книги / Сопротивление материалов деформированию и разрушению. Ч. 1
.pdfПродолжение табл. 2.29
Температура |
Е, МПа |
(1ц, МПа |
00 2* МПа |
б. (М . % |
испытания, К |
||||
|
Сплав ВТ 14 (листы толщиной до 4 мм) |
|
||
293 |
— |
900...1100* |
— |
|
293 |
115000 |
1150... 1300 ** |
1080...1200 |
|
*Отожженные листы.
**Закаленные и состаренные листы.
Т а б л и ц а 2.30. Механические свойства литого и деформированного магния при 20 °С
|
GJ |
C3 |
|
|
«3 |
Состояние |
С |
|
|
||
£ |
С |
|
|
С |
|
материала |
OJ |
2 |
|
|
£ |
|
сГ |
а |
|
|
§ |
|
to |
to |
|
|
|
Литой магний |
|
|
|
|
|
Отдельно ли |
25 |
115 |
8,0 |
9,0 |
300 |
тые образцы |
|||||
Деформирован |
|
|
|
|
|
ный магнии |
|
|
|
|
|
Прессованные |
90 |
200 |
11,5 |
12,5 |
400 |
прутки |
|||||
Листы холод- |
190 |
260 |
9,0 |
_ |
500 |
нокатанные |
|||||
Листы отож |
95 |
190 |
16,0 |
|
400 |
женные |
. |
||||
Поковки |
— |
173 |
5 |
— |
— |
О |
|
|
|
п » |
|
|
|
СОМ- |
К |
|
|
« |
МПа |
|
|
7 Т Ь |
£ |
|
|
s &* |
£ |
|
|
|
|
|
|
о о |
uf |
а. |
|
to й ч |
|
||
50 |
45 000 |
16 000 |
0,33 |
|
45000 |
16 000 |
0,35 |
_ |
45 000 |
— |
0,35 |
6,3 |
45 000 |
- - |
0,35 |
—— — —
Т а б л и ц а 2.31. Механические свойства магния при низких температурах (магний чистоты 99,9 %)
Состояние |
Т, К |
ев§ МПа |
б, % |
*. % |
материала |
||||
Прессованные |
290 |
120 |
5 |
10 |
прутки |
77 |
160 |
5 |
7 |
|
20 |
210 |
5 |
8 |
и деформированного магния при комнатной температуре даны в табл. 2.30 [841. Влия ние низких и высоких температур на механические свойства магния показано в табл. 2.31 и 2.32 [84]. Состав и типичные механические свойства наиболее часто ис пользуемых деформируемых магниевых сплавов•приведены в табл. 2.33 [69]. Состав и типичные свойства некоторых литых магниевых сплавов даны в табл. 2.34 [09]. Ти пичные условия диаграммы деформирования при растяжении для деформируемых магниевых сплавов МАЗ и МА5 приведены на рис. 2.35 184]. На этих рисунках при ведены в отдельности в увеличенном масштабе начальные участки этих диаграмм.
2.2.5. Жаропрочные стали и сплавы на основе никеля и кобальта. Учитывая большую важность для ряда ведущих отраслей техники (газотурбостроение. ракет ная и космическая техника и т. п.), создание сталей н сплавов, способных обеспечить высокие уровни рабочих температур высоконапряженных деталей в течении дли-
тельного срока эксплуатации, следует выделить в качестве самостоятельной группы материалов — жаропрочные стали и сплавы на основе никеля и кобальта. Рассмат ривая жаропрочные сплавы, главной особенностью которых является сохранение высокой прочности при высоких температурах, следует иметь в виду необходимость обеспечения и высокой окалнностойкости (жаростойкости), что обеспечивается как свойствами самих материалов, так н использованием различного рода покрытии.
Одним из основных требований к оценке свойств жаропрочных сталей и сплавов является учет влияния времени действия напряжений. В условиях высоких темпера тур материалы склонны к ползучести, поэтому характеристики прочности и пластич ности, полученные в результате испы
Т а б л и ц а 2.32. |
Механические |
таний |
при |
высоких |
температурах, |
|||||||
свойства магния |
при повышенных |
в очень сильной степени зависят от |
||||||||||
температурах |
|
|
длительности |
испытаний, |
их |
скорости |
||||||
|
|
|
и температуры. В этих условиях харак |
|||||||||
к, т |
<ТВ. МПа |
6. % |
теристики кратковременной |
прочности |
||||||||
не всегда могут быть использованы для |
||||||||||||
|
|
|
оценки |
работоспособности |
материалов. |
|||||||
|
|
|
Они могут быть использованы лишь для |
|||||||||
373 |
95/— |
1 8 / - |
ускоренной оценки свойств. О пригод |
|||||||||
473 |
55/60 |
28/42,5 |
ности материала в этом случае судят |
|||||||||
523 |
40/30 |
40/42,5 |
по 'результатам |
специальных |
испыта |
|||||||
573 |
25/20 |
58/58,5 |
ний при |
высоких температурах, к ко |
||||||||
523 |
14/18 |
72/95,0 |
торым относятся испытания на пол |
|||||||||
673 |
085/10 |
80/60,0 |
зучесть, |
кратковременную |
|
и |
длитель |
|||||
723 |
05/06 |
78/65,0 |
ную прочность с измерением пласти |
|||||||||
П р и м е ч а н и е . Перед косой приведены |
ческих свойств, релаксацию, усталость, |
|||||||||||
на чувствительность |
к |
надрезу в усло |
||||||||||
значения для литого магния, после— для прес |
||||||||||||
сованного. |
|
|
виях статических и |
переменных нагру |
||||||||
|
|
|
зок, на |
окалинойстойкость, |
прочность |
|||||||
в условиях изотермического и неизотермического малоциклового |
нагружения и т. п. |
|||||||||||
В настоящее время разработано множество жаропрочных сталей |
и |
сплавов, ис |
||||||||||
пользуемых в практике. В соответствии с работой [175], в зависимости от |
структуры |
|||||||||||
нержавеющие и жаропрочные стали и сплавы можно классифицировать |
следую |
|||||||||||
щим образом: хромистые стали мартенситного класса, хромистые |
стали |
мартенсит |
||||||||||
но-ферритного класса, хромистые стали ферритного |
класса, |
стали |
аустенитно-мар |
|||||||||
тенситного и аустенитно-ферритного класса, стали аустенитного класса, |
стали аус |
|||||||||||
тенитного класса с высоким содержанием |
хрома, стали с карбидным |
упрочнением |
||||||||||
аустенитного класса, стали сложнолегированные повышенной жаропрочности аус тенитного класса, стали с интерметаллидным упрочнением аустенитного класса, никелевые сплавы (окалино-стойкие), никелевые жаропрочные сплавы с интерме таллидным упрочнением, кобальтовые жаропрочные сплавы, литейные жаропроч-
Рис. 2.35. Диаграммы растяжения магниевых сплавов МАЗ (а) и МА5 (б)
•
кые стали и сплавы, металлоокисиые дисперсионно-упрочняемые сплавы типа ТДнпкель. В последние годы используются новые технологии изготовления деталей nv жаропрочных сплавов, такие, как направленная кристаллизация. монокристаллы
и |
т. п. |
|
|
|
|
|
|
|
|
т' |
Наиболее высокие рабочие температуры в настоящее время достигнуты на ли |
||||||||
ых-(в том числе мококристальных) никелевых и кобальтовых сплавах, которые. |
|||||||||
Т а б лица |
2,33. |
Состав if |
типичные механические свойства деформируемых |
|
|||||
мтгпневых сплавов |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Химический состав, % |
п |
о |
|
||
|
|
|
|
С |
Vв |
||||
|
Сплав |
|
|
|
|
|
ГГ. |
? |
|
|
|
А1 |
Zn |
Мп |
Другие элементы |
Ci |
а- |
||
|
|
|
+оь |
'•О, |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
»оо" |
||
Невысокой |
проч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ности |
|
|
|
1,3...2,5 |
До 0,02 BE |
210 |
120 |
8 |
|
MAI |
|
— |
— |
|||||
Средней прочности |
|
|
1,3...2,2 |
0,15...0,35 ** Ce |
260 |
150 |
7 |
||
|
МА8 |
|
— |
— |
|||||
|
МА9 |
|
0,4...0,8 |
— |
1,0...1,8 |
0,08...0,3 Са |
270 |
240 |
10 |
Высокопрочные |
3,8...5,0 |
0,8...1,5 |
|
|
280 |
180 |
12 |
||
|
МА2-1 |
|
— |
— |
|||||
|
МАБ |
|
7,8...9,2 |
|
0,4...0,8 |
|
320 |
230 |
H |
|
ВМ65-1 |
|
0,2...0,8 0,15...0,5 |
0,3...0,9 Zr |
335 |
280 |
9 |
||
|
— |
5...6 |
— |
||||||
Жаропрочные |
— |
|
1,5...2,5 |
2,5...4,0 Nd |
280 |
140 |
10 |
||
|
МАП |
|
— |
||||||
|
ВМД-1 |
— |
|
1,2...2,0 |
0,1...0,25 Ni |
300 |
250 |
i |
|
|
— |
2,5...3,5 Th |
|||||||
*Механические свойства для прутков.
**Цериевый мишмесалл для введения редкоземельных металлов.
как правило, используются для изготовления деталей, эксплуатирующихся приньиболее высоких температурах (например, сопловые и рабочие лопатки первых ступеней турбин авиационных газотурбинных двигателей). Ниже приведены неко торые данные, характеризующие изменение некоторых характеристик сопротивле ния жаропрочных сталей и сплавов деформированию и разрушению с повышением
Т а б л и ц а |
2.34. |
Состав и типичные свойства некоторых литых магниевых |
|
|||||
сплавов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Химический состав, % |
|
|
«а |
сгз |
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
< |
|
Сплав |
|
|
|
|
|
£ |
* |
|
AI |
Zn |
Zr |
Другие элементы |
Л |
||||
|
а |
t? |
«С |
|||||
|
|
|
|
|
|
t> |
||
M/I3 |
2,5...3,5 |
0,5...1,5 |
■— |
0,15...0,5 |
Мп |
180 |
55 |
8 |
МЛ5 (T6) |
7,5...9,0 |
0,2...0,8 |
0,15...0,5 |
Мп |
240 |
120 |
3 |
|
М.ЧЮ(Тб) |
— |
0,1...0,7 |
0,4...1,0 |
2,2...2,8 |
|
240 |
120 |
5 |
BMA-1 |
— |
0,5...1,0 |
0,5...4,0 |
|
200 |
9.5 |
б |
|
температуры. Более подробно характеристики этих свойств даны в работах [86, 176, 176]. На рис. 2.36 приведены некоторые данные по изменению модулей упругости жаропрочных сталей и сплавов с повышением температуры [175]. На рис. 2.37 показаны температурные зависимости кратковременной прочности, а на рис. 2.38 — длительной прочности на базе 1000 ч 175.
На рис. 2.39, а приведены температурные зависимости механических свойств
одного из наиболее высокотемпературных никелевых сплавов ЖС6-КП [86J.
|
Свойство |
|
Nb (ОЦК) |
Сг (ОЦК) |
Ш (ГП) |
1г (ГЦК| |
||
Плотность, |
г/сма |
К |
8,6 « |
7,20 |
13,2 * |
22,5 * |
||
Температура |
плавления, |
2688 |
2163* |
2493 |
2727 |
|||
Коэффициент |
|
теплового |
рас- |
|
5 ,0 : |
6,2 |
|
|
ширения, а |
• |
10й, град |
1 |
7,1 |
0,8 |
|||
Коэффициент |
|
теплопровод- |
— |
0,16 |
— |
0,141 |
||
мости, кал/(см *с • град) |
||||||||
Удельное |
электросопротивле |
13,1 |
12,8 |
34,0 |
5,3 |
|||
ние, р • |
10°, |
см • см |
|
|||||
* Величина получена усреднением нескольких результатов.
**В интервале 293...773 К.
Та б л и ц а 2.36. Механические свойства одиннадцати металлов при комнаткой тем
Свойство |
Nb |
Сг |
И! |
I г |
|
|
|
Холоднодеформиро |
|
ов, МПа |
422 |
457 |
|
|
Oj) IQO» МПа |
260 |
369 |
— |
— |
|
13 |
44 |
— |
— |
ф, % |
— |
78 |
— |
— |
|
|
|
|
Отожженные |
сЕ, МПа |
|
288 |
|
|
^0,002> МПа |
— |
— |
— |
— |
6, % |
— |
0 |
— |
— |
Ф» % |
— |
0 |
— |
— |
Е, МПа |
106 000 |
295 000 |
140 500 |
•535 000 |
Температура рекристаллизации, |
973... 1073 |
1073... 1173 |
|
|
К |
973.. Л073 |
1773... 1973 |
||
Рис. 2.36. Зависимость модуля упругости Е некоторых жаропрочных сплавов от температуры испытания
Мо (ОЦК) |
Os <ГП) |
Re (ГП) |
Та (ОЦК) |
V (ОЦК) |
|
10,2 * |
22,5 |
* |
21,0 |
16,6 |
6,1 * |
2893 |
3123 |
3443 |
3273* |
2158 |
|
5,45 ‘ |
6,6 |
|
6,7* |
6,5 |
8,3 |
0,349 |
— |
|
0,17 |
0,130 |
— |
5,17 |
9,5- |
|
19,0 |
12,4 |
23,3 |
пературе (данные заимствованы из различных источников)
W (ОЦК) |
2 т (Г П > |
19.36,50=•
3673 2123
4,45 * |
5.7 * |
0,399 |
0,21 |
5,48 |
43,0 * |
Мо Re Та V W Zr
ванные металлы
761 |
1125 |
810 |
- , |
___ |
620 |
555 |
950 |
— |
345 |
— |
576 |
40 |
28 |
4' |
_; |
— |
10 |
60 |
30 |
— |
— |
|
|
металлы |
|
|
|
|
|
478 |
2250 |
200 |
218 |
677 |
176 |
394 |
2185 |
— |
113 |
677 |
56 |
42 |
2 |
38 |
— |
0 |
50 |
38 |
1 |
86 |
75 |
0 |
65 |
330 000 |
478 000 |
180 500 |
129 000 |
41 050 |
95 000 |
1323.. .1473 |
1573... 1773 1173... 1273 |
873...973 |
1573... 1773 |
673... 773 |
||||||||||
Т а б л и ц а |
2.37. |
Жаростойкость и защита |
поверхности металла |
от окисления |
||||||||||
Ме |
|
Жаростойкость |
|
|
|
Защита от окисления |
|
|||||||
Характер окисления поверх |
|
|
|
|
|
Способ покрытия к защите |
||||||||
талл |
Способ защиты |
|
||||||||||||
|
ности металла на воздухе, |
|
|
от окисления |
||||||||||
|
.жаростойкость оксидов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
W |
При |
293 К |
стоек |
на |
Гальванический, |
тер- |
Покрытие из последова |
|||||||
|
воздухе, |
при |
673 К |
модиффузноиный |
из |
тельно нанесенных сло |
||||||||
|
и |
выше — окисляет |
твердой |
и |
газооб |
ев |
Сг (5 |
мк), |
||||||
|
ся |
с |
образованием |
разной фаз, |
напыле |
Si (12,5мк). Сг (12,5 мк) |
||||||||
|
рыхлой |
пленки, |
не |
ние (газопламенным |
и Rh |
(12,5 мк) может |
||||||||
|
защищающей |
металл |
и плазменным мето |
защищать |
W от окис |
|||||||||
|
от дальнейшего окис |
дами); |
погружение |
ления при |
1923 К в те |
|||||||||
|
ления, |
прй |
1073... |
в расплавы или ком |
чение 20 мин |
|||||||||
|
1573 К оксиды замет |
бинация |
этих |
спо |
Термоднффузионное сили |
|||||||||
|
но |
испаряются. |
Не |
собов с |
нанесением |
пидное покрытие может |
||||||||
|
жаростойкий |
|
|
одно- и |
многослой |
защищать W от окис |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ных' покрытий |
|
из |
ления до 2038 К в те |
||||
|
|
|
|
|
|
|
жаростойких метал |
чение |
10 ч |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
лов, их соединений, |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
керамики и |
эмалей |
|
|
|
|||
|
|
|
Продоллсение табл. |
2.37 |
Ме |
Жаростойкость |
Защита от окисления |
|
|
Характер окислении поверх |
|
Способ покрытия |
к за |
|
талл |
Способ защиты |
|||
|
ности металла на воздухе, |
щите ог о [си слепня |
||
|
жаростойкость оксидов |
1 |
||
|
|
|
||
Mo |
При 293 К компактны!. |
||||
|
Mo относительно сто |
||||
|
ек; при 873 К и выше |
||||
|
окисляется |
с образо |
|||
|
ванием легкоплавких |
||||
|
и летучих |
оксидов, |
|||
|
не защищающих |
ме |
|||
|
талл |
от дальнейшего |
|||
|
окисления. |
Главный |
|||
|
оксид — Мо03 |
пла |
|||
|
вится |
при |
i068 |
К, |
|
|
кипит при |
1428 К |
и |
||
имеет высокую упру
гость |
пара |
(при |
|
1428 К — 760, |
а |
при |
|
1373 К — 476 |
мм X |
||
Х ртХ ст.) |
|
При |
|
Не жаростойкий. |
|||
1228 К |
в медленном |
||
токе |
воздуха |
|
ско |
рость |
окисления |
||
0,6...0.9 г/(см- • ч); в |
|||
медленном токе |
воз |
||
духа при 1253 К по теря Mo от испаре ния оксидов с по верхности 0,5...
1,27 мм/ч
Тот же, а также пла |
Большую |
надежность |
за |
|||||
кирование, вакуум |
щиты от |
окисления да |
||||||
ная |
металлизация |
ст |
покрытие |
из диси |
||||
и т. п. |
|
лицида |
Mo’ при толщи |
|||||
|
|
не |
слои 0,075—0,15 мм. |
|||||
|
|
В условиях спокойного |
||||||
|
|
воздуха |
|
оно |
обеспечи |
|||
|
|
вает защиту до |
1923 К |
|||||
|
|
в течение до 50 ч, |
при |
|||||
|
|
1643 |
К — до |
200— |
||||
|
|
800 |
ч, |
под |
действием |
|||
|
|
на пряже иий (наирнмер, |
||||||
|
|
70 |
МПа |
при |
|
1263 |
К) |
|
|
|
защитная |
способность |
|||||
|
|
днсилнцида снижается. |
||||||
|
|
Термодиффузнонные |
по |
|||||
|
|
крытия |
из дисилицида |
|||||
|
|
Mo, легированные |
Сг, |
|||||
|
|
Al, |
Ti, |
|
Zr, |
выдержи |
||
|
|
вают до 2000 тепло- |
||||||
|
|
смен при режиме 473... |
||||||
|
|
1473...473 К и более |
||||||
|
|
500 теплосмен |
при |
ре |
||||
|
|
жиме 373... 1773... |
||||||
|
|
373 К |
|
|
|
|
|
|
Л’Ь |
При' 473 К Nb |
начинает |
Гальванический, тер- |
Сг—AI—Si покрытие мо |
|||||||||||
|
окисляться с образо |
модиффузионнын |
из |
жет |
защищать |
Nb |
от |
||||||||
|
ванием оксидов NbO |
твердой |
и |
газооб |
насыщения |
газами |
и |
||||||||
|
и N b02; с повышени |
разной фаз; |
напыле |
окисления |
при |
1073 К |
|||||||||
|
ем |
температуры |
эти |
ние |
(газоплазмен |
в течение |
до 300 ч, при |
||||||||
|
оксиды |
переходят в |
ным |
и |
|
плазмен |
1723 К — до 10 ч, |
а |
|||||||
|
высший оксид Nb20 6, |
ным методами); |
по |
покрытие из дисилици |
|||||||||||
|
образование |
которо |
гружение |
в распла |
дов |
Mo п Nb, |
легиро |
||||||||
|
го |
сопровождается |
вы или комбинация |
ванных В, Сг А1,— до |
|||||||||||
|
увеличением |
объема |
этих |
способов с |
на |
1773 К |
|
|
|
||||||
|
в 2,69 |
раза, |
возник |
несением |
|
одно- |
и |
|
|
|
|
|
|||
|
новением внутренних |
многослойных |
по |
|
|
|
|
|
|||||||
|
напряжений |
и |
его |
крытий из жаростой |
|
|
|
|
|
||||||
|
растрескиванием. |
В |
ких |
металлов, |
их |
|
|
|
|
|
|||||
|
результате этого идет |
соединений, |
керами |
|
|
|
|
|
|||||||
|
дальнейшее |
окисле |
ки и эмалей, а так |
|
|
|
|
|
|||||||
|
ние и насыщение ме |
же |
плакирование, |
|
|
|
|
|
|||||||
|
талла |
газами, |
что |
вакуумная |
металли |
|
|
|
|
|
|||||
|
приводит Nb к охруп |
зация |
и т. п. |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
чиванию. При 1723... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
1783 К оксид плавит |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
ся. Не жаростойкий. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
При 1373 К |
скорость |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
окисления Nb ~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
~ |
400 |
г/м2 • ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2.37. Зависимость пределов прочности различных сталей н сплавов от темпера туры испытания
à/goo) M/7ff
Рис. 2.38. Зависимость длительной прочности на базе 1Û00 ч сталей и сплавов бт температуры
и температурной обработки и т. п. Все это требует, с одной стороны, применения сложных методов очистки тугоплавких металлов и сплавов от примесей, чтобы обеспечить возможности их практического использования, а с другой — приводит
к существенному отличию |
характеристик механических свойств одних |
и тех же |
|
тугоплавких металлов и |
сплавов, приводимых в различных литературных источ |
||
никах. |
|
вольфрама, |
|
Для ряда тугоплавких металлов и их сплавов (в первую очередь |
|||
молибдена, ниобия и тантала) большой проблемой является интенсивное |
окисление |
||
поверхности металла в воздухе при их нагреве. Некоторые данные по |
окислению |
||
и защите поверхности вольфрама, молибдена и ниобия приведены в табл. 2.37 |
[86). |
||
Определение механических свойств этих металлов н сплавов проводится |
в ва |
||
кууме или инертных газах (гелии, аргон).при контролировании степени вакуума и состава инертных газов. Недостатком тугоплавких металлов и сплавов является их весьма высокая плотность н в связи с этим — низкая удельная прочность.
Наибольшие успехи в разработке сплавов тугоплавких металлов, пригодных для практического использования в виде конструкционных материалов, получены
для ниобия, тантала, вольфрама, молибдена и хрома. На.рис. 2.39, б приведены |
тем |
|
пературные зависимости механических свойств Mb, Та и Gr в вакууме |
[175]. |
На |
рис. 2.40 приведены температурные зависимости сплавов на основе |
молибдена |
|
(ВМ2, ВМЗ), ниобия (ВН1, ВН2, ВИЗ) и хрома (BXl, ВХ2, ВХ4) в вакууме [175]. 2.2.7. Сплавы цветных металлов. Помимо рассмотренных выше сплавов на ос нове алюминия, титана, магния, никеля, тугоплавких металлов в практике исполь*
•зуется множество и других цветных металлов и сплавов на их основе, в частности медь, свинец, олово, цинк, кадмий, уран и т. п. Свойства этих металлов и их сплавов приведены в специальной литературе. Использование этих металлов и сплавов в ка честве конструкционных материалов более ограничено, чем рассмотренных выше.
2.3.Малопластичные и хрупкие материалы
В технике в качестве конструкционных материалов используется значительное количество малопластнчных и хрупких материалов, применение кото рых в последние годы расширяется; Применение этих материалов обусловлено целым
. рядом весьма ценных свойств, реализация которых дает возможность создать более
эффективные конструкции и |
прогрессивные технологические процессы. Хотя отсут |
|||||||||
ствие пластичности или весьма низкие ее значения вызывают большие затруднения |
||||||||||
в обеспечении надежной работы деталей, эксплуатирующихся в условиях |
интенсив |
|||||||||
ных |
механических и термических нагрузок, тем не менее стремление реализовать |
|||||||||
ценные свойства малопластичных и хрупких материалов заставляет использовать их |
||||||||||
в качестве конструкционных |
материалов. |
Валены |
в этом |
случае хорошее знание |
||||||
специфики свойств таких материалов и учет |
их при проектировании, изготовлении |
|||||||||
и эксплуатации |
конструкций. |
|
|
|
материалов |
рассмотрим |
||||
|
Из всего многообразия |
малопластичных и хрупких |
||||||||
следующие группы материалов, которые наиболее |
перспективные |
как |
конструкци |
|||||||
онные материалы: чугуны, тугоплавкие соединения и материалы на ах основе, угле |
||||||||||
графитовые материалы, стекло и ситаллы. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
2.3.1. |
Чугуны. Чугуны представляют большую группу материалов, разнооб |
||||||||
разных по своему составу, свойствам и назначению. Как показано |
ниже, наряду с |
|||||||||
чугуиами, которые имеют пластичность, близкую |
к |
нулю, |
разработаны |
чугуны, |
||||||
пластичность которых соизмерима с пластичностью |
сплавов магния, в связи с чем |
|||||||||
отнесение всех чугунов к малопластичным и хрупким материалам условно. |
||||||||||
|
По содержанию легирующих элементов чугуны подразделяются на нелегиро |
|||||||||
ванные, низколегированные, среднелегированные и высоколегированные. По сте |
||||||||||
пени графитнзации чугун подразделяют на белый (практически не графитиэирован- |
||||||||||
ный), отбеленный (частично графитизированнын) и серый (в значительной степени |
||||||||||
или |
полностью |
графитизированнын). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Путем отжига белого чугуна можно получить ковкий чугун, в котором графит |
|||||||||
выдел яется в виде компактных хлопьевидных включений, в результате чего металл приобретает определенные пластичные свойства. Модифицирование чугуна магни ем, церием, иттрием и другими элементами приводит к приданию включениям гра-