Fysiska egenskaper hos konstruktionsmaterial. Test: egenskaper hos konstruktionsmaterial

Skicka ditt goda arbete i kunskapsbasen är enkelt. Använd formuläret nedan

Bra jobbat till webbplatsen">

Den är baserad på typen av koppling mellan kedjorna som bildar tre grupper. Elastomerer eller tandkött: har egenskaper som ligger mellan de två föregående. Termostatable: Kallas hartser och hålls samman av kovalenta krafter. . Termoaktorer används flitigt och deras fördelar är deras kemiska beständighet, termiska stabilitet och större krypmotstånd. Dess nackdelar är låg risk för deformation, låg slaghållfasthet. Även om i de flesta fall termoplaster används, används vid tillverkning av förpackningar, flaskor etc.

Studenter, doktorander, unga forskare som använder kunskapsbasen i sina studier och arbete kommer att vara er mycket tacksamma.

Postat på http://www.allbest.ru/

Republikansk korrespondens Motor Transport College

disciplin: Materialvetenskap

Byggmaterial

1. Huvudindikatorer för materialegenskaper

Alla egenskaper hos metaller är indelade i fyra grupper: fysikaliska, kemiska, tekniska och mekaniska.

Viktiga termoplastiska polymerer är. Polyeten: Det finns två typer av låg och hög densitet beroende på deras kedjeförgrening. De kan tillsättas med olika tillsatser för att förbättra vissa egenskaper. Den har låg densitet, även om detta beror på dess struktur eftersom den inte är symmetrisk. Används för att tillverka behållare, slangar etc. polyvinylklorid Polymetylmetakrylat Polytetrafluoreten: Teflon. Polypropen: tillsammans med de första är de viktigaste. . Termoplasttillverkningsprocess.

De vanligaste är formsprutning och formblåsning, extrudering och kalandrering. Kalandrering består av att bearbeta plattor med en viss grad av viskositet för att forma dem med hjälp av rullar genom vilka den passerar. De är styva, stela, interagerar inte och har liten slagtålighet. Detta är ett något deformerbart material. De har egenskapen att vara icke-återvinningsbara eftersom de karbonaterar när de värms upp, så de kan inte återvinnas.

Fysikaliska egenskaper - färg, densitet, smältpunkt, typ av kristallgitter, polymorfism (allotropi), elektrisk och termisk ledningsförmåga, magnetism.

Kemiska egenskaper hos metaller - oxidation, löslighet, korrosionsbeständighet, etc.

Tekniska egenskaper kännetecknar metallens bearbetbarhet: svetsbarhet, stansbarhet, flytbarhet, krympning, bearbetbarhet, etc.

Några härdplaster eller viktiga hartser är Bakelit, som är ett fenolharts, en polyester som består av två sampolymerer och melamin- och ureahartser. Pressning: Förvärmt harts injiceras i en form som bildas av två ytor, som sedan stängs och fyller alla tomrum med tryck och temperatur.

  • Formsprutning: Redan förklarat.
  • Transfergjutning: Kombinerar de två ovanstående.
Elastomerer och gummin är mycket viktiga. Dess huvudsakliga egenskap är dess stora förmåga till elastisk deformation.

Men vid val av arbetsstyckesmaterial kan så kallade prestandaegenskaper användas, som i första hand innefattar slitstyrka. Denna egenskap beror direkt på materialets mekaniska egenskaper såsom hårdhet. Ju högre hårdhet materialet har, desto större slitstyrka har delen.

Kunskap mekaniska egenskaper låter dig välja materialkvaliteten som säkerställer maximal tillförlitlighet (eller prestanda) för produkten till optimal kostnad.

Det finns naturligt och syntetiskt gummi med styrenbutadien som det viktigaste. Det är en process där kedjorna tvärbinds med hjälp av svavel, som fungerar som en brygga mellan kedjorna. Detta är en irreversibel operation som utförs vid ett visst tryck och temperatur. Beroende på vilken tvärbindning som uppnås, som styrs efter tillsatt svavel, kommer gummit att vara mer eller mindre flexibelt.

Ett kompositmaterial är en blandning av två eller flera ämnen som är olösliga med varandra och tillverkade för att komplettera varandra. De första kompositmaterialen var betong- och plastmaterial förstärkta med glasfiber. Dess användbarhet ligger i kombinationen av egenskaper som båda komponenterna ger föreningen. Generellt kallas huvudmaterialet matrisen och den mindre förstärkaren.

1.1 Mekaniska egenskaper hos metaller

Beteendet hos en metall under belastning bestäms av dess mekaniska egenskaper (hållfasthet, duktilitet, hårdhet, elasticitet, seghet).

Kunskap om metallers mekaniska egenskaper är nödvändig för det rätta valet materialkvaliteter.

Styrka är en metalls egenskap att motstå plastisk deformation och förstörelse under påverkan av yttre krafter. Beroende på metoden för statisk belastning särskiljs drag-, tryck- och böjhållfastheter.

Beroende på storleken på komponenten kan minoriteter delas in i två grupper: mikroskopiska och makroskopiska. Med tanke på partiklar av partiklar, ett extremfall av det förra. Om dragspänningen är parallell med fiberaxeln kommer töjningen som matrisen kommer att uppleva att vara densamma som töjningen av fibern, som kallas isosträning.

I det fall då dragspänningen är vinkelrät mot fiberaxeln kommer spänningen som stöds av matrisen och fibern att vara densamma, men töjningen kommer att vara ett vägt medelvärde av töjningen av fibern och matrisen. I detta fall kommer deformationen och elasticitetsmodulen som stöds av fibern och matrisen att vara: så det kan ses att elasticitetsmodulen är överlägsen i fiberns riktning.

Plasticitet är en metalls förmåga att deformeras plastiskt utan att kollapsa under påverkan av yttre krafter. Detta är en av de viktiga mekaniska egenskaperna hos metall, vilket i kombination med hög hållfasthet gör det till det huvudsakliga konstruktionsmaterialet.

Hårdhet är egenskapen hos en metall att motstå penetration av en annan hårdare kropp in i den.

Det kan också visas att fiberarmering är effektivare än partikelarmering, även om det senare har två fördelar: materialet är isotropt och att det är mer ekonomiskt. Vanligtvis är fibrer gjorda av material som är styvare och sprödare än matrisen, så det kommer en punkt där spänningen ökar så att matrisen deformeras plastiskt och fibern elastiskt. I detta fall kommer spänningen och elasticitetsmodulen att vara. När fibern misslyckas, sjunker spänningen tills den inte längre kan stödja matrisen och bara lämnar.

Givet perfekt vidhäftning mellan matrisen och fibern kommer det att finnas energi. Vanligtvis är detta inte fallet, men skjuvspänningen mellan matrisen och fibern är högre, så töjningen och brottet hos den delen är högre. I det här fallet, när ett brott uppstår mellan fibern och matrisen, fortplantar sig sprickan vanligtvis inte i en rak linje, utan slingrar sig, så den förbrukar energi och ökar dess styrka. Med tanke på att dess enkla bearbetning är billigare än fiberförstärkta. Den representerar en elasticitetsmodul som liknar fiberarmerad när fiberriktningen och belastningen är normala.

Elasticitet är förmågan hos ett material att återgå till sin form efter att ha tagit bort belastningen.

Slaghållfasthet är en egenskap hos dynamisk styrka.

Utmattningshållfasthet är en metalls förmåga att motstå elastiska och plastiska deformationer under varierande belastningar.

1.2 Grundläggande indikatorer för materialegenskaper

Tester utförs för att bestämma materialets egenskaper.

För fall där partiklarna är hårda, förbättras deras slitstyrka, vilket är tillämpligt för friktionsfall. Matrisen är ett mindre motståndskraftigt och styvt material, även om det är mer formbart än fibrer. Beroende på graden av delaminering mellan fiber och matris kommer hållfasthet och draghållfasthet att vara omvänt proportionella, så en mellangrad måste eftersträvas. Kopplingen mellan matrisen och fibern kan åstadkommas genom olika mekanismer såsom mekanisk bindning, interdiffusion, kemiska reaktioner etc.

De har en fördel jämfört med en polymermatris genom att deras driftstemperatur kan vara mycket högre, förutom andra fördelar där de bättre kan uppfylla vissa krav, såsom de som är relaterade till elektrisk eller värmeledningsförmåga, etc. Typiskt är den billigaste behandlingen att tillsätta förstärkande partiklar till den smälta matrisen, även om detta har flera nackdelar relaterade till partikellikformighet och fördelning.

Dragprover.

För testning används speciella cylindriska eller platta prover. Den uppskattade längden på provet är lika med tio eller fem gånger diametern. Provet säkras i testmaskinen och laddas. Testresultaten återspeglas i dragdiagrammet.

På dragdiagrammet för duktila metaller (fig. 1, a) kan tre sektioner urskiljas:

De viktigaste är betong och laminat. De är bildade av tvådimensionella ark, som var och en uppvisar olika egenskaper, vilket skapar en karakteristisk mekanisk stabilitet. De kan bestå av olika material, varje ark kan bildas av olika föreningar. De vanligaste är trälaminat, skyddsglasögon, skottsäkra västar, skidor m.m.

Matrisen är cement och armeringen är grus. Den är ekonomisk, styv med hög motståndskraft mot kompression, brand och kan tillverkas lokalt. Även om det har vissa nackdelar som låg duktilitet, låg drag- och kryphållfasthet, hög kompression och permeabilitet. Vissa av dessa nackdelar kan reduceras genom att förstärka betongen med sammankopplande järnämnen som bildar den armerade betongen. Betongens sammansättning är mycket viktig då de påverkar dess mekaniska egenskaper såsom hårdhet etc. Och även bildningsfasen, eftersom detta kan inträffa för fall av snabba sprickor som skulle försvaga strukturen.

OA - rätlinjig, motsvarande elastisk deformation;

AB - kurvlinjär, motsvarande elastoplastisk deformation med ökande belastning;

BC - motsvarande elastisk-plastisk deformation när belastningen minskar.

Figur 1. - Draghållningsdiagram av sega metaller:

a - med en avkastningsplatå;

b - utan skördeplatå.

Det är den viktigaste naturliga föreningen och en av de mest använda. I tvärsnittet av stammen bedöms följande lager.

  • Den yttre cortex, bestående av döda celler.
  • Innerbark, fuktig och mjuk, som bär mat.
  • Kambium, som består av nya tillväxtceller.
Koncentriska ringar visar trädets ålder inom varje ring, där de inre cellerna är större än de yttre. Träd är indelade i två klasser, beroende på vilket träd de kommer ifrån. Lövfällande växter producerar lövträ, medan vintergröna växter producerar barrträ.

Vid punkt C förstörs provet och delas i två delar.

Från början av deformation (punkt O) till punkt A deformeras provet i proportion till den applicerade belastningen. Sektion OA är en rät linje. Den maximala spänningen som inte överstiger den proportionella gränsen orsakar praktiskt taget bara elastisk deformation, så det kallas ofta metallens elastiska gräns.

De beror på många faktorer, vars största motstånd i parallell riktning mot stamaxeln beror på anisotropin i deras cellulära struktur. Det vanligaste testet som utförs är balkböjtestet. Faktorer som påverkar dess motståndskraft är: massivt trä är mer motståndskraftigt, kärnan är mer motståndskraftigt och fuktgraden avgör till stor del motståndet då det testas på trä med stabiliserad fukthalt.

För att uppnå denna fuktighetsgrad torkas de i ugnar med en viss temperatur och luftfuktighet. Det är tydligt att trä måste väljas för en given funktion och egenskaperna varierar. För konstruktionsvirke avlägsnas defekter genom att limma samman träsektioner för att producera laminerade balkar. Flisen används för spånskivor som är limmade med hartser. Trä har andra verktyg som att göra papper, etc.

Vid provning av sega metaller bildas en flytplatå AA på dragkurvan.

I detta fall kallas spänningen som motsvarar detta område den fysiska sträckgränsen. Den fysiska sträckgränsen är den lägsta spänningen vid vilken en metall deformeras (flyter) utan en märkbar förändring i belastningen.

Spänningen som orsakar en restdeformation lika med 0,2 % av provets ursprungliga längd kallas den villkorade sträckgränsen (y0,2). Avdelning AB motsvarar ytterligare ökning belastning och mer signifikant plastisk deformation genom hela volymen av provmetallen. Den spänning som motsvarar den största belastningen (punkt B) före destruktionen av provet kallas temporärt motstånd, eller slutlig draghållfasthet. Detta är den statiska styrkan:

Människans historia kännetecknas av förmågan att manipulera och producera ämnen, material och teknologier. Bland material, tänk bara på produkterna från utvecklingen av metallurgi, introduktionen av papper, produktionen av porslin eller användningen av cement i byggnader för att inse vilken betydelse de hade i godkännandet moderna samhället. Det senaste århundradet har sett uppkomsten av plast, som radikalt har förändrat hur människor lever.

Det är därför uppenbart att upptäckten och introduktionen av nya material i vardagen markerar djupt utvecklingen av industrisamhällen. Material klassificeras i allmänhet efter användning i två huvudkategorier: konstruktionsmaterial och funktionsmaterial. De förstnämnda kännetecknas av speciella egenskaper av styrka, hållbarhet och elasticitet som gör dem lämpliga för konstruktion av föremål, artefakter och stabila strukturer. Exempel på byggmaterial är stål, gummi, textilier, trä, kolfiber eller glasfiber; men även guldlegering eller porslin för tandfyllningar faller inom denna kategori.

Pmax är den största belastningen (spänningen) som föregår provets brott, N;

F0 är provets initiala tvärsnittsarea, mm. kvm

1.3 Bokstavsbeteckningar och måttenheter för elastiska gränser, fluiditet, styrka

Elastisk gräns:

Beteckning - y;

Sträckgräns:

Beteckning - T;

Måttenhet - N/mmI (MPa).

Å andra sidan måste funktionella material kunna utföra en uppgift, en funktion, för att generera en signal som svar på en extern stimulans. Ofta kombineras dessa material för att bilda en mer komplex enhet, men är alltid kapabla att utföra en exakt uppgift: för en specifik funktion kombinerar en modern transistor ett halvledarmaterial som kisel med ett tunt lager av isolerande oxidmetallelektrod. Med mycket liten skillnad i potential antar transistorn ett laddnings- eller avlastningsläge, vilket gör att information snabbt kan kodas och bearbetas i binär kod.

Draghållfasthet: måttenhet - N/mmI (MPa).

I vissa fall kan det finnas en beteckning på en elasticitetsgräns på 0,05. Detta beror på det faktum att elasticitetsgränsen, som nämnts ovan, är det maximala spänningsvärdet vid vilket inga restdeformationer uppstår, dvs endast elastiska deformationer uppstår.

I praktiken är det vanligt att ta värdet på spänningar vid vilka kvarvarande deformationer inte överstiger 0,05 %, därav indexet 0,05. Måttenhet Pascal [Pa].

2. Tillstånd i järn-cementitsystemet

2.1 Rita ett fasdiagram för järn-cementitlegeringar

Komponenterna i järn-kol-legeringar är järn, kol och cementit. Cementit (Fe3C) är en kemisk förening av järn och kol (järnkarbid), som innehåller 6,67 % kol.

Figur 2. - Tillståndsdiagram för järn-cementitsystemet:

Punkt C vid en temperatur av 1147°C är början på den eutektiska omvandlingen.

I detta diagram är de viktigaste linjerna:

AB - likviduslinje för d - fast lösning;

CD - likviduslinje för cementit (primär);

ECF - eutektisk transformationslinje:

Lc > (g E + Fe3C)

PSK - linje för eutektoid transformation:

rS > (bP + Fe3C)

2.2 Strukturella omvandlingar av material

Gjutjärn är det viktigaste ingenjörsmaterialet för gjuteriproduktion. Som ett strukturellt material gör det möjligt att producera ämnen av komplexa former och deras låga kostnad.

Gjutjärn är en legering av järn och kol, med mängden kol som sträcker sig från 2,14 % till 6,67 %. Det finns vitt gjutjärn, där allt kol är i ett kemiskt bundet tillstånd i form av cementit. Detta gjutjärn är hårt, sprött och har begränsad användning. Gjutjärn där kol är till stor del eller helt fritt i form av grafit kallas grått.

Gjutjärn delas med avseende på den eutektiska punkten C i:

Hypoeutektisk, (kol från 2,14 till 4,3%);

Eutektiskt (4,3%);

Hypereutektisk (kol innehållande från 4,3 till 6,67%).

När vitt gjutjärn med en kolhalt på 4,3 % långsamt kyls ned, som framgår av figur 2, inträffar följande:

Upp till en temperatur av 1147°C är legeringen i flytande tillstånd;

Vid punkt C börjar vätskefasen (Lс) primär kristallisation, legeringen genomgår en eutektisk omvandling:

Strukturen är en mekanisk blandning av austenit och cementit. Austenit (g) är en fast lösning av kolinterkalering till g-järn (uppkallad efter den engelske vetenskapsmannen R. Austen).

Kol upptar en plats i mitten av en ansiktscentrerad kubisk cell. Den begränsande lösligheten av kol i järn är 2,14 % vid en temperatur av 1147°C (punkt E). Austenit har en hårdhet på 200...250 HB, är plastisk (relativ töjning - 40...50%), paramagnetisk. Den resulterande eutektiska blandningen (geFe3C) har en karakteristisk struktur och kallas ledeburite (uppkallad efter den tyska vetenskapsmannen Ledebur).

Det bör noteras att i detta tillstånd är cementiten primär. Eutektiskt vitt gjutjärn (4,3 % C) på ECF-linjen kristalliserar omedelbart för att bilda ledeburit. Med ytterligare kylning av legeringen frigörs sekundär cementit från austenit, och perlitomvandling sker på PSK-linjen:

Vid rumstemperatur är faskomponenterna ferrit (fast lösning av kolinterstitial i järn) och cementit, de strukturella komponenterna omvandlas ledeburit, sekundär cementit och perlit. Strukturen av vitt eutektiskt gjutjärn visas i fig. 3.

Figur 3. - Mikrostruktur av vitt eutektiskt gjutjärn:

2.3 Bestäm temperaturerna för början och slutet av den allotropa transformationen för ett givet gjutjärn

Allotropisk transformation är förmågan hos gjutjärn, som är i fast tillstånd, att ändra sin struktur vid vissa temperaturer. Kärnan i dessa omvandlingar ligger i det faktum att legeringen vid en viss temperatur genomgår en omarrangering av atomer från en typ av kristallgitter till en annan. Såsom beskrivits ovan, för eutektiskt gjutjärn sker allotropiska omvandlingar vid upphettning från en temperatur av 727°C till 1147°C.

Över en temperatur på 1147°C är gjutjärnet redan i flytande tillstånd.

3. Föreslå en legeringskvalitet för tillverkning av en bilvevstake gjord genom varmstansning

När du väljer material måste du tänka på:

1) materialets lämplighet för en given del och dess driftsförhållanden;

2) materialets tekniska egenskaper, stämplingsbarhet;

3) ekonomiska krav - materialkostnad.

Stämpling är det mest ekonomiska sättet att producera ämnen. Stämpling kan vara varm och kall, varmstämpling utförs med uppvärmning av materialet. Volumetrisk varmstansning är en process för att tillverka smide där formhåligheten i formen, som kallas en ström, tvångsfylls med metallen från det ursprungliga arbetsstycket och omfördelas i enlighet med en given konfiguration.

En vevstake är en del av en vevmekanism, vridbart ansluten till en kolv eller glidare på ena sidan och till en roterande vev eller vevaxel på andra sidan.

Figur 4. - Vevstång för fordon:

Vevstakar för bilmotorer rekommenderas att tillverkas genom varmstansning av högkvalitativt medelkolstål Steel 40 (kolhalt ca 0,4%) och Steel 45 (C-halt 0,45%). Samtidigt är den mest använda stålkvaliteten högkvalitativt mangankonstruktionsstål 45G2. För särskilt belastade motorer är det mest acceptabla legerade stålet: 40ХН (krom-nickel) och ZOHMA-stål (krom-molybden, bokstaven A betyder hög kvalitet). De föreslagna stålsorterna är mest lämpade för tillverkning av vevstakar när det gäller deras fysiska och mekaniska egenskaper för varmstansning, eftersom de kommer att ha en enhetlig materialstruktur efter deformation.

4. Mässing. Vanlig mässing, legerad mässing. Klassificering av mässing som används mest inom maskinteknik

4.1 Mässing

Mässing (från tyska Latun) är en kopparbaserad legering där huvudtillsatsen är zink (upp till 50%). Ibland med tillsats av tenn, nickel, bly, mangan, järn och andra element. Mässing klassificeras som icke-järnlegeringar, speciellt kopparlegeringar. Man tror att mässing är legeringar av koppar och zink. De viktigaste positiva egenskaperna hos mässing är deras korrosionsbeständighet, lätthet att bearbeta, duktilitet och relativt billig kostnad.

Fysikaliska egenskaper:

Densitet - 8300-8700 kg / m;

Specifik värmekapacitet vid 20°C - 0,377 kJ/kg;

Specifik elektrisk resistans- (0,07-0,08)-10-6 Ohm-m;

Smältpunkten för mässing, beroende på dess sammansättning, når 880-950°C. När zinkhalten ökar, minskar smältpunkten;

Mässing svetsas ganska bra (mässing kan dock inte svetsas genom smältsvetsning - man kan t.ex. genom motståndssvetsning) och valsas;

Om mässingens yta inte är lackerad, blir den svart i luften, men i bulk motstår mässing atmosfärens verkan bättre än koppar;

Vismut och bly har en skadlig effekt på mässing, eftersom de minskar förmågan att deformeras när det är varmt. Däremot används blylegering för att producera friflytande spån, vilket gör dem lättare att ta bort under skärning.

4.2 Vanlig mässing, legerad mässing

Mässing är uppdelad i enkla - legeringar av koppar-zink-systemet - och komplexa, som innehåller andra element (nickel, tenn, aluminium, etc.). Mässing används i stor utsträckning inom instrumenttillverkning, allmän och kemiteknik. De är starkare än koppar och billigare.

Vanlig mässing är märkt med bokstaven "L", varefter siffran anger den genomsnittliga andelen koppar. Till exempel är mässing L96, L70 enfas och mässing L60 är tvåfas.

Legerade mässing kallas komplex eller speciell. I sitt varumärke efter bokstaven "L" skriver de första elementets namn och numret - dess procentandel.

Vid märkning av gjuten mässing placeras det genomsnittliga innehållet av legeringskomponenter i procent omedelbart efter bokstaven som anger dess namn. Till exempel är LTs14K3S3 mässing som innehåller 14 % zink, 3 % kisel, 3 % bly, resten är koppar.

4.3 Klassificering av mässing som används mest inom maskinteknik

Som nämnts ovan, enligt tekniska egenskaper, kan mässing delas in i deformerbar och gjuteri, enkel och komplex.

Legerad mässing kan i sin tur delas in i:

Tvåkomponentlegeringar;

Och flerkomponents mässingslegeringar.

Eftersom mässing varierar i zinkhalt är det också vanligt att särskilja: mekanisk legering, allotropisk

Röd;

Och gul mässing.

Med en zinkkoncentration på upp till 39% är mässing enfas, dess struktur är kristaller av en fast lösning av zink i koppar. Med en högre zinkhalt är mässing tvåfas. Mässingens hållfasthet ökar med ökande zinkhalt upp till 45 %, och minskar sedan kraftigt under påverkan av den hårda och spröda fasen. Sådana legeringar används inte. Mässing med en zinkhalt på upp till 10% kallas tombak, och upp till 15-20% - semi-tompak.

Mässing levereras i form av göt, om det är gjuterimässing, och i form av remsor, plåtar, trådar, rör, plåtar och stänger, om mässingen är deformerbar.

Mässingsplåtar används vid tillverkning av behållare avsedda för lagring av kemikalier, stämplade delar samt vid tillverkning av metallredskap. Mässingsplåtar används ofta vid kallprofilering.

Gul mässing används ofta i VVS-utrustning, vid tillverkning av olika typer av delar och kranar.

Ett nät är tillverkat av tråd. Mässingsnät används mycket vid tillverkning av olika typer av galler, till exempel dekorativa, för vätskevärmare.

Blyhaltig mässing används inom bil- och klockindustrin. Mässing används också inom instrumenttillverkning, värmeteknik och många andra industrier.

Litteratur

1. Gulyaev A.P. Metallurgi / A.P. Gulyaev. M.: Metallurgi, 1977.

2. Berlin V.I. Transportmaterialvetenskap / V.I. Berlin, B.V. Zakharov, P.A. Melnichenko. M.: Transport, 1982.

3. Materialvetenskap / Ed. B.N. Arzamasova. M.: Maskinteknik, 1986.

4. Lakhtin Yu.M. Materialvetenskap / Yu.M. Lakhtin. M.: Maskinteknik, 1984.

5. Travin O.V. Materialvetenskap / O.V. Travin, N.T. Travina. M.: Metallurgi, 1989.

6. Mozberg R.K. Materialvetenskap / R.K. Mosberg. M.: ta studenten, 1991.

7. Lakhtin Yu.M. Materialvetenskap / Yu.M. Lakhtin, V.L. Leontyev. M.: Maskinteknik, 1990.

8. Arzamasov B.N. Byggmaterial. Katalog / B.N. Arzamasov, V.A. Broström, N.A. Boucher et al./Ed. B.N. Arzamasova. M.: Maskinteknik, 1990.

Postat på Allbest.ru

...

Liknande dokument

    Kemisk sammansättning gjutjärn, egenskaper hos dess element. Inverkan av manganekvivalentvärdet på gjutjärnsprodukters driftshållbarhet. Processen för kristallisation av metaller och legeringar. Metoder för att skydda metaller från korrosion. Omfattning av rullning.

    test, tillagt 2009-08-12

    Huvudkomponenterna i en modern kärnreaktor. generella egenskaper korrosionsbeständiga material: rostfritt stål, metall keramiska material, strukturella elektriska legeringar. Effektivitet av metoder för att skydda metaller från korrosion.

    kursarbete, tillagd 2010-10-26

    Egenskaper för fysiska, mekaniska och kemiska egenskaper material som används i industriell produktion. Tekniska tester av stål för bockning, rubbning, tillplattning, bockning och vulst. Studie av strukturen hos metaller, legeringar och flytande smältor.

    abstrakt, tillagt 2010-02-11

    Egenskaper och atomär-kristallin struktur hos metaller. Energiförhållanden för kristallisationsprocessen. Strukturen av ett metallgöt. Studie av sambandet mellan legeringars egenskaper och typen av fasdiagram. Komponenter och faser av järn-kol-legeringar.

    kursarbete, tillagd 2015-03-07

    Fysikalisk-kemiska mönster för bildning; struktur och egenskaper hos material. Typer av metallkristallgitter. Slagböjningsprov. Termisk och kemisk-termisk behandling, kvalitetskontroll av metaller och legeringar. Byggmaterial.

    kursarbete, tillagt 2012-03-02

    Bestämning av de mekaniska egenskaperna hos konstruktionsmaterial genom att testa dem för spänning. Metoder för att studera kvalitet, struktur och egenskaper hos metaller och legeringar, bestämma deras hårdhet. Värmebehandling av deformerbara aluminiumlegeringar.

    handledning, tillagd 2011-01-29

    Klassificering av kompositmaterial, deras geometriska egenskaper och egenskaper. Användningen av metaller och deras legeringar, polymerer, keramiska material som matriser. Funktioner av pulvermetallurgi, egenskaper och tillämpning av magnetoelektrik.

    presentation, tillagd 2013-10-14

    Klassificering av järnmetallegeringar efter egenskaper. Innehåll av föroreningar i gjutjärn. Råvaror (avgift). Bränsle och flussmedel i gjutjärnsmetallurgi, egenskaper hos vissa järnmalmer. Gjutjärnstillverkning vid ArcelorMittal Temirtau JSC. Gjutjärnskvalitet.

    presentation, tillagd 2016-10-31

    Egenskaper, mål och funktioner för produktion, klassificering av material: gjutjärn, stål och plast. Jämförande analys deras fysikalisk-kemiska, mekaniska och specifika egenskaper; märkning enligt ryska och internationella standarder; tillämpning inom jordbruket.

    kursarbete, tillagt 2012-04-01

    Kvalitativ och kvantitativ sammansättning av gjutjärn. Schema för masugnsprocessen som en uppsättning av mekaniska, fysikaliska och fysikalisk-kemiska fenomen i en fungerande masugn. Masugnsprodukter. De viktigaste skillnaderna mellan gjutjärn och stål. Diagram över gjutjärnsmikrostrukturer.

Byggmaterial

material från vilka delar av strukturer (maskiner och strukturer) som stöder kraftbelastningar är gjorda. De definierande parametrarna för CM är deras mekaniska egenskaper, vilket skiljer dem från andra tekniska material (optiskt, isolerande, smörjande, färg, dekorativt, slipmedel, etc.). Huvudkriterierna för kvaliteten på metallmaterial inkluderar parametrar för motstånd mot externa belastningar: styrka, seghet, tillförlitlighet, livslängd etc. Under en lång period i sin utveckling använde det mänskliga samhället ett begränsat utbud av verktyg för sina behov (verktyg och jaktredskap, redskap, smycken etc.) material: trä, sten, fibrer av vegetabiliskt och animaliskt ursprung, bakad lera, glas, brons, järn. 1700-talets industriella revolution. och vidareutvecklingen av teknik, särskilt skapandet av ångmaskiner och utseendet i slutet av 1800-talet. förbränningsmotorer, elektriska maskiner och bilar, komplicerade och differentierade kraven på materialen i deras delar, som började fungera under komplexa alternerande belastningar, förhöjda temperaturer Metalllegeringar baserade på järn (gjutjärn och stål (se stål)) blev grunden för metallbearbetning. , koppar (brons (se brons) och mässing (se mässing)) , bly och tenn.

Under konstruktionen av flygplan, när huvudkravet på mekaniska material blev hög specifik hållfasthet, blev träplaster (plywood), låglegerade stål samt aluminium- och magnesiumlegeringar utbredda. Ytterligare utveckling av flygteknologin krävde skapandet av nya värmebeständiga legeringar (se Värmebeständiga legeringar) på nickel- och koboltbaser, stål, titan, aluminium och magnesiumlegeringar lämpliga för långvarig drift vid höga temperaturer. Förbättringen av tekniken i varje utvecklingsstadium ställde nya, ständigt mer komplexa krav på material (temperaturbeständighet, slitstyrka, elektrisk ledningsförmåga, etc.). Till exempel kräver skeppsbyggnad stål och legeringar med god svetsbarhet och hög korrosionsbeständighet, och kemiteknik kräver hög och långvarig hållbarhet. aggressiva miljöer. Utveckling kärnenergi förknippas med användningen av kolmaterial som inte bara har tillräcklig hållfasthet och hög korrosionsbeständighet i olika kylmedel, utan också uppfyller ett nytt krav – ett litet tvärsnitt för neutronfångning.

K. m. är indelade: enligt materialens natur - i metalliska, icke-metalliska och kompositmaterial , kombinera de positiva egenskaperna hos dessa och andra material; enligt teknisk design - deformerad (valsad, smide, stansning, extruderade profiler, etc.), gjuten, sintrad, gjuten, limmad, svetsad (genom smältning, explosion, diffusionsskarvning, etc.); beroende på driftsförhållanden - för dem som arbetar vid låga temperaturer, värmebeständiga, korrosions-, kalk-, slitage-, bränsle-, oljebeständiga, etc.; enligt hållfasthetskriterier - för material med låg och medelhållfasthet med stor duktilitetsmarginal, höghållfasthet med måttlig duktilitetsmarginal.

De enskilda klasserna av K. m. är i sin tur indelade i talrika grupper. Till exempel särskiljs metallegeringar: enligt legeringssystem - aluminium, magnesium, titan, koppar, nickel, molybden, niob, beryllium, volfram, järnbaserat, etc.; efter typer av härdning - härdad, förbättrad, åldrande, cementerad, cyaniderad, nitrerad, etc.; efter strukturell sammansättning - austenitiska och ferritiska stål, mässing, etc.

Ickemetalliska material är uppdelade enligt deras isomeriska sammansättning, tekniska design (pressade, vävda, lindade, gjutna, etc.), enligt typerna av fyllmedel (förstärkande element) och enligt arten av deras placering och orientering. Vissa material, såsom stål och aluminiumlegeringar, används som byggmaterial och omvänt, i vissa fall, byggmaterial, såsom armerad betong , används i mekaniska konstruktioner.

Tekniska och ekonomiska parametrar för metallmaterial inkluderar: tekniska parametrar - bearbetbarhet av metaller genom tryck, skärning, gjutegenskaper (fluiditet, tendens att bilda heta sprickor under gjutning), svetsbarhet, lödbarhet, härdningshastighet och flytbarhet hos polymermaterial vid normala och förhöjda temperaturer , etc. .; indikatorer för ekonomisk effektivitet (kostnad, arbetsintensitet, brist, metallutnyttjandegrad, etc.).

Majoriteten av industritillverkade stålsorter tillhör metallstål. Undantaget är stål som inte används i bärande konstruktionselement: verktygsstål (Se Verktygsstål) , för värmeelement, för tillsatstråd (för svetsning) och några andra med speciella fysiska och tekniska egenskaper. Stål utgör huvuddelen av stålmaterial som används av tekniken. De har ett brett utbud av styrkor - från 200 till 3000 Mn/m 2(20-300 kgf/mm 2), duktiliteten hos stål når 80%, viskositet - 3 MJ/m2. Konstruktionsstål (inklusive rostfritt) smälts i omvandlare, öppen spis och elektriska ugnar. För ytterligare raffinering används argonrening och behandling med syntetisk slagg i en slev. Kritiska stål, som kräver hög tillförlitlighet, produceras genom vakuumbåge, vakuuminduktion och elektroslaggomsmältning, evakuering och i speciella fall - förbättra kristallisationen (i kontinuerliga eller halvkontinuerliga gjutanläggningar) genom att dra från smältan.

Gjutjärn används i stor utsträckning inom maskinteknik för tillverkning av ramar, vevaxlar, växlar, cylindrar i förbränningsmotorer, delar som arbetar vid temperaturer upp till 1200 °C i oxiderande miljöer etc. Styrkan hos gjutjärn, beroende på legering, varierar från 110 Mn/m 2(chugal) upp till 1350 Mn/m 2(legerat magnesiumgjutjärn).