Металлические материалы для работы при низких температурах

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РАБОТЫ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ [c.381]

Таким образом, стали и сплавы, предназначаемые для работы при низких температурах, делят на металлические материалы для работы при низких климатических температурах (до —60°С) так называемые стали северного исполнения и эксплуатируемые при температурах от комнатной до температуры ниже —80°С почти вплоть до абсолютного нуля (4,2 К — темпера- [c.498]

Устойчивость нестационарного (зависящего от времени) поведения материала может быть рассмотрена так же, если заменить деформации и перемещения соответствующими скоростями [6, 7, 9, 10, 11]. Все практически важные материалы проявляют некоторую зависимость от времени в неупругой области. Однако для большинства композитов в типичных случаях их применения при низких и умеренных температурах удобной является гипотеза о стационарности (независимости от времени). Исключением являются композиционные материалы с металлической матрицей, предназначенные для работы при высоких температурах. В этом случае свойства ползучести принимаются во внимание в первую очередь. [c.21]

Основной задачей в области создания высокоэффективных типов фрикционных материалов остается создание материала со стабильным коэффициентом трения и высокой износоустойчивостью при работе в широких диапазонах температур. По-видимому, такими материалами все же будут металлокерамические накладки, не имеющие в своем составе органических веществ и, следовательно, мало изменяющие значение коэффициента трения при нагреве, а также обладающие относительно высокой износоустойчивостью. Наиболее вероятным путем создания фрикционных материалов для особо напряженных условий работы явится сочетание металлического жаростойкого компонента (например, нихрома или нержавеющей стали) и тугоплавких карбидов, но надо иметь в виду, что в этом случае применение чугунного контртела будет нецелесообразным из-за его недостаточной износоустойчивости. Высокая теплопроводность таких материалов позволит существенно уменьшить тепловой удар, возникающий на поверхности трения при интенсивной работе. Удовлетворительное решение проблемы создания надежной фрикционной пары современных высоконагруженных тормозов возможно только в случаях применения более теплостойких материалов, при одновременной разработке конструкций тормозов, обеспечивающих образование более низких температур нагрева поверхности трения. [c.588]

Полимерные материалы для узлов трения. Полимеры обладают более низким коэффициентом трения, меньшим износом, не чувствительным к ударам и колебаниям, более дешевы и технологичны. Способность полимеров работать при смазке водой является важным их преимуществом перед металлами. Однако необходимо учитывать определенную специфику каждой отдельной конструкции. Известно, что пластмассы имеют склонность к набуханию в воде, невысокую теплостойкость, обладают ползучестью при нормальной температуре и низким модулем упругости. Все это показывает, что прямая замена металла полимерами не всегда целесообразна. Поэтому деталь из пластмассы не должна повторять металлическую, а должна конструироваться с учетом специфики полимерного материала. Сам же полимерный материал должен изготовляться с учетом конструкции детали и условий ее работы путем подбора рецептуры и создания необходимой макроструктуры. Следует заметить, что наиболее перспективны для узлов трения специальные комбинации полимеров с другими материалами, например, в полиамидные порошки вводят антифрикционные наполнители (графит, дисульфид молибдена, тальк и др.). [c.205]

Металлические тормозные материалы (чугун, бронза и др.) также непригодны для тяжелых условий работы вследствие резко выраженной склонности к заеданию и свариванию при высоких температурах, большого износа трущейся пары и низкого коэффициента трения при легких условиях работы. [c.395]

Металлопластмассовые антифрикционные материалы представляют собой высокопористый металлический каркас из бронзы, железа, коррозионностойкой стали и т. д., пропитанный фторопластом или пластмассой другого вида. Сочетание повышенных антифрикционных свойств пластмасс со свойствами металлов позволяет получать материалы, способные работать в вакууме, различных газовых средах, воде, агрессивных жидкостях, бензине, некоторых кислотах, а также в условиях низких температур. Для повышения антифрикционных свойств к этим материалам добавляют тонкие порошки свинца, сульфидов, молибдена, стекловолокна и т. д. Эти наполнители выполняют роль сухой смазки и упрочняют пластмассовый слой. Металлопластмассовые подшипники работают без смазки при температурах от +280 до —200 °С. [c.256]

Аппарат, футерованный силикатной плиткой по резине. Аппарат предназначен для работы в условиях воздействия соляной кислоты при температуре 100° (фиг. 314). Обкладка внутренней поверхности металлического корпуса аппарата только слоем резины, полиизобутилена или пластиката недостаточна вследствие низкой теплостойкости этих материалов. [c.501]

Большой ассортимент антифрикционных и фрикционных материалов изготавливается с помощью порошковой металлургии. Композиционные спеченные материалы нашли применение в условиях работы со смазкой, а также без смазки, при работе в вакууме, в различных газовых средах, при высоких и низких температурах, отличающихся переменными параметрами нагружения и скоростью перемещения. Для различных условий работы предложено большое количество материалов, подробно рассмотренных в монографии И.М.Федорченко и Л. И. Пугиной [27]. Большинство композиций на металлической основе содержат твердую смазку в виде графита, сульфидов, фторидов, фторопластов, легкоплавких металлов и др. [c.53]

Жидкое ядерное горючее. Выбранное жидкое горючее должно использоваться при максимально высокой температуре температура его плавления должна быть ниже точки плавления конструкционных материалов, чтобы сохранить твердую структуру конструкций, содержащих горючее. Таким образом, разница между температурами плавления горючего и конструкционного материал а должна быть как можно больше. Кроме того, жидкий материал тепловыделяющего элемента должен содержать расщепляющийся материал в очень высокой концентрации, чтобы получить большую степень загрузки, требуемую по условиям нейтронного расчета реактора. Это достигается размещением горючего в виде отдельных масс, что присуще реакторам с использованием жидкостей. Краткий обзор литературы [20, 21] по этому вопросу позволяет заключить, что имеется несколько типов жидких тепловыделяющих элементов. Смеси карбида урана с карбидами вольфрама или циркония могут работать при температуре до 8000° К. При такой температуре карбид урана начинает испаряться из смеси. Карбиды вольфрама плавятся при температурах от 5000° К до 5500° К таким образом, горючее на основе этого материала мон ет храниться в сосудах из металлического вольфрама или графита, если не будет происходить чрезмерной коррозии на границе твердой и жидкой сред. Об этом мало что известно. Карбид циркония, температура плавления которого равна 6300° К, очень трудно хранить в расплавленном состоянии однако, смешивая карбид циркония с карбидом урана, можно получить более низкую температуру плавления. Температура плавления чистого карбида урана иСг равна 5500° К следовательно, этот материал можно использовать в качестве жидкого горючего, если только достаточный объем горючего, необходимый для теплопередачи, может быть получен без растворения материала. [c.526]

Процесс трения нельзя рассматривать в отрыве от свойств обоих элементов пары трения. Произвольное сочетание фрикционного материала с металлическим элементом может привести к неудовлетворительным результатам. На основе опыта эксплуатации, расчета и конструирования тормозных устройств к металлу тормозного шкива предъявляются следующие требования высокая теплопроводность и высокая точка плавления металла, необходимые для уменьшения возможности возникновения в поверхностном слое температур, близких к температуре плавления (выполнение этого требования позволяет устранять явления наволакивания металла на накладку) низкий коэффициент теплового расширения, обеспечивающий минимальные тепловые напряжения между внешними и внутренними слоями металла высокая удельная теплоемкость, позволяющая поглотить большие количества тепла при минимальном повышении температуры высокий коэффициент теплоотдачи поверхности шкива, обеспечивающий наибольшую отдачу лучеиспусканием и конвекцией высокий модуль упругости и высокая механическая прочность высокая износостойкость металлического элемента и минимальное изнашивание фрикционного материала наличие достаточно высоких значений коэффициента -прения при работе в паре с фрикционным материалом. [c.341]

Металлические материалы, предназначенные для работы при криогенных температурах, должны обладать следующими основными физикб-химическими Н механическими свойствами сопротивлением атмосферной коррозии удовлетворительной свариваемостью определенным уровнем прочности при -f20 С пластичностью и вязкостью при низких температурах, обеспечивающих работоспособность изделий при температурах —196, —253, —269 С. [c.135]

При применении плит в многослойной конструкции, последние предварительно склеиваются до требуемой толш,ины изоляции. Применяемая для подмазки изделий мастика должна иметь консистенцию, соответствующую 8 делениям консистометра. Укладка формованных изделий производится вразбежку в шахматном порядке, с толщиной швов при подмазке не более 3 мм, а при укладке насухо до 1 мм. Шов должен быть заполнен мастикой на всю глубину. При изоляции насухо просветы в швах не допускаются. Продольные швы должны быть параллельны оси трубопровода. Перед укладкой производится предварительное втирание от руки мастики в изделия на толщину 1—2 ж.к со всех Сторон. При изоляции теплофикационных сетей в бесканальной прокладке изделия укладываются только впритирку насухо без обмазки мастикой. Для лучшего сцепления мастики с изделиями, последние перед укладкой слегка смачиваются водой. При производстве работ при низких температурах, смачивание не допускается. Монтаж изоляции трубопроводов сегментами ведется при помощи резинового шнура, спирально обернутого вокруг трубопровода, или резиновых поясов, которыми изделия временно удерживаются на трубопроводе до закрепления их проволокой или бандажами, после чего резиновый шнур или резиновые кольца передвигаются дальше по трубопроводу па протяжении изолируемого участка. Изделия крепятся кольцами из проволоки, диаметром 1,2 мм, или бандажами из полосовой стали, либо проволочным каркасом или металлической сеткой. Крепежные материалы обязательно должны быть оцинкованными. Каждое изделие закрепляется по длине кольцами не менее, чем в двух местах. Расстояние между кольцами не более 200—250 мм. Концы проволоки при креплении изделий проволочными кольцами должны быть утоплены в изоляции. [c.104]

Лля подогрева газов, находящихся под давлением, применяются металлические рекуператоры. Регенеративные подогреватели у печей заменены рекуперативными при подогреве газов до низких температур и по мере развития производства жаропрочных материалов усгаиавлпваготся и для работы при высоких температурах. Рекуператоры используются как утилизаторы тепла отходящих газов в печах, котлах или имеют самостоятельное отопление. [c.97]

Твердые смазочные материалы (графит, тальк, слюда и др.). Применяют при высоких и низких температурах, в агрессивных средах, при глубоком вакууме, когда по условиям работы подпгапников нельзя применить жидкие и пластичные материалы (текстильная, пищевая и другие области промышленности). Твердые смазочные материалы эффективны также и в обычных условиях в качестве добавки к жидким маслам для увеличения нротвозадирной стойкости, которая достигается образованием прочной пленки на металлических поверхностях, защищающей их от схватывания. [c.306]

Шую роль в создании теоретических основ механики разрушения. Долгое время считалось, что разрушение многих материалов происходит непосредственно по механизму, предложейному Гриффитсом. Однако в последнее время появилось мнение, что истинная хрупкость явление более редкое, чем предполагалось ранее. Н. Петч [3, Т. Hi например, дает обоснование того. Что лишь алмаз, кварц и каменная сх>ль при очень низких температурах обладают истинной хрупкостью и что истинно хрупкое разрушение может наблюдаться в некоторых плоскостях при аномально слабых связях атомов (например, у слюды). Поэтому особое значение приобретает концепция Е. Орована [41, который обобщил теорию Гриффитса для квази-хрупкого растрескивания, характеризуемого тем, что при нем имеют место незначительные пластические деформации, а размеры объемов материала, захваченных пластическим деформированием, по сравнению с длиной трещины малы. При этом затраты энергии на образование новых поверхностей трещины ОpoBafi соотносил с работой пластической деформации в тонкой области у берегов трещины. Это дало возможность исследовать поведение металлических материалов с помощью теории Гриффитга. [c.53]

Характерные для космической среды гч>бокий вакуум, радиация, низкие температуры оказывают существенное влияние в первую очередь на структуру металлических и неметалтических материалов и, клк следствие, на весь комплекс их свойств Нежелательные изменении свойств материатов снижают надежность работы КА и должны обязательно учитываться при их конструировании [c.142]

Для работы в условиях трения без смазки используются металлофторопластовые композиции. Они изготавливаются пропиткой высокопористого металлического слоя, нанесенного на металлическую подложку, суспензией фторопласта. Антифрикционные свойства слоя достигаются за счет наполнителей типа графита, дисульфида молибдена и других веществ. Материалы могут быть использованы при скоростях скольжения до 6 м/с, давлении до 600 Н/см , в вакууме, при низких или повышенных температурах (250° С). Коэффициент трения колеблется от 0,08 до 0,25. [c.354]

На износ поверхности трения тормозного шкива значительно влияет высокий градиент температуры слоев металла, отстоящих на разных расстояниях от поверхности трения. Вследствие разно сти температур этих слоев возникают многократно повторяемые температурные напряжения, приводящие к отслаиванию тонких слоев металла тормозных шкивов в машинах тяжелого режима работы и к появлению на поверхности грения микроскопических трепшн, которые со временем увеличиваются и образуют сетку , снижающую прочность поверхностного слоя. Исследование трения асбофрикционных материалов по стальному шкиву с поверхностью трения, закаленной или цементированной на глубину 1,2 мм, показало, что износоустойчивость стальных поверхностей в значительной мере зависит от содержания углерода в стали цементированная сталь оказалась более износостойкой, чем закаленная сталь, и менее чувствительной к изменению условий трения. Однако при твердости НВ > 550 износ поверхности шкива был ничтожен для обоих методов обработки. Таким образом, испытания показали, что поверхностная закалка тормозного шкива токами высокой частоты, азотированием, цианированием или цементированием более способствует повышению износостойкости шкива, чем объемная закалка. В случае применения вальцованной ленты металлический элемент должен быть выполнен из чугуна или стали с твердостью поверхности трения не менее НВ 250. Более низкая твердость стального элемента приводит к задирам на рабочих поверхностях, быстро выводящим металлические элементы пары из строя. [c.580]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...