Свойства конструкционных металлов и сплавов

После обзора и оценки данных по влиянию излучения на конструкционные материалы становится ясно, что в результате облучения происходят многие резко выраженные изменения их свойств. Эти изменения свойств имеют отношение к конструкционным характеристикам металлов. Переменными, влияющими на степень изменения свойств конструкционных металлов и сплавов, являются кристаллическая структура, величина зерна, химический состав, температура плавления, а также технология изготовления и термическая обработка. Помимо этого, на свойства конструкционных материалов влияют условия облучения в реакторе плотность потока нейтронов, величина интегрального потока, температура облучения, напряженное состояние и окружающая образец среда. [c.274]

Рассмотрение свойств конструкционных металлов и сплавов, наиболее часто используемых для спаев с керамикой, будет ограничено теми свойствами, которые необходимо учитывать при расчете, конструировании и изготовлении металлокерамических узлов. [c.48]

В учебном пособии рассмотрены основные разделы курса материаловедения атомно-кристаллическое строение металлов, основы кристаллизации, диаграммы состояния сплавов, а также основные конструкционные. металлы и сплавы на основе железа и цветных металлов. Показана возможность изменения структуры и свойств материалов за счет термической и химикотермической обработки. Большое внимание уделено неметаллическим материала.м, которые находят применение в промышленности. Приведены варианты заданий для выполнения контрольной работы. [c.2]

Многопроходная деформация является основным элементом многих видов термомеханической обработки (прокатки, ковки, волочения и др.). При этом количество проходов и степень деформации за проход связаны не только с технологическими ограничениями процесса передела слитка (или заготовки) в полуфабрикат заданного профиля, но и с задачей получения оптимального комплекса механических свойств в деформированном металле. Однако эта задача решается пока чисто эмпирически из-за недостаточной изученности закономерностей, определяющих формирование дислокационных структур в условиях наложения и многократного повторения процессов деформационного упрочнения и динамического возврата. Необходимость изучения этих закономерностей не требует особого доказательства, достаточно сказать, что большинство конструкционных металлов и сплавов используются в технике в деформированном состоянии, т. е. без конечной рекристаллизационной обработки. [c.181]

Развитие основных отраслей современного машиностроения в значительной мере определяется созданием новых конструкционных материалов, повышением свойств существующих металлов и сплавов, а также усовершенствованием процессов их производства и упрочнения. Это, в свою очередь, требует глубокого изучения строения и свойств материалов, как применяемых в машиностроении в настоящее время, так и новых. Поэтому в практике металловедческих исследований все большее внимание уделяется разработке, созданию и применению прогрессивных способов изучения металлических материалов в широком температурном диапазоне, к которым прежде всего следует отнести методы низко- и высокотемпературной металлографии, объединяемые под общим термином тепловая микроскопия . [c.3]

Изучение необратимого формоизменения при теплосменах до последнего времени шло, главным образом, в направлении анализа причин этого явления, связанных с физико-механическими свойствами и структурой материала. Здесь накоплен значительный объем экспериментальных данных, причем особое внимание уделялось исследованию поведения чистых металлов, обладающих определенными характерными свойствами, и относительно меньшее — конструкционным металлам и сплавам. В известной монографии Н. Н. Давиденкова и В, А. Лихачева [53] обобщаются имеющиеся в этом направлении экспериментальные результаты и делается попытка построения общей теории формоизменения при теплосменах. Однако, отмечая большое значение исследований этого цикла (довольно обширная -библиография которых дана в работе [53]), нельзя не признать все же, что они не могут быть непосредственно использованы для определения конкретных условий формоизменения и оценки ожидаемых деформаций в конструкциях, подверженных циклическим изменениям тем пературы. Это отмечается и в обзорной статье [90]. [c.215]

Керамические материалы по сравнению с конструкционными металлами и сплавами характеризуются существенной зависимостью экспериментально измеряемых значений механических свойств от таких факторов, как размер и форма, способ нагружения, чистота поверхностной обработки образца. Это обусловлено хрупкостью материала, в результате которой керамика чувствительна к различным [c.295]

ОМР является технологическим свойством не только потому, что она характеризует совокупность тех качеств металлов, которые проявляются ими, когда заготовка подвергается обработке способами снятия стружки, но и потому, что она зависит и от уровня совершенства технических средств, применяемых в технологических процессах резания и степени реализации уже достигнутого уровня в развитии этих средств на каждой конкретной операции. Непрерывное повышение обрабатываемости резанием традиционных конструкционных металлов и сплавов, создание реальных предпосылок для достижения достаточно высокого уровня ОМР новых, в том [c.4]

Диффузионные покрытия по назначению и свойствам делят на коррозионно-стойкие, износостойкие, жаростойкие, пленки-смазки, с особыми электрическими свойствами на металлических и неметаллических материалах, декоративные и др. Диффузионные покрытия к настоящему времени получены на деталях, изготовленных из конструкционных металлов и сплавов, из неорганических материалов (графита, кварца, стекла, керамики), из органических (пластмасс, тканей и т. д.), на порошках и волокнах. [c.47]

В табл. 1—5 помещены сведения о химическом составе и механических свойствах различных конструкционных металлов и сплавов. [c.9]

Для криогенных конструкций особенно важную роль играет химическое воздействие низкокипящих продуктов на свойства конструкционных сталей и сплавов. Особую сложность проблема совместимости приобретает при выборе материалов для работы в контакте с жидким или газообразным кислородом и другими менее распространенными окислителями на основе фтора, используемыми в жидкостных ракетных двигателях. Известно, что такие химически активные металлы, как титан и его сплавы, магниевые сплавы, алюминиевые сплавы при ударном нагружении, могут самопроизвольно загораться при контакте с кислородом. [c.278]

Важное значение для успешного решения этих задач имеет применение титана и сплавов на его основе, обладающих комплексом таких свойств, как высокая коррозионная стойкость в агрессивных средах, хорошие физико-механические свойства и достаточная технологичность при переработке в изделия. За X пятилетку предусмотрен дальнейший рост производства титана в 1,4 раза, что значительно выше темпов роста производства остальных конструкционных металлов и сплавов. [c.3]

Титан и его сплавы в сравнении с другими конструкционными металлами и сплавами обладают благоприятным сочетанием высоких механических свойств, коррозионной стойкости, сравнительно малого удельного веса и немагнитности. [c.85]

К числу новых конструкционных металлов и сплавов, которые уже используются в настоящее время или могут найти в недалеком будущем широкое применение в качестве коррозионностойких материалов в химическом машиностроении, в ядерных установках, в производствах, связанных с высокотемпературной техникой, относятся титан, тантал, цирконий, молибден, ниобий и ряд карбидов, нитридов, силицидов тугоплавких металлов и др. Эти металлы и некоторые сплавы на их основе сочетают в себе весьма ценные физические и механические свойства и исключительную, для некоторых из них, коррозионную стойкость в наиболее сильно агрессивных средах, которая превосходит стойкость нержавеющих сталей, платины, золота, серебра и т. п. металлов. [c.247]

В производствах химической продукции и удобрений применяют растворы серной кислоты, которые обладают агрессивными свойствами по отношению к большей части конструкционных металлов и сплавов. [c.521]

Конструкционные металлы и сплавы отличаются по составу и физико-химическим свойствам, поэтому требуется различный подход при решении задач, связанных с подготовкой их к пайке, удалением окисной пленки в процессе пайки, выбором припоя и режимов пайки. [c.195]

Электрохимический способ металлизации является наиболее распространенным и легко управляемым из всех методов, применяемых для непосредственного нанесения металлических покрытий на конструкционные металлы и сплавы [62]. Он дает принципиальную возможность восстанавливать почти все металлы и многие сплавы на их основе из водных и неводных растворов или расплавов соответствующих солей. Получая методом электроосаждения сплавы различных металлов, можно придавать покрываемым поверхностям весьма ценные и разнообразные свойства. В этом смысле способ электрохимической металлизации пока вне конкуренции. Однако промышленное применение в технологии покрытий нашли лишь металлы, перечисленные в табл. 5, причем электроосаждение их ведется только из водных растворов электролитов. Механизм электрохимического получения металлопокрытий основывается на известных законах электролиза и заключается в следующем [62]. [c.133]

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]

Сварку взрывом используют при изготовлении заготовок биметалла, для плакирования поверхностей конструкционных сталей металлами и сплавами с особыми физическими и химическими свойствами, при сварке заготовок из разнородных материалов. [c.117]

Пассивным называется металл, являющийся активным в электрохимическом ряду напряжений, но тем не менее корродирующий с очень низкой скоростью. Пассивность — это свойство, лежащее в основе естественной коррозионной устойчивости многих конструкционных металлов, таких как алюминий, никель и нержавеющая сталь. Некоторые металлы и сплавы можно перевести в пассивное состояние, выдерживая их в пассивирующей среде (например, железо в хроматном или нитритном растворах) или с помощью анодной поляризации при достаточно высоких плотностях тока (например, железо в серной кислоте). [c.70]

Воздействие высокоэнергетического когерентного излучения на материалы как технологический метод характеризуется широкими потенциальными возможностями обработки металлов и сплавов. Особенностями метода лазерной обработки являются локальность и высокая концентрация подводимой энергии. Используемый диапазон плотностей мощности лазерного пучка находится в пределах Wp = 10 -10 Вт/см . Разработаны перспективные технологии обработки поверхности материалов, позволяющие осуществлять плавление, термо-упрочнение и легирование приповерхностных слоев конструкционных и инструментальных материалов. Варьируя технологическими параметрами, можно обеспечить изменение скоростей нагрева и охлаждения, размеров зон обработки, формировать структуру материалов и получать модифицированные слои с требуемыми свойствами. [c.255]

Детали из пластмасс широко используются как электроизоляционные, конструкционно-изоляционные и чисто конструкционные. Особенно широко они применяются в производстве электрических аппаратов и приборов, в том числе высокочастотных, а также мелких электрических машин. Широкому применению пластмасс способствует все увеличивающаяся их номенклатура и разнообразные ценные свойства, а также особенность технологии получения деталей из пластмасс. Некоторые пластмассы имеют весьма высокие электроизоляционные свойства и могут применяться при сравнительно высоких напряжениях и высоких частотах другие имеют настолько высокие механические характеристики, что могут применяться взамен конструкционных деталей из различных металлов и сплавов. При этом облегчается масса изделий, повышается эксплуатационная надежность аппаратуры с точки зрения вероятности пробоя изоляции, повышается коррозионная стойкость. Очень ценным технологическим свойством пластмасс является возможность получения за одну операцию прессования деталей весьма сложной формы, часто с запрессовкой металлических деталей. [c.194]

В настоящей книге рассмотрены некоторые общие принципы повышения прочности конструкционных материалов, структурные факторы, вызывающие эффект упрочнения при комбинированном термомеханическом воздействии, а также разработанные на этой основе технологические методы повышения статической и циклической прочности и жаропрочных свойств металлов и сплавов. [c.9]

В первую очередь это относится к металлам и сплавам с ОЦК-решет-кой, показывающим [52, 74—76] в области низких температур, с одной стороны, очень резкое повышение прочностных свойств (рис. 2.8), с другой — значительное снижение пластичности вплоть до полностью хрупкого разрушения. Такое явление вязко-хрупкого перехода имеет исключительно важное значение для практических целей, поскольку ограничивает использование при низких температурах многих конструкционных материалов с ОЦК-решеткой. [c.44]

Характеристики коррозионных свойств металлов и сплавов h и ё к предполагают их равномерную коррозию и в большинстве случаев представляет усредненную по поверхности величину скорости коррозии. При ярко выраженном характере локальной коррозии в примечании указывается вид коррозии. Следует отметить, что локальные виды коррозии наиболее опасны, так как при общей небольшой потере массы металла происходит сильное локальное разрушение конструкции, что приводит к преждевременному выходу оборудования из строя. Как отмечает академик Я- М. Колотыркин [3], по некоторым оценкам общая коррозия в химической промышленности составляет около 30%, а локальная—более 52%. Поэтому проверка коррозионного поведения конструкционных материалов в конкретных условиях эксплуатации всегда необходима, особенно если имеется опасность локальной коррозии. [c.5]

Явления упрочнения при холодном деформировании (наклеп), при введении примесных атомов [легирование) и формировании в сплавах обособленных включений (закалка, старение и т. д.) находят широкое практическое применение, позволяя улучшать физикомеханические свойства металлов и сплавов. Таким образом удалось за последние 50 лет повысить прочность конструкционных материалов примерно в 6—8 раз. [c.52]

Таким образом, благодаря своим физико-механическим и химическим свойствам уже в настоящее время синтетические материалы могут широко использоваться в машиностроении не только как заменители цветных металлов и сплавов, но и как самостоятельные конструкционные материалы. [c.63]

Большое внимание уделяется новым и специальным жаропрочным, инструментальным, коррозионностойким, высокопрочным сталям (их составу, свойствам и применению), конструкционным титановым и алюминиевым сплавам, легированным бронзам, тугоплавким металлам и сплавам, стеклу и стеклокерамике. [c.2]

Постоянное увеличение скоростных характеристик машин и оборудования, повышение надежности и долговечности их требует все более широкого применения в машиностроении новых высокопрочных материалов с повышенными физико-механическими свойствами (жаропрочных, твердых и коррозионноустойчивых металлов и сплавов). В качестве легирующих элементов для конструкционных сталей, помимо хрома и никеля, во все большей степени применяются труднообрабатываемые металлы — молибден, ванадий и т. д. [c.115]

В совреме Ной технике парялу с глеталлами широко применяются различные неметаллические материалы как в качестве заменителей дорогих и дефицитных металлов и сплавов, так и в качестве самостоятельных конструкционных 1 1атериалов, обладающих в ряде случаев более высокими показателями свойств, чем металлы и сплавы. [c.91]

Сопоставление перечисленных выше требований к конструкционным металлам и припоям со свойствами известных металлов и сплавов показывает, что в настоящее время практически отсутствуют материалы, которые бы полностью удовлетворяли столь противоречивым требованиям. В связи с этим окончательный выбор конструкционного материала и припоя должен оставаться за кон-структором-разработчиком и в основном зависеть от эксплуатационных требований, предъявляемых к конструкции, степени ее надежности и имеющихся технологических возможностей. [c.48]

Из перечисленных выше новых конструкционных металлов и сплавов наибольшее распространение в химическом машиностроении нащел титан. Титан обладает исключительно высокими прочностными показателями, жаростойкостью и жаропрочностью, малым удельным весом, высокой сопротивляемостью к эрозии и к усталостным напряжениям, отсутствием склонности к межкристаллитной коррозии, благоприятными технологическими свойствами и по своей коррозионной стойкости превосходит в ряде случаев высоколегированные кислотостойкие стали. Ниже приводятся основные физикомеханические свойства технически чистого титана марки ВТ1 (0,3% Fe 0,15% Si 0,05% С 0,15% Ог 0,015% Hj 0,04% N2 остальное Ti). Уд. вес 4,5 з/сж температура плавления 1725° С коэффициент линейного расширения (в интервале О—100° С) 8,2 10 теплопроводность 0,039кал см-сек-град, электропроводность по сравнению с электропроводностью меди, принятой за 100, 3,1 предел прочности 45—60 ке1мм предел текучести 25—50 кг/мм относительное удлинение — не менее 25%, относительное сужение не менее 50% твердость по Бринелю 160—200 модуль упругости 10 500—11 ООО кг/мм . [c.247]

При этом следует иметь в виду, что прочностные свойства всех металлов и сплавов, как правило, с возрастанием температуры понижаются, а с уменьшением — повышаются. Однако у углеродистых, конструкционных и легированных сталей с понижением температуры сильно снижается и ударная вязкость, что делает невозможным применение при низких температурах этих сталей нз-за их хрупкости. Ударная вязкость почти не снижается при низких температурах у высоколегированных гталей аустеннтного класса и цветных металлов и сплавов. [c.21]

Сварку взрывом используют при изготовлении заготовок для про ката биметалла, плакирования поверхностей конструкционных сталей металлами и сплавами с особыми физическими и химическммй свойствами, при сварке заготовок из разнородных материалов. Целесообразно сочетание сварки взрывом со штамповкой и ковкой [c.226]

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]

Графит — это единственный конструкционный неметаллический материал, обладающий высокой теплопроводностью при достаточно высокой инертности в большинстве агрессивных сред, термической стойкостью при резких перепадах температуры, низким омическим сопротивлением, а также хорошими механическими свойствами. Теплопроводность искусственного графита выше теплопроводности многих металлов и сплавов, в частности свинца и хромоникслсвых сталей, в 3—5 раз. По этой причине применение графита особенно эффективно для изготовления из него теплообмеиной аппаратуры, предназначенной для эксплуатации в условиях воздействия таких агрессивных сред, как серная кислота определенных концентраций, соляная и плавико- [c.449]

В учебном пособии изложены теоретические основы алектроматериаловедения, касающиеся изучения структуры и свойств металлов и сплавов, применяемых в авиационном приборостроении. Приведены материалы, устанавливающие зависимость физикохимических свойств электротехнических сплавов от их строения, а также сведения о методах формирования у сплавов специальных свойств. Значительное место в учебном пособии отведено изучению конкретных групп электротехнических сплавов — конструкционных, магнитных, проводниковых, с особыми тепловыми свойствами, полупроводников. [c.2]

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]

Создавать новые дешевые конструкционные материалы, которые способны заменить черные и цветные металлы, успешно помогает порошковая металлургия. Она позволяет на основе мeтaлJтачe киx порошков получить совершенно новые материалы — материалы века , прочностные характеристики которых даже превосходят характеристики стальных конструкционных материалов. Создание и внедреьше новых пластмасс (дешевые и легкие конструкционные материалы) позволяют заменить остродефицитные природные материалы, черные и цветные металлы и сплавы и существенно улучшить эксплуатационные свойства, качество и долговечность машин. При разработке новой техники и технологии необходимо более полно использовать возможность материалов с заранее заданными свойствами, особенно прогрессивных конструкционных, в том числе синтетических, чистых, сверхчистых и других, обеспечиваюших высокий экономический эффект в машиностроении. [c.5]

Развитие основных отраслей современного машиностроения в значительной мере определяется созданием новых конструкционных материалов, повышением свойств металлов и сплавов, а также усовершенствованием процессов их производства и упрочнения. Это в свою очередь требует глубокого изучения строения и свойств металлических материалов, как применяюш,ихся в машиностроении в настояш ее время, так и перспективных для промышленного использования. [c.5]

Физические методы исследования, включая тепловую микроскопию, полюгают раскрыть реальный смысл указанных структурных параметров и уточнить кинетические уравнения, описывающие их изменение. Кроме того, тепловая микроскопия наряду с микроструктурным изучением процессов пластической деформации и разрушения конструкционных металлических и других материалов в условиях высокотемпературного нагрева или охлаждения до криогенных температур вносит большой вклад в разработку физических основ термической и других видов упрочняющей обработки металлов и сплавов. Вполне понятно, что для осуществления таких изысканий экспериментатор должен обладать достаточным арсеналом методов и средств непосредственного изучения строения и свойств металлических материалов в условиях высокотемпературного нагрева или глубокого охлаждения. [c.6]

Во втором издании (первое - в 1986 г.) рассмотрены основные положения теории коррозии металлов и сплавов. Проанализировано влияние условий эксплуатации на коррозию конструкционных сплавов. Изложены принципы создания металлических сплавов повышенной стойкости. Приведены свойства важнейших конструкционых материалов, в том числе данные по жаропрочным и жаростойким конструкционным сплавам. Указаны способы повышения коррозионной стойкости поверхностное легирование, создание металлокерамических сплавов, получение сплавов в аморфном состоянии, современные методы борьбы с газовой коррозией. [c.160]

На основе поверочных расчетов определяется допустимость принятых конструктивных форм, технологии изготовления и режимов эксплуатации если нормативные требования поверочного расчета не удовлетворяются, то производится изменение принятых решений. Для реализации расчетов по указанным выше предельным состояниям в ведущих научно-исследовательских и конструкторских центрах был осуществлен комплекс работ по изучению сопротивления деформациям и разрушению реакторных конструкционных материалов. При этом для вновь разрабатываемых к применению в реакторах металлов и сплавов (низколегированные тепло-и радиационно-стойкие стали, высоколегированные аустенитные стали для тепловьщеляющих элементов и антикоррозионных наплавок, шпилечные высокопрочные стали) исследовались стандартные характеристики механических свойств, входящие в расчеты прочности по уравнениям (2.3), -пределы текучести Оо,2, прочности, длительной прочности о , и ползучести a f Наряду с этими характе мстиками по данным стандартных испытаний определялись характеристики пластичности (относительное удлинение 5 и сужение ударная вязкость а , предел выносливости i, твердость, модуль упругости Е , коэффициент Пуассона д, а также коэффициент линейного расширения а. [c.38]

Это процесс постепенного накопления повреждений материала под воздействием переменных напряжений и коррозионно-активных сред, приводящий к изменению свойств, образованию коррозионно-усталостных трещин, их развитию и разрушению изделия. Этому виду разрушения в определенных условиях могут быть подвержены все конструкционные материалы на основе железа, алюминия, титана, меди и других металлов. Опасность коррозионно-усталостного разрушения заключается в том, что оно протекает практически в любых коррозионных средах, включая такие относительно слабые среды, как влажный воздух и газы, спирты, влажные машинные масла, не говоря уже о водных растворах солей и кислот, в которых происходит резкое, иногда катастрофическое снижение предела выносливости металлов. Поэтому коррозионная усталость металлов и сплавов наблюдается во всех отраслях техники, но наиболее она распространена в химической, энергетической, нефтегазодобывающей, горнорудной промышленности, в транспортной технике. Коррозионно-усталостному разрушению подвергаются стальные канаты, элементы бурильной колонны, лопатки компрессоров и турбин, трубопроводы, гребные винты и валы, корпуса кораблей, обшивки самолетов, детали насосов, рессоры, пружины, крепежные элементы, металлические инженерные сооружения и пр. Потеря гребного винта современным крупнотоннажным судном в открытом океане приносиГ убытки, исчисляемые миллионами рублей. [c.11]

Рис. 1. Образцы биметаллических материалов 1 — низколегированная корпусная сталь, плакированная нержавеющей аустенит-иой сталью 2 — низколегированная сталь с введешиамв нее трещиноостановителем из вязкого сплава специального состава 3 — сварное соединение конструкционной стали, плакированное нержавеющей аустенитной сталью 4 — многослойный материал из высокопрочного алюминиевого сплава с наружными плакирующими слоями и внутренними прослойками из технически чистого алюминия 5—8 — различные сочетания металлов и сплавов, при которых достигается высокий комплекс свойств жаропрочность, повышенные теплопроводность и износостойкость, малая плотность, высокая демпфирующая способность

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...