Материаловедение

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. […]

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 […]

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. […]

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 […]

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 […]

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 […]

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 […]

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 […]

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 […]

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 […]

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 […]

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 […]

Большинство металлов и сплавов, используемых в промышленности, имеют кристаллическую структуру. Им присуще упорядоченное строение кристаллических образований (рис. 1, а). В процессах кристаллизации расплавов металлов их охлаждение происходит за какой-то промежуток времени, с которым связаны два основных параметра: скорость зарождения центров кристаллизации и скорость роста кристаллов. При этом образуются кристаллические структуры с анизотропией свойств, связанной с […]

Многие материалы обладают определенным комплексом свойств. Например, бетон, обладая высокой жесткостью и хрупкостью, отлично работает на сжатие и не работает на растяжение. В этой связи бетонные конструкции давно используют в качестве фундаментов и различных опор. В свою очередь, металлы обладают пластичностью, высокой прочностью и достаточно хорошо работают на растяжение. Поэтому из материала, состоящего из металла […]