Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.
Розміщено на http://www.allbest.ru/
Республіканський заочний автотранспортний технікум
з дисципліни: Матеріалознавство
Конструкційні матеріали
1. Основні показники властивостей матеріалів
Усі властивості металів поділяються на чотири групи: фізичні, хімічні, технологічні та механічні.
Важливими термопластичними полімерами є. Поліетилен: існує два типи низької та високої щільності залежно від розгалуження їх ланцюгів. Вони можуть бути додані з різними добавками для покращення деяких характеристик. Він має низьку щільність, хоча він залежить від його структури, оскільки він не є симетричним. Використовується для виготовлення контейнерів, шлангів та ін. Полівінілхлорид Поліметилметакрилат Політетрафторетилен: тефлон. Поліпропілен: разом із першим є найважливішими. . Процес виготовлення термопластів.
Найчастіше використовуються: лиття під тиском та видувне формування, екструзія та каландрування. Каландрування складається з обробних пластин з певним ступенем в'язкості для формування за допомогою роликів, через які він проходить. Вони жорсткі, жорсткі, невзаємодіючі та мало удароміцні. Це матеріал невеликої деформованості. У них є характеристика неможливості переробити, тому що коли вони нагріваються, вони піддаються карбонізації, тому їх не можна переробляти.
Фізичні властивості - колір, щільність, температура плавлення, тип кристалічних ґрат, поліморфізм (алотропія), електро-, теплопровідність, магнетизм.
Хімічні властивості металів - окислюваність, розчинність, корозійна стійкість та ін.
Технологічні властивості характеризують оброблюваність металу: зварюваність, штампування, рідкотірність, усадку, оброблюваність різанням і т.п.
Деякі термореактивні полімери або важливі смоли є бакелітом, який являє собою фенольну смолу, поліефір, що складається з двох кополімерів і меламіну і сечовинні смоли. Пресування: попередньо нагріта смола вводиться у форму, утворену двома гранями, які потім закриваються, заповнюючи всі порожнечі тиском та температурою.
- Лиття під тиском: вже пояснено.
- Передача формування: поєднує два вище.
Але при виборі матеріалу заготовок можуть використовуватися так звані експлуатаційні властивості, до яких насамперед відноситься зносостійкість. Ця характеристика залежить від такого механічного властивості матеріалу як твердість. Чим вище твердість матеріалу, тим більша зносостійкість деталі.
Знання механічних характеристикдозволяє вибрати ту марку матеріалу, яка забезпечить максимальну надійність (або продуктивність) виробу за оптимальної вартості.
Є натуральний та синтетичний каучук зі стирол-бутадієном, який є найважливішим. Це процес, за допомогою якого ланцюги зшиті за допомогою сірки, що діє як міст між ланцюгами. Це незворотна операція, що виконується при певному тиску та температурі. Залежно від досягнутого зшивання, яке контролюється відповідно до доданої сірки, гума буде більш менш гнучкою.
Композиційний матеріал є сумішшю двох або більше речовин, нерозчинних один з одним і виготовлених для доповнення один одного. Першими композитними матеріалами були бетонні та пластикові матеріали, армовані скловолокном. Його корисність полягає у поєднанні властивостей, які обидва компоненти дають з'єднанню. Як правило, основний матеріал називається матрицею та меншим підсилювачем.
1.1 Механічні властивості металів
Поведінка металу під навантаженням визначається його механічними властивостями (міцністю, пластичністю, твердістю, пружністю, в'язкістю).
Знання механічних властивостей металів необхідне правильного виборумарки матеріалу.
Міцність - властивість металу чинити опір пластичній деформації та руйнуванню під дією зовнішніх сил. Залежно від способу статичного навантаження розрізняють міцність при розтягуванні, стисканні та згинанні.
Залежно від розміру компонента меншості можна розділити на дві групи: мікроскопічні та макроскопічні. Враховуючи частинки частинок, крайній випадок першого. Якщо напруга, що розтягує, паралельна осі волокна, деформація, яку буде відчувати матриця, буде такою ж, як деформація волокна, яка називається ізодеформацією.
У випадку, коли напруга, що розтягує, є нормальною до осі волокна, напруга, що підтримується матрицею і волокном, буде однаковим, але деформація буде середньозваженою для деформації волокна і матриці. У цьому випадку деформація та модуль пружності, що підтримуються волокном і матрицею, будуть: так що можна бачити, що модуль пружності перевершує у напрямку волокна.
Пластичність – властивість металу пластично деформуватися, не руйнуючись під дією зовнішніх сил. Це одна з важливих механічних властивостей металу, яка у поєднанні з високою міцністю робить його основним конструкційним матеріалом.
Твердість - властивість металу чинити опір впровадженню до нього іншого твердішого тіла.
Можна також показати, що армування волокнами ефективніше, ніж з частинками, хоча останні мають дві переваги: матеріал ізотропний і що економічніший. Як правило, волокна виготовлені з жорсткіших і крихких матеріалів, ніж матриця, так що настає момент, коли деформація зростає, що матриця буде деформуватися пластично, а волокно - пружно. У цьому випадку напруга та модуль пружності будуть. Коли волокно руйнується, напруга падає до того часу, поки вона зможе підтримувати матрицю, залишивши лише.
Враховуючи досконалу адгезію між матрицею та волокном, енергія буде. Як правило, це не так, але напруга зсуву між матрицею та волокном вище, так що деформація та розрив цієї частини вище. У цьому випадку, коли відбувається розрив між волокном і матрицею, тріщина зазвичай не поширюється прямою, але звивається, тому вона споживає енергію і збільшує її міцність. Враховуючи, що його легкість обробки дешевша, ніж у армованих волокнами. Він являє собою модуль пружності, аналогічний волокну, армованому, коли напрямок волокон і нормальне навантаження.
Пружність – здатність матеріалу повертати форму після зняття навантаження.
Ударна в'язкість – характеристика динамічної міцності.
Втомна міцність - здатність металу чинити опір пружним і пластичним деформаціям при змінних навантаженнях.
1.2 Основні показники властивостей матеріалів
Для визначення характеристики матеріалу проводять випробування.
Для випадків, коли частинки тверді, їх опір зносу поліпшено, що застосовується для тертя. Матриця є менш стійким і жорстким матеріалом, хоч і більш пластичним, ніж волокна. Залежно від ступеня розшаровування між волокном і матрицею міцність і завзятість будуть обернено пропорційними, тому необхідно шукати проміжний ступінь. З'єднання між матрицею і волокном може бути виконано за допомогою різних механізмів, таких як механічне зв'язування, взаємна дифузія, хімічні реакціїі т.д.
Вони мають перевагу перед полімерною матрицею в тому, що їх робоча температура може бути набагато вищою, крім інших переваг, де вони можуть краще відповідати певним вимогам, наприклад, пов'язаним з електричною або теплопровідністю і т.д. зазвичай найдешевша обробка полягає у додаванні армуючих частинок до розплавленої матриці, хоча вона має кілька недоліків, пов'язаних з однорідністю та розподілом частинок.
Випробування розтягування.
Для випробувань застосовують спеціальні циліндричні чи плоскі зразки. Розрахункова довжина зразка дорівнює десяти або п'ятикратному діаметру. Зразок закріплюють у випробувальній машині та навантажують. Результати випробувань відбивають на діаграмі розтягування.
На діаграмі розтягування пластичних металів (рис. 1, а) можна виділити три ділянки:
Основні з них – бетон та ламінат. Вони утворені двовимірними листами, кожен із яких представляє свої різні властивості, що створює характерну механічну стійкість. Вони можуть складатися з різних матеріалів, кожен лист може бути утворений різними сполуками. Найбільш поширеними є дерев'яні ламінати, захисні окуляри, куленепробивні жилети, лижі і т.д.
Матриця – це цемент, а арматура – гравій. Це економічний, жорсткий з високою стійкістю до стиснення, пожежі та може бути виготовлений на місці. Хоча він має деякі недоліки, такі як низька пластичність, низька міцність на розтягування та повзучість, високий стиск та проникність. Деякі з цих недоліків можуть бути зменшені шляхом посилення бетону за допомогою блокуючих залізних заготовок, що утворюють залізобетон. Дуже важливим є склад бетону, оскільки вони впливають на його механічні властивості, такі як твердість і т.д. А також фазу формування, оскільки це може статися для випадків швидких тріщин, які б послабили структуру.
ОА - прямолінійний, що відповідає пружній деформації;
АВ - криволінійний, що відповідає пружнопластичній деформації при зростанні навантаження;
ВС - відповідний пружнопластичній деформації при зниженні навантаження.
Малюнок 1. - Діаграма розтягування пластичних металів:
а - із майданчиком плинності;
б – без майданчика плинності.
Це найважливіше природне з'єднання, що є одним із найбільш використовуваних. У поперечному перерізі стовбура оцінюються такі шари.
- Зовнішня кора складається з мертвих клітин.
- Внутрішня кора, волога та м'яка, яка несе їжу.
- Камбій, що складається з нових клітин зростання.
У точці відбувається руйнування зразка з поділом його на дві частини.
Від початку деформації (точка О) до точки А зразок деформується пропорційно доданого навантаження. Ділянка ОА – пряма лінія. Максимальна напруга, яка не перевищує межі пропорційності, практично викликає тільки пружну деформацію, тому її часто називають межею пружності металу.
Вони залежить від багатьох чинників, найбільше опір що у паралельному напрямі осі стовбура обумовлено анізотропією їх клітинної структури. Найбільш поширеним тестом, що виконується, є випробування на вигин на променях. Факторами, які впливають на його опір, є: тверда деревина стійкіша, серцевина більш стійка, а ступінь вологості значною мірою визначає опір, оскільки вона перевіряється на деревині зі стабілізованим вмістом вологи.
Для досягнення цього ступеня вологості висушують у печах з певною температурою та вологістю. Зрозуміло, що деревина має бути обрана для цієї функції, а властивості змінюються. Для конструкційних пиломатеріалів дефекти видаляються шляхом склеювання секцій деревини для ламінованих балок. Чіпи використовуються для деревинно-стружкових плит, які з'єднані смолами. Дерево має інші утиліти, такі як виготовлення паперу і т.д.
При випробуванні пластичних металів на кривій розтягування утворюється майданчик плинності АА.
У цьому випадку напруга, що відповідає цьому майданчику, називають фізичною межею плинності. Фізична межа плинності - це найменша напруга, при якій метал деформується (тече) без помітної зміни навантаження.
Напруга, що викликає залишкову деформацію, що дорівнює 0,2% від початкової довжини зразка, називають умовною межею плинності (у0,2). Ділянка АВ відповідає подальшого підвищеннянавантаження та значнішої пластичної деформації у всьому обсязі металу зразка. Напруга, що відповідає найбільшому навантаженню (точка В), що передує руйнуванню зразка, називають тимчасовим опором, або межею міцності при розтягуванні ув. Це характеристика статичної міцності:
Історія людства характеризується вмінням маніпулювати та виробляти речовини, матеріали та технології. Серед матеріалів просто подумайте про продукти розвитку металургії, впровадження паперу, виробництво порцеляни або використання цементу в будинках, щоб оцінити важливість, яку вони мали при затвердженні сучасного суспільства. У минулому столітті виникла поява пластмас, які радикально змінили спосіб життя людей.
Тому ясно, що відкриття та впровадження у повсякденне використання нових матеріалів глибоко знаменує еволюцію індустріальних суспільств. Матеріали зазвичай класифікуються відповідно до їх використання у двох основних категоріях: конструкційних матеріалах та функціональних матеріалах. Перші характеризуються особливими властивостями міцності, міцності та еластичності, які роблять їх придатними для будівництва об'єктів, артефактів та стійких структур. Прикладами конструкційних матеріалів є сталі, гума, текстиль, дерево, вуглецеві або скловолокно; але і золотий сплав або порцеляна для зубних наповнювачів відносяться до цієї категорії.
Рmax - найбільше навантаження (напруга), що передує руйнуванню зразка, Н;
F0 – початкова площа поперечного перерізу зразка, мм. кв.
1.3 Літерні позначеннята одиниці виміру меж пружності, плинності, міцності
Межа пружності:
Позначення – у;
Межа плинності:
Позначення – Т;
Одиниця виміру - Н/ммІ (МПа).
З іншого боку, функціональні матеріали повинні бути здатні виконувати завдання, функцію, щоб генерувати сигнал у відповідь на зовнішній стимул. Часто ці матеріали поєднуються, щоб сформувати складніший пристрій, але завжди здатні виконувати точне завдання: для певної функції сучасний транзистор поєднує напівпровідниковий матеріал, такий як кремній з тонким шаром ізоляційного оксиду металевий електрод. При дуже невеликій різниці в потенціалі транзистор приймає стан навантаження або розвантаження, що дозволяє швидко кодувати та обробляти інформацію в двійковому коді.
Межа міцності: одиниця виміру - Н/ммІ (МПа).
У деяких випадках може бути позначення межі пружності 0,05. Це з тим, що межею пружності, як говорилося вище, називають максимальне значення напруги, у якому немає залишкових деформацій т. е., мають місце лише пружні деформації.
Насправді за нього прийнято брати величину напруги, при яких залишкові деформації не перевищують 0,05%, звідси і індекс 0,05. Одиниця виміру Паскаль [Па].
2. Стан системи залізо - цементит
2.1 Накреслити діаграму стану сплавів "заліза-цементит"
Компонентами залізовуглецевих сплавів є залізо, вуглець та цементит. Цементитом (Fe3C) називають хімічну сполуку заліза з вуглецем (карбід заліза), який містить 6,67% вуглецю.
Рисунок 2. – Діаграма стану системи залізо – цементит:
Точка З при температурі 1147 ° С - початок евтектичного перетворення.
На даній діаграмі найважливішими є лінії:
АВ - лінія ліквідусу для д - твердого розчину;
СD – лінія ліквідусу для цементиту (первинного);
ЕCF - лінія евтектичного перетворення:
Lс > (г Е + Fе3С)
РSK - лінія евтектоїдного перетворення:
гS> (бP + Fе3С)
2.2 Структурні перетворення матеріалів
Чавун – найважливіший машинобудівний матеріал для ливарного виробництва. Він як конструкційний матеріал забезпечує можливість отримання заготовок складної форми та їх низьку вартість.
Чавуном називають сплав заліза з вуглецем, причому кількість вуглецю становить від 2,14% до 6,67%. Розрізняють білий чавун, у якому весь вуглець перебуває у хімічно зв'язаному стані як цементиту. Цей чавун твердий, тендітний і має обмежене застосування. Чавун, в якому вуглець значною мірою або повністю знаходиться у вільному стані у вигляді графіту, називається сірим.
Чавуни діляться по відношенню до евтектичної точки С на:
Доевтектичні (вуглецю від 2,14 до 4,3%);
евтектичний (4,3%);
Заевтектичні (що містять вуглецю від 4,3 до 6,67%).
При повільному охолодженні білого чавуну із вмістом вуглецю 4,3%, як видно з малюнка 2, відбувається таке:
До температури 1147°С метал знаходиться в рідкому стані;
У точці З рідка фаза (Lс) починається первинна кристалізація, сплав відчуває евтектичне перетворення:
За структурою це механічна суміш аустеніту та цементиту. Аустеніт (г) - це твердий розчин впровадження вуглецю в г-залізо (на ім'я англійського вченого Р. Аустена).
Вуглець займає місце в центрі гранецентрованого кубічного осередку. Гранична розчинність вуглецю в г-залізі 2,14% за температури 1147°С (точка Е). Аустеніт має твердість 200...250 НВ, пластичний (відносне подовження - 40...50%), парамагнітний. Отримана евтектична суміш (гЕFе3С) має характерну будову і називається ледебуритом (на ім'я німецького вченого Ледебура).
Слід зазначити, що у цьому стані цементит є первинним. Евтектичний білий чавун (4,3% С) на лінії ECF кристалізується відразу з утворенням ледебуриту. При подальшому охолодженні сплаву з аустеніту виділяється вторинний цементит, а лінії PSK відбувається перлітне перетворення:
При кімнатній температурі фазові складові – ферит (твердий розчин впровадження вуглецю в залозі) та цементит, структурні складові – перетворений ледебурит, вторинний цементит та перліт. Структура білого евтектичного чавуну наведено на рис. 3.
Малюнок 3. - Мікроструктура білого евтектичного чавуну:
2.3 Визначити температури початку та кінця алотропічного перетворення для даного чавуну
Алотропічне перетворення - це здатність чавуну, що знаходиться в твердому стані, змінювати свою будову за певних температур. Сутність цих перетворень полягає в тому, що у сплаву за певної температури відбувається перебудова атомів з одного типу кристалічних ґрат в інший. Як було описано вище, для евтектичного чавуну відбувається алотропічні перетворення при нагріванні від температури 727°С до 1147°С.
Вище температури 1147 ° С чавун вже знаходиться в рідкому стані.
3. Запропонувати марку сплаву для виготовлення шатуна автомобіля, виготовленого методом гарячого штампування.
При виборі матеріалу необхідно враховувати:
1) придатність матеріалу до заданої деталі та умов її експлуатації;
2) технологічні властивості матеріалу, штампування;
3) економічні вимоги – вартість матеріалу.
Штампування – це найбільш економічний спосіб отримання заготовок. Штампування може бути гарячим і холодним, гаряче виконується з підігрівом матеріалу. Об'ємне гаряче штампування - це процес отримання поковок, при якому формотворну порожнину штампу, яку називають струмком, примусово заповнюють металом вихідної заготовки і перерозподіляють його відповідно до заданої конфігурації.
Шатун - це деталь кривошипно-шатунного механізму, з'єднана шарнірно з поршнем або повзуном з одного боку і з кривошипом, що обертається, або колінвалом з іншого боку.
Малюнок 4. - Шатун автомобільний:
Шатуни автомобільних двигунів рекомендується виготовляти методом гарячого штампування з якісної середньовуглецевої сталі Сталь 40 (вуглецю близько 0,4%) та Сталь 45 (зміст 0,45%). При цьому марка сталі, що найчастіше використовується - це сталь конструкційна якісна марганцевиста 45Г2. Для особливо навантажених двигунів найбільш прийнятною є легована сталь: 40ХН (хромо-Нікілієва) і сталь ЗОХМА (хромо-молібденова, літера А означає - високоякісна). Запропоновані марки сталей максимально підходять для виготовлення шатуна за своїми фізико-механічними характеристиками для гарячого штампування, тому що будуть мати рівномірну структуру матеріалу після деформації.
4. Латуні. Прості латуні, леговані латуні. Класифікація латунів, найбільш застосовуваних у машинобудуванні
4.1 Латуні
Латунь (від нім. Latun) – сплав на основі міді, в якому головною добавкою є цинк (до 50%). Іноді з додаванням олова, нікелю, свинцю, марганцю, заліза та інших елементів. Належать латуні до кольорових металів, саме, мідні метали. Вважається, що латуні – це сплави міді із цинком. Основними позитивними властивостями латунів є їхня корозійна стійкість, легкість обробки, пластичність та відносно недорога вартість.
Фізичні властивості:
Щільність – 8300-8700 кг/мі;
Питома теплоємність за 20°C - 0,377 кДж/кг;
Питома електричний опір- (0,07-0,08)-10-6 Ом-м;
Температура плавлення латуні, залежно від складу, досягає 880-950°C. Зі збільшенням вмісту цинку температура плавлення знижується;
Латунь досить добре зварюється (проте не можна зварювати латунь зварюванням плавленням - можна, наприклад, контактним зварюванням) і прокочується;
Якщо поверхня латуні не покрита лаком, то вона чорніє на повітрі, але в масі латунь краще чинить опір дії атмосфери, ніж мідь;
Вісмут та свинець мають шкідливий вплив на латунь, оскільки зменшують здатність до деформації у гарячому стані. Тим не менш, легування свинцем застосовують для отримання сипучої стружки, що полегшує її видалення при обробці різанням.
4.2 Прості латуні, леговані латуні
Латуні поділяються на прості – сплави системи «мідь – цинк» – і складні, що містять інші елементи (нікель, олово, алюміній та ін.). Латуні широко застосовуються у приладобудуванні, у загальному та хімічному машинобудуванні. Їхня міцність вища, ніж у міді, і вони дешевші.
Прості латуні маркуються буквою "Л", після якої цифра показує середній відсотковий вміст міді. Наприклад, латуні Л96, Л70 – однофазні, а латунь Л60 – двофазна.
Леговані латуні називаються складними або спеціальними. У їхній марці після літери «Л» записуються початкова літераназви елемента та цифра - його процентний зміст.
У маркуванні ливарних латунів середній вміст компонентів сплаву у відсотках ставиться відразу після літери, що означає його назву. Наприклад, ЛЦ14К3С3 - латунь, що містить 14% цинку, 3% кремнію, 3% свинцю, решту міді.
4.3 Класифікація латунів, що найбільше застосовуються в машинобудуванні
Як говорилося вище латуні за технологічними властивостями можна розділяти на деформовані і ливарні, прості і складні.
Легіровану латунь, у свою чергу, можна розділити на:
Двокомпонентні сплави;
І багатокомпонентні метали латуні.
Так як латуні розрізняються за вмістом цинку, прийнято також виділяти: механічний сплав аллотропічний
Червону;
І жовту латуню.
При концентрації цинку до 39% латуні однофазні, їхня структура - кристали твердого розчину цинку в міді. При більшому вмісті цинку латуні двофазні. Міцність латунів підвищується зі збільшенням вмісту цинку до 45%, а потім під впливом твердої та тендітної фази різко падає. Такі метали не використовуються. Латуні із вмістом цинку до 10% називаються томпак, а до 15-20% – напівтомпак.
Поставляють латунь у вигляді злитків, якщо це ливарна латунь і у вигляді стрічок, плит, дротів, труб, листів і прутків, якщо деформована латунь.
Латунні листи застосовуються при виготовленні тари, призначеної для зберігання хімічних речовин, що пройшли штампування деталей, а також – при виробництві металевого посуду. Широко використовуються латунні листи при здійсненні холодного профілювання.
Жовта латунь часто використовується в сантехнічному устаткуванні, при виготовленні різноманітних деталей і змішувачів.
З дроту виготовляють сітку. Сітки з латуні широко застосовуються при виготовленні різного роду решіток, наприклад декоративних, для радіаторів рідинного опалення.
Свинцеві латуні застосовуються в автомобільній та годинниковій промисловості. Латунь використовуються також у приладобудуванні, теплотехніці та багатьох інших галузях промисловості.
Література
1. Гуляєв А.П. Металознавство/А.П. Гуляєв. М: Металургія, 1977.
2. Берлін В.І. Транспортне матеріалознавство/В.І. Берлін, Б.В. Захаров, П.А. Мельниченко. М: Транспорт, 1982.
3. Матеріалознавство/За ред. Б.М. Арзамасова. М: Машинобудування, 1986.
4. Лахтін Ю.М. Матеріалознавство/Ю.М. Лахтін. М: Машинобудування, 1984.
5. Травін О.В. Матеріалознавство/О.В. Травін, Н.Т. Травини. М: Металургія, 1989.
6. Мозберг Р.К. Матеріалознавство/Р.К. Мозберг. М.: вища школа, 1991.
7. Лахтін Ю.М. Матеріалознавство/Ю.М. Лахтін, В.Л. Леонтьєва. М: Машинобудування, 1990.
8. Арзамас Б.М. Конструкційні матеріали. Довідник/Б.М. Арзамасов, В.А. Брострем, Н.А. Буше та ін. / За ред. Б.М. Арзамасова. М: Машинобудування, 1990.
Розміщено на Allbest.ru
...Подібні документи
Хімічний складчавуну, характеристика його елементів. Вплив значення еквівалента марганцевого на експлуатаційну стійкість чавунних виробів. Процес кристалізації металів та сплавів. Методи захисту металів від корозії. Область застосування прокатки.
контрольна робота , доданий 12.08.2009
Основні компоненти сучасного ядерного реактора Загальна характеристикакорозійно-стійких матеріалів: нержавіючих сталей, метало керамічних матеріалів, конструкційні електротехнічні сплави. Ефективність методів захисту від корозії.
курсова робота , доданий 26.10.2010
Характеристика фізичних, механічних та хімічних властивостейматеріалів, що застосовуються у промисловому виробництві. Технологічні випробування стали на вигин, осадку, сплющування, загин та бортування. Вивчення будови металів, сплавів та рідких розплавів.
реферат, доданий 02.11.2010
Властивості та атомно-кристалічна будова металів. Енергетичні умови процесу кристалізації. Будова металевого зливка. Вивчення зв'язку між властивостями сплавів та типом діаграми стану. Компоненти та фази залізовуглецевих сплавів.
курсова робота , доданий 03.07.2015
Фізико-хімічні закономірності формування; будова та властивості матеріалів. Типи кристалічних ґрат металів. Випробування на ударний згин. Термічна та хіміко-термічна обробка, контроль якості металів та сплавів. Конструкційні матеріали.
курсова робота , доданий 03.02.2012
Визначає механічні властивості конструкційних матеріалів шляхом випробування їх на розтяг. Методи дослідження якості, структури та властивостей металів та сплавів, визначення їх твердості. Термічна обробка алюмінієвих сплавів, що деформуються.
навчальний посібник, доданий 29.01.2011
Класифікація композиційних матеріалів, їх геометричні ознаки та властивості. Використання металів та їх сплавів, полімерів, керамічних матеріалів як матриці. Особливості порошкової металургії, властивості та застосування магнітодіелектриків.
презентація , додано 14.10.2013
Класифікація сплавів чорних металів за властивостями. Вміст домішок у чавуні. Сирі матеріали (шихта). Паливо та флюси в металургії чавуну, характеристика деяких залізних руд. Виробництво чавуну на АТ "АрселорМіттал Теміртау". Якість чавуну.
презентація , доданий 31.10.2016
Характеристика, цілі та особливості виробництва, класифікація матеріалів: чавуну, сталі та пластмаси. Порівняльний аналізїх фізико-хімічних, механічних та специфічних властивостей; маркування по російським та міжнародним стандартам; застосування в н/г.
курсова робота , доданий 04.01.2012
Якісний та кількісний склад чавуну. Схема доменного процесу як сукупності механічних, фізичних та фізико-хімічних явищ у діючій доменній печі. Продукти доменної плавки. Основні відмінності чавуну від сталі. Схеми мікроструктур чавуну.
Конструкційні матеріали матеріали, з яких виготовляються деталі конструкцій (машин та споруд), що сприймають силове навантаження. Визначальними параметрами До. м. є механічні властивості, що відрізняє їх від інших технічних матеріалів (оптичних, ізоляційних, мастильних, лакофарбових, декоративних, абразивних та ін.). До основних критеріїв якості К. м. відносяться параметри опору зовнішнім навантаженням: міцність, в'язкість, надійність, ресурс та ін. матеріалів: дерево, камінь, волокна рослинного та тваринного походження, обпалену глину, скло, бронзу, залізо. Промисловий переворот 18 в. та подальший розвиток техніки, особливо створення парових машин та поява наприкінці 19 ст. двигунів внутрішнього згоряння, електричних машин та автомобілів, ускладнили та диференціювали вимоги до матеріалів їх деталей, які стали працювати при складних знакозмінних навантаженнях, підвищених температурахта ін. Основою До. м. стали металеві сплави на основі заліза (Чугуни і сталі). ,
міді (бронзи) та латуні (див. Латунь) ,
свинцю та олова. При конструюванні літаків, коли головною вимогою до К. м. стала висока питома міцність, широкого поширення набули деревні пластики (фанера), малолеговані сталі, алюмінієві та магнієві сплави. Подальший розвиток авіаційної техніки зажадав створення нових жароміцних сплавів на нікелевій та кобальтовій основах, сталей, титанових, алюмінієвих, магнієвих сплавів, придатних для тривалої роботи при високих температурах. Удосконалення техніки на кожному етапі розвитку пред'являло нові вимоги, що безперервно ускладнювалися до К. м. (температурна стійкість, зносостійкість, електрична провідність та ін.). Наприклад, суднобудуванню необхідні сталі та сплави з гарною зварюваністю та високою корозійною стійкістю, а хімічному машинобудуванню - з високою та тривалою стійкістю в агресивних середовищах. Розвиток атомної енергетикипов'язано із застосуванням До. м., що володіють не тільки достатньою міцністю і високою корозійною стійкістю в різних теплоносіях, але й задовольняють новій вимогі - малому поперечному перерізу захоплення нейтронів. К. м. підрозділяються: за природою матеріалів - на металеві, неметалеві та композиційні матеріали ,
що поєднують позитивні властивості тих та інших матеріалів; з технологічного виконання - на деформовані (прокат, поковки, штампування, пресовані профілі та ін.), литі, спекані, формувані, склеювані, зварювані (плавленням, вибухом, дифузійним зрощуванням тощо); за умовами роботи - на працюючі за низьких температур, жароміцні, корозійно-, окалино-, зносо-, паливо-, маслостійкі тощо; за критеріями міцності – на матеріали малої та середньої міцності з великим запасом пластичності, високоміцні з помірним запасом пластичності. Окремі класи До. м., своєю чергою, поділяються на численні групи. Наприклад, металеві сплави розрізняють: за системами сплавів - алюмінієві, магнієві, титанові, мідні, нікелеві, молібденові, ніобієві, берилієві, вольфрамові, на залізній основі та ін; за типами зміцнення - гартовані, покращуються, старіючі, цементовані, ціановані, азотовані та ін; за структурним складом - стали аустенітні та феритні, латуні і т.д. Неметалічні До. м. підрозділяють за ізомерним складом, технологічним виконанням (пресовані, ткані, намотані, формовані та ін.), за типами наповнювачів (армують елементів) і за характером їх розміщення та орієнтації. Деякі К. м., наприклад, сталь і алюмінієві сплави, використовуються як будівельні матеріали і, навпаки, у ряді випадків будівельні матеріали, наприклад Залізобетон ,
застосовуються у конструкціях машинобудування. Техніко-економічні параметри К. м. включають: технологічні параметри - оброблюваність металів тиском, різанням, ливарні властивості (рідотекучість, схильність до утворення гарячих тріщин при литті), зварюваність, паяність, швидкість затвердіння і плинність полімерних матеріалів при нормальних і підвищених температурах .; показники економічної ефективності (вартість, трудомісткість, дефіцитність, коефіцієнт використання металу тощо). До металевих К. м. відноситься більшість марок сталі, що випускаються промисловістю. Виняток становлять сталі, що не використовуються в силових елементах конструкцій: інструментальні сталі (Інструментальна сталь) ,
для нагрівальних елементів, для присадного дроту (при зварюванні) та деякі інші з особливими фізичними та технологічними властивостями. Сталі становлять основний обсяг До. м., використовуваних технікою. Вони відрізняються широким діапазоном міцності – від 200 до 3000 Мн/м 2(20-300 кгс/мм 2),
пластичність сталей досягає 80%,
в'язкість - 3 МДж/м2.Конструкційні (в т. ч. нержавіючі) сталі виплавляються в конверторах, мартенівських та електричних печах. Для додаткового рафінування застосовуються продування аргоном та обробка синтетичним шлаком у ковші. Стали відповідального призначення, від яких потрібна висока надійність, виготовляються вакуумно-дуговим, вакуумно-індукційним і електрошлаковим переплавом, вакуумуванням, а в особливих випадках - поліпшенням кристалізації (на установках безперервного або напівбезперервного розливання) витягуванням з розплаву. Чавуни широко застосовуються в машинобудуванні для виготовлення станин, колінчастих валів, зубчастих коліс, циліндрів двигунів внутрішнього згоряння, деталей, що працюють при температурі до 1200 ° С в окисних середовищах, та ін. Міцність чавунів в залежності від легування коливається від 110 Мн/м 2(Чугаль) до 1350 Мн/м 2(Легований магнієвий чавун).
