Металлы — основной материал в машиностроении

Металлы и сплавы широко используются в различных отраслях промыш ленности и в зависимости от условий службы конструкций и механизмов должны обладать определенными свойствами. Это обстоятельство обусловливает интенсивное развитие металловедения, а также теории и практики термической обработки металлических сплавов и, в первую очередь, стали как основного материала современного машиностроения. [c.12]

Совершенствование методов производства железобетона, применение предварительно напряженных элементов, высокопрочных марок бетона создают условия для использования его в качестве машиностроительного материала для изготовления крупных деталей. Применение железобетона в машиностроении позволяет в несколько раз сократить расход металла ускорить процесс изготовления основных деталей и уменьшить стоимость изготовления машин, по сути дела, не ограничивать размеры как отдельных элементов, так и машины в целом, и тем создает условия для принципиально новых конструктивных решений. Исследования, проводимые в этих направлениях, показывают, что железобетонные конструкции удовлетворительно воспринимают динамические нагрузки, обладают большей демпфирующей способностью, чем стальные, характеризуются большей жесткостью благодаря меньшим прогибам под действием нагрузок и тем самым вполне соответствуют требованиям, предъявляемым к машиностроительным деталям. [c.113]

В последние годы широко применяются в машиностроении также и керамические материалы. Основными весьма ценными свойствами керамических материалов являются их высокое электросопротивление, а также их высокая химическая стойкость последнее качество позволяет применять керамические материалы в химическом машиностроении, например, при изготовлении деталей насосов для перекачки кислот, растворов солей, щелочей и т. п. Решающее влияние на ряд показателей оказывает не только выбор вида материала, но и его профиля, так как этим достигается наибольшая прочность конструкции при минимальном ее весе (или при минимальном расходе металла). Так, например, сравнительный прочностной анализ сечения трубчатой, коробчатой и двутавровой форм показывает, что при равной толщине стенок и одинаковом весе они резко отличаются по прочности на изгиб и кручение. При сопоставимых результатах испытаний образец двутаврового сечения обнаружил примерно в 1,5 раза большую прочность при изгибе, чем образец трубчатого сечения, а последний примерно в 12 раз превосходит двутавровый образец по прочности при кручении (табл. 102). [c.407]

Цветные металлы и сплавы. В настоящее время используют около 65 цветных металлов и очень много цветных сплавов. К ним относятся медь, алюминий, титан, никель, олово, цинк и т. д. алюминиевые, титановые, медные и многие другие сплавы. Хром, никель и многие другие элементы используют для получения наиболее качественных конструкционных легированных, нержавеющих, жаропрочных сталей. Алюминиевые и титановые сплавы — основные конструкционные материалы в авиации и некоторых других областях техники. Медь — основной проводниковый материал в электро-и радиотехнике медные сплавы — латуни и бронзы— широко применяют в машиностроении. Все более широкое применение находят тугоплавкие и редкие металлы молибден, тантал, бериллий и др. [c.14]

При выборе электродных сплавов в каждом отдельном случае следует решать, какому свойству необходимо отдавать предпочтение или каково должно быть соотношение этих свойств. При сварке, например, нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов решающее значение имеет жаропрочность и жаростойкость материала в случаях сварки легких сплавов — электропроводность и низкая способность взаимного переноса металла при сварке углеродистых и низколегированных сталей — удачное их соотношение. В табл. 1 приведены требования к основным свойствам сплавов для электродов различного назначения, определяемые ГОСТом 141 il—69, нормалями машиностроения МН 116—60 и международными стандартами. Однако, как показывает опыт, указанные общие требования к материалам электродов еще не позволяют в большинстве конкретных случаев выбрать лучшие материалы или дать обоснованные рекомендации для их разработки. [c.8]

Цветные металлы—медь, олово, цинк, свинец, алюминий, серебро, золото, платина, хром и т. д.—в чистом виде не нашли в машиностроении большого применения. Они применяются в основном в виде сплавов (латунь—медноцинковый сплав, бронза—безоловянная и оловянная, алюминиевые сплавы и т. д.), которые обладают лучшими физико-механическими свойствами, чем каждый из этих металлов в отдельности. Цветные металлы (за исключением сплавов) используют для покрытия металлических поверхностей в целях защиты материала от коррозии (лужение, цинкование и т. д.), повышения поверхностной твердости, износостойкости и антикоррозионных свойств стальных деталей (хромирование и т. д.), или повышения их жаростойкости (алитирование, т. е. насыщение поверхностного слоя стали алюминием) и т. д. [c.13]

Советскими технологами-машиностроителями проделана большая работа по развитию производства машин различного назначения, а советскими учеными внесен значительный вклад в развитие и формирование технологической науки. Непрерывный рост отечественного машиностроения ставит перед технологами ряд дальнейших актуальных задач совершенствования заготовительных процессов для максимального приближения формы заготовок к конфигурации готовых деталей, повышения точности заготовок и улучшения качества их поверхностного слоя. От решения этих задач зависят расход материала на производимую продукцию, качество изготовленных деталей, количество брака в производстве, трудоемкость, себестоимость последующей обработки резанием и возможность ее автоматизации, длительность цикла изготовления машины в целом, а также ее себестоимость. Коэффициент использования материала при обработке деталей машин сравнительно невысок в массовом производстве он равен 0,85 в серийном 0,7, а в единичном (включая тяжелое машиностроение) 0,5—0,6. Общий коэффициент использования материала, определяемый отношением массы детали к массе исходного материала, из которого выполняется заготовка (слиток, прокат для горячей штамповки), еще более низок (0,3—0,4). Ежегодные потери металла в стружку еще велики. При дальнейшем росте машиностроения они должны быть сокращены путем перехода на более прогрессивные виды заготовок. Заданное качество машин обеспечивается не только в сфере механосборочного производства. Его основы закладываются в заготовительных цехах. Для повышения качества деталей необходимо улучшать характеристики заготовок по всем качественным показателям (точность, износостойкость, структура, повышение статической усталостной прочности, устранение остаточных напряжений и др.), а также стабилизировать их, что важно для условий автоматизированного производства. Относительная трудоемкость основных этапов производственного процесса в машиностроении непрерывно перераспределяется. Трудоемкость сборки, имеющая тенденцию к дальнейшему росту, составляет 25—30% трудоемкость обработки резанием достигает 40—50%, а возрастающая трудоемкость заготовительных процессов 20—25%. [c.410]

Металлы служат основными конструктивными материалами для современных вакуумных установок. В настоящее время из металлов создаются высокопроизводительные вакуумные насосы, вакуумные печи, дистилляторы, ускорители и другие сложные промышленные установки. Благодаря большой прочности изготовленные из металлов детали вакуумных установок способны выдерживать не только значительные статические и динамические нагрузки, но и большие температурные напряжения. Однако, помимо прочности, металлы, применяемые для изготовления вакуумных установок, должны обладать еще вакуумной плотностью (герметичностью), низким газоотделением при повышенных температурах, коррозийной и химической стойкостью, способностью давать надежные вакуумно-плотные соединения при-пайке и сварке. Первым двум из этих требований удовлетворяют металлы, выплавленные в вакууме. Они содержат по сравнению с обычными металлами весьма незначительные количества газов и обладают повышенной вакуумной плотностью Металлургическая промышленность не выпускает металлы, специально предназначенные для вакуумной техники. Поэтому при проектировании и изготовлении вакуумных установок следует пользоваться ассортиментом металлов, применяющихся в обычном машиностроении, и в каждом отдельном случае выбирать наиболее подходящий конструктивный материал. [c.44]

Черные металлы являются основным материалом, который используют в различных отраслях промышленности в машиностроении, авиа- и судостроении, для изготовления металлоконструкций для промышленного и жилищного строительства, транспортных коммуникаций, оборонной техники. Стали и сплавы характеризуются различной структурой, качеством, видом поставки и уровнем физико-механических и эксплуатационных свойств. Все это затрудняет выбор материала для конкретного изделия. [c.7]

Контрольная работа №1 состоит из 4 вопросов, которые охватывают все основные разделы курса. Первые вопросы всех вариантов составлены по двум темам строение металлов и сплавов пластическая деформация и влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла. Вторые вопросы задания однотипны и имеют цель проверить усвоение студентом очень важной для понимания дальнейшего материала учебного курса диаграммы состояния железо-цементит. Третьи вопросы - из раздела термическая обработка стали. Большинство из них имеют практический уклон и требуют для ответа основательной проработки этого раздела. Четвертые вопросы посвящены отдельным группам материалов ( металлических, неметаллических, композиционных), которые находят применение в машиностроении. [c.12]

В послевоенные годы область применения стали и вообще сплавов на основе железа суживается, они становятся преимущественно конструкционным материалом, качество которого определяется в основном прочностью. Требования к жаропрочности, окалиностойкости и физическим свойствам материалов послевоенной техники настолько повышаются, что во многих случаях для их обеспечения потребовались сплавы на других основах — никеля, кобальта, тугоплавких металлов и пр. Однако ограничение требований к качеству стали показателями прочности не означает их упрощения. Усложнение условий работы объектов современного машиностроения и повышение их ответственности исключают возможность однозначно характеризовать сталь пределом прочности, как это делалось многие годы. Требование прочности ныне входит в критерий качества материала наряду с новым для материаловедения требованием надежности. [c.192]

Широкое применение во многих отраслях машиностроения находят в настоящее время пористые пластические массы, известные под общим названием поропластов и пенопластов. Пенопласты получаются в принципе из любых полимеров, обладающих соответствующей текучестью под действием температуры и давления. Применяются же в основном пенопласты на основе полистирола и поливинилхлорида. Пенопласты на основе полистирола обладают при сравнительно невысоких механических свойствах исключительно низким (0,06ч-0,22) удельным весом, низким коэффициентом теплопроводности, высокой химической стойкостью, водостойкостью и плохой горючестью. Применение пенопластов значительно упрощает сборку изделий и повышает их усталостную и вибрационную прочность. Во многих случаях пенопласты широко используются в качестве тепло- и звукоизоляционного материала. Значительный интерес как конструкционный материал, несущий нагрузку, представляет собой пенопласт, армированный стеклотканью и даже металлом. [c.11]

Иногда в обоих случаях используют дополнительно флюсы, способствующие смачиванию. Одним из требований при индукционной наплавке является необходимость иметь материал подложки с более высокой температурой плавления, чем наплавляемый. КПД процесса невысок, существует опасность перегрева основного металла. Однако можно подобрать такой режим, при котором почти полностью исключается перемешивание основного и присадочного металлов. Производительность такой наплавки может достигать 15 кг/ч при толщине наплавляемого слоя 3...4 мм. Процесс становится эффективным в условиях серийного производства и чаще всего применяется в сельскохозяйственном машиностроении. [c.209]

Кремний. Чистый кремний — крупнокристаллический порошок серого металлического цвета, хрупкий, твердый. Сверхчистый кремний (монокристалли-ческий) — полупроводниковый материал. Основное назначение кремния в машиностроении — легирование стали и сплавов цветных металлов. Для этой цепи применяется кремний кристаллический (ГОСТ 2169—69), получаемый путем восстановительной плавки кварца или кварцита (табл. 55). Кремний поставляется в кусках нерегламентиро-ванной формы размером не менее 20 мм. [c.181]

Покрытие рабочих поверхностей деталей машнп изготовляемых обычно из конструкционных сталей) слоем специального сплава, более износостойкого, чем основной материал детали, получило широкое применение в разных отраслях машиностроения. Такое покрытие осуществляют разными способами, сводящимися к расплавлению металла покрытия, что обеспечивает прочное сварочное соединение с металлом основы. Как материал покрытия, так и процесс его нанесения, называют наплавкой. [c.5]

Алюминий и его сплавы находят широкое применение как конструкционный материал в химическом и транспортном машиностроении, в авиационной и судостроительной промышленности и строительстве. Это обусловлено рядом ценных свойств этих металлов, основными из которых являются малый удельный вес в сочетании с выёокой коррозионной стойкостью, прочностью и удовлетворительной пластичностью (табл. 23). [c.82]

СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ, наука, которая охватывает теорию деформаций, общие сведения о материалах, гл. обр. о металлах, и указывает также общие методы расчета мащин и сооружений. С. м. служит вводной наукой во всех областях инженерного образования в строительной технике С. м. вводит в статику сооружений, в машиностроении С. м. предваряет все расчетные курсы—двигателей,станков, грузоиодъемных устройств, котлов и пр. в других отраслях техники, в архитектуре и художественной деятельности С. м. формирует и рационализирует внешние вырая ения творческих идей и композиций. В настоящее время теория С. м. разделяется на три основные части а) С. м. (в элементарном изложении), б) прикладная теория упругости и в) теория упругости. Предмет ведения, объем вопросов и глубина их изложения распределены между С. м., теорией упругости и прикладной теорией упругости недостаточно определенно. Наблюдается постоянное перемещение материала из одной части в другую и взаимное влияние их методологии. Все же следует принять, что С. м. представляет первый концентр познаний инг/кенера относительно общих свойств материалов и наиболее простых методов изучения их работы в конструкциях. Прикладная теория упругости вклкЛает в свой объем у ке более сложные проблемы и, отказываясь во мыощх случаях от строгой формы их изложения, стремится дать практич. применение решений в различных отраслях техники. Теория упругости развивается как отдел физико-математических наук и содержит решение наиболее сложных задач относительно упругого и пластического состоя- [c.203]

Применение. Ниобий — один из основных компонентов при легировании жаропрочных сталей и сплавов. Сплавы ниобия применяют в химическом машиностроении, в радиоэлектронике вместо дорогого тантала (экраны, катоды мощных генераторных ламп, аноды некоторых типов ламп, трубки, сетки с максимальной рабочей температурой 2100° Сит. д.), в ядерных реакторах, в качестве материала оболочек тепловыделяющих элементов и емкостей для расплавленных металлов, в авиации (лопатки газовых турбин авиадвигателей). Относительно новая область применения ниобия — в качестве основы сверхпроводящих материалов, так как у ниобия максимальная среди металлов температура перехода в сверхпроводящее состояние (8,9 К). Так, у сплавов системы Nb—Zr критическое магнитное поле достигает 80 кГс, плотность критического тока (4—6)-10 А/см и температура перехода-в сверхпроводящее состояние 11 К. Высокими сверхпроводящими свойствами (18,1 К) отличается соединение NbsSn, на базе которого уже созданы сверхпроводящие магниты на 100, 1ЭД кгс и выше. [c.551]

За последние годы в мировой научно-технической литературе появилось много публикаций, посвященных различным свойствам титана как нового конструкционного материала. Большинство оригинальных статей, сборников, а в последнее время и фундаментальных книг посвяшено главным образом металловедению, технологии получения, физическим, механическим и химическим свойствам этого металла. В этих работах имеется также много данных и о коррозионном поведении титана и отдельных его сплавов в различных условиях. Однако до последнего времени не было книг, специально обобщающих отдельные разрозненные исследования коррозии титана и его сплавов. Повышенная коррозионная устойчивость титана — одно из основных его замечательных свойств. На основе титана можно получить новые сплавы еще более высокой коррозионной устойчивости для нужд новой техники и, в частности, современного химического машиностроения и приборостроения. В связи с этим необходимо специальное рассмотрение коррозионных характеристик титана и сплавов на основе титана. [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...