संरचनात्मक सामग्री के भौतिक गुण। टेस्ट: संरचनात्मक सामग्री के गुण

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अनुशासन: सामग्री विज्ञान

निर्माण सामग्री

1. भौतिक गुणों के मुख्य संकेतक

धातुओं के सभी गुणों को चार समूहों में बांटा गया है: भौतिक, रासायनिक, तकनीकी और यांत्रिक।

भौतिक गुण - रंग, घनत्व, गलनांक, क्रिस्टल जाली का प्रकार, बहुरूपता (एलोट्रॉपी), विद्युत और तापीय चालकता, चुंबकत्व।

धातुओं के रासायनिक गुण - ऑक्सीडिज़ेबिलिटी, घुलनशीलता, संक्षारण प्रतिरोध आदि।

तकनीकी गुण धातु की कार्यशीलता की विशेषता रखते हैं: वेल्डेबिलिटी, स्टैम्पिंग, तरलता, संकोचन, मशीनेबिलिटी, आदि।

लेकिन वर्कपीस की सामग्री चुनते समय, तथाकथित परिचालन गुण, जिसमें मुख्य रूप से पहनने के प्रतिरोध शामिल हैं, का उपयोग किया जा सकता है। यह विशेषता सीधे सामग्री की ऐसी यांत्रिक संपत्ति पर कठोरता के रूप में निर्भर करती है। सामग्री की कठोरता जितनी अधिक होगी, भाग के पहनने का प्रतिरोध उतना ही अधिक होगा।

ज्ञान यांत्रिक विशेषताएंआपको सामग्री का ग्रेड चुनने की अनुमति देता है जो सर्वोत्तम कीमत पर उत्पाद की अधिकतम विश्वसनीयता (या प्रदर्शन) प्रदान करेगा।

1.1 धातुओं के यांत्रिक गुण

लोड के तहत धातु का व्यवहार उसके यांत्रिक गुणों (ताकत, लचीलापन, कठोरता, लोच, क्रूरता) द्वारा निर्धारित किया जाता है।

धातुओं के यांत्रिक गुणों का ज्ञान आवश्यक है सही पसंदसामग्री ग्रेड।

शक्ति - बाहरी ताकतों के प्रभाव में प्लास्टिक विरूपण और विनाश का विरोध करने के लिए धातु की संपत्ति। स्थिर लोडिंग की विधि के आधार पर, तन्यता, संपीड़न और झुकने की ताकत होती है।

प्लास्टिसिटी - बाहरी ताकतों के प्रभाव में ढहने के बिना किसी धातु का प्लास्टिक रूप से विकृत होना। यह धातु के महत्वपूर्ण यांत्रिक गुणों में से एक है, जो उच्च शक्ति के साथ मिलकर इसे मुख्य संरचनात्मक सामग्री बनाता है।

कठोरता एक धातु का वह गुण है जो किसी अन्य कठोर पिंड को उसमें घुसने से रोकता है।

लोच - भार हटाने के बाद किसी सामग्री की अपने आकार में लौटने की क्षमता।

प्रभाव शक्ति गतिशील शक्ति की एक विशेषता है।

थकान शक्ति - चर भार के तहत लोचदार और प्लास्टिक विकृतियों का विरोध करने के लिए धातु की क्षमता।

1.2 भौतिक गुणों के प्रमुख संकेतक

सामग्री की विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए परीक्षण किए जाते हैं।

तनन परीक्षण।

परीक्षण के लिए, विशेष बेलनाकार या सपाट नमूनों का उपयोग किया जाता है। गणना की गई नमूना लंबाई व्यास से दस या पांच गुना है। नमूना परीक्षण मशीन में तय किया गया है और लोड किया गया है। परीक्षण के परिणाम तन्य आरेख में परिलक्षित होते हैं।

नमनीय धातुओं के तन्य आरेख (चित्र 1, ए) पर, तीन खंडों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

ओए - आयताकार, लोचदार विरूपण के अनुरूप;

एबी - वक्रीय, बढ़ते भार के साथ लोचदार-प्लास्टिक विरूपण के अनुरूप;

बीसी - लोड कम होने पर इलास्टोप्लास्टिक विरूपण के अनुरूप।

चित्र 1. - नमनीय धातुओं का तनन आरेख:

ए - उपज मंच के साथ;

बी - उपज बिंदु के बिना।

बिंदु C पर, नमूना टूट जाता है और दो भागों में विभाजित हो जाता है।

विरूपण की शुरुआत (बिंदु ओ) से बिंदु ए तक, नमूना लागू भार के अनुपात में विकृत होता है। धारा OA एक सीधी रेखा है। अधिकतम तनाव, आनुपातिकता की सीमा से अधिक नहीं, व्यावहारिक रूप से केवल लोचदार विरूपण का कारण बनता है, इसलिए इसे अक्सर धातु की लोचदार सीमा कहा जाता है।

तन्य धातुओं का परीक्षण करते समय, तन्यता वक्र पर एक उपज पठार AA बनता है।

इस मामले में, इस साइट से संबंधित तनाव को भौतिक उपज शक्ति कहा जाता है। भौतिक उपज शक्ति सबसे कम तनाव है जिस पर भार में ध्यान देने योग्य परिवर्तन के बिना धातु विकृत (प्रवाहित) होती है।

तनाव जो नमूने की प्रारंभिक लंबाई के 0.2% के बराबर स्थायी विरूपण का कारण बनता है, उसे सशर्त उपज शक्ति (y0.2) कहा जाता है। प्लॉट एबी मेल खाता है और आगे बढ़ाने केनमूना धातु की संपूर्ण मात्रा में लोड और अधिक महत्वपूर्ण प्लास्टिक विरूपण। नमूने के विनाश से पहले सबसे बड़े भार (बिंदु बी) के अनुरूप तनाव को तन्य शक्ति या तन्य शक्ति यूवी कहा जाता है। यह स्थिर शक्ति की एक विशेषता है:

Рmax - नमूने के विनाश से पहले का सबसे बड़ा भार (तनाव), एन;

F0 - नमूने का प्रारंभिक पार-अनुभागीय क्षेत्र, मिमी। वर्ग।

1.3 पत्र पदनामऔर लोचदार सीमा, उपज शक्ति, शक्ति की माप की इकाइयाँ

इलास्टिक लिमिट:

पदनाम - वाई;

नम्य होने की क्षमता:

पदनाम - टी;

माप की इकाई - N/mm² (MPa)।

तन्य शक्ति: माप की इकाई - N/mm² (MPa)।

कुछ मामलों में, 0.05 की लोचदार सीमा पदनाम हो सकता है। यह इस तथ्य के कारण है कि लोचदार सीमा, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, अधिकतम तनाव मूल्य है, जिस पर कोई अवशिष्ट विकृति नहीं होती है, अर्थात केवल लोचदार विकृति होती है।

व्यवहार में, यह तनाव मान लेने के लिए प्रथागत है, जिस पर अवशिष्ट विकृति 0.05% से अधिक नहीं होती है, इसलिए सूचकांक 0.05 है। माप की इकाई पास्कल [पा] है।

2. लौह-सीमेंटाइट प्रणाली के राज्य

2.1 लौह-सीमेंटाइट मिश्र धातुओं का एक राज्य आरेख बनाएं

लौह-कार्बन मिश्र धातुओं के घटक लोहा, कार्बन और सीमेंटाइट हैं। सीमेंटाइट (Fe3C) कार्बन (आयरन कार्बाइड) के साथ लोहे का एक रासायनिक यौगिक है, जिसमें 6.67% कार्बन होता है।

चित्र 2. - लौह - सीमेंटाइट प्रणाली की स्थिति का आरेख:

1147 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर प्वाइंट सी यूटेक्टिक परिवर्तन की शुरुआत है।

इस आरेख में, सबसे महत्वपूर्ण पंक्तियां हैं:

एबी - डी के लिए लिक्विडस लाइन - ठोस समाधान;

सीडी - सीमेंटाइट (प्राथमिक) के लिए लिक्विडस लाइन;

ईसीएफ - यूटेक्टिक ट्रांसफॉर्मेशन लाइन:

एलसी > (जी ई + Fe3C)

आरएसके - यूटेक्टॉइड परिवर्तन की रेखा:

आरएस> (बीपी + Fe3C)

2.2 सामग्रियों का संरचनात्मक परिवर्तन

फाउंड्री उत्पादन के लिए कच्चा लोहा सबसे महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग सामग्री है। एक संरचनात्मक सामग्री के रूप में, यह जटिल आकार की वर्कपीस और उनकी कम लागत प्राप्त करने की संभावना प्रदान करता है।

कच्चा लोहा कार्बन के साथ लोहे का मिश्र धातु है, जबकि कार्बन की मात्रा 2.14% से 6.67% तक है। सफेद कच्चा लोहा भेद करें, जिसमें सभी कार्बन सीमेंटाइट के रूप में रासायनिक रूप से बंधे हुए हैं। यह कच्चा लोहा कठोर, भंगुर होता है और इसका सीमित उपयोग होता है। कच्चा लोहा, जिसमें कार्बन बड़े पैमाने पर या पूरी तरह से ग्रेफाइट के रूप में मुक्त अवस्था में होता है, ग्रे कहलाता है।

कच्चा लोहा यूटेक्टिक बिंदु C के संबंध में विभाजित है:

हाइपोयूटेक्टिक, (2.14 से 4.3% तक कार्बन);

यूटेक्टिक (4.3%);

हाइपर्यूटेक्टिक (4.3 से 6.67% तक कार्बन युक्त)।

4.3% कार्बन सामग्री के साथ सफेद कच्चा लोहा के धीमे शीतलन के साथ, जैसा कि चित्र 2 से देखा जा सकता है, निम्नलिखित होता है:

1147 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक, मिश्र धातु तरल अवस्था में है;

बिंदु C पर, तरल चरण (Lc) प्राथमिक क्रिस्टलीकरण शुरू करता है, मिश्र धातु एक गलनक्रांतिक परिवर्तन से गुजरती है:

संरचना में, यह ऑस्टेनाइट और सीमेंटाइट का एक यांत्रिक मिश्रण है। ऑस्टेनाइट (जी) जी-आयरन में कार्बन के समावेश का एक ठोस समाधान है (जिसका नाम अंग्रेजी वैज्ञानिक आर. ऑस्टेन के नाम पर रखा गया है)।

कार्बन एक फलक-केंद्रित घनीय सेल के केंद्र में एक स्थान रखता है। जी-आयरन में कार्बन की सीमित घुलनशीलता 1147 डिग्री सेल्सियस (बिंदु ई) के तापमान पर 2.14% है। ऑस्टेनाइट की कठोरता 200…250 एचबी है, तन्य है (सापेक्ष बढ़ाव 40…50%) है, और पैरामैग्नेटिक है। परिणामी यूटेक्टिक मिश्रण (geFe3C) की एक विशिष्ट संरचना होती है और इसे लेडेबुराइट (जर्मन वैज्ञानिक लेडेबोर के बाद) कहा जाता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस राज्य में सीमेंटाइट प्राथमिक है। ECF लाइन पर यूटेक्टिक व्हाइट कास्ट आयरन (4.3% C) तुरंत लेडबुराइट के गठन के साथ क्रिस्टलीकृत हो जाता है। मिश्रधातु के और अधिक ठंडा होने पर, द्वितीयक सीमेंटाइट ऑस्टेनाइट से अवक्षेपित होता है, और PSK लाइन पर एक पर्लाइट परिवर्तन होता है:

कमरे के तापमान पर, चरण घटक फेराइट (लोहे में कार्बन निगमन का एक ठोस समाधान) और सीमेंटाइट हैं, और संरचनात्मक घटकों को लेडेबुराइट, द्वितीयक सीमेंटाइट और पर्लाइट में परिवर्तित किया जाता है। श्वेत यूटेक्टिक कच्चा लोहा की संरचना को अंजीर में दिखाया गया है। 3.

चित्रा 3. - सफेद ईयूटेक्टिक कास्ट आयरन का माइक्रोस्ट्रक्चर:

2.3 किसी दिए गए ढलवां लोहे के एलोट्रोपिक रूपांतरण के आरंभ और अंत का तापमान निर्धारित करें

अलॉट्रोपिक परिवर्तन कच्चा लोहा की क्षमता है, जो एक निश्चित तापमान पर इसकी संरचना को बदलने के लिए एक ठोस अवस्था में है। इन परिवर्तनों का सार इस तथ्य में निहित है कि मिश्र धातु एक निश्चित तापमान पर एक प्रकार के क्रिस्टल जाली से दूसरे में परमाणुओं की पुनर्व्यवस्था से गुजरती है। जैसा कि ऊपर बताया गया है, यूटेक्टिक कच्चा लोहा के लिए, 727 डिग्री सेल्सियस से 1147 डिग्री सेल्सियस के तापमान से गर्म होने पर एलोट्रोपिक परिवर्तन होते हैं।

1147 डिग्री सेल्सियस के तापमान से ऊपर, कच्चा लोहा पहले से ही तरल अवस्था में होता है।

3. हॉट स्टैम्प्ड कार कनेक्टिंग रॉड बनाने के लिए एलॉय ग्रेड का सुझाव दें

सामग्री चुनते समय, विचार करें:

1) किसी दिए गए हिस्से और उसके संचालन की स्थिति के लिए सामग्री की उपयुक्तता;

2) सामग्री के तकनीकी गुण, स्थिरता;

3) आर्थिक आवश्यकताएं - सामग्री की लागत।

मुद्रांकन रिक्त स्थान प्राप्त करने का सबसे किफायती तरीका है। मुद्रांकन गर्म और ठंडा हो सकता है, गर्म सामग्री के साथ गर्म किया जाता है। वॉल्यूमेट्रिक हॉट फोर्जिंग फोर्जिंग प्राप्त करने की एक प्रक्रिया है, जिसमें डाई के गठन की गुहा, जिसे धारा कहा जाता है, को जबरन मूल बिलेट की धातु से भर दिया जाता है और दिए गए कॉन्फ़िगरेशन के अनुसार पुनर्वितरित किया जाता है।

एक कनेक्टिंग रॉड एक क्रैंक तंत्र का एक हिस्सा है, जो एक तरफ पिस्टन या स्लाइडर से और दूसरी तरफ एक घूर्णन क्रैंक या क्रैंकशाफ्ट से जुड़ा होता है।

चित्रा 4. - ऑटोमोबाइल कनेक्टिंग रॉड:

ऑटोमोबाइल इंजनों के लिए कनेक्टिंग रॉड्स को उच्च गुणवत्ता वाले मध्यम-कार्बन स्टील स्टील 40 (कार्बन लगभग 0.4%) और स्टील 45 (सी सामग्री 0.45%) से गर्म मुद्रांकन द्वारा बनाने की सिफारिश की जाती है। इसी समय, सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला स्टील ग्रेड उच्च गुणवत्ता वाला मैंगनीज स्ट्रक्चरल स्टील 45G2 है। विशेष रूप से लोड किए गए इंजनों के लिए, मिश्र धातु इस्पात सबसे स्वीकार्य है: 40XN (क्रोमियम-निकल) और ZOHMA स्टील (क्रोमियम-मोलिब्डेनम, अक्षर A का अर्थ उच्च-गुणवत्ता है)। प्रस्तावित स्टील ग्रेड हॉट स्टैम्पिंग के लिए उनकी भौतिक और यांत्रिक विशेषताओं के संदर्भ में एक कनेक्टिंग रॉड के निर्माण के लिए सबसे उपयुक्त हैं, क्योंकि विरूपण के बाद उनके पास एक समान सामग्री संरचना होगी।

4. पीतल। सादा पीतल, मिश्र धातु पीतल। मैकेनिकल इंजीनियरिंग में सबसे ज्यादा इस्तेमाल होने वाले पीतल का वर्गीकरण

4.1 पीतल

पीतल (जर्मन लैटुन से) एक तांबा आधारित मिश्र धातु है जिसमें मुख्य योजक जस्ता (50% तक) है। कभी-कभी टिन, निकल, सीसा, मैंगनीज, लोहा और अन्य तत्वों के साथ। पीतल अलौह मिश्र धातुओं को संदर्भित करता है, विशेष रूप से, तांबा मिश्र धातु। ऐसा माना जाता है कि पीतल तांबे और जस्ता का मिश्र धातु है। पीतल के मुख्य सकारात्मक गुण उनके संक्षारण प्रतिरोध, प्रसंस्करण में आसानी, लचीलापन और अपेक्षाकृत सस्ती लागत हैं।

भौतिक गुण:

घनत्व - 8300-8700 किग्रा / वर्ग मीटर;

20 डिग्री सेल्सियस - 0.377 केजे/किग्रा पर विशिष्ट ताप क्षमता;

विशिष्ट विद्युतीय प्रतिरोध- (0.07-0.08) -10-6 ओम-एम;

संरचना के आधार पर पीतल का गलनांक 880-950 ° C तक पहुँच जाता है। जस्ता सामग्री में वृद्धि के साथ, गलनांक कम हो जाता है;

पीतल को काफी अच्छी तरह से वेल्डेड किया जाता है (हालांकि, फ्यूजन वेल्डिंग द्वारा पीतल को वेल्ड करना असंभव है - यह संभव है, उदाहरण के लिए, संपर्क वेल्डिंग द्वारा) और लुढ़का;

यदि पीतल की सतह को वार्निश नहीं किया जाता है, तो यह हवा में काला हो जाता है, लेकिन थोक में पीतल तांबे की तुलना में बेहतर वातावरण की क्रिया का प्रतिरोध करता है;

बिस्मथ और लेड का पीतल पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है, क्योंकि वे गर्म होने पर ख़राब होने की क्षमता को कम कर देते हैं। हालांकि, सीसा मिश्रधातु का उपयोग फ्री-फ्लोइंग चिप्स प्राप्त करने के लिए किया जाता है, जो मशीनिंग के दौरान उन्हें हटाने की सुविधा प्रदान करता है।

4.2 सादा पीतल, मिश्रित पीतल

पीतल को "तांबा - जस्ता" प्रणाली के सरल - मिश्र धातुओं में विभाजित किया गया है - और जटिल, जिसमें अन्य तत्व (निकल, टिन, एल्यूमीनियम, आदि) शामिल हैं। उपकरण बनाने, सामान्य और रासायनिक इंजीनियरिंग में पीतल का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उनकी ताकत तांबे की तुलना में अधिक है, और वे सस्ते हैं।

सादे पीतल को "L" अक्षर से चिह्नित किया जाता है, जिसके बाद संख्या तांबे का औसत प्रतिशत दर्शाती है। उदाहरण के लिए, पीतल L96, L70 एकल चरण हैं, और पीतल L60 दो चरण हैं।

मिश्रित पीतल को जटिल या विशेष कहा जाता है। उनके ब्रांड में अक्षर के बाद "L" लिखा होता है प्रारंभिकतत्व का नाम और संख्या - उसका प्रतिशत।

फाउंड्री ब्रास के अंकन में, मिश्र धातु घटकों का औसत प्रतिशत उसके नाम को दर्शाने वाले पत्र के तुरंत बाद रखा जाता है। उदाहरण के लिए, LTS14K3S3 पीतल है जिसमें 14% जस्ता, 3% सिलिकॉन, 3% सीसा और बाकी तांबा होता है।

4.3 मैकेनिकल इंजीनियरिंग में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले पीतल का वर्गीकरण

जैसा ऊपर बताया गया है, तकनीकी गुणों के अनुसार, पीतल को विकृत और फाउंड्री, सरल और जटिल में विभाजित किया जा सकता है।

मिश्र धातु पीतल, बदले में, में विभाजित किया जा सकता है:

दो घटक मिश्र;

और बहु-घटक पीतल मिश्र।

चूंकि पीतल जस्ता सामग्री में भिन्न होता है, यह अंतर करने के लिए भी प्रथागत है: एलोट्रोपिक मैकेनिकल मिश्र धातु

लाल;

और पीला पीतल।

39% तक जस्ता सांद्रता पर, पीतल एकल-चरण होते हैं, उनकी संरचना तांबे में जस्ता के ठोस समाधान के क्रिस्टल होते हैं। उच्च जस्ता सामग्री के साथ, पीतल दो-चरण होते हैं। जस्ता सामग्री में 45% तक की वृद्धि के साथ पीतल की ताकत बढ़ जाती है, और फिर कठोर और भंगुर चरण के प्रभाव में तेजी से गिरती है। ऐसी मिश्र धातुओं का उपयोग नहीं किया जाता है। 10% तक जस्ता सामग्री वाले पीतल को टोम्पक कहा जाता है, और 15-20% तक - सेमी-टोम्पक।

पीतल की आपूर्ति सिल्लियों के रूप में की जाती है यदि यह फाउंड्री पीतल है और यदि पीतल गढ़ा जाता है तो पट्टियों, प्लेटों, तारों, पाइपों, चादरों और छड़ों के रूप में।

भंडारण के लिए इच्छित कंटेनरों के निर्माण में पीतल की चादरों का उपयोग किया जाता है रासायनिक पदार्थ, मुद्रांकित भागों, साथ ही साथ धातु के बर्तनों के उत्पादन में। कोल्ड प्रोफाइलिंग के कार्यान्वयन में पीतल की चादरें व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं।

पीले पीतल का उपयोग अक्सर नलसाजी जुड़नार में, विभिन्न भागों और नल के निर्माण में किया जाता है।

तार से जाली बनाई जाती है। विभिन्न प्रकार के झंझरी के निर्माण में पीतल की जाली का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, सजावटी वाले, तरल हीटिंग रेडिएटर्स के लिए।

सीसा पीतल का उपयोग मोटर वाहन और घड़ी उद्योगों में किया जाता है। पीतल का उपयोग उपकरण बनाने, ताप इंजीनियरिंग और कई अन्य उद्योगों में भी किया जाता है।

साहित्य

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निर्माण सामग्री

सामग्री जिसमें से संरचनाओं (मशीनों और संरचनाओं) के कुछ हिस्सों को बनाया जाता है जो एक बिजली भार का अनुभव करते हैं। सीएम के परिभाषित पैरामीटर यांत्रिक गुण हैं, जो उन्हें अन्य तकनीकी सामग्रियों (ऑप्टिकल, इन्सुलेटिंग, स्नेहन, पेंटवर्क, सजावटी, अपघर्षक, आदि) से अलग करता है। यांत्रिक सामग्रियों की गुणवत्ता के लिए मुख्य मानदंडों में बाहरी भार के प्रतिरोध के पैरामीटर शामिल हैं: ताकत, चिपचिपाहट, विश्वसनीयता, सेवा जीवन इत्यादि। इसके विकास में लंबी अवधि के लिए, मानव समाज ने अपनी जरूरतों के लिए उपयोग किया (श्रम और शिकार के उपकरण, बर्तन, गहने, आदि) सामग्री की एक सीमित सीमा: लकड़ी, पत्थर, पौधे और पशु फाइबर, पकी हुई मिट्टी, कांच, कांस्य, लोहा। 18वीं शताब्दी की औद्योगिक क्रांति। और प्रौद्योगिकी का और विकास, विशेष रूप से भाप इंजनों का निर्माण और 19वीं शताब्दी के अंत में उपस्थिति। आंतरिक दहन इंजन, विद्युत मशीनें और ऑटोमोबाइल, उनके भागों की सामग्री के लिए जटिल और विभेदित आवश्यकताएं, जो जटिल वैकल्पिक भार के तहत काम करना शुरू करती हैं, बढ़ा हुआ तापमानलौह-आधारित धातु मिश्र धातु (कच्चा लोहा और स्टील्स (स्टील देखें)) K. m का आधार बन गया। , तांबा (कांस्य (कांस्य देखें) और पीतल (पीतल देखें)) , सीसा और टिन।

विमान के डिजाइन में, जब मिश्रित सामग्री के लिए उच्च विशिष्ट शक्ति मुख्य आवश्यकता बन गई, तो लकड़ी आधारित प्लास्टिक (प्लाईवुड), लो-मिश्र धातु स्टील्स, और एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाने लगा। विमानन प्रौद्योगिकी के और विकास के लिए उच्च तापमान पर दीर्घकालिक संचालन के लिए उपयुक्त निकल और कोबाल्ट, स्टील्स, टाइटेनियम, एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम मिश्र धातुओं पर आधारित नए गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातुओं के निर्माण की आवश्यकता थी। विकास के प्रत्येक चरण में प्रौद्योगिकी के सुधार ने संपीड़ित सामग्री (तापमान स्थिरता, पहनने के प्रतिरोध, विद्युत चालकता, आदि) पर नई, कभी अधिक जटिल मांगों को लगाया। उदाहरण के लिए, जहाज निर्माण के लिए अच्छी वेल्डेबिलिटी और उच्च संक्षारण प्रतिरोध वाले स्टील्स और मिश्र धातुओं की आवश्यकता होती है, और केमिकल इंजीनियरिंग को उच्च और दीर्घकालिक स्थायित्व की आवश्यकता होती है। आक्रामक वातावरण. विकास परमाणु ऊर्जायह ब्रह्मांडीय सामग्रियों के उपयोग से जुड़ा है, जिसमें न केवल विभिन्न शीतलकों में पर्याप्त शक्ति और उच्च संक्षारण प्रतिरोध है, बल्कि एक नई आवश्यकता को भी पूरा करता है - एक छोटा न्यूट्रॉन कैप्चर क्रॉस सेक्शन।

समग्र सामग्रियों को उप-विभाजित किया जाता है: सामग्री की प्रकृति के अनुसार - धातु, गैर-धातु और मिश्रित सामग्री में , उन और अन्य सामग्रियों के सकारात्मक गुणों का संयोजन; तकनीकी डिजाइन के अनुसार - विकृत (लुढ़के हुए उत्पाद, फोर्जिंग, स्टांपिंग, एक्सट्रूडेड प्रोफाइल, आदि), कास्ट, सिन्टर्ड, मोल्डेड, ग्लू, वेल्डेड (पिघलने, विस्फोट, प्रसार बंधन, आदि द्वारा); काम करने की स्थिति के अनुसार - कम तापमान पर काम करने वालों के लिए, गर्मी प्रतिरोधी, संक्षारण-, स्केल-, पहनने-, ईंधन-, तेल प्रतिरोधी, आदि; शक्ति मानदंड के अनुसार - प्लास्टिसिटी के एक बड़े मार्जिन के साथ कम और मध्यम शक्ति की सामग्री के लिए, प्लास्टिसिटी के मध्यम मार्जिन के साथ उच्च शक्ति वाली सामग्री।

K. m। के अलग-अलग वर्ग, बदले में, कई समूहों में विभाजित होते हैं। उदाहरण के लिए, धातु मिश्र धातुओं को प्रतिष्ठित किया जाता है: मिश्र धातु प्रणालियों के अनुसार - एल्यूमीनियम, मैग्नीशियम, टाइटेनियम, तांबा, निकल, मोलिब्डेनम, नाइओबियम, बेरिलियम, टंगस्टन, लौह-आधारित, आदि; सख्त होने के प्रकार से - कठोर, बेहतर, उम्र बढ़ने, पुख्ता, साइनाइडयुक्त, नाइट्राइड, आदि; संरचनात्मक संरचना द्वारा - ऑस्टेनिटिक और फेरिटिक स्टील्स, पीतल, आदि।

गैर-धातु सामग्री को उनके आइसोमेरिक संरचना, तकनीकी डिजाइन (दबाए गए, बुने हुए, घाव, ढाला, आदि) के अनुसार, भराव के प्रकार (मजबूत करने वाले तत्व) के अनुसार, और उनके प्लेसमेंट और अभिविन्यास की प्रकृति के अनुसार उप-विभाजित किया जाता है। कुछ सामग्री, जैसे स्टील और एल्यूमीनियम मिश्र धातु, निर्माण सामग्री के रूप में उपयोग की जाती हैं और, इसके विपरीत, कुछ मामलों में निर्माण सामग्री, जैसे कि प्रबलित कंक्रीट। , इंजीनियरिंग संरचनाओं में उपयोग किया जाता है।

समग्र सामग्री के तकनीकी और आर्थिक मापदंडों में शामिल हैं: तकनीकी पैरामीटर - दबाव, काटने, कास्टिंग गुण (तरलता, कास्टिंग के दौरान गर्म दरारें बनाने की प्रवृत्ति), वेल्डेबिलिटी, सोल्डरेबिलिटी, इलाज दर और बहुलक सामग्री की तरलता सामान्य और ऊंचा होने पर धातुओं की कार्यशीलता तापमान, आदि।; आर्थिक दक्षता के संकेतक (लागत, श्रम तीव्रता, कमी, धातु उपयोग दर, आदि)।

उद्योग द्वारा उत्पादित अधिकांश स्टील ग्रेड धातु K. m के हैं। अपवाद स्टील्स हैं जो लोड-बेयरिंग स्ट्रक्चरल तत्वों में उपयोग नहीं किए जाते हैं: टूल स्टील्स (टूल स्टील देखें) , ताप तत्वों के लिए, भराव तार के लिए (वेल्डिंग करते समय) और कुछ अन्य विशेष भौतिक और तकनीकी गुणों के साथ। स्टील प्रौद्योगिकी द्वारा उपयोग की जाने वाली यांत्रिक सामग्रियों का बड़ा हिस्सा बनाती है। उनके पास ताकत की एक विस्तृत श्रृंखला है - 200 से 3000 तक एमएन/एम 2(20-300 किग्रा/मिमी 2), स्टील्स की प्लास्टिसिटी पहुंचती है 80%, चिपचिपाहट - 3 एमजे / एम 2।स्ट्रक्चरल (स्टेनलेस सहित) स्टील्स को कन्वर्टर्स, ओपन-हेर्थ और इलेक्ट्रिक भट्टियों में पिघलाया जाता है। अतिरिक्त शोधन के लिए, एक लेडल में आर्गन पर्जिंग और सिंथेटिक स्लैग उपचार का उपयोग किया जाता है। जिम्मेदार स्टील्स, जिन्हें उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है, वे वैक्यूम-आर्क, वैक्यूम-इंडक्शन और इलेक्ट्रोस्लैग रीमेल्टिंग, डिगैसिंग और विशेष मामलों में - क्रिस्टलीकरण में सुधार (निरंतर या अर्ध-निरंतर कास्टिंग प्लांट में) पिघल से ड्राइंग द्वारा निर्मित होते हैं।

फ्रेम, क्रैंकशाफ्ट, गियर, आंतरिक दहन इंजन के सिलेंडरों के निर्माण के लिए मैकेनिकल इंजीनियरिंग में कास्ट आयरन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, ऑक्सीकरण वातावरण में 1200 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर काम करने वाले हिस्से आदि। मिश्र धातु, रेंज के आधार पर कच्चा लोहा की ताकत 110 से एमएन/एम 2(चुगल) 1350 तक एमएन/एम 2(मिश्रित मैग्नीशियम कच्चा लोहा)।