Конструкционные стали. Задачи

С целью исследования основных закономерностей деформирования материала у вершины трещины при циклическом нагружении были решены МКЭ упругопластические задачи с использованием теории пластического течения в сочетании с моделью трансляционного упрочнения [72, 83]. Объектом численного исследования служила пластина высотой 60, длиной 480 мм с трещиной длиной L = 20 мм и притуплением б = 0,04 мм (рис. 4.2). Минимальный размер КЭ составлял 0,02 мм, что примерно соответствует размеру зерна конструкционных сталей. Нагружение осуществлялось по двум схемам, представленным на рис. 4.2, а. В первой схеме моделировалось деформирование материала у вершины трещины только по I моде нагружения (Pi =5 0, Рг = 0), во второй —по I и П модам одновременно. [c.204]

Для целого ряда разделов техники и, в первую очередь для химической, нефтехимической и целлюлозно-бумажной промышленностей, из всех свойств конструкционных металлических материалов важнейшим является их коррозионная стойкость, которая определяет в основном и срок службы технологического оборудования и надежность его эксплуатации. В связи с высокими темпами развития этих отраслей, связанного, как правило, с использованием новых агрессивных сред и более высоких температур и давлений, в последние годы весьма актуальной стала задача расширения ассортимента коррозионностойких сплавов и, прежде всего, сплавов массового потребления. [c.5]

Более радикальным путем решения этой задачи, наметившимся в последние годы, является переход к принципиально новым направлениям легирования конструкционных сталей. К этим направлениям относятся во-первых, обеспечение коррозионной стойкости, т. е. создание высокопрочных нержавеющих сталей, резко отличающихся но уровню Ов от классических нержавеющих сталей и приближающихся по прочности к конструкционным сталям с Ов = 200 кГ мм во-вторых, переход от собственно сталей, являющихся сплавом железа и углерода, в которых упрочнение достигается закалкой, к безуглеродистым сплавам на основе железа, упрочняемых старением, что обеспечивается специальным легированием Со, Ni, Мо, Ti. [c.200]

Даже поддержание pH среды в реакторах на уровне 10—11 затрудняется наличием наведенной радиоактивности, радиолиза воды и протеканием реакций между ее газовыми компонентами, вводимыми специально или поступающими из компенсаторов объема. Для конструкционных сталей до сих пор пока еще не подысканы ингибиторы коррозии, которые бы были эффективны и стабильны при высокой температуре и вместе с тем не разлагались бы при облучении. Задача по использованию. в качестве теплоносителя воды высокой чистоты решена путе.м ее подготовки методами ионного обмена. Методы ионного обмена используются для уменьшения скорости коррозии в самих реакторах и в остальных частях циркуляционного контура, для радиолиза воды, наведенной радиоактивности и потерь нейтронов, а также для очистки продувочной воды. [c.302]

Создание прочных и надежных машин, агрегатов и сооружений, обладающих оптимальной массой и наибольшей долговечностью, — одна из важнейших задач, поставленных перед инженерно-техническими работниками различных отраслей машиностроения XXV съездом КПСС. Условием успешного решения этой задачи является научно обоснованная разработка составов конструкционных сталей и их рациональное назначение. [c.3]

Вторая часть пособия содержит справочные сведения по углеродистым и легированным конструкционным сталям, инструментальным сталям, цветным металлам и сплавам (марочные обозначения, химический состав, некоторые свойства, режимы термической обработки), неметаллическим материалам Этот раздел можно использовать при решении задач первой части и как самостоятельное пособие для подбора материалов при выполнении курсовых и дипломных работ. [c.2]

Резервуары для электролита. Резервуары для электролита весьма разнообразны и определяются типом электрохимического станка и характером решаемых технологических задач. Материалами для изготовления резервуаров могут служить нержавеющие и конструкционные стали, пластмассы, бетон. [c.174]

Уменьшение критической скорости закалки приводит также к увеличению прокаливаемости стали. Конструкционные хромоникелевые стали могут иметь сквозную прокаливаемость изделий диаметром свыше 200 мм. Возможность прокаливаемости изделий большого диаметра является одной из главных задач легирования конструкционных сталей. [c.125]

Задачей выбора оптимального режима сварки конструкционной стали является подбор такого термического цикла сварки, при котором время распада аустенита будет больше критической длительности era распада. [c.473]

Для получения навыков в выборе материала и обосновании принимаемой рекомендации ниже приведены примерные решения трех типов задач по конструкционным сталям общего назначения (№ 315), инструментальным сталям № 381) и цветным сплавам (№ 413). [c.351]

ЗАДАЧИ ПО КОНСТРУКЦИОННЫМ СТАЛЯМ, ЧУГУНАМ И ПОЛИМЕРНЫМ МАТЕРИАЛАМ [c.351]

Примерные решения типовых задач по конструкционным сталям (№ 314) и цветным сплавам (№ 398) приведены дальше. [c.371]

ЗАДАЧИ ПО КОНСТРУКЦИОННЫМ СТАЛЯМ И ЧУГУНАМ [c.372]

Основное назначение закалки инструментов состоит в придании им высокой твердости. Основное назначение закалки деталей машин из конструкционных сталей перлитного класса состоит в том, чтобы повысить их прочность (предел прочности) и в особенности упругость (характеризуемую пределом текучести). Особое значение повышения предела текучести заключается, как известно из курса сопротивления материалов, в том, что им определяются значения максимальных допускаемых напряжений чем выше предел текучести, тем выше допускаемые напряжения и тем, следовательно, могут быть допущены более высокие рабочие напряжения в деталях машин при их работе. Таким образом, повышение предела текучести, характеризующего упругие свойства стали, является одной из основных задач термической обработки, в частности, закалки. [c.127]

Не останавливаясь на других задачах легирования конструкционной стали менее общего характера, отметим, что состав стали по содержанию легирующих элементов предопределяет также трудности ее изготовления и обработки. Например, выплавка в основных мартеновских печах стали, содержащей больше 1,7—2,0% Сг, а [c.299]

Скоростное резание конструкционных незакаленных сталей. От специальной задачи обработки закаленных сталей твердыми сплавами термин скоростное резание был перенесен вообще па обработку конструкционных сталей твердыми сплавами. До войны 1941—1945 гг. вольфрамокобальтовые твердые сплавы удачно применялись при обработке чугунных и стальных отливок, причем скорости резапия могли быть увеличены в 2—3 раза при тех же периодах стойкости. Вольфрамокобальтовые сплавы, работая с более чем удвоенной скоростью по чугуну, при обработке сталей давали всего лишь 50% увеличения скорости. [c.237]

Скорости коррозии в естественных водных средах. Из сказанного выше следует, что результаты лабораторных исследований коррозии или натуральных испытаний в естественных водных средах необходимо с большой осторожностью использовать для решения практически задач. Тем не меиее общее представление о скоростях коррозии можно составить. С этой целью некоторые экспериментальные данные представлены в табл. 1.3. Они получены на обычных малоуглеродистых конструкционных сталях при [c.14]

Задача М 206. Произвести микроанализ и зарисовать структуру двух образцов (микрошлифов) углеродистой конструкционной стали, имеющей твердость в одном образце Яд=150 (отожженная сталь), в другом Яй =60. [c.258]

Задача № 217. Ступенчатая закалка. Сравнить влияние закалки с охлаждением в масле и ступенчатой закалки на механические свойства легированной конструкционной стали. [c.264]

Составные червячные фре ы. Являются переходным вариантом между цельно й и сборной конструкциями, так как до операций финишной обработки вначале производится изготовление составных частей фрезы — корпуса, зубчатых реек, крышек, затем на определенной стадии механической обработки осуществляется соединение всех составных частей воедино, после чего фреза обрабатывается как монолитная конструкция и последующей разборке уже не подлежит. Основная задача подобных конструкций— обеспечить экономию быстрорежущей стали за счет использования ее только на изготовление режущих элементов — отдельных зубьев или зубчатых реек корпус фрез выполняют обычно из конструкционной стали. [c.543]

При оценке комбинированных материалов, исходя из оптимальной воз-моншости повышения качества конструкционных сталей, следует учитывать, что увеличение прочности — этого основного и решающего показателя качества конструкционных сталей — представляло на протяжении истекших лет наиболее трудную задачу. И это вполне понятно, если учесть, что прочность стали увлекает творческую мысль человечества на протян ении у>ке многих веков (вспомним, что закалка стали была воспета еще Гомером), тогда как другие свойства — теплофизические, электрические, магнитные, коррозионная стойкость — стали предметом изысканий только на памяти многих читателей, и всем этим свойствам вместе взятым пока еще посвящено меньше работ, чем проблеме прочности. [c.204]

Возникает задача создания экономно-легированных сплавов, композиционных материалов и методов поверхностного упрочнения деталей машин. Поверхностные слон во кногом определяют работоспособность деталей машин, поэтому износостойкость и коррозионная стойкость деталей полностью зависят от состояния их поверхности. Применением износостойких покрытий стремятся решить проблему экономии вольфрама в инструментальных сталях, а такя е повысить работоспособность деталей из конструкционных сталей. Ионная имплантация снижает точечную коррозию н повышает износостойкость подшипников качения, Задача создания высокожаростойких и жаропрочных сплавов для новой техники неразрывно связана с разработкой надежных защитных покрытий. Поверхностное легирование приводит к экономии дефицитных металлов, так как в этом случае их требуется меньше, чем при объемном легировании [c.7]

Основными материалами для валов и осей служат углеродистые и легированные стали. Для осей и валов, диаметры которых определяются, в основном, жесткостью, применяют углеродистые конструкционные стали Ст4, Ст5 без термообработки. В ответственных и тяжело нагруженных конструкциях (когда критерием является прочность) используют термически обрабатываемые среднеуглеродистые и легированные стали 40, 45, 40Х, 40ХН, 40ХН2МА, ЗОХГТ, ЗОХГСА и др. Валы из этих сталей в зависимости от решаемых задач подвергают улучшению (закалке с высоким отпуск9м) или поверхностной закалке (нафев ТВЧ) с низким отпуском. [c.409]

ПРОЧНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКАЯ — собирательный термин для обозначения реально достигнутой прочности, в отличие от прочности теоретической, к-рая еще не реализована или достигнута в особых условиях на малых образцах (см. Усы). П. т. обычно оценивают по пределу прочности нри растяжении Ст , для пластичного состояния величина соответствует сопротивлению значит, пластич. деформации для хрупкого состояния величина СГ(, характеризует сопротивление разрушению. До 1950 наибольшая П. т. оценивалась в 200—220 кг1мм (закаленная и низкоотпу-щенная конструкционная сталь) и для волоченых тонких стальных проволок — 300—350 кг/мм . В последнее время разработаны методы (термомеханич. обработка, старение и др.), позволяющие повысить предел прочности до 300 кг1мм и выше, и ставится задача дальнейшего повышения П. т. Уже достигнута прочность на отдельных образцах очень тонких нитей до 1000— 2000 кг мм . Для большей части изделий сложной формы статическая оценка П. т. на малых гладких образцах очень условна, т. е. не учитывает чувствительности к надрезу, состояния поверхности, многократности нагружения и масштаба (см. Прочность конструкционная. Прочность теоретическая, Усталость). Я. Б. Фридман. [c.91]

Композиционные материалы в силу их ярко выраженной регулярной структуры являются такими объектами исследования, дпя которь1х данный подход применим в первую очередь и для которых он, собственно, и создавался. Но возможности стрзостурно-имитационного моделирования не исчерпываются композиционными материалами. С применением метода СИМ уже решены некоторые задачи прогнозирования длительной прочности конструкционных сталей, исследованы закономерности образования зародышевых трещин, их накопления, роста, слияния, перехода от этапа статистического накопления повреждений к этапу лавинного макроразрушения [136,138]. [c.259]

При определенных условиях кристаллизации расплава формируется такая химическая неоднородность, как дендритная ликвация, которую обычно исправляют длительным и высокотемпературным гомогенизирующим отжигом, Однако задача легко решается ТЦО. Так, ликвационную структуру литой стали ЗОХНЛ можно устранить поСле трех циклов ускоренных нагревов до 850 °С с последующим охлаждением на воздухе до 600 X, а на последнем цикле —до комнатной температуры. На рис. 2.7 показано изменение структуры конструкционной стали. [c.43]

Легирование конструкционной стали производят с целью повышения ее прочностных свойств. Поскольку наибольшее повышение прочности легированной стали может быть достигнуто только вследствии термической обработки, то второй задачей легирования стали является обеспечение закалки в больших сечениях, т. е. повышение прокаливаемостн стали. [c.121]

Выбор марки стали первых двух групп является относительно легкой задачей, так как критериями в данно.м случае служат их механические свойства и технологические особенности (свариваемость), а также техпико-экономические показатели их применения. Стали 3, 4 и 5-й групп, применяемые для изготовления деталей машин, работающих при обычных температурах, представляют подавляющую массу легированных марок конструкционной стали, подвергаемых термической обработке. Свойства этих марок стали могут изменяться в значительных пределах в зависимости от условий термической обработки, в частности температуры отпуска и массы (сечения), обрабатываемой заготовки. Поэтому характеристики свойств марок стали, приводимые в справочниках и стандартах, не могут служитьдостаточным критерием при их выборе. [c.213]

Защите подлежат конструкционные стали и чугуны, никелевые, кобальтовые, хромовые и ванадиевые сплавы сплавы на основе тугрплавких металлов — молибдена, вольфрама, ниобия, тантала сплавы на основе активных металлов —титана, циркония сплавы на основе легких и цветных металлов — алюминия, меди, магния, бериллия, цинка углеграфитовые материалы, специальные борид-ныЪ сплавы и т. д. Вместе с тем часто ставится задача придать рабочим поверхностям материалов (металлам, стеклу, керамике, кремнию, германию и др.) специфические электрические, оптические и другие свойства. [c.5]

Для решения задачи надо прежде всего определить груцпу сплавов (например, конструкционных сталей общего назначения, чугунов, жаропрочных сталей и сплавов, инструментальных сталей, полимерных материалов и т.п.), обладающих свойствами, близкими к требуемым. Для этой цели рекомендуется ознакомиться с классификацией, составом и назначением основных материалов, используемых в технике и приведенных в конце книги (гл. XXVII). [c.350]

Наконец, для дополнительной методической помощи студенту в главе XXII приведены указания о порядке решения задачи и на с. 352 дано подробное примерное решение одной типовой задачи по выбору конструкционной стали, на с. 369 по выбору инструментальной стали, а на с. 377 задачи по цветным металлам. [c.447]

На четвертом этапе определяют частную функциональную зависимость Р = = /4(ь ), где г - скорость резания. В некоторых литературных источниках при решении практических задач, связанных с обработкой металлов резанием, силу резания Р принято полагать не зависящей от скорости резания V. В действительности это не совсем так. Непосредственные измерения динамометрами показывают, что все составляющие Р , Ру и Р силы резания с увеличением скорости резания V, например при обработке углеродистых конструкционных сталей, изменяются согласно зависимостям, одна из которых представлена на рис. 7.10, где обработка производилась твердосплавным резцом Т15К6 с подачей 5 = 0,3 мм/об и глубиной резания г = 4 мм. В рассматриваемом случае зависимости не являются, как раньше, монотонными, а имеют экстремальные точки. Они уже не могут быть выражены одним степенным уравнением [c.105]

Одна из главных причин снижения точности обработки на металлорежущих станках — изменение размеров режущего инструмента вследствие его износа. Из-за низкой размерной стойкости инструмента операции окончательной обработки поверхностей с точными размерами иногда приходится иск 1ючать из автоматических линий. Особенно актуальна задача изучения и повышения размерной стойкости инструмента для обработки жаропрочных и других труднообрабатываемых материалов, скорости резания, которых в ряде случаев в 50—100 раз меньше, чем для обычных конструкционных сталей. [c.3]

Большинство легированных конструкционных сталей, а также высоколегированных специальных ст )Л1Й ферритного, полуферритного и аустенитного классов являются металлургически законченными продуктами, поэтому основная задача при их сварке сводится к занщте сварочной ванны от атмосферного влияния. [c.112]

Из большого числа вариантов термомеханической обработки наиболее перспективна высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО) как по технологическим возмол<ностям, так и по влиянию на комплекс прочностных характеристик. Одиако использование тер-момеханическн упрочненного проката возможно в редких случаях, когда для изготовления деталей не требуется применения значительной обработки резанием. С другой стороны, ВТМО может быть использована для повышения эксплуатационной долговечности деталей в результате улучшения прочностных свойств конструкционных сталей с одновременным решением задачи формоизменения заготовок до нужных размеров. Возможность добиться таким образом снижения расхода металла, увеличения рабочих нагрузок в машинах, а кроме того, и упрочнения деталей с переменным по сечению химическим составом (например, с покрытиями или подвергнутых химико-термической обработке поверхности) делают актуальной задачу осуществления ВТМО на заготовках или деталях машин. Однако для использования упрочняющего эффекта ВТМО с целью повышения эксплуатационных характеристик деталей машин необходимо решить комплекс технологических задач, касающихся вопросов взаимосвязи ВТМО с технологией формообразования качественных, высоконадежных деталей. К числу таких задач относится разработка вопросов направленности упрочнения при ВТМО, являющихся составной частью обшей теории высокопрочного состояния сталей. Отсутствие теоретических предпосылок образования оптимальной анизотропии свойств деталей при ВТМО не позволяет прогнозировать и получать необходимый уровень прочности в зонах наибольшей нагруженности деталей, а также формулировать принципы проектирования технологического оборудования, обеспечивающего необходимые для термомеханического объемно-поверхностного упрочнения схемы деформации. [c.4]

Задача. Определить, достаточна ли мощность станка 1К62 (Л дв = 10 кет, т)=0,75) для наружной обточки валика из конструкционной стали ав=85 кГ мм резцом из стали Р18 (ф=45°, Y=10°) при режимах резания t=6 мм, [c.212]

В отличие от стандартных испытаний на ударную вязкость (ГОСТ 9454—78, ГОСТ 6996—66) методы механики разрушения позволяют рассчитать параметры К- с и б , характеризующие вязкость разрушения конструкционных сталей и их сварных соединений в зависимости от уровня рабочих и остаточных напряжений, формы конструктивных элементов, учитывая при этом размеры наиболее вероятных и труднообнаруживаемых дефектов. Однако сложность испытаний материалов по критериям механики разрушения сдерживает их практическое использование. Поэтому в последние годы активно ведутся исследования, цель которых — установить корреляционные зависимости между стандартными характеристиками ударной вязкости и критериями механики разрушения. Успешное решение поставленных задач позволит, с одной стороны, уточнить требования к нормативным значениям ударной вязкости, а с другой, разработать относительно простые методы расчета конструкций на трещиностойкость. [c.134]

Из числа задач, приведенных в части VI книги и предусматривающих обоснование выбора составов сплавов и режимов обработки, целесообразно выдавать каждому студенту три задачи по одной — нз глав XVIII и XIX (конструкционные стали) и одну из главы XX (инструментальные стали) или главы XXII (цветные металлы и сплавы). При прохождении курса металловедения в большём объеме или в зависимости от специализации вуза студентам выдается также четвертая задача из главы XXI (стали с особыми физическими свойствами). [c.5]

Рентгенографические исследования структурных изменений в отдельных кристаллитах железа, никеля, их сплавов и некоторых других конструкционных сталей и сплавов показали, что уже однопроцентная деформация осуществляется путем внутризеренных сдвигов. Увеличение относительной скорости деформации на несколько порядков сопровождается уменьшением однородности деформации разных зерен, а также возникновением однородных упругих, термически весьма устойчивых микронапряжений в отдельных кристаллитах [22]. Неоднородность деформации зерен ведет к перераспределению напряжений на границах зерен и разрушению межзеренных границ, а следовательно, и к образованию микротрещпн. При повторных и циклических нагрузках появляются трещины, носящие усталостный характер. Следует заметить, что хотя выяснением механизма трещинообразования исследователи занимаются уже более 50 лет, две основные задачи до сего времени остаются еще 74 [c.74]

Существуют различные способы ликвидации дефицита информации о свойствах машиностроительных материалов. Необходима разработка технических паспортов на кажпую марку стали, где должны бьггь указаны область назначения и свойства. Это решает задачу сбора и систематизации данных о свойствах конструкционных сталей и сплавов, но необходимо еще довести полученную информацию до широкого круга потребителей, в первую очередь, конструкторов и технологов. Обоснованность применения стали какой-то марки в проектируемом изделии предпочтительно определять конструктору вместе с металловедом конструктор определяет условия работы, а металловед выбирает материал. Однако в повседневной практике проектирования такой союзтруднореализовать. Поэтому перспективно создание интегрированных баз данных, в которых сосредоточивается многоаспектная (из паспортов) информация о свойствах и характеристиках материалов. База данных совместно с программными, техническими и другими средствами, предназначенными для централизованного и коллективного многоцелевого пользования ею, представляет собой автоматизированный банк данных (АБД). Пользуясь АБД, можно выбрать материал. [c.358]

В Директавах XXIV съезда КПСС предусмотрены задачи по созданию и освоению новых, наиболее экономичных материалов и конструкций. В связи с этим важное значение имеют разработка й внедрение высокопрочных конструкционных сталей. [c.3]

Несмотря на большое количество коррозионностойких металлов и сплавов, обладающих самыми разнообразными свойствами, эти конструкционные материалы в ряде производств не могут удовлетворить растущие потребности химической промышленности как с качественной, так и с количественной стороны. В первом случае некоторые новые технологические процессы, связанные с получением чистых химических продуктов, фармацевтических препаратов, продуктов органического синтеза, с реакциями хлорирования, бромирования и т. п., не могут быть осуществлены в аппаратуре из металлических материалов. Во втором случае такие производства, как производство минеральных кислот, удобрений, солей и др., требуют для оформления их технологического оборудования больиюго количества дорогостоящих дефицитных металлов и сплавов — высоколегиршшиных сталей, свинца, никеля, меди и других цветных метал/юг, и сплавов. Применение неметаллических материалов часто позволяет решать указанные выше задачи. [c.352]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...