Металлы, сплавы и их основные свойства

МЕТАЛЛЫ, СПЛАВЫ И ИХ ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА [c.71]

Ознакомление со способами получения черных и цветных металлов и сплавов, знание их основных свойств и методов обработки необходимы для правильного выбора и использования металлических материалов в строительстве. Инженер любой строительной специальности должен знать, как влияют на свойства металлов режимы термической и других обработок и что можно сделать для изменения свойств металлов в нужном направлении. [c.3]

Реальные металлы и сплавы в подавляющем большинстве являются поли-кристаллическими агрегатами. Это значит, во-первых, что здесь имеется значительная внутренняя поверхность, т. е. поверхность соприкосновения зерен друг с другом, а также с включениями или другими структурными составляющими, и, во-вторых, что в кристалле возникают внутренние напряжения, изменяющие условия термодинамического равновесия отдельных зерен, а следовательно, и их основные физико-химические свойства. Существование механических напряжений важно потому, что они могут изменять значение поверхностной энергии, адсорбции на внутренней поверхности, а тем самым и ход всех поверхностных явлений в поликристаллическом агрегате. [c.9]

По современным научным воззрениям не только органические, но и неорганические неметаллические материалы имеют полимерное строение. Ковалентные, ионные и дисперсионные химические связи в полимерных материалах исключают наличие в объеме тела подвижного электронного газа, образующего металлическую связь и легко переносящего тепловую и электрическую энергию. Поэтому одним из основных отличий неметаллических материалов от металлов, сплавов и графита имеющего также металлическую связь между плоскостями кристаллической решетки) являются их тепло- и электроизоляционные свойства. [c.7]

В книге приведены основные сведения о машиностроительных материалах в соответствии с изменениями и дополнениями ГОСТов на 2002 г. Рассмотрены теоретические и практические вопросы, связанные с важнейшими свойствами металлов, сплавов и неметаллических материалов. Изложены основы теории термической обработки. Уделено особое внимание маркировке отечественных материалов и их зарубежных аналогов. Даны рекомендации по решению вопросов оптимального практического применения конкретных материалов. [c.2]

Особенно важны численные значения свойств тугоплавких металлов, сплавов и соединений в широком температурном интервале, в особенности темп их изменения с повышением температуры, поскольку эти материалы предназначены в основном для эксплуатации в области высоких температур. Наиболее широко механические свойства металлов и сплавов при высоких температурах представлены в монографиях [32, 36, 37]. Высокотемпературному окислению различных классов тугоплавких материалов посвящены работы [38—42]. [c.15]

Установление связи между составом, структурой и свойствами сплавов является основной задачей металловедения. В большинстве случаев металлические сплавы изготовляются расплавлением двух или более элементов они обладают металлическими свойствами, и их основной элемент должен быть металлом. [c.42]

В состав сплава входят металл, составляющий его основу, легирующие элементы, повышающие его свойства, и всевозможные примеси, которые рассматриваются как нежелательные. Свое наименование сплавы получают обычно по названию основного химического элемента. Основным элементом принято считать тот, содержание которого в сплаве превышает 50%. Химический состав сплавов и их свойства регламентируются ГОСТом (государственным стандартом) и техническими условиями. Сплавы подразделяются на три группы [c.167]

Основные преимущества этого метода литья следующие мелкозернистая структура сплава, получаемая вследствие большой скорости кристаллизации повышенная плотность металла отливок и хорошие механические свойства их снижение расхода металла. [c.207]

При исследовании гетерогенных (газопорошковых) потоков в процессах ХГН используются частицы различных материалов металлов, сплавов, композитов, их механических смесей с добавлением керамик (оксидов, карбидов и т. д.). Для получения покрытия определенного функционального назначения необходимо обладать информацией об основных физико-химических свойствах частиц дисперсном составе, аэродинамических и тепловых характеристиках. [c.85]

СВАРКА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 16.1. Основные марки сплавов и их свойства [c.315]

Трещины возникают на стадии первичной кристаллизации и развиваются при дальнейшем остывании металла. Горячие трещины обусловлены междендритными жидкими прослойками и остаточными напряжениями. В ниобиевых сплавах образование трещин зависит от соотношения концентрации легирующих элементов. Так, при отношении Мо/2г>5 У/2г>5 и (Мо + + У)/2г>10 горячие трещины в швах отсутствуют. Пористость сварных швов из тугоплавких металлов УА группы является весьма распространенным явлением. Поры располагаются преимущественно по линии сплавления и имеют сферическую замкнутую форму. Они не оказывают существенного влияния на герметичность швов и их механические свойства, но могут существенно увеличивать скорость коррозионного растрескивания. Появление пор объясняют присутствием в основном металле активных примесей и реакциями взаимодействия углерода с кислородом или оксидами. Существенное влияние на образование пор оказывают дефекты обработки торцов свариваемых кромок. [c.415]

Являясь продуктом порошковой металлургии, твердый сплав изготавливается из набора карбидов металлов и связки. Основное свойство карбидов - их твердость. Основными карбидами для изготовления твердых сплавов являются карбид вольфрама (W ), карбид титана (Т1С), карбид тантала (ТаС), карбид ниобия (Nb ). В качестве связки обычно служит металлический кобальт (Со). Кроме того, зерна карбидов способны соединяться друг с другом и не требуют применения большого количества связки. Размер зерна карбидов варьируется в пределах от 1 до 10 мкм, а их доля в объеме твердого сплава составляет от 60 до 95%. [c.281]

Механические свойства сталей и сплавов определяются их химическим составом, структурой и отсутствием или наличием различного типа дефектов. Вьппе бьши рассмотрены основные типы и виды дефектов, характерные для сварных соединений. В настоящем разделе остановимся на рассмотрении ряда особенностей, связанных с неоднородностью химического состава и структуры сварных соединений, которые определяют механические характеристики металла шва, зоны термического влияния, зоны сплавления и других локальных участков. При этом необходимо иметь в виду, что развитие дефектов происходит именно в данных участках, а работоспособность сварных соединений определяется комплексом сложных процессов, связанных с механическими характеристиками металла различных зон, геометрическими размерами последних, видом и условиями нагружения, типом дефекта и др. [c.13]

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]

В справочнике на основании работ советских и зарубежных ученых, а также исследований автора описаны механические и технологические свойства более 70 металлов и 20 сплавов в зависимости от температуры испытания, содержания примесей и способов получения. Приведены сведения об основных физических свойствах всех известных в настоящее время металлов. Основное внимание уделено влиянию различных факторов на пластичность и хрупкость металлов, температурным зонам их. Рассмотрены вопросы о ресурсах металлов, методиках испытаний, разрушении, терминах, даны рекомендации по повышению качества металлов. Показано решающее влияние примесей и окружающей среды на их свойства. [c.2]

Систематизированы промышленные изделия из благородных металлов и сплавов. Даны полная техническая характеристика этих изделий и нормативно-техническая документация, по которой выпускается продукция. Приведены сведения о биметаллах, изделиях из материалов порошковой металлургии и других видах продукции. Изложены основные свойства благородных металлов и области их применения. Рассмотрен химический состав указанных металлов и сплавов и описаны стандартные методы его анализа. [c.23]

В настояш,ем разделе основное внимание уделяется никелю, цирконию, меди, бериллию, алюминию, магнию, молибдену, ниобию, танталу и вольфраму. Данные по влиянию излучения на механические свойства этих металлов и их сплавов сведены в табл. 5.6—5.13. [c.253]

Имеется достаточно много монографий, посвященных тугоплавким металлам и их сплавам [3-14, 35]. Однако в этих работах описываются преимущественно свойства этих сплавов как высокотемпературных материалов. Коррозионная стойкость тугоплавких металлов и их сплавов или вовсе не рассматривается, или рассматривается очень кратко. В настоящей книге основное внимание уделяется низкотемпературным свойствам этих металлов, в особенности их сопротивлению коррозии. Таково главное отличие данной книги от ранее изданных монографий, посвященных тугоплавким металлам. [c.7]

Основным показателем высокого качества цветных металлов является минимальное содержание примесей — их чистота, определяющая наиболее естественное свойство каждого вида металлов, и их значимость при получении сплавов с определенными характеристиками. В связи с возросшими технологическими возможностями очистки металлов постепенно исчезает их деление на первичные и вторичные, оно заменяется критерием — степенью чистоты. [c.132]

II отчетности. За последние десятилетия благородные металлы применяются в основном в технике (а не в ювелирном производстве), особенно в ее новых отраслях. При этом для техники поставляется большая часть благородных металлов и сплавов от их общего производства. Данные об основных свойствах чистых благородных металлов приведены в табл. 49. [c.177]

Тугоплавкие металлы играют большую роль в современной технике и особенно в новейших ее отраслях - атомной и ракетной. Основное направление их использования - получение жаропрочных и коррозионностойких сплавов, а также сплавов с особыми физическими свойствами. Все большее значение приобретает также использование тугоплавких металлов в качестве эффективных легирующих добавок для различных материалов. [c.150]

Цирконий, гафний, ниобий и тантал принадлежат к числу редких металлов, которые в силу их исключительных свойств широко применяются в атомной энергетике, радиоэлектронике, в производстве жаропрочных сплавов и соединений и в ряде других отраслей техники. Некоторые основные свойства этих металлов приведены в табл. 12. [c.176]

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]

Различные условия кристаллизации сварочной ванны приводят также к структурной неоднородности отдельных зон сварных соединений /5/, то есть к появлению прослоек, отличающихся своей структурой. Связь между структурой химически однородных сталей и сплавов и их механическими свойствами устанавливается в металловедческих исследованиях. В некоторой степени это может быть перенесено и на сварные соединения, например, для способов сварки без присадочного металла (контактная стьшовая, точечная, шовная и другие способы сварки давлением, когда соединение поверхностей производится с образованием или литого ядра из основного металла, или за счет плавления и деформации торцев). Однако в большинстве случаев для сварных соединений приходится учитывать совместное влияние химической и структурной неоднородности. [c.14]

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]

Классическим примером в этом отношении может служить теория напряжений и деформаций в идеальном однородном теле, когда в точке тела выделяется бесконечно малый элемент в виде параллелепипеда и рассматривается его напряженное состояние. Связь между деформациями и напряжениями описывает закон Гука. Развитие этого подхода с учетом возникновения пластических деформаций позволяет найти зависимости между напряжениями и деформациями и за пределами упругости [111]. Необходимость учитывать реальные особенности строения материалов привела к созданию таких наук, как металловедение, которая изучает и устанавливает связь между составом, строением и свойствами металлов и сплавов. Для материаловедения как раз характерно рассмотрение явлений, происходящих в пределах данного участка (зерна, участка с типичной структурой), обладающего основными признаками всего материала. Изучение микроструктур сплавов и их формирования явлений, происходящих по границам зерен, термических превращений и других процессов, проводится в первую очередь на уровне, который описывает микрокартину явлений. [c.60]

Алмазы баллас (марки АСБ) и карбонадо (марки АСПК и АСПВ) получают синтезом из графита по технологии, аналогичной рассмотренной выше. Их основные свойства (твердость, износостойкость и теплопроводность) приближаются к свойствам природных алмазов, но теплостойкость низкая так, при 700 °С и выше балласы под малейшей нагрузкой превращаются в зеленоватый порошок. Алмазы баллас и карбонадо применяют для изготовления инструмента, используемого при точении стеклопластиков, пластмасс, твердых сплавов, высококремнистых алюминистых сплавов, цветных металлов, титановых сплавов и некоторых видов керамики (стойкость в 70- 100 раз выше стойкости твердосплавных материалов), буровых коронок, волок (алмазы баллас) и др. [c.147]

Процесс получения покрытий сплавами металлов путем химического восстановления имеет ряд особенностей. Очевидно, что основной металл должен осаждаться автокаталитически. Восстановление других металлов, входящих в сплав, определяется как их стандартными электрохимическими потенциалами, так и их каталитическими свойствами по отношению к реакции восстановления. [c.79]

В связи с тем, что суммарный коррозионно-механический износ является результатом многих процессов, а также с тем, что внимание специалистов было сосредоточено главным образом на химической коррозии наименее стойких деталей из цветных металлов или сплавов (например, вкладышей подшипников коленчатого вала), опасность и значение электрохимической коррозии долгое время недооценивались. Это помимо всего прочего привело к путанице в терминах и определениях, принятых в научно-тех1нической литературе по коррозии и защите металлов и шо нефтепродуктам. В табл. 4 приведены основные понятия и термины применительно к проблеме нефтепродукты и коррозия по их состоянию на се-Г0ДНЯШ1НИЙ день. Как видно, несмотря на сопутствующие процессы необходимо четко различать коррозионные свойства нефтепродуктов (их коррозионную агрессивность или, наоборот, противокоррозионные свойства), связанные в основ1Ном с химическими процессами и зависящие от способности самих нефтепродуктов вызывать или предотвращать химическую коррозию металла, и их защитные свойства, т. е. способность защищать металл от электрохимической коррозии в присутствии электролита. В соответствии с этим необходимо, в частности, различать противокоррозионные присадки к нефтепродуктам, добавляемые для улучшения их коррозионных свойств, и маслорастворимые ингибиторы коррозии, улучшающие защитные свойства нефтепродуктов. Как показано [c.15]

Процесс сварки конструкции сопровождается термическим и деформационным воздействиями на свариваемый металл, производимыми при определенных условиях, связанных с технологией получения неразъемного соединения. Данные условия определяют способ сварки, тип и химический состав применяемых материалов (сварочной проволоки. электрода, флюса, газа и т. д.) и зависят от многих факторов, главными из которых являются марка свариваемых сталей и сплавов, их толщина и тип сварной конструкции (балка, ферма, оболочка, детали машин, корпуса раз/шчно-го рода изделий). При этом химический состав и механические свойства металла шва, выполненного, например, сваркой плавлением, в значительной степени отличаются от состава и свойств основного металла, так как на стадии существования сварочной ванны происходит смешивание наплавляемого присадочного металла и расплавляемого основного. Поэтому с точки зрения химического состава и механических свойств принято считать, что в сварном соединении имеются как минимум два различных металла — свариваемый и металл шва. Последний рассматривают как [c.13]

Свойства металлов и сплавов зависят от их состава, структуры, которые могут изменяться в широких пределах под влиянием различной обработки поэтому одной из основных задач курса Конструкционные, проводниковые и магнитные материалы является изложение основ учения о внутрикристаллической природе металлов и сплавов, о их структуре, факторах, влияющих на структуру и физико-химические свойства (электрические, магнитные, тепловые, прочностные, коррозионные и др.) электротехнических материалов. Поэтому инженер-элек- [c.3]

Титан обладает тремя основными преимуш,ествами по сравнению с другими техническими металлами малым удельным весом (4,5 Г1см ), высокими механическими свойствами (предел прочности 50—60 кГ1мм у технического титана и 80—140 кГ/мм у сплавов на его основе) и отличной коррозионной стойкостью, подобной стойкости нержавеющей стали, а в некоторых средах и выше. Сочетание малого удельного веса с высокой прочностью, обеспечивающее наибольшую удельную прочность (т. е. прочность на единицу веса), делает титан особенно перспективным материалом для авиационной промышленности, а коррозионная стойкость — в судостроении и в химической промышленности. Для современной высокоскоростной авиации особенно ценным свойством титановых сплавов является также их высокая жаропрочность сравнительно с алюминиевыми и магниевыми сплавами. Титановые сплавы по абсолютной и тем более по удельной прочности превосходят магниевые, алюминиевые сплавы и легированные стали в довольно широком температурном интервале. [c.356]

В отличие от ранее изданных книг, посвященных тугоплавким металлам и их сплавам, в которых рассматривались преимущественно высокотемпературные свойства, в настоящей книге основное внимание уделено низкотемпературным свойствам, в особенности их коррозионной стойкости в высококонцентрнрованных кислотах. Для химического машиностроения и химической промышленности тугоплавкие металлы являются очень ценным перспективным материалом. Химическая аппаратура, оснащенная деталями из тугоплавких металлов, обладает стойкостыо, во много раз болыией, чем стойкость аналогичной аппаратуры, сделанной из лучших марок нержавеющих сталей. Поэтому применение более дорогих тугоплавких металлов дает все же большой экономический эффект. [c.2]

Основными факторами, определяющими уровень неупругих деформаций и их зависимость от числа циклов напряжения при различных уровнях напряжений, наряду с общими свойствами сплавов являются особенности дислокационного механизма деформирования сплавов при циклическом нагружении [9, 10], скорость изменения деформаций в процессе циклического деформирования [101 и остаточные напряжения второго рода, возникающие в локальных объемах металла (эффект Баушинге-ра) [1]. [c.5]

А. С. Лавров не только открыл явления юна 1Ьной ликвации, но и объяснил их происхождение и основные закономерности. В чем же причины ликвации Прежде всего в химической неоднородности любых металлических сплавов, будь то сталь, латунь или бронза. В отличие от чистых металлов сплавы застывают и кристаллизуются не при одной определенной температуре, а в некотором интервале температур. Когда жидкая сталь налита в изложницу, в первую очередь затвердевают ее наиболее lyroJiflauioie составляющие, прежде всего железо, температура плавления которого 1530°. Поэтому ранее остывшие слои металла, расположенные у внешней поверхности слитка, содержат больше железа и меньше других химических элементов — углерода, фосфора, серы и т. д. по сравнению с внутренними частями слитка, затвердевающими позже. Наружные слои стального слитка обладают вследствие этого более высокими механическими свойствами. [c.66]

От редакции. Настояа1ая глава не исчерп . -вает всех данных из области современной химии, применяемых в машиностроении. Ряд дополнительных данных содержится в главах 2-го тома (физико-химические и механические свойства чистых металлов, Теория и расчеты процессов горения) б-го тома (Чугун, Сталь, Цветные металлы и сплавы),5-го тома (Электрические и химико-механические способы размерной обработки металлов. Технология термической и химико-термической обработки металлов, Технология покрытий деталей машин, Технология производства металлоке-рамнческих деталей). Подробные данные по ряду вопросов можно найти в приведенных ниже литературных источниках. Так, например, общие законы химии и свойства химических элементов и их соединений изложены в источнике [29] основные положения органической химии и общие свойства органических соединений — в (9], [38] строение атома, свойства элементарных частиц, теория [c.315]

При исследовании процессов затвердевания отливок и образования структур литого материала, а также процессов образования в отливках усадочных раковин, рыхлоты, усадочной и газовой пористости, химической неоднородности, неслитин, и т. п., т. е. процессов, сущность которых определяется свойствами и природой конкретных сплавов, литейная форма может раосматриваться как окружающая отливку среда, обладающая той или иной способностью отводить теплоту. Главной задачей в этом исследовании должно быть изучение законов затвердевания отливок, кинетики кристаллизации конкретных сплавов и выяснение склонности их к образованию перечисленных дефектов при различной интенсивности теплового взаимодействия отливки и формы. Цель этого исследования — определение основных параметров рациональной технологии (температуры перегрева расплава в печи, температуры заливки, режимов заполнения формы жидким металлом, режимов вентиляции формы, длительности отдельных этапов охлаждения отливки, температуры формы, материала формы и отдельных ее частей, режимов питания отливки в процессе затвердевания), а также установление требований к ряду литейных свойств сплавов (жидкотекучести, объемной и линейной усадке, склонности к образованию усадочной пористости, ликвационных зон и т. п.) с точки зрения особенностей того или иного способа литья. [c.147]

Как видно из характеристик основных свойств жидких металлов (табл. 1), а также из их температурных зависимостей, имеется достаточно широкий выбор жидких металлов с необходимыми теплофизическими свойствами. Для определенных условий приемлемыми свойствами обладают низкоплавкие сплавы металлов (табл. 2). Как уже указывалось в предыдущем параграфе, наряду с физико-химическими свойствами должны учитываться эксплуатационные характеристики, в первую очередь — взаимодействие жидких металлов и их паров с конртрукционными материалами. [c.47]

Основными промышленными сплавами являются сплавы платины с медью, золотом, иридием, родием и рутением. В последнее время новы силось внимание к сплавам платины с кобальтом в связи с их сильпимп ферромагнитными свойствами. Палладий даст ценные сплавы с медью, золотом, иридием, серебром, а также с рутением и родием вместе. Свойства этих и других сплавов платиновых металлов описаны во многих сообщениях большое число подробных данных содержится в работах, указанных в заголовке этого раздела. [c.495]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...