов высококачественных марок, сопоставимая с прочностью сталей, хорошая обрабатываемость. Такие технологические свойства чугуна, как высокая жидкотекучесть, ограниченные температуры расплава, малая усадка, обеспечивают благоприятные условия для эффективного применения его в производстве деталей машин, независимо от сложности, размеров и веса этих деталей. В то же время основной объем выплавляемого в СССР конструкционного литого чугуна характеризуется низкими показателями, что в значительной мере обусловлено несовершенством плавильного оборудования, плохим качеством доменных чушковых чугунов и литейного кокса. При этом наблюдается тенденция к дальнейшему ухудшению рабочих характеристик исходных шихтовых материалов. Прочностные показатели серых чугунов обычных марок во многих случаях не удовлетворяют условиям работы деталей машин, качество которых в общей массе остается ниже уровня мировых стандартов. Замена чугунных деталей стальными, как правило, неэкономична и сопровождается потерей ценных технологических свойств чугуна. Ь настоящее время удельный вес низкомарочного чугуна в общем выпуске отливок исключительно высок [c.3]

К основным свойствам металлов и сплавов относятся механические, физико-химические, технологические и эксплуатационные. [c.8]

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]

Приведены сведения о деформируемости тяжелых цветных металлов и сплавов диаграммы пластичности и сопротивления деформированию, таблицы технологических свойств в зависимости от содержания основных компонентов и примесей, температуры и др. Описаны физико-химические, механические и особые свойства тяжелых цветных металлов н сплавов в виде листов и лент, указаны области их применения. Рассмотрены современные схемы производства листов, полос, лент. Изложены справочные данные о технологии, инструменте, оборудовании производственных процессов прокатки листов и лент. [c.31]

В первом томе приведены справочные сведения о принципах выбора, областях применения и влиянии методов обработки на служебные свойства цветных металлов и сплавов в машиностроении. Ои содержит также данные о марках, физико-механических и технологических свойствах алюминия, магния, титана, меди, свинца, олова, цинка, кадмия, благородных металлов и их сплавов, а также биметаллов, применяемых в машиностроении. [c.4]

Частичное решение этой основной задачи во многом определяется достижением в фундаментальных областях науки о металлах, в таких как теория строения металлов и сплавов, теория фазовых превращений и пластической деформации, базирующихся на основных положениях физики твердого тела. Именно на основе достижений в области науки о металлах разрабатываются новые составы сталей, необходимые для народного хозяйства, и новые технологические процессы термической обработки в условиях металлургического и машиностроительного производств. Несомненно, что развитие теории строения стали, технологических процессов ее обработки, обеспечивающих повышение уровня их технологических и механических свойств, требует создания новых и совершенствования известных экспериментальных методик исследования строения металлов и методов контроля качества металлопродукции. [c.447]

Особенности прокатки цветных металлов и сплавов по сравнению с прокаткой стали обусловлены их физико-механическими и технологическими свойствами. [c.358]

Книга состоит из трех частей. В первой части изложены основные методы испытаний металлов и сплавов. Вторая часть включает принципы выбора металлов и сплавов и физико-механические и технологические свойства конструкционных сталей и чугунов. Третья часть посвящена цветным металлам и сплавам. При работе над первой и второй частями книги были использованы справочные материалы, опубликованные в отечественной литературе (Энциклопедический справочник Машиностроение тт. 3 и 4, Справочник по конструкционным сталям под ред. акад. Н- Т. Гуд- [c.3]

Металлы и сплавы, используемые в технике, характеризуются самыми разнообразными физико-химическими, механическими и технологическими свойствами. [c.47]

Достоинства и недостатки. Достоинствами паяных соединении являются возможность получения сложных деталей из простых и легких в изготовлении частей, сравнительная несложность и малая стоимость технологического процесса, возможность изготовления деталей из разнородных по физико-механическим свойствам металлов и сплавов, малые остаточные деформации. Недостатком является сравнительно невысокая механическая и термическая прочность соединения. [c.407]

В справочнике приведены сведения о физико-механических, электрических, магнитных и технологических свойствах металлов и сплавов, а также неметаллических материалов, применяемых в приборостроении и автоматике. Даны рекомендации по их выбору, применению и технологии обработки. [c.2]

В случае классического конструкционного материала (металл, сплав и др.) свойства материала конструкции задаются фиксированными значениями его физико-механических характеристик, в которых заранее учитывается влияние технологических факторов [c.9]

Успешное развитие этого направления научных исследований стимулировано широким внедрением в промышленности новых дорогостоящих сталей и сплавов с высокими физико-механическими свойствами, которые достигаются как за счет легирования, так и за счет применения многоступенчатой высокотемпературной термообработки. Работы по созданию высокотемпературных защитно-технологических покрытий приобрели значение в связи с широким распространением в машиностроении титановых и жаропрочных сплавов, тугоплавких металлов и сплавов на их основе. [c.3]

Свойства металлов. К основным свойствам металлов и сплавов относятся механические, физико-химические, технологические и эксплуатационные. Механические свойства характеризуются прочностью, пластичностью, твердостью и вязкостью. [c.551]

Модифицирование состоит в том, что в жидкий металл или сплав вводят мельчайшие дисперсные частицы других металлов, которые, являясь дополнительными центрами кристаллизации, способствуют ее интенсивному развитию. В результате этого слиток или отливка получают мелкокристаллическое строение. Таким образом, размеры кристаллов, образующихся при первичной кристаллизации, зависят как от степени переохлаждения и наличия группировок атомов ближнего порядка, так и от количества зародышевых центров, возникающих за счет наличия в металле посторонних примесей. Регулируя эти факторы, можно изменять размеры получаемых кристаллов и, следовательно, физико-механические и многие технологические свойства литого металла. [c.106]

На практике, однако, гораздо шире металлов используют их сплавы как обладающие более высокими физико-механическими, химическими и технологическими свойствами по сравнению с чистыми металлами. [c.5]

Коррозии подвержены основные конструкционные металлы— железо, алюминий, медь и титан. Эти металлы составляют основу конструкционных сплавов. Широкое применение получают также сплавы на основе магния для конструкций, не эксплуатирующихся в растворах электролитов. Именно поэтому они не вошли в число рассматриваемых ниже. Применение металлов в качестве конструкционных определяется не распространенностью их в земной коре, а комплексом физико-химиче-ских, технологических и механических свойств, которым должны удовлетворять конструкции. Распространенность элементов в земной коре такова, % А1 7,45 Ре 4,20 Mg 2,35 Т1 0,61 2п 0,02 Си 0,01 N 0 0,00003. [c.6]

Металлическими сплавами называют растворы в жидком состоянии двух или более металлов или металлов с неметаллами, образующие при затвердевании механическую смесь, твердые растворы или химические соединения. плавы распространены в технике гораздо шире, чем чистые металлы, благодаря разнообразию их физико-механических, технологических и эксплуатационных свойств. Например, железо почти не применяется, но зато широко распространены сталь и чугун, являющиеся сплавами железа с углеродом и содержащие также то или иное количество других примесей. Сталь и чугун служат основными материалами для изготовления деталей машин и конструкций. Медь в чистом виде также находит ограниченное применение (главным образом, в электротехнической промышленности) значительно большее распространение получили ее сплавы с цинком (латуни) или с оловом, алюминием, кремнием и другими элементами (бронзы). В чистом виде алюминий применяется мало, гораздо чаще для изготовления деталей машин и конструкций используют его сплавы с кремнием (силумины) или с медью, марганцем, магнием и некоторыми другими элементами (дуралюмины). [c.45]

Литье с контролируемой кристаллизацией. Литейной формой для этого метода литья является оболочка, получаемая по выплавляемым моделям. Из металловедения известно, что физико-механические свойства металла в большой степени зависят от характера его кристаллической структуры. Существует несколько способов получения металла с заранее заданной структурой. Разберем изготовление отливок методом направленной кристаллизации. При этом методе литейную форму нагревают до температуры заливаемого сплава. Залитый металл начинает кристаллизоваться в нижней части формы, так как ее температура искусственно занижается. Далее процесс может осуществляться двумя путями либо форму с отливкой опускают с заданной скоростью, постепенно выводя ее из зоны высоких температур, либо поднимается зона высоких температур. Конструктивные решения здесь самые различные. В том и другом случае будет наблюдаться кристаллизация, направленная снизу вверх, при которой рост кристаллов ориентирован медленно изменяющимся температурным градиентом. Отливка получается с несколькими вытянутыми в одном направлении кристаллами. Разновидность этого технологического процесса — получение монокристаллических отливок. Усложнение технологии изготовления отливок методом контролируемой кристаллизации окупается повышение.м пластичности металла и в особенности — жаропрочности, что является чрезвычайно важным для отливок, работающих при повышенных температурах. [c.310]

Для выполнения качественного сварного соединения применяют различные технологические меры, учитывающие особенности сварки каждого металла (сплава) и обеспечивающие получение шва с требуемыми физико-механическими свойствами. [c.129]

Методы получения порошков. Методами порошковой металлургии можно получать сплавы из металлов, не растворяющихся друг в друге при расплавлении, атакже сплавы из тугоплавких металлов и металлов особо высокой чистоты. Порошковой металлургией изготовляют как заготовки, так и разнообразные детали точных размеров. Порошковая металлургия позволяет получать пористые материалы и детали из них, атакже детали, состоящие из двух (биметаллы) или нескольких слоев различных металлов и сплавов. Методы порошковой металлургии позволяют получить материалы и детали, обладающие высокой жаростойкостью, износостойкостью, твердостью, с заданными стабильными магнитными свойствами, особыми физико-химическими, механическими и технологическими свойствами, которые невозможно получить методами литья или обработкой давлением. [c.114]

Одним из способов повышения эксплуатационной надежности деталей машин и механизмов является технологический процесс поверхност--ной наплавки на эти детали сплавов с особыми физико-механическими свойствами. Весьма распространенным технологическим процессом разделения металла на части является кислородная и другие виды резки. [c.6]

В радиоэлектронной, приборостроительной и электротехнической промышленностях с помощью электрофизических и электрохимических методов обрабатываются материалы с повышенными физико-механическими свойствами ферромагнитные сплавы, ферриты, специальная керамика, германий, кремний, синтетические рубины, алмазы и т. д., обработка которых механическими методами весьма трудоемка или невозможна. В авиационной, ракетной технике и турбонасосостроении электроэрозионным и электрохимическим методом изготавливаются большинство деталей со сложной формой фасонных поверхностей, например, лопатки рабочих колес турбин и насосов, цельные роторы, направляющие аппараты и т. д. Особенно большая эффективность от применения электрофизических методов обработки достигается при изготовлении точных и миниатюрных деталей. Задачи, связанные с обработкой прецизионных деталей машиностроения, когда точность обработки находится в пределах 2—5 мк, весьма успешно решаются при применении электрофизических и электрохимических методов, в то время как изготовление деталей этой точности механической обработкой сопряжено с большими трудностями. Указанные методы весьма эффективны в технологических процессах, эквивалентных шлифованию и полированию, так как легко обеспечивают обработку вязких металлов с чистотою поверхности до 11 — 12 класса. Весьма целесообразна обработка тонкостенных конструкций и деталей без заусенцев иди снятие их с деталей, обработанных другими методами. Обработка полостей или отверстий в труднодоступных местах также легко осуществляется с помощью электрофизических и электрохимических методов. [c.293]

Известно, что структура п свойства отливок зависят главным образом от свойств жидкого металла и литейной формы, характера кристаллизации и затвердевания металла в форме. При этом разнородные структурные зоны отливки, состоящие из мелких, столбчатых и равноосных кристаллов, существенно различаются по плотности, прочности и степени физической неоднородности. Фасонные отливки и слитки, получаемые по существующим технологическим процессам, характеризуются наличием в мелкокристаллической зоне (поверхностном слое металла) большого количества газовых и неметаллических включений, трещин, пригара и других дефектов, резко ухудшающих физико-механические свойства отливок. При обжиге сднтков и отливок мелкокристаллический поверхностный слой металла окисляется и превращается в окалину (на слитках и крупных отливках толщина окисленного слоя достигает 5 мм). Поэтому в отливках предусмотрены специальные припуски металла на механическую обработку, а слитки из качественной легированной стали и специальных сплавов перед прокаткой подвергаются обдирке на станках. Таким образом, вследствие несовершенства технологии поверхностная мелкокристаллическая зона отливок и слитков в большинстве случаев превращается в отходы и безвозвратные потери производства. [c.3]

Применение двух- и многослойных сталей и сплавов, обладающих взаимодополняющими физико-механическими свойствами, позволяет значительно снизить металлоемкость элементов конструкций. Проблема проектирования, создания и эксплуатации биметаллических конструкций повышенного ресурса, в частности высоконагру-женного оборудования АЭС, делает весьма актуальными экспериментальные исследования, направленные на разработку методов оценки несущей способности таких конструкций не только по интегральным характеристикам прочности, но и с учетом наличия трещиноподобных дефектов на стадиях инициации разрущения, а также распространения и остановки трещин. Развитие методов определения критериев сопротивления разрушению и их анализ необходимы для оптимизации свойств биметалла путем правильного выбора сочетания разнородных составляющих соединения, назначения технологического способа его изготовления и определения рационального соотношения толщин основного металла и плакирующего слоя. Кроме того, это необходимо при проведении расчетов на прочность и оценке ресурса биметаллических элементов конструкций, определении допускаемых размеров дефектов, выборе методов и средств дефектоскопии. [c.107]

Важность проблемы создания и применения Н0 вых химически стойких металлических материалов в различных отраслях. нашей промышленности, особенно в химическом машиностроении, подчеркнута в Программе КПСС. За последние два десятилетия в связи с интенсификацией и разработкой новых технологических процессов, протекающих в агрессивных средах при высоких температурах и давлениях, значительно возрос интерес к использованию новых конструкционных материалов на основе тугоплавких и редких металлов, таких как титан, ниобий, ванадий, молибден. Эти металлы и их сплавы обладают весьма ценными физико-химическими и механическими свойствами, а по коррозионной стойкости во многих случаях значительно превосходят сплавы на основе железа и цветных металлов, которые являются до настоящего времени основными конструкционными материалами в химическом аппарато-строении. По сырьевьгм ресурсам и возможностям металлургической иромышленности такие металлы, как титан и ниобий (а также и другие из числа тугоплавких), могли бы уже сейчас широко использоваться в химическом машиностроении. Однако их внедрение в эту отрасль промышленности идет сравнительно медленно. Одна из причин отставания — отсутствие необходимых сведений о свойствах этих металлов и их сплавов, в особенности об их химической стойкости и характере поведения в различных агрессивных средах. [c.65]

Из цветных металлов и их сплавов прокаткой получают листы, полосы, ленты, различные профили и трубы. Процесс прокатки состоит примерно из тех же операций, что и для стали. Некоторые особенности прокатки цветных металлов и их сплавов обусловлены их физико-механическими и технологическими свойствами. В зависимости от указанных свойств металлов одни операцип прокатки могут отсутствовать, а другие повторяться несколько раз. [c.277]

Наибольшее распространение в технике получили не металлы, а их сплавы с металлами или металлоидами, обладающие разнообразными физико-механическими, технологическими и эксплуатационными свойствами. Например, железо в технике почти не применяют, но зато широко распространены сталь и чугун, являющиеся сплавами железа с углеродом и содержащие небольшое количество других примесей. Сталь и чугун являются основными материалами, применяемыми для изготовления деталей машин, инструментов и конструкций. Медь в чистом виде находит ограниченное применение (главным образом, в электротехнической иромышленности) значительно большее распространение имеют ее сплавы с цинком (латуни) или с оловом, алюминием, кремнием и другими элементами (бронзы). Чистый алюминий имеет небольшое применение, однако его сплавы с кремнием (силумины) или с медью, марганцем, магнием и некоторыми другими элементами (дуралюмины) получили широкое распространение для изготовления деталей машин, особенно в авиастроении. [c.109]

Холодноштампованные детали изготовляются из материалов, обладающих низким пределом текучести, большим удлинением и малой твердостью, как например стали 10, 15, 20 и др., латунь, алюминиевые сплавы. Холодноштампованные детали обрабатываются с помощью вырубки или пробивки, гибки, вытяжки, холодной объемной штамповки, холодного выдавливания и т. д. Точность деталей, штампуемых вытяжкой, достигает 3-го класса. Пример улучшения технологичности конструкции (рис. 67, а) за счет применения холодной штамповки показан на рис. 67, б. Отработка холодноштампованных деталей на технологичность включает 1) обеспечение наиболее приемлемой формы детали с целью упрощения процесса штамповки, снижения расхода металла, снижения трудоемкости и стоимости изготовления 2) подбор материала детали по физико-механическим свойствам и размерам, обеспечивающий качественную вытяжку 3) простановку размеров на чертеже детали с учетом выбора технологических баз и др. [c.119]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...