Ссылка на файл: >>>>>> http://file-portal.ru/Состав металлических материалов/
Классификация металлических материалов
Book: Материаловедение. Шпаргалка
Классификация металла и сплавов
Развитие материаловедения - основа прогресса. Вокруг нас повсюду материалы. И их создание - заслуга ученых. История развития общества связана с историей освоения материалов, технологии их получения и обработки каменный бронзовый, железный века. Материаловедение , как прикладная наука, сформировалась на рубеже 18—19 веков. Важнейшую роль в развитии этого направления сыграли русские инженеры П. Установил влияние термической обработки стали на её структуру и свойства. Появляются новые направления прикладного материаловедения, изучающего закономерности, определяющее строение и свойства различных материалов полупроводников и диэлектриков, конструкционных материалов и материалов, различных композитов и полимеров и т. Успехи современного материаловедения способствуют разработке высокоэффективных методов улучшения характеристик различных материалов, повышение их эксплуатационных свойств. Металлические материалы подразделяются на цветные металлы, порошковые материалы. Композиционные материалы являются составными материалами, в состав которых входят два и более материалов стеклопластики. Существует классификация материалов в зависимости от вида полуфабрикатов: Материаловедение — это наука, изучающая свойства конструкционных материалов и закономерности их изменения в зависимости от химического состава, температуры, фазового состояния, характера приложения нагрузки и других факторов. Конструкционные материалы - материалы, из которых изготовляются детали конструкций машин и сооружений , воспринимающих силовую нагрузку. Разделяют на три группы: Конструкционная прочность — комплекс прочностных свойств, которые находятся в наибольшей корреляции статистическая взаимосвязь двух или нескольких случайных величин со служебными свойствами данного изделия, обеспечивают длительную и надежную работу материала в условиях эксплуатации. По принципу изготовления различают следующие группы металлических материалов: Металлы — простые крист. Al сплавы — обладают низкой плотностью. Медные сплавы латунь и бронза. Латунь — сплав меди с цинком. Бронза — сплав на основе меди с добавкой олова, железа, никеля, спинца. Они не содержат в своей основе металлов. Материалы растительного происхождения древесина, лен, хлопок. Из них изготавливают доски, полотна, веревки, канаты и т. Изготавливают сосуды, тубы, огнеупорные изделия, элетроизоляторы. Композиционные материалы — материалы, образованные объемным сочетанием химически разнородных компонентов с четкой границей раздела фаз между ними. В строение композита выделяют наполнитель дисперсную фазу и связующее матрицу. Композиты классифицируют по виду наполнителя и природе входящих в его состав компонентов. В зависимости от наполнителя можно выделить: По природе компонентов разделяют на 4 группы, содержащие следующие компоненты: Картонная тара — относительная дешевизна и возможность вторичной переработки. Картон — листовой материал, состоящий из растительных волокон, обработанных сооств. В тонкий лист, в котром волокна связанны между собой поверхностными силами сцепления. Механические свойства характеризуются способностью материала сопротивляться деформированию и разрушаться под действием внешних воздействующих факторов. Физические свойства характеризуют поверхность материала в тепловых, гравитационных, электромагнитных и радиоактивных полях. Механические свойства материалов, такие как прочность, сопротивление разрушению, твёрдость и др. Механические свойства материалов, совокупность показателей, характеризующих сопротивление материала воз действующей на него нагрузке, его способность деформироваться при этом, а также особенности его поведения в процессе разрушения. Диаграмма деформации, Упругие свойства, Сопротивление пластической деформации, Характеристики пластичности, Характеристики разрушения, Временная зависимость прочности, Упругие свойства. ТЕОРИЯ УПРУГОСТИ — раздел механики сплошных сред, изучающий перемещения, деформации и напряжения покоящихся или движущихся тел под действием нагрузок. Цель этой теории — вывод математических уравнений, решение которых позволяет ответить на следующие вопросы: Каковы будут при этом напряжения в теле? Вопрос в том, разрушится ли тело или выдержит эти нагрузки, тесно связан с теорией упругости, но, строго говоря, не входит в компетенцию этой теории. В общем видееё можно представить в виде следующего алгоритма:. На кривую по осям Х и Y, отметив на кривой соответсв. Точки Э и П. Внутреннее строение материала хар-ся взаимным расположением элементов, а также формой и прочностью связей между ними. В зависимости от вида материала в качестве элементов структуры могут выступать атомы, образ. В настоящее время понятие структуры разделяют на 4 маштабных уровня. Весьма чувствительны к изменению структурных параметров и такие показатели, как предел текучести, теплопроводность и электропроводность материала. Древесина была всегда необходимой для человеческих потребностей. Из-за своих уникальных физических свойств, древесина держит заслуженный статус как технический, материальный и функциональный товар. Древесина является стойкой , закалённой, относительно лёгкой, так как её клетки, в основном, заполнены воздухом. Будучи растительного происхождения, она мягкая, по сравнению с железом или камнем другими материалами эквивалентной силы , и поэтому сравнительно легка в обработке, но, при этом, удивительно прочна. Вместе с тем древесина имеет недостатки она подвержена горению и загниванию, разрушению от воздействия насекомых и грибов. Технологический процесс изготовления деревянных конструкций включает в себя следующие операции:. Полимерные материалы находят всё большее применение в строительстве и других отрослях промышленности. Различают природные и синтетические полимеры. К природным полимерам относятся натуральный каучук, целлюлоза, слюда, асбест, шерсть. Однако ведущее место занимают синтетические полимеры, получаемые в процессе химич. Неорганические полимеры силикатное стекло, керамика, слюда не содержат атомов углерода. Основой их являются оксиды кремния, алюминия, магния. Наибольшую группу соединений, состоят из атомов углерода, водорода, кислорода, азота, серы и галогенов. Пластмассы хар-ся значительно большим, чем элатомеры, межмолекулярным взаимодействием. Пластмассы классифицруют по виду наполнителя твердый или газообразный и по реакции связующего полимера к повторным нагревам. Резины эластомеры — низкомодульные конструкц. Это плстмассы с редкосетчатой структурой, в которым связующим выступает полимер. Керамическими называются искусственные каменные материалы и изделия, получаемые из глин и их смесей с минеральными добавками путем их формования, сушки, обжига. Сырьем для керамических материалов служат различные глины. Керамические материалы и изделия объединяют в группы по назначению и свойствам, по основному используемому сырью или его фазовому составу. По назначению строительные керамические материалы и изделия классифицируются на стеновые материалы, пустотелые изделия для перекрытий, облицовочные материалы для наружной и внутренней отделки зданий, кровельные материалы, трубы, огнеупорные материалы, заполнители для легких бетонов, санитарно-технические изделия, специальные изделия. Большая прочность, значительная долговечность, декоративность многих видов керамики, а также распространенность в природе сырьевых материалов обусловили широкое применение керамических материалов и изделий в строительстве. В долговечности керамических материалов можно убедиться на примере Московского Кремля, стены которого сложены почти лет назад. Композиционные материалы, представляют собой металлические и неметаллические матрицы основы с заданным распределением в них упрочнителей волокон, дисперсных частиц и др. Стекловолокниты — это композиция, состоящая из синтетической смолы, являющейся связующим, и стекловолокнистого наполнителя. Карбоволокниты углепласты представляют собой композиции,состоящие из полимерного связующего матрицы и упрочнителей в видеуглеродных волокон карбоволокон. Бороволокниты представляют собой композиции из полимерногосвязующего и упрочнителя — борных волокон. Органоволокниты представляют собой композиционные материалы,состоящие из полимерного связующего и упрочнителей наполнителей в видесинтетических волокон. Конструкционная матрица должна иметь необходимую пластичность и быть работоспособной в той области температур, для которой предназначен композит. Для изготовления композитов, работающих при t ниже град. К таким композитам относятся стекло-, угле-, боро- и органопластики. Стеклопластики применяют для изготовления корпусов автомобилей, лодок, некоторых бытовых приборов. Углепластики используют в судо- и автомобилестроении, в производстве спортивного инвенторя. Пластичность металлов сообщает конструкции необходимую вязкость. Это способствует быстрому выравниванию локальных механических нагрузок. Таким образом , наиболее важным критерием выбора матричного материала является рабочая температура эксплуатации композита. Помимо высокой прочности и жесткости, основными требованиями, предъявляемыми к волокнам для композитов, служат хорошее смачивание материала волокна расплавленной матрицей в процессе изготовления, слабое взаимодействие волокна с матрицей и его высокая окислительная стойкость. Прочность и модуль упругости , а также сопротивление материалов удару для однонапраленных композиционных материалов на основе алюминия, магния и титана повышаются по мере увелечения в композиции объемного содержания волокон. Отжиг — несколько отличающихся друг от друга по режиму операций термообработки, объедененных единой целью — приведение стали в термодинамически равновесное состояние с минимальной плотностью дислокации 10 6 …10 7 см -2 , по возможности низкой твердостью и высокой пластичностью. Низкий отжиг производят с целью устранения наклепа холоднодефформированного металла. Наклепанный металл, очень твердый и хрупкий, вследствии высокой плотности дислокаций и других дефектов. Отжиг для снятия внутренних напряжений на практике производят в интервале температур … с послед. Отжиг второго рода — термическая обработка с нагревом стали до t выше критических, выдержкой и, как правило, с послед. Различают закалку с полиморфным превращением, для сталей, и закалку без полиморфного превращения, для большинства цветных металлов. Для снижения хрупкости и увеличения пластичности и вязкости, после закалки с полиморфным превращением применяют отпуск. В зависимости от температуры нагрева, закалку подразделяют на полную и неполную. Отпуск проводят с целью получения более высокой пластичности и снижения хрупкости материала при сохранении приемлемого уровня его прочности. Закалённая сталь сохраняет высокую износостойкость, однако такое изделие если оно не имеет вязкой сердцевины не выдержит высоких динамических нагрузок. Такой отпуск обеспечивает высокие пределы упругости и выносливости. При этом остается высокая прочность и пластичность, а также максимальная вязкость. Термомеханическая обработка стали заключается в сочетании механической обработки давлением прокатки, штамповки с термической обработкой закалкой. Это позволяет повысить прочность стали как в результате наклепа, который получается при пластической деформации, так и вследствие закалки. Благодаря этому при термомеханической обработке удается достичь более высокого упрочнения, чем при обычной закалке. Высокотемпературная термомеханическая обработка ВТМО. Она заключается в том, что непосредственно после горячей обработки давлением прокатки, штамповки , проводится резкое охлаждение— закалка. Низкотемпературная термомеханическая обработка НТМО. Сталь нагревают до аустенитного состояния, а затем охлаждают ниже температуры рекристаллизации, но выше температуры начала мартенситного превращения, т. Высокотемпературная поверхностная термомеханическая обработка ВТМПО. Сущность такой обработки заключается в том, что деталь подвергается поверхностному нагреву ТВЧ и одновременно обкатывается роликами. Конструкционная прочность часто зависит от состояния материала в поверхностных слоях детали. Одним из способов поверхностного упрочнения стальных деталей является поверхностная закалка. В результате поверхностной закалки увеличивается твердость поверхностных слоев изделия с одновременным повышением сопротивления истиранию и предела выносливости. Общим для всех видов поверхностной закалки является нагрев поверхностного слоя детали до температуры закалки с последующим быстрым охлаждением. Эти способы различаются методами нагрева деталей. Толщина закаленного слоя при поверхностной закалке определяется глубиной нагрева. Наибольшее распространение имеют электротермическая закалка с нагревом изделий токами высокой частоты ТВЧ и газопламенная закалка с нагревом газово-кислородным или кислородно-керосиновым пламенем. При проведение испытаний стремятся воспроизвести такие условия воздействия на материал, которые имеют место при эксплуатации изделия, изготовленного из этого материала. Методы испытания должны быть достаточно простыми и пригодными для массовго контроля качества продукции. Методы испытаний должны быть строго регламентированы стандартами. Испытания на растяжения проводят наиболее часто , для этого используют горизонтальные или вертикальные разрывные машины. Измерение твердости — наиболее простой метод испытания св-в. Твердостью называют св-во материала оказывать сопротивление деформации в поверхностном слое при местных контактных воздействиях: Испытание на изгиб — схема испытаний образца, находящегося под действием двух пар сил, расположенных в плоскости его продольной оси, в которой возникают растягивающие и сжимающие напряжения. Целесообразность этих испытаний определяется широким распространением изгиба в практике нагружения деталей. На изгиб чаще испытывают материалы с малой пластичностью: Различают простой , или плоский, изгиб, при котором внешние силы лежат в одной из главных плоскостей образца, и сложный, вызываемый силами, расположенными в одной плоскости. Испытание на изгиб можно проводить почти на всех машинах, пригодных для испытания на сжатия, для этого применяют образцы прямоугольной или круглой формы в сечении. Определяющими хар-ми служат предел прочности при изгибе и угол изгиба. Статические испытания на сжатие проводят для определения механических хар-к: Эти хар-ки необходимы для обоснования конструкторских решений машин и узлов, рачета на прочность деталей машин и элементов конструкций, выбора материалов. Для описания процессов сжатия применим закон Гука уравнение теории упругости. Сила упругости, возникающая в теле при его деформации, прямо пропорциональна величине этой деформации. Испытание проводится на специальных машинах прессах. В отличии от испытаний на растяжение, при испытании на сжатие деформациями образца являются укорочение и увеличение поперечного сечения, а не удлинение и сужение. Твёрдость — свойство материала сопротивляться проникновению в него другого, более твёрдого тела — индентора. Для измерения твёрдости существует несколько шкал методов измерения: Метод Бринелля — твёрдость определяется по диаметру отпечатка, оставляемому металлическим шариком, вдавливаемым в поверхность. Метод Роквелла — твёрдость определяется по относительной глубине вдавливания металлического шарика или алмазного конуса в поверхность тестируемого материала. Метод Виккерса — твёрдость определяется по площади отпечатка, оставляемого четырёхгранной алмазной пирамидкой, вдавливаемой в поверхность. Твёрдость по Шору Метод вдавливания — твёрдость определяется по глубине проникновения в материал специальной закаленной стальной иглы индентора под действием калиброванной пружины. Твёрдость по Шору Метод отскока — метод определения твёрдости очень твёрдых высокомодульных материалов, преимущественно металлов, по высоте, на которую после удара отскакивает специальный боёк, падающий с определённой высоты. Метод Кузнецова — Герберта — Ребиндера — твёрдость определяется временем затухания колебаний маятника, опорой которого является исследуемый металл; Метод Польди двойного отпечатка шарика — твердость оценивается в сравнении с твердостью эталона, испытание производится путем ударного вдавливания стального шарика одновременно в образец и эталон. При помощи динамических испытаний выясняют, например, воздействие автомобиля на мост, по которому он проезжает, либо силу удара шасси самолета о землю при посадке. Ударная вязкость — это работа удара, отнесенная к начальной площади поперечного сечения образца в месте концентратора. Тзмерение ударной вязкости материалов является основным динамическим испытанием. Наиболее распространение получили методы Изота и Шарпи. Оба метода основаны на разрушении образца с надрезом одним ударом маятникого копра. Образец закрепляют в опорах и наносят удар: При испытании по Изоду измеряют энергию, поглощенную консолью при переломе образца во время опыта. При испытании по Ш арпи измеряют энергию, поглощенную бруском при переломе образца в процессе опыта. Ударную вязкость определяют к ак отношение работы разрушения, затраченной на деформацию и разрушение ударным изгибом надрезанного образца, к начальной площади поперечного сечения образца в месте надреза. Испытания ударной вязкости ш ироко применяется для оценки склонности материала к хрупкому разрушению при низких температурах. Преимущество этого метода является простота эксперимената, учет влияния скорости нагружения и концентраций. Долговечность материалов определяют испытаниями на усталость, ползучесть, длительную прочность, износ, коррозию. Медленная пластическая деформация материала под действием постоянной нагрузки, создающей в детали напряжения, превышающие предел упругости, но меньшие, чем предел текучести при данной темпер. Испытания проводятся под действием растяжения. Основными понятиями являются износ и износостойкость. Износ — изменение размеров, формы, массы или состояния поверхности вследствие разрушения поверхностного слоя изделия при трении. Износ-ть — способность материалов сопротивл. Изнашиванию в условиях внешнего трения. Износ деталей машин, элементов строительных конструкций зависит от условий трения и св-в материала изделия. Износ, сопровождается отрывом частиц материала и потерей массы. Основная цель при выборе требуемого материала состоит в определении материала, который обладает найлучшим балансом свойсв. Последнее изменение этой страницы: Все права принадлежать их авторам. Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления.
Сколько км от тулы до п первомайский
Технополис москва волгоградский пр 42
Сделать регистрацию в домодедово
Металлические материалы
Анкета на визу в непал перевод
Хна с кефиром для волос
Хгч по дпо в моче
Общая классификация металлических материалов
Миалгия симптомы причины лечение
Крапивница на руках при беременности
Глава 17. Металлические материалы
Карта банков николаева
Отчеты главы сельского поселения
Как правильно сделать ревизию в продуктовом магазине
ВИДЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Тюнинг газели старого образцасвоими руками фото