คุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุโครงสร้าง การทดสอบ: คุณสมบัติของวัสดุโครงสร้าง

ส่งผลงานดีๆ ของคุณในฐานความรู้ได้ง่ายๆ ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงาน จะรู้สึกขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

โพสต์เมื่อ http://www.allbest.ru/

วิทยาลัยการขนส่งทางจดหมายของพรรครีพับลิกัน

สาขาวิชา: วัสดุศาสตร์

วัสดุก่อสร้าง

1. ตัวชี้วัดหลักของคุณสมบัติของวัสดุ

คุณสมบัติทั้งหมดของโลหะแบ่งออกเป็นสี่กลุ่ม: ทางกายภาพ เคมี เทคโนโลยี และเครื่องจักรกล

คุณสมบัติทางกายภาพ - สี, ความหนาแน่น, จุดหลอมเหลว, ประเภทของโครงตาข่ายคริสตัล, ความหลากหลาย (allotropy), การนำไฟฟ้าและความร้อน, แม่เหล็ก

คุณสมบัติทางเคมีของโลหะ - ออกซิเดชัน, ความสามารถในการละลาย, ความต้านทานการกัดกร่อน ฯลฯ

คุณสมบัติทางเทคโนโลยีบ่งบอกถึงความสามารถในการแปรรูปของโลหะ: ความสามารถในการเชื่อม ความสามารถในการประทับตรา ความลื่นไหล การหดตัว ความสามารถในการแปรรูป ฯลฯ

แต่เมื่อเลือกวัสดุชิ้นงาน จะสามารถใช้สิ่งที่เรียกว่าคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพได้ ซึ่งส่วนใหญ่จะรวมถึงความต้านทานการสึกหรอ ลักษณะนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกลของวัสดุโดยตรง เช่น ความแข็ง ยิ่งความแข็งของวัสดุสูงเท่าใด ความต้านทานการสึกหรอของชิ้นส่วนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ความรู้ ลักษณะทางกลช่วยให้คุณเลือกเกรดของวัสดุที่จะรับประกันความน่าเชื่อถือสูงสุด (หรือประสิทธิภาพ) ของผลิตภัณฑ์ในราคาที่เหมาะสมที่สุด

1.1 คุณสมบัติทางกลของโลหะ

พฤติกรรมของโลหะภายใต้ภาระถูกกำหนดโดยคุณสมบัติทางกล (ความแข็งแรง ความเหนียว ความแข็ง ความยืดหยุ่น ความเหนียว)

ความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติทางกลของโลหะเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับ ทางเลือกที่เหมาะสมเกรดของวัสดุ

ความแข็งแรงเป็นคุณสมบัติของโลหะในการต้านทานการเสียรูปและการทำลายพลาสติกภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอก ขึ้นอยู่กับวิธีการโหลดแบบคงที่ แรงดึง แรงอัด และการดัดงอจะแตกต่างกัน

ความเป็นพลาสติกคือความสามารถของโลหะในการเปลี่ยนรูปเป็นพลาสติกโดยไม่ยุบตัวภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอก นี่เป็นหนึ่งในคุณสมบัติเชิงกลที่สำคัญของโลหะซึ่งเมื่อรวมกับความแข็งแรงสูงแล้วทำให้เป็นวัสดุโครงสร้างหลัก

ความแข็งเป็นคุณสมบัติของโลหะในการต้านทานการแทรกซึมของวัตถุที่แข็งกว่าเข้าไป

ความยืดหยุ่นคือความสามารถของวัสดุในการคืนรูปทรงหลังจากถอดโหลดออก

แรงกระแทกเป็นลักษณะของความแข็งแกร่งแบบไดนามิก

ความแข็งแรงของความล้าคือความสามารถของโลหะในการต้านทานการเสียรูปของความยืดหยุ่นและพลาสติกภายใต้ภาระที่แปรผัน

1.2 ตัวชี้วัดพื้นฐานของคุณสมบัติของวัสดุ

มีการทดสอบเพื่อกำหนดลักษณะของวัสดุ

การทดสอบแรงดึง

สำหรับการทดสอบ จะใช้ตัวอย่างทรงกระบอกหรือแบนพิเศษ ความยาวโดยประมาณของตัวอย่างคือสิบหรือห้าเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลาง ตัวอย่างจะถูกยึดไว้ในเครื่องทดสอบและโหลด ผลการทดสอบจะแสดงอยู่ในแผนภาพแรงดึง

ในแผนภาพแรงดึงของโลหะดัด (รูปที่ 1, a) สามารถแยกแยะได้สามส่วน:

OA - เป็นเส้นตรงซึ่งสอดคล้องกับการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่น

AB - เส้นโค้งซึ่งสอดคล้องกับการเสียรูปของอีลาสโตพลาสติกเมื่อรับน้ำหนักเพิ่มขึ้น

BC - สอดคล้องกับการเสียรูปของพลาสติกยืดหยุ่นเมื่อโหลดลดลง

รูปที่ 1 - แผนภาพแรงดึงของโลหะดัด:

a - มีที่ราบสูงให้ผลตอบแทน;

b - ไม่มีที่ราบสูงที่ให้ผลผลิต

ที่จุด C ตัวอย่างจะถูกทำลายและแบ่งออกเป็นสองส่วน

จากจุดเริ่มต้นของการเสียรูป (จุด O) ถึงจุด A ตัวอย่างจะเสียรูปตามสัดส่วนของโหลดที่ใช้ ส่วน OA เป็นเส้นตรง ความเค้นสูงสุดที่ไม่เกินขีดจำกัดสัดส่วนจะทำให้เกิดการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นเท่านั้น ดังนั้นจึงมักเรียกว่าขีดจำกัดความยืดหยุ่นของโลหะ

เมื่อทำการทดสอบโลหะที่มีความเหนียว จะเกิดอัตราผลตอบแทน AA ขึ้นบนกราฟแรงดึง

ในกรณีนี้ ความเครียดที่สอดคล้องกับพื้นที่นี้เรียกว่ากำลังรับแรงทางกายภาพ กำลังรับแรงทางกายภาพคือค่าความเค้นต่ำสุดที่ทำให้โลหะเปลี่ยนรูป (ไหล) โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงน้ำหนักที่เห็นได้ชัดเจน

ความเครียดที่ทำให้เกิดการเสียรูปตกค้างเท่ากับ 0.2% ของความยาวเดิมของตัวอย่างเรียกว่ากำลังรับผลผลิตตามเงื่อนไข (y0.2) ส่วน AB สอดคล้องกัน เพิ่มขึ้นอีกโหลดและการเปลี่ยนรูปพลาสติกอย่างมีนัยสำคัญตลอดทั้งปริมาตรของโลหะตัวอย่าง ความเครียดที่สอดคล้องกับภาระสูงสุด (จุด B) ก่อนการทำลายตัวอย่างเรียกว่าความต้านทานชั่วคราวหรือความต้านทานแรงดึงสูงสุด นี่คือลักษณะความแข็งแรงคงที่:

Pmax คือโหลด (ความเครียด) ที่มากที่สุดก่อนความล้มเหลวของตัวอย่าง N;

F0 คือพื้นที่หน้าตัดเริ่มต้นของตัวอย่าง mm ตร.ม.

1.3 การกำหนดตัวอักษรและหน่วยวัดขีดจำกัดความยืดหยุ่น ความลื่นไหล ความแข็งแรง

ขีดจำกัดความยืดหยุ่น:

การกำหนด - ย;

ความแข็งแรงของผลผลิต:

การกำหนด - T;

หน่วยวัด - N/mmI (MPa)

ความต้านทานแรงดึง: หน่วยวัด - N/mmI (MPa)

ในบางกรณี อาจมีการกำหนดขีดจำกัดยืดหยุ่นไว้ที่ 0.05 นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าขีดจำกัดความยืดหยุ่นดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น คือค่าความเค้นสูงสุดที่ไม่มีการเปลี่ยนรูปตกค้างเกิดขึ้น กล่าวคือ มีเพียงการเปลี่ยนรูปยืดหยุ่นเท่านั้นที่เกิดขึ้น

ในทางปฏิบัติ เป็นเรื่องปกติที่จะรับค่าของความเค้นซึ่งการเสียรูปตกค้างไม่เกิน 0.05% ดังนั้นดัชนี 0.05 หน่วยวัดปาสคาล [Pa]

2. สถานะของระบบเหล็กซีเมนต์

2.1 วาดแผนภาพเฟสสำหรับโลหะผสมเหล็ก-ซีเมนต์ไทต์

ส่วนประกอบของโลหะผสมเหล็กคาร์บอน ได้แก่ เหล็ก คาร์บอน และซีเมนต์ ซีเมนต์ไทต์ (Fe3C) เป็นสารประกอบทางเคมีของเหล็กและคาร์บอน (เหล็กคาร์ไบด์) ซึ่งมีคาร์บอน 6.67%

รูปที่ 2 - แผนภาพสถานะของระบบเหล็ก - ซีเมนต์ไทต์:

จุด C ที่อุณหภูมิ 1,147°C เป็นจุดเริ่มต้นของการเปลี่ยนแปลงแบบยูเทคติก

ในแผนภาพนี้ เส้นที่สำคัญที่สุดคือ:

AB - เส้น liquidus สำหรับ d - สารละลายของแข็ง

CD - เส้น liquidus สำหรับซีเมนต์ (หลัก);

ECF - เส้นการแปลงยูเทคติก:

Lc > (g E + Fe3C)

PSK - เส้นของการแปลงยูเทคตอยด์:

RS > (bP + Fe3C)

2.2 การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของวัสดุ

เหล็กหล่อเป็นวัสดุทางวิศวกรรมที่สำคัญที่สุดสำหรับการผลิตโรงหล่อ เนื่องจากเป็นวัสดุโครงสร้าง จึงทำให้สามารถผลิตชิ้นงานที่มีรูปร่างซับซ้อนและมีต้นทุนต่ำได้

เหล็กหล่อเป็นโลหะผสมของเหล็กและคาร์บอน โดยมีปริมาณคาร์บอนอยู่ระหว่าง 2.14% ถึง 6.67% มีเหล็กหล่อสีขาวซึ่งคาร์บอนทั้งหมดอยู่ในสถานะพันธะเคมีในรูปของซีเมนไทต์ เหล็กหล่อนี้มีความแข็ง เปราะ และจำกัดการใช้งาน เหล็กหล่อซึ่งมีคาร์บอนส่วนใหญ่หรือไม่มีอยู่ในรูปของกราไฟท์เรียกว่าสีเทา

เหล็กหล่อจะถูกแบ่งตามจุดยูเทคติก C ออกเป็น:

Hypoeutectic (คาร์บอน 2.14 ถึง 4.3%);

ยูเทคติก (4.3%);

ไฮเปอร์ยูเทคติก (คาร์บอนที่มีตั้งแต่ 4.3 ถึง 6.67%)

เมื่อเหล็กหล่อสีขาวที่มีปริมาณคาร์บอน 4.3% ถูกทำให้เย็นลงอย่างช้าๆ ดังที่เห็นได้จากรูปที่ 2 จะเกิดสิ่งต่อไปนี้:

โลหะผสมจะอยู่ในสถานะของเหลวจนถึงอุณหภูมิ 1,147°C

ที่จุด C เฟสของเหลว (Lс) เริ่มต้นการตกผลึกปฐมภูมิ โลหะผสมจะเกิดการเปลี่ยนแปลงแบบยูเทคติก:

โครงสร้างเป็นส่วนผสมเชิงกลของออสเทนไนต์และซีเมนไทต์ ออสเทนไนต์ (g) เป็นสารละลายของแข็งของการแทรกซึมของคาร์บอนไปเป็น g-iron (ตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ อาร์ ออสเตน)

คาร์บอนครอบครองตำแหน่งตรงกลางของเซลล์ลูกบาศก์ที่มีใบหน้าเป็นศูนย์กลาง ขีดจำกัดความสามารถในการละลายของคาร์บอนในเหล็กคือ 2.14% ที่อุณหภูมิ 1147°C (จุด E) ออสเทนไนต์มีความแข็ง 200...250 HB เป็นพลาสติก (การยืดตัวสัมพัทธ์ - 40...50%) พาราแมกเนติก ส่วนผสมยูเทคติกที่ได้ (geFe3C) มีโครงสร้างลักษณะเฉพาะและเรียกว่า ledeburite (ตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Ledebur)

ควรสังเกตว่าในสถานะนี้ซีเมนต์เป็นองค์ประกอบหลัก เหล็กหล่อสีขาวยูเทคติก (4.3% C) บนเส้น ECF ตกผลึกทันทีจนเกิดเป็นเลเดบิวไรต์ ด้วยการระบายความร้อนของโลหะผสมเพิ่มเติม ซีเมนต์ไทต์รองจะถูกปล่อยออกมาจากออสเทนไนต์ และการเปลี่ยนแปลงของเพิร์ลไลต์จะเกิดขึ้นบนเส้น PSK:

ที่อุณหภูมิห้อง ส่วนประกอบของเฟสคือเฟอร์ไรต์ (สารละลายของแข็งของคาร์บอนคั่นระหว่างหน้าในเหล็ก) และซีเมนไทต์ ส่วนประกอบโครงสร้างจะถูกแปลงเป็นเลเดบูไรต์ ซีเมนต์ไทต์ทุติยภูมิ และเพิร์ลไลต์ โครงสร้างของเหล็กหล่อยูเทคติกสีขาวแสดงไว้ในรูปที่ 1 3.

รูปที่ 3 - โครงสร้างจุลภาคของเหล็กหล่อยูเทคติกสีขาว:

2.3 กำหนดอุณหภูมิจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของการเปลี่ยนแปลงแบบ allotropic สำหรับเหล็กหล่อที่กำหนด

การเปลี่ยนแปลงแบบ Allotropic คือความสามารถของเหล็กหล่อซึ่งอยู่ในสถานะของแข็งในการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่อุณหภูมิที่กำหนด สาระสำคัญของการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อยู่ที่ความจริงที่ว่าที่อุณหภูมิหนึ่งโลหะผสมจะได้รับการจัดเรียงอะตอมใหม่จากตาข่ายคริสตัลประเภทหนึ่งไปยังอีกประเภทหนึ่ง ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น สำหรับการเปลี่ยนแปลง allotropic ของเหล็กหล่อยูเทคติกจะเกิดขึ้นเมื่อได้รับความร้อนจากอุณหภูมิ 727°C ถึง 1147°C

ที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,147°C เหล็กหล่อจะมีสถานะเป็นของเหลวอยู่แล้ว

3. แนะนำเกรดอัลลอยด์สำหรับทำก้านสูบรถยนต์โดยการปั๊มร้อน

เมื่อเลือกวัสดุคุณต้องคำนึงถึง:

1) ความเหมาะสมของวัสดุสำหรับชิ้นส่วนที่กำหนดและสภาพการใช้งาน

2) คุณสมบัติทางเทคโนโลยีของวัสดุ, ความสามารถในการประทับตรา;

3) ข้อกำหนดทางเศรษฐกิจ - ต้นทุนวัสดุ

การตอกเป็นวิธีที่ประหยัดที่สุดในการผลิตช่องว่าง การปั๊มสามารถทำได้ทั้งร้อนและเย็น การปั๊มร้อนจะดำเนินการโดยใช้ความร้อนของวัสดุ การปั๊มร้อนแบบปริมาตรเป็นกระบวนการในการผลิตการตีขึ้นรูปโดยที่ช่องขึ้นรูปของแม่พิมพ์ซึ่งเรียกว่าสตรีมนั้นถูกบังคับให้เติมโลหะของชิ้นงานดั้งเดิมและกระจายใหม่ตามการกำหนดค่าที่กำหนด

ก้านสูบเป็นส่วนหนึ่งของกลไกข้อเหวี่ยง ซึ่งเชื่อมต่อแบบหมุนรอบกับลูกสูบหรือตัวเลื่อนที่ด้านหนึ่ง และกับข้อเหวี่ยงหรือเพลาข้อเหวี่ยงหมุนได้ที่อีกด้านหนึ่ง

รูปที่ 4. - ก้านสูบรถยนต์:

แนะนำให้ใช้ก้านสูบสำหรับเครื่องยนต์รถยนต์โดยการปั๊มร้อนจากเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางคุณภาพสูง เหล็กกล้า 40 (ปริมาณคาร์บอนประมาณ 0.4%) และเหล็กกล้า 45 (ปริมาณ C 0.45%) ในขณะเดียวกัน เกรดเหล็กที่ใช้กันมากที่สุดคือเหล็กโครงสร้างแมงกานีสคุณภาพสูง 45G2 สำหรับเครื่องยนต์ที่รับภาระเป็นพิเศษ เหล็กโลหะผสมที่ยอมรับได้มากที่สุดคือ: 40 RajН (โครเมียม-นิกเกิล) และเหล็ก ZOHMA (โครโม-โมลิบดีนัม ตัวอักษร A หมายถึงคุณภาพสูง) เกรดเหล็กที่นำเสนอมีความเหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตก้านสูบในแง่ของคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลสำหรับการปั๊มร้อน เนื่องจากจะมีโครงสร้างวัสดุที่สม่ำเสมอหลังจากการเสียรูป

4. ทองเหลือง. ทองเหลืองธรรมดา, ทองเหลืองผสม การจำแนกประเภทของทองเหลืองที่ใช้ในงานวิศวกรรมเครื่องกลมากที่สุด

4.1 ทองเหลือง

ทองเหลือง (จากภาษาละตินเยอรมัน) เป็นโลหะผสมที่มีทองแดงซึ่งมีสารเติมแต่งหลักคือสังกะสี (มากถึง 50%) บางครั้งมีการเติมดีบุก นิกเกิล ตะกั่ว แมงกานีส เหล็ก และองค์ประกอบอื่นๆ ทองเหลืองจัดอยู่ในประเภทโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก โดยเฉพาะโลหะผสมทองแดง เชื่อกันว่าทองเหลืองเป็นโลหะผสมของทองแดงและสังกะสี คุณสมบัติเชิงบวกที่สำคัญของทองเหลืองคือความต้านทานการกัดกร่อน ความง่ายในการแปรรูป ความเหนียว และต้นทุนที่ไม่แพงนัก

คุณสมบัติทางกายภาพ:

ความหนาแน่น - 8300-8700 กก. / ม.

ความจุความร้อนจำเพาะที่ 20°C - 0.377 kJ/kg;

เฉพาะเจาะจง ความต้านทานไฟฟ้า- (0.07-0.08)-10-6 โอห์ม-ม;

จุดหลอมเหลวของทองเหลือง ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของมัน ถึง 880-950°C เมื่อปริมาณสังกะสีเพิ่มขึ้น จุดหลอมเหลวจะลดลง

เชื่อมทองเหลืองได้ค่อนข้างดี (อย่างไรก็ตามทองเหลืองไม่สามารถเชื่อมด้วยการเชื่อมฟิวชั่นได้ - คุณสามารถเชื่อมได้เช่นโดยการเชื่อมด้วยความต้านทาน) และรีด

หากพื้นผิวของทองเหลืองไม่เคลือบเงา อากาศจะเปลี่ยนเป็นสีดำ แต่โดยรวมแล้ว ทองเหลืองจะต้านทานการกระทำของบรรยากาศได้ดีกว่าทองแดง

บิสมัทและตะกั่วมีผลเสียต่อทองเหลือง เนื่องจากจะลดความสามารถในการเปลี่ยนรูปเมื่อร้อน อย่างไรก็ตาม การผสมตะกั่วนั้นใช้ในการผลิตเศษที่ไหลอิสระ ซึ่งช่วยให้เอาออกได้ง่ายขึ้นในระหว่างการตัด

4.2 ทองเหลืองธรรมดา ทองเหลืองผสม

ทองเหลืองแบ่งออกเป็นแบบง่าย - โลหะผสมของระบบทองแดง - สังกะสี - และซับซ้อน - ประกอบด้วยองค์ประกอบอื่น ๆ (นิกเกิล ดีบุก อลูมิเนียม ฯลฯ ) ทองเหลืองมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเครื่องมือ วิศวกรรมทั่วไป และวิศวกรรมเคมี พวกมันแข็งแกร่งกว่าทองแดงและราคาถูกกว่า

ทองเหลืองธรรมดาจะมีตัวอักษร "L" กำกับไว้ หลังจากนั้นตัวเลขจะระบุเปอร์เซ็นต์เฉลี่ยของทองแดง ตัวอย่างเช่น ทองเหลือง L96, L70 เป็นเฟสเดียว และทองเหลือง L60 เป็นสองเฟส

ทองเหลืองผสมเรียกว่าซับซ้อนหรือพิเศษ พวกเขาเขียนในแบรนด์ของพวกเขาหลังตัวอักษร "L" อักษรย่อชื่อขององค์ประกอบและหมายเลข - เปอร์เซ็นต์

ในการทำเครื่องหมายทองเหลืองหล่อ ปริมาณเฉลี่ยของส่วนประกอบโลหะผสมเป็นเปอร์เซ็นต์จะถูกวางไว้หลังตัวอักษรที่ระบุชื่อ ตัวอย่างเช่น LTs14K3S3 เป็นทองเหลืองที่มีสังกะสี 14%, ซิลิคอน 3%, ตะกั่ว 3% ส่วนที่เหลือเป็นทองแดง

4.3 การจำแนกประเภทของทองเหลืองที่ใช้ในงานวิศวกรรมเครื่องกลมากที่สุด

ดังที่ได้กล่าวมาแล้วตามคุณสมบัติทางเทคโนโลยีทองเหลืองสามารถแบ่งออกเป็นแบบเปลี่ยนรูปได้และแบบหล่อง่ายและซับซ้อน

ในทางกลับกันโลหะผสมทองเหลืองสามารถแบ่งออกเป็น:

โลหะผสมสององค์ประกอบ

และโลหะผสมทองเหลืองหลายองค์ประกอบ

เนื่องจากทองเหลืองมีปริมาณสังกะสีแตกต่างกันไป จึงเป็นเรื่องปกติที่จะแยกแยะ: โลหะผสมเชิงกล, อัลโลทรอปิก

สีแดง;

และทองเหลืองเหลือง

ด้วยความเข้มข้นของสังกะสีสูงถึง 39% ทองเหลืองจึงเป็นเฟสเดียว โครงสร้างเป็นผลึกของสารละลายสังกะสีที่เป็นของแข็งในทองแดง ด้วยปริมาณสังกะสีที่สูงกว่า ทองเหลืองจึงเป็นแบบสองเฟส ความแข็งแรงของทองเหลืองจะเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มปริมาณสังกะสีมากถึง 45% จากนั้นจะลดลงอย่างรวดเร็วภายใต้อิทธิพลของเฟสแข็งและเปราะ ไม่ใช้โลหะผสมดังกล่าว ทองเหลืองที่มีปริมาณสังกะสีมากถึง 10% เรียกว่า ทอมบัก และมากถึง 15-20% - กึ่งทอมปัก

ทองเหลืองจำหน่ายในรูปของแท่งโลหะ (หากเป็นทองเหลืองหล่อ) และจำหน่ายในรูปแถบ แผ่น ลวด ท่อ แผ่นบาง และเส้น ถ้าทองเหลืองเปลี่ยนรูปได้

แผ่นทองเหลืองใช้ในการผลิตภาชนะสำหรับเก็บสารเคมี ชิ้นส่วนที่ประทับตรา รวมถึงในการผลิตเครื่องใช้โลหะ แผ่นทองเหลืองถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำโปรไฟล์แบบเย็น

ทองเหลืองเหลืองมักใช้ในอุปกรณ์ประปา ในการผลิตชิ้นส่วนและก๊อกน้ำประเภทต่างๆ

ตาข่ายทำจากลวด ตาข่ายทองเหลืองมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตตะแกรงประเภทต่าง ๆ เช่นตะแกรงตกแต่งสำหรับหม้อน้ำทำความร้อนด้วยของเหลว

ทองเหลืองที่มีสารตะกั่วใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์และนาฬิกา ทองเหลืองยังใช้ในการผลิตเครื่องมือ วิศวกรรมการทำความร้อน และอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกมากมาย

วรรณกรรม

1. Gulyaev A.P. โลหะวิทยา / เอ.พี. กัลยาเยฟ. อ.: โลหะวิทยา, 2520.

2. เบอร์ลินที่ 5 วิทยาศาสตร์วัสดุการขนส่ง / V.I. เบอร์ลิน บี.วี. Zakharov, P.A. เมลนิเชนโก. อ.: ขนส่ง, 2525.

3. วัสดุศาสตร์ / เอ็ด บี.เอ็น. อาร์ซามาโซวา. อ.: วิศวกรรมเครื่องกล, 2529.

4. Lakhtin Yu.M. วัสดุศาสตร์ / Yu.M. ลัคติน. อ.: วิศวกรรมเครื่องกล, 2527.

5. ทราวิน โอ.วี. วัสดุศาสตร์ / O.V. Travin, N.T. ทราวิน่า. อ.: โลหะวิทยา, 2532.

6. มอซเบิร์ก อาร์.เค. วัสดุศาสตร์ / ร.ก. มอสเบิร์ก. ม.: บัณฑิตวิทยาลัย, 1991.

7. Lakhtin Yu.M. วัสดุศาสตร์ / Yu.M. ลัคติน, V.L. เลออนตีเยฟ. อ.: วิศวกรรมเครื่องกล, 2533.

8. อาร์ซามาซอฟ บี.เอ็น. วัสดุก่อสร้าง Directory / บี.เอ็น. อาร์ซามาซอฟ, วี.เอ. Brostrom, N.A. Boucher และคณะ / เอ็ด บี.เอ็น. อาร์ซามาโซวา. อ.: วิศวกรรมเครื่องกล, 2533.

โพสต์บน Allbest.ru

เอกสารที่คล้ายกัน

องค์ประกอบทางเคมีเหล็กหล่อ ลักษณะขององค์ประกอบ อิทธิพลของค่าเทียบเท่าแมงกานีสต่อความต้านทานการปฏิบัติงานของผลิตภัณฑ์เหล็กหล่อ กระบวนการตกผลึกของโลหะและโลหะผสม วิธีการปกป้องโลหะจากการกัดกร่อน ขอบเขตของการกลิ้ง

ทดสอบเพิ่มเมื่อ 08/12/2552


ส่วนประกอบหลักของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สมัยใหม่ ลักษณะทั่วไปวัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อน: สแตนเลส, โลหะ วัสดุเซรามิก, โครงสร้างโลหะผสมทางไฟฟ้า ประสิทธิภาพของวิธีการปกป้องโลหะจากการกัดกร่อน

งานหลักสูตร เพิ่มเมื่อ 26/10/2010


ลักษณะทางกายภาพ เครื่องกล และ คุณสมบัติทางเคมีวัสดุที่ใช้ในการผลิตภาคอุตสาหกรรม การทดสอบทางเทคโนโลยีของเหล็กสำหรับการดัด การพลิกคว่ำ การทำให้แบน การดัด และการประดับด้วยลูกปัด ศึกษาโครงสร้างของโลหะ โลหะผสม และการหลอมเหลว

บทคัดย่อเพิ่มเมื่อ 11/02/2010


สมบัติและโครงสร้างอะตอมและผลึกของโลหะ สภาวะพลังงานของกระบวนการตกผลึก โครงสร้างของแท่งโลหะ ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างคุณสมบัติของโลหะผสมกับประเภทของแผนภาพเฟส ส่วนประกอบและเฟสของโลหะผสมเหล็ก-คาร์บอน

งานหลักสูตร เพิ่มเมื่อ 07/03/2015


รูปแบบการก่อตัวทางเคมีกายภาพ โครงสร้างและคุณสมบัติของวัสดุ ประเภทของโครงคริสตัลโลหะ การทดสอบการดัดงอกระแทก การบำบัดความร้อนและเคมี-ความร้อน การควบคุมคุณภาพของโลหะและโลหะผสม วัสดุก่อสร้าง

งานหลักสูตร เพิ่มเมื่อ 02/03/2012


การกำหนดคุณสมบัติทางกลของวัสดุโครงสร้างโดยการทดสอบแรงดึง วิธีการศึกษาคุณภาพ โครงสร้าง และคุณสมบัติของโลหะและโลหะผสมเพื่อหาค่าความแข็ง การอบชุบด้วยความร้อนของโลหะผสมอะลูมิเนียมที่เปลี่ยนรูปได้

บทช่วยสอน เพิ่มเมื่อ 29/01/2011


การจำแนกประเภทของวัสดุคอมโพสิต ลักษณะทางเรขาคณิตและคุณสมบัติ การใช้โลหะและโลหะผสม โพลีเมอร์ วัสดุเซรามิกเป็นเมทริกซ์ คุณสมบัติของโลหะวิทยาผง สมบัติ และการประยุกต์แมกนีโตไดอิเล็กทริก

การนำเสนอเพิ่มเมื่อ 10/14/2013


การจำแนกประเภทของโลหะผสมเหล็กตามคุณสมบัติ เนื้อหาของสิ่งเจือปนในเหล็กหล่อ วัตถุดิบ (ค่าธรรมเนียม) เชื้อเพลิงและฟลักซ์ในโลหะวิทยาเหล็กหล่อ คุณลักษณะของแร่เหล็กบางชนิด การผลิตเหล็กหล่อที่ ArcelorMittal Temirtau JSC คุณภาพเหล็กหล่อ

การนำเสนอเพิ่มเมื่อ 31/10/2559


ลักษณะ เป้าหมาย และคุณลักษณะของการผลิต การจำแนกประเภทของวัสดุ: เหล็กหล่อ เหล็ก และพลาสติก การวิเคราะห์เปรียบเทียบคุณสมบัติทางเคมีกายภาพ สมบัติทางกล และความจำเพาะ ทำเครื่องหมายตามภาษารัสเซียและ มาตรฐานสากล; การประยุกต์ใช้ในการเกษตร

งานหลักสูตร เพิ่มเมื่อ 01/04/2012


องค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของเหล็กหล่อ แผนผังกระบวนการเตาถลุงเหล็กเป็นชุดของปรากฏการณ์ทางกล ฟิสิกส์ และเคมีกายภาพในเตาถลุงเหล็กที่ทำงาน ผลิตภัณฑ์เตาหลอม ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเหล็กหล่อและเหล็กกล้า แผนผังโครงสร้างจุลภาคของเหล็กหล่อ

วัสดุก่อสร้าง

วัสดุที่ใช้สร้างส่วนของโครงสร้าง (เครื่องจักรและโครงสร้าง) ที่รองรับแรง พารามิเตอร์ที่กำหนดของ CM คือคุณสมบัติทางกล ซึ่งทำให้แตกต่างจากวัสดุทางเทคนิคอื่นๆ (ออปติก ฉนวน การหล่อลื่น การทาสี การตกแต่ง การเสียดสี ฯลฯ) เกณฑ์คุณภาพหลักสำหรับวัสดุโลหะ ได้แก่ พารามิเตอร์ความต้านทานต่อโหลดภายนอก: ความแข็งแรง ความเหนียว ความน่าเชื่อถือ อายุการใช้งาน ฯลฯ เป็นเวลานานในการพัฒนาสังคมมนุษย์ใช้เครื่องมือที่จำกัดสำหรับความต้องการ (เครื่องมือและเครื่องมือล่าสัตว์) เครื่องใช้ เครื่องประดับ ฯลฯ) วัสดุ: ไม้ หิน เส้นใยจากพืชและสัตว์ ดินเหนียว แก้ว ทองแดง เหล็ก การปฏิวัติอุตสาหกรรมในศตวรรษที่ 18 และการพัฒนาเทคโนโลยีต่อไปโดยเฉพาะการสร้างเครื่องจักรไอน้ำและรูปลักษณ์ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 เครื่องยนต์สันดาปภายใน เครื่องจักรไฟฟ้า และรถยนต์ มีความซับซ้อนและแตกต่างตามข้อกำหนดสำหรับวัสดุของชิ้นส่วน ซึ่งเริ่มทำงานภายใต้โหลดสลับที่ซับซ้อน อุณหภูมิที่สูงขึ้นและอื่น ๆ โลหะผสมที่ทำจากเหล็ก (เหล็กหล่อและเหล็กกล้า (ดูเหล็ก)) กลายเป็นพื้นฐานของงานโลหะ , ทองแดง (บรอนซ์ (ดูบรอนซ์) และทองเหลือง (ดูทองเหลือง)) , ตะกั่วและดีบุก

ในระหว่างการออกแบบเครื่องบิน เมื่อความต้องการหลักสำหรับวัสดุเครื่องจักรกลมีความแข็งแรงสูง พลาสติกไม้ (ไม้อัด) เหล็กโลหะผสมต่ำ อลูมิเนียมและโลหะผสมแมกนีเซียมก็เริ่มแพร่หลาย การพัฒนาเทคโนโลยีการบินเพิ่มเติมจำเป็นต้องมีการสร้างโลหะผสมทนความร้อนใหม่ (ดูโลหะผสมทนความร้อน) บนฐานนิกเกิลและโคบอลต์ เหล็ก ไทเทเนียม อลูมิเนียม และแมกนีเซียมอัลลอยด์ที่เหมาะสำหรับการใช้งานระยะยาวที่อุณหภูมิสูง การปรับปรุงเทคโนโลยีในแต่ละขั้นตอนของการพัฒนาทำให้เกิดข้อกำหนดใหม่ที่ซับซ้อนมากขึ้นอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับวัสดุ (ความต้านทานต่ออุณหภูมิ ความต้านทานการสึกหรอ การนำไฟฟ้า ฯลฯ) ตัวอย่างเช่น การต่อเรือต้องใช้เหล็กและโลหะผสมที่มีความสามารถในการเชื่อมที่ดีและมีความต้านทานการกัดกร่อนสูง และวิศวกรรมเคมีต้องการความทนทานในระยะยาวสูงและสูง สภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว. การพัฒนา พลังงานนิวเคลียร์เกี่ยวข้องกับการใช้วัสดุคาร์บอนที่ไม่เพียงแต่มีความแข็งแรงเพียงพอและทนต่อการกัดกร่อนสูงในสารหล่อเย็นต่างๆ แต่ยังเป็นไปตามข้อกำหนดใหม่ด้วย นั่นคือหน้าตัดขนาดเล็กสำหรับการดักจับนิวตรอน

กม. แบ่งออกเป็น: ตามลักษณะของวัสดุ - เป็นวัสดุโลหะ อโลหะ และวัสดุผสม , การรวมคุณสมบัติเชิงบวกของวัสดุเหล่านั้นและวัสดุอื่น ๆ ตามการออกแบบทางเทคโนโลยี - มีรูปร่างผิดปกติ (รีด, การตีขึ้นรูป, การประทับตรา, โปรไฟล์อัด ฯลฯ ), การหล่อ, การเผาผนึก, การขึ้นรูป, การติดกาว, การเชื่อม (โดยการหลอม, การระเบิด, การประกบแบบแพร่กระจาย ฯลฯ ); ตามสภาพการใช้งาน - สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ ทนความร้อน การกัดกร่อน ตะกรัน การสึกหรอ เชื้อเพลิง ทนน้ำมัน ฯลฯ ตามเกณฑ์ความแข็งแรง - สำหรับวัสดุที่มีความแข็งแรงต่ำและปานกลางโดยมีความเหนียวมาก มีความแข็งแรงสูงโดยมีความเหนียวปานกลาง

แต่ละชั้นเรียนของ K. m. ก็แบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม ตัวอย่างเช่นโลหะผสมมีความโดดเด่น: ตามระบบโลหะผสม - อลูมิเนียม, แมกนีเซียม, ไทเทเนียม, ทองแดง, นิกเกิล, โมลิบดีนัม, ไนโอเบียม, เบริลเลียม, ทังสเตน, เหล็ก ฯลฯ ตามประเภทของการชุบแข็ง - ชุบแข็ง, ปรับปรุง, อายุ, ซีเมนต์, ไซยาไนเดต, ไนไตรด์ ฯลฯ โดยองค์ประกอบโครงสร้าง - เหล็กออสเทนนิติกและเฟอร์ริติก, ทองเหลือง ฯลฯ

วัสดุอโลหะถูกแบ่งย่อยตามองค์ประกอบไอโซเมอร์ การออกแบบทางเทคโนโลยี (การอัด การทอ การพัน การขึ้นรูป ฯลฯ) ตามประเภทของสารตัวเติม (องค์ประกอบเสริมแรง) และตามลักษณะของตำแหน่งและการวางแนว วัสดุบางชนิด เช่น เหล็กและโลหะผสมอลูมิเนียม ถูกใช้เป็นวัสดุก่อสร้าง และในทางกลับกัน ในบางกรณี วัสดุก่อสร้าง เช่น คอนกรีตเสริมเหล็ก , ใช้ในโครงสร้างทางวิศวกรรมเครื่องกล

พารามิเตอร์ทางเทคนิคและเศรษฐศาสตร์ของวัสดุโลหะประกอบด้วย: พารามิเตอร์ทางเทคโนโลยี - ความสามารถในการขึ้นรูปของโลหะโดยความดัน การตัด คุณสมบัติการหล่อ (ของเหลว แนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกที่ร้อนระหว่างการหล่อ) ความสามารถในการเชื่อม ความสามารถในการบัดกรี ความเร็วในการบ่ม และสภาพของเหลวของวัสดุโพลีเมอร์ที่อุณหภูมิปกติและสูงขึ้น ฯลฯ .; ตัวชี้วัดประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจ (ต้นทุน ความเข้มข้นของแรงงาน ความขาดแคลน อัตราการใช้โลหะ ฯลฯ)

เกรดเหล็กที่ผลิตทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่เป็นเกรดเหล็กโลหะ ข้อยกเว้นคือเหล็กกล้าที่ไม่ใช้ในองค์ประกอบโครงสร้างรับน้ำหนัก: เหล็กกล้าเครื่องมือ (ดูเหล็กกล้าเครื่องมือ) , สำหรับองค์ประกอบความร้อน สำหรับลวดตัวเติม (สำหรับการเชื่อม) และอื่นๆ ที่มีคุณสมบัติทางกายภาพและเทคโนโลยีพิเศษ เหล็กประกอบขึ้นจากวัสดุเหล็กจำนวนมากที่ใช้เทคโนโลยี พวกเขามีจุดแข็งที่หลากหลาย - ตั้งแต่ 200 ถึง 3,000 ลบ.ม./ลบ.ม.2(20-300 กิโลกรัมเอฟ/มม2), ความเหนียวของเหล็กถึง 80%, ความหนืด - 3 เมกะจูล/ตรม.เหล็กโครงสร้าง (รวมถึงสเตนเลส) จะถูกหลอมในเตาคอนเวอร์เตอร์ เตาแบบเปิด และเตาไฟฟ้า สำหรับการกลั่นเพิ่มเติม จะใช้การล้างอาร์กอนและการบำบัดด้วยตะกรันสังเคราะห์ในทัพพี เหล็กวิกฤตซึ่งต้องการความน่าเชื่อถือสูง ผลิตขึ้นโดยการอาร์คสุญญากาศ การเหนี่ยวนำสุญญากาศ และการหลอมด้วยไฟฟ้าสแล็ก การอพยพ และในกรณีพิเศษ - การปรับปรุงการตกผลึก (ในโรงงานหล่อแบบต่อเนื่องหรือกึ่งต่อเนื่อง) โดยการดึงจากการหลอม

เหล็กหล่อถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในวิศวกรรมเครื่องกลสำหรับการผลิตเฟรม เพลาข้อเหวี่ยง เกียร์ กระบอกสูบของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ชิ้นส่วนที่ทำงานที่อุณหภูมิสูงถึง 1200 °C ในสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์ ฯลฯ ความแข็งแรงของเหล็กหล่อ ขึ้นอยู่กับการผสม ช่วง จาก 110 ลบ.ม./ลบ.ม.2(chugal) สูงถึง 1350 ลบ.ม./ลบ.ม.2(เหล็กหล่อแมกนีเซียมอัลลอยด์)