Материаловедение

Цветные металлы и сплавы. Cвойства, марки и их применение

Ценные свойства цветных металлов обусловили их широкое применение в различных машинах современного производства. Медь, алюминий, цинк, магний, титан и другие металлы и их сплавы являются незаменимыми материалами для приборостроительной и электротехнической промышленности, самолетостроения и радиоэлектроники, ядерной и космической отраслей техники. 1. Медь и ее сплавы В настоящее время медь широко используется в электромашиностроении, при строительстве […]

Материаловедение

Железоуглеродистые сплавы

1. Чугуны. Основные свойства, марки и их применение Чугун и сталь – основные машиностроительные материалы. Они составляют 95% всех используемых в технике сплавов. Чугун – сплав на железной основе. Принципиальное отличие чугуна от стали заключается в более высоком содержании в нем углерода (более 2,14%). Наибольшее распространение получили чугуны, содержащие 3–3,5% углерода. В состав чугунов входят […]

Материаловедение

Основные технологические свойства металлов и сплавов

Технологические свойства металлов – это часть общих их физико-химических свойств. Знание этих свойств позволяет более обоснованно проектировать и изготовлять изделия с улучшенными для данного металла (сплава) качественными показателями. Основные технологические свойства материалов следующие: обрабатываемость резанием – свойство металла или сплава обрабатываться резцом или абразивом. Обрабатываемость металла резанием оценивается скоростью затупления резца при точении на заданных […]

Материаловедение

Механические и физические свойства металлов и сплавов

1. Основные механические свойства металлов и сплавов Свойство материалов принимать первоначальную форму после прекращения действия внешних сил называется упругостью, а деформация, исчезающая после снятия нагрузки, получила название упругой. Если к детали прикладывать все возрастающую нагрузку, то при достижении ею определенных значений и после прекращении ее действия деталь не примет своей первоначальной формы, а останется деформированной. […]

Материаловедение

Благородные металлы и сплавы на их основе

Благородные металлы серебро (Ag), золото (Au) и металлы платиновой группы — рубидий (Ru), радий (Rh), палладий (Pd), осмий (Os), иридий (Ir), платина (Pt). Некоторые источники относят в этот список так же и ртуть (Hg). Основным достоинством этих металлов по сравнению с другими металлами является их высокая химическая устойчивость в различных средах и в первую очередь в […]

Материаловедение

Медь и ее сплавы

Медь — металл красного цвета, кристаллизующийся при температуре 1083 °С с образованием ГЦК решетки, период которой 0,36153 нм, полиморфных превращений нет. По плотности при 20 °С, ρ = 8,96 г/см3 медь относится к тяжелым цветным металлам. По величине электропроводности (χ = 59 МСм/м) и теплопроводности (λ = 397 Вт/(м·К)) медь находится после серебра на втором месте. […]

Материаловедение

Титан и его сплавы

Титан — переходный металл IV группы Периодической системы, атомный номер 22, температура плавления — 1670 °C, плотность — 4,505 г/см3. При температурах до 882,5 °C устойчива низкотемпературная α-модификация титана с ГП решеткой (α = 0,29503 нм, с = 0,46831 нм, с/α = 1,5873), при более высоких температурах, вплоть до плавления, существует высокотемпературная β-модификация с ОЦК […]

Материаловедение

Магний и его сплавы

Магний — двухвалентный элемент, имеющий ГП решетку с соотношением осей с/a = 1,62 (с = 0,02 нм, a = 0,32 нм), почти равным теоретическому значению (1,633). По химическим свойства магний относится к щелочно-земельным металлам. Температура плавления магния чистотой 99,99 % составляет 651 °C. Плотность магния при 20 °C — 1,738 г/см³. Значения тепло- и электропроводности […]

Материаловедение

Алюминий и его сплавы

Первые крупинки алюминия были получены датским ученым Эрстедом (1825) и немецким химиком Велером (1827). Промышленный способ получения чистого алюминия разработали американец Чарльз Холл и француз Поль Эру (1886). До конца ХIХ столетия алюминий был дорогим металлом, лишь немного дешевле золота. Началом промышленного выпуска алюминия считают 1890 г. С 1854 по 1890 гг. в мире произведено […]

Материаловедение

Металлы. Свойства, характеристики металлов

Металлы (от лат. metallum – шахта, рудник, копь) – наиболее широко используемый класс конструкционных материалов, применение которых наряду с неметаллами и композитами позволяет решать почти любые технологические задачи. К металлам принято относить элементы, обладающие характерными металлическими свойствами (высокой тепло- и электропроводностью, повышенной пластичностью и т. д.). Число элементов, проявляющих свойства металлов, гораздо больше по сравнению […]

Материаловедение

Материалы с эффектом памяти формы

1. Историческая справка. Общие сведения о материалах с эффектом памяти формы Эффект памяти формы (ЭПФ) в металлах, открытие которого по праву рассматривается как одно из самых значительных достижений материаловедения за последние годы, в настоящее время интенсивно исследуется и в ряде случаев успешно применяется в технике. Научный интерес к этому явлению определяется стремлением познать физическую природу […]

Материаловедение

Аморфные материалы

1. Историческая справка. Общие сведения об аморфных материалах В последние годы XX столетия внимание физиков и материаловедов привлечено к таким конденсированным средам, для которых характерно неупорядоченное расположение атомов в пространстве. Всеобщий интерес к неупорядоченному состоянию английский физик Дж. Займан выразил следующим образом: «Неупорядоченные фазы конденсированных сред — сталь и стекло, земля и вода, пусть и без […]

Материаловедение

Композиционные материалы

1. Историческая справка. Общие сведения о композиционных материалах Знакомство со свойствами многих материалов в окружающем нас мире позволяет говорить об их необычности. Если металлы со свойственной им высокой прочностью и пластичностью, или бетон с его высокой жесткостью и хрупкостью, или пластики с их низкой прочностью и податливостью являются для нас привычными материалами, то имеется значительная […]

Материаловедение

Конструкционная прочность материалов

1. Общие требования, предъявляемые к конструкционным материалам Конструкционными называются материалы, предназначенные для изготовления деталей машин, инженерных конструкций, подвергающиеся механическим нагрузкам. Детали машин характеризуются большим разнообразием форм и размеров, а также различными условиями эксплуатации. Они работают при статических, циклических и ударных нагрузках, при низких и высоких температурах, в контакте с различными средами. Эти факторы определяют требования […]

Материаловедение

Материалы с памятью формы

Материалы с эффектом памяти формы являются прототипами так называемых «интеллектуальных» материалов будущего. «Интеллектуальные» материалы, помимо обычных, присущих традиционным материалам свойств (например, для металлов — механических свойств), обладают и функциональными свойствами. Одним из таких свойств (из набора функциональных свойств) является свойство датчика (сенсора), которое позволяет материалу реагировать на изменение окружающей среды. К этому набору относятся и […]