Материаловедение

Пластмассы (пластики) представляют собой органические материалы на основе полимеров, способные при нагреве размягчаться и под давлением принимать определённую устойчивую форму. Полимеры – это соединения, которые получаются путем многократного повторения (рис. 1), то есть химического связывания одинаковых звеньев – в самом простом случае, одинаковых, как в случае полиэтилена это звенья CH2, связанные между собой в единую […]

Резина – пластмассы с редкосетчатой структурой, в которых связующим выступает полимер, находящейся в высокопластическом состоянии. В резине связующим являются натуральные (НК) или синтетические (СК) каучуки. На рис. 1 и 2 показаны область применения каучуков и получаемые изделия. Рис. 1 Применение каучуков Рис. 2 Изделия, где используются каучуки Каучуку присуща высокая пластичность, обусловленная особенностью строения их […]

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 […]

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 —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 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                                  […]

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 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. […]

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, […]

1. Основные положения термической обработки Превращения в сталях при нагреве до аустенитного состояния. В зависимости от условий нагрева можно получить зерно аустенита различного размера. Продукты превращения мелкозернистого аустенита имеют более высокие пластичность и вязкость, и меньшую чувствительность к концентраторам напряжений, чем соответствующие продукты превращения крупнозернистого аустенита. Зарождение кристаллов при распаде аустенита происходит преимущественно на границах […]

1. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем. Фазы, структуры Сплавы состоят из двух и более элементов периодической системы. Элементы, образующие сплавы, называют компонентами. Свойства сплава зависят от многих факторов, но, прежде всего они определяются составом фаз и их количественным соотношением. Зная диаграмму состояния, можно представить полную картину: формирования структуры любого сплава; определить оптимальную температуру заливки сплава для […]

1. Понятие конструкционная прочность материалов и критерии её оценки Факторы, которые определяют работу конструкционных материалов: статические, циклические и ударные нагрузки; низкие и высокие температуры; контакт с различными средами. Эти факторы определяют требования к конструкционным материалам, основные из которых – эксплуатационные, технологические, экономические. Эксплуатационные требования имеют первостепенное значение. Для того чтобы обеспечить работоспособность конкретных машин и […]

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 […]

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, […]

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. […]