Под общим термином «конструкционные» понимают материалы (в первую очередь металлы), предназначенные для изготовления различных конструкций, деталей машин и механизмов. Требования к свойствам этих материалов определяются условиями, в которых они используются. Ведь технические средства работают повсюду: на песчаных просторах пустынь и во льдах Крайнего Севера, в океанских глубинах, в космосе и в сложных, порой экстремальных условиях ЂЂЂ под воздействием химических реактивов и радиации. При этом желательно, чтобы материалы были недорогими и легко поддавались обработке. Из конструкционных материалов наиболее распространено железо. Точнее, не само железо (поскольку оно не обладает достаточной твёрдостью), а сплавы на его основе: чугуны и стали. В современном машиностроении из них изготовляется порядка 80ЂЂЂ85% всех деталей, да и добывается железа в 20 раз больше, чем всех остальных металлов вместе взятых. Стали и чугуны ЂЂЂ это сложные сплавы железа с углеродом (в сталях его от 0,01 до 1,5%, в чугуне ЂЂЂ от 2 до 6,7%) и легирующими (от нем. legieren ЂЂЂ «сплавлять») добавками, которые вводят для улучшения конструкционных качеств. Например, если в стали содержится более 12% хрома, она становится нержавеющей; 18% хрома и 9ЂЂЂ10% никеля позволяют выдерживать кипячение в растворах азотной и фосфорной кислот. Введение в броневые стали 4% молибдена повышает их сопротивление к пробиванию снарядами в 3 раза (это обнаружили на Путиловском заводе ещё в конце XIX в.). Если же в сталь добавить всего 0,1ЂЂЂ0,2% ванадия, то прочность её увеличится на 50%. Помимо легирования используют и другие способы изменения свойств материалов. Например, сплавы нагревают до 1000 `С и более, а потом быстро охлаждают в водяной или масляной ванне. В результате такой термообработки (её называют закалкой) сталь приобретает повышенную прочность и твёрдость. Важное значение для производства имеют также технологические свойства материала: способность свариваться, заполнять в жидком состоянии литейную форму, деформироваться при штамповке и подвергаться обработке на металлорежущих станках. Ведь если материалы окажутся слишком твёрдыми, резцы станка просто сломаются. Для сталей, используемых в производстве фасонных профилей и особенно штампованных деталей, важнейшим свойством является пластичность, т. е. способность изменять свою форму не разрушаясь. Стали с мелким зерном и небольшим содержанием углерода (до 0,7%) лучше всего штамповать, а стали, в состав которых входит 0,25% углерода, хорошо свариваются. Существуют специальные стали для обработки на автоматических металлорежущих станках (так называемые автоматные стали). Твёрдость их (до закалки) невысока: это позволяет обрабатывать металл с большой скоростью. Стружка такой стали получается мелкая, её легко удалять. Резцы, фрезы, штампы делают из инструментальных сталей, среди которых наиболее распространена сталь быстрорежущая. Название стали отражает её назначение: броневая, судостроительная, орудийная, котельная, рессорная, жаропрочная и т. д. Из сплавов на основе железа наилучшими литейными свойствами обладает чугун. При застывании чугун немного расширяется и заполняет все самые мелкие детали формы. Из него отливают и станины станков, и всевозможные художественные изделия. В электротехнике царствует медь, которая обладает наименьшим после серебра электрическим сопротивлением, легко прокатывается в тонкие листы и вытягивается в проволоку, хорошо паяется и сваривается. Из меди делают провода, контакты и другие детали электроустановок. Сплав меди с оловом ЂЂЂ бронза ЂЂЂ сыграл столь важную роль в судьбе человечества, что период его широкого применения получил название «бронзовый век». Бронза упруга, хорошо сопротивляется трению и выдерживает переменные нагрузки. Из неё изготовляют мембраны и пружины, подшипники скольжения и детали зубчатых передач. Ну а «музыкальные способности» бронзы издавна используют при отливке колоколов. Латунь (сплав меди с цинком) тоже достаточно древний материал. За жёлтый цвет его в старину называли «фальшивое золото». Эти сплавы превосходят медь по прочности. Латуни обладают высокой стойкостью к воздействию воды, в том числе морской, а потому их используют в судостроении. Алюминий ЂЂЂ металл наиболее распространённый: в земной коре его содержится 8,8%. И сам он, и его сплавы очень легки, хорошо проводят электричество и тепло, устойчивы к коррозии.
admin 26.03.2011
Дать объявление бесплатно: . Работа в крупных городах. . Ремонт кухни без ошибок - . . на телефон скачать бесплатно.
Конструкционные материалы | RU-TECHNICS.RU
Комментариев нет:
Отправить комментарий