К антифрикционным относят материалы, которые идут на изготовление различных деталей, работающих в условиях трения скольжения (рис. 1). В судовом машиностроении из этих деталей конструируются кинематические узлы с вращательным или качательным движением. Антифрикционный материал должен обладать низким коэффициентом трения в кинематическом узле, хорошей прирабатываемостью, высокой износостойкостью, малой склонностью к заеданию (схватыванию), способностью обеспечить равномерную смазку. Перечисленные […]
Материаловедение
Сплавы на основе никеля
Никель — элемент десятой группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 28. Обозначается символом Ni (лат. Niccolum). Простое вещество никель — это пластичный, ковкий, переходный металл серебристо-белого цвета, при обычных температурах на воздухе покрывается тонкой плёнкой оксида. Химически малоактивен. В современных турбинах и реактивных двигателях важнейшей деталью являются лопатка […]
Магний и его сплавы
Магний —металл серебристо-белого цвета; удельный вес 1,74; температура плавления 650°; магний кристаллизуется в гексагональной системе. Чистый магний достаточно стоек в воздухе (почти не уступает алюминию). Раствор поваренной соли, морская вода, кислоты (кроме соляной) быстро разрушают магний; по отношению к щелочам магний стоек. При сгорании магний дает яркий белый свет; магний в 4 раза легче железа, […]
Титан и его сплавы
Титан по распространенности в земной коре занимает среди конструкционных металлов четвертое место, уступая лишь алюминию, железу и магнию (рис. 1). Титан обладает удельным весом порядка 4500 кг/м3 и довольно высокой температурой плавления, ~1665± 5оС. Титан – парамагнитный металл. а […]
Алюминий и его сплавы
Свойства алюминия. Алюминий – металл серебристо-белого цвета. Он не имеет аллотропических превращений, кристаллизуется в решётке гранецентрированного куба, с периодом, а = 4,0041 мм. Алюминий обладает низкой плотностью (2,7 г/см3), хорошей теплопроводностью (0,52 кал/см*с* ОС), низким электросопротивлением (0,027 Ом.мм2/м), составляющим 65 % от меди, высокой коррозионной стойкостью, низкой прочностью Ϭв =40 МПа, высокой пластичностью δ =50 […]
Медь и её сплавы
Медь относится к самым распространенным цветным металлам. Она обладает высокими антикоррозийными свойствами как при нормальных атмосферных условиях, так в пресной и морской воде и других агрессивных средах. Однако медь не устойчива в аммиаке и сернистых газах. Медь – металл розовато-красного цвета, плотность медь 8,95 г/см3, температура плавления 1083 °С. Медь кристаллизуется в гранецентрированной решетке (рис. […]
Конструкционные стали унивесального применения
1. Рессорно-пружинные стали (рис.1) Рис. 1 Двухрядная пружинная рессора (а), листовая замкнутая рессора (б) Стали этой группы должны обладать высоким пределом упругости (текучести). Для получения высоких упругих характеристик рессорно-пружинные стали подвергают закалке с последующим среднетемпературным отпуском (рис. 2) для получения в структуре троостита (рис. 3). Для достижения более высоких эксплуатационных характеристик используют стали, легированные кремнием, […]
Диаграммы состояния сплавов: структура, фазы и превращения
Современная металлургия и материаловедение немыслимы без понимания закономерностей фазовых превращений в сплавах. Ключевым инструментом, позволяющим анализировать, прогнозировать и управлять структурой и свойствами материалов, являются диаграммы состояния. Эти диаграммы — графическое представление фазового состава системы в зависимости от температуры и концентрации компонентов — позволяют не только оптимизировать состав сплавов, но и управлять процессами термообработки, литья и […]
Механические характеристики сплавов: от прочности к долговечности
Механические свойства сплавов определяют их пригодность для использования в условиях реальной эксплуатации — от авиационной техники до мостов и турбин. Эти свойства лежат в основе понятия конструкционной прочности — способности материала выдерживать рабочие нагрузки, противостоять разрушению и сохранять форму и размеры на протяжении заданного срока службы. В данной статье рассматриваются ключевые характеристики прочности, надёжности и […]
Металлические материалы — кристаллическое строение и кристаллизация
1. Кристаллическое строение материалов В природе существуют две разновидности твёрдых тел, различающиеся по своим свойствам: кристаллические и аморфные (рис.1). Рис. 1 Кристаллическое строение вещества При охлаждении аморфных тел нет явной температуры перехода из жидкого состояния в твёрдое, в то время как кристаллические тела имеют конкретную температуру кристаллизации (рис.2). Рис. 1. 2 Кривые охлаждения: 1- аморфных […]
Неметаллические и композиционные материалы
1. Неметаллические материалы 1.1 Полимеры Полимерами называются высокомолекулярные соединения с большой молекулярной массой (>104), у которых большие молекулы (макромолекулы) состоят из одинаковых групп атомов – звеньев. Если макромолекула состоит из звеньев различной природы, то материал называется сополимером. Введение в полимер звеньев другой природы вызвано стремлением получить материал с требуемыми свойствами. Макромолекулы полимеров могут иметь линейную, […]
Классификация материалов в машиностроении
Наиболее распространенными материалами в технике являются металлические сплавы. Металлический сплав образуется в результате взаимодействия двух или нескольких химических элементов. Он обладает металлическими свойствами, отличающимися от свойств исходных компонентов. Сплавы можно получить методом сплавления, порошковой металлургией, диффузией, осаждением из газовой среды различных металлов и неметаллов. В связи с изучением сплавов необходимо дать определение некоторым металлографическим понятиям. […]
Кристаллические решетки металлов: строение, свойства и дефекты
Современная наука о материалах невозможно без глубокого понимания структуры вещества на атомном уровне. Металлы, будучи основой большинства конструкционных материалов, обладают уникальными свойствами, которые напрямую зависят от их внутреннего строения — кристаллической решетки. Именно закономерное расположение атомов в кристалле определяет такие характеристики, как прочность, пластичность, электропроводность и теплопроводность. Однако реальный металл — это не идеальный кристалл: […]
Металлургическое производство
Металлургическое производство – это область науки, техники и отрасль промышленности, охватывающая различные процессы получения металлов из руд или других материалов, а также процессы, способствующие улучшению свойств металлов и сплавов. Оно включает в себя: шахты и карьеры по добыче руд и каменных углей; горно-обогатительные комбинаты, где обогащают руды, подготавливая их к плавке; коксохимические заводы, где осуществляют […]
Свойства и виды материалов
1. Резиновые материалы Резина — это продукт химической переработки каучуков, получаемый в результате вулканизации. Наиболее распространенным вулканизатором является сера. В процессе вулканизации (нагрев в парах серы) линейная структура каучука превращается в пространственную вследствие того, что сера, вступая в реакцию с атомами углерода, имеющими до вулканизации двойные связи, соединяет макромолекулы. При вулканизации термопластичный пластик переходит в […]