Конструкционные материалы: Справочник

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Конструкционные материалы: Справочник

Авторы: Б. Н. Арзамасов, В. А. Брострем, Н. А. Буше, Ю. А. Быков, А. Г. Васильева, Г. П. Гардымов, И. С. Гершман, Э. Ч. Гини, М. Е. Дриц, А. А. Зябрев, И. В. Кириллов, С. И. Кишкина, Е. А. Курочкии, В. И. Кучерявый, В. И. Макарова, Т. А. Паиайоти, Ж. П. Пастухова, М. Д. Перкас, А. Г. Рахштадт, А, П. Семенов, В. И. Силаева, В. Н. Симонов, Л.М. Соко-ленко, Т. В. Соловьева, В. И. Солонин, Г. Б. Строганов, В. И. Третьяков, Е, А, Ульянин, И. Н. Фридляидер, О. М. Ховова, К. П. Яценко
...
Конструкционные материалы: Справочник/Б. Н. Арзама-К65 сов, В. А. Брострем, Н. А. Буше и др.; Под общ. ред. Б. Н. Арзамасова. —М.! Машиностроение, 1990, —688 с; ил. — {Основы проектирования машин).
...
Приведены сведения о составах, свойствах и назначении современны» конструкционных материалов. Впервые классификация материалов и их описание представлены по основным эксплуатационным (служебным) требованиям, предъявляемым к деталям машин. Согласно этим требованиям материалы распределены по группам, каждая из которых определяется комплексом стандартных и нестандартных свойств, от которых зависит реализация эксплуатационных характеристик. Нетрадиционная классификация справочного материала поможет конструкторам и технологам на научно-технической основе выбирать материалы для деталей машин, приборов и приспособлений, а также назначать рациональные технологические процессы их обработки.
...
Для широкого круга инженерно-технических работников машиностроительной и приборостроительной промышленности; может быть полезен студентам втузов.
...
Научно-технический прогресс в машиностроении неразрывно связан с созданием новых конструкционных материалов. Революционную роль в электронике сыграли полупроводниковые материалы и жидкие кристаллы, в авиации и ракетостроении — композиционные материалы, в радиотехнике — сверхпроводники и аморфные сплавы.
...
Для повышения качества, надежности и экономичности изделий машиностроения при снижении их материалоемкости разрабатываются высокоэффективные методы повышения прочностных свойств, коррозионной стойкости, тепло- и хладостойкости сплавов; расширяется производство новых полимерных и композиционных материалов с заданным комплексом свойств; используются эффективные методы обработки материалов н изделий с целью существенного улучшения их свойств.
...
Возникает задача создания экономно-легированных сплавов, композиционных материалов и методов поверхностного упрочнения деталей машнн. Поверхностные слон во многом определяют работоспособность деталей машин, поэтому износостойкость и коррозионная стойкость деталей полностью зависят от состояния их поверхности. Применением износостойких покрытий стремятся решить проблему экономии вольфрама в инструментальных сталях, а также повысить работоспособность деталей из конструкционных сталей. Ионная имплантация снижает точечную коррозию н повышает износостойкость подшипников качения. Задача создания высокожаростойких и жаропрочных сплавов для новой техники неразрывно связана с разработкой надежных защитных покрытий. Поверхностное легирование приводит к экономии дефицитных металлов, так как в этом случае их требуется меньше, чем при объемном легировании
...
Важнейшей характеристикой материалов, применяемых для изделий авиационной и космической техники, а также для изделий других отраслей машиностроения, является удельная прочность, т. е. отношение временного сопротивления к произведению плотности на ускорение свободного падения. Если для улучшенной стали 40Х удельная прочность равна 13 км, то для титанового сплава после термической обработки она увеличивается до 31 км, а для алюминия, армированного борным волокном, — до 43 км. Таким образом, повышение удельной прочности приводит к значительному сокращению материалоемкости изделий.
...
Порошковая металлургия иногда позволяет уменьшить потери металла при изготовлении деталей в 10 раз. Кроме того, возможность широкого варьирования состава порошковых сплавов позволяет получать специфические свойства, которые недостижимы при использовании традиционных способов изготовления изделий.
...
Порошковые быстрорежущие стали — однородный мелкозернистый материал без карбидной ликвации. По сравнению со сталями обычного передела порошковые быстрорежущие имеют более высокие твердость н теплостойкость. Металлорежущий инструмент, изготовленный нз этих сталей, имеет в 1,5—2 раза большую стойкость. Порошковый бериллий после прокатки в листы находит применение в авиации и ракетостроении. Использование бериллия для обшивки сверхскоростных самолетов решает проблему жесткости конструкции н уменьшения массы. Бериллий является также перспективным материалом для ракетных двигателей с небольшой тягой. Благодаря сочетанию высоких
...
Объемное илн поверхностное упрочнение сталей ивляется обязательной технологической операцией в современном машиностроении, которая приводит
...
Выбор материалов для деталей машин и приборов определяется эксплуатационными, технологическими и экономическими требованиями. Имея первостепенное значение, эксплуатационные требования к свойствам материалов часто играют определяющую роль, хотя технологические и экономические требования тоже важны, приобретая особое значение в условиях массового производства.
...
Отличительной особенностью справочника является классификация материалов по основным эксплуатационным (служебным) характеристикам о учетом назначения. Принятая классификация поможет конструкторам и технологам лучше ориентироваться в выборе материалов для деталей машин, приборов и приспособлений. Вспомогательным пособием к справочнику может служить учебник «Материаловедение» 1, составленный по тому же классификационному признаку. Ряд материалов, обладая универсаль-
...
ностью применения, относится к нескольким классификационным группам, поэтому в справочнике сделаны ссылки на соответствующие группы.
...
В гл. I справочника кратко рассмотрены конструкционные углеродистые и легированные стали. Краткость связана с тем, что в 1981 г. вышло третье, значительно дополненное издание справочника «Машиностроительные стали» 1, в котором стали систематизированы ие по химическому составу, а по назначению и эксплуатационным свойствам. Поэтому при выборе сталей для деталей машнн рекомендуется пользоваться также указанным справочником.
...
В гл. II представлены традиционные материалы с повышенными технологическими свойствами — это чугуны и . сплавы на основе меди.
...
Материалы триботехнического' назначения приведены в гл. III. От правильного выбора и качества этих материалов во многом зависит надежность деталей машин.
...
которые имеют важное значение для электромаш иностроен ия, электронной техники н современного приборостроения. Это сверхпроводники и полупроводники, аморфные, лазерные и другие материалы.
...
Инструментальные материалы (гл. VIII) играют решающую роль при разработке прогрессивных технологических процессов и повышении производительности труда.
...
ных, так и нестандартных) о указанием их свойств, что позволит конструкторам и технологам на научно-технической, а не эмпирической основе выбирать материалы и назначать рациональные технологические процессы их обработки.
...
Справочник будет полезен для ИТР предприятий машиностроительного и приборостроительного комплекса, а также для научных работников НИИ и КБ, аспирантов и студентов старших курсов втузов.
...
Углеродистые стали представляют значительную группу конструкционных материалов; они составляют 80 % общего объема продукции черной металлургии и применяются для изготовления различных металлоконструкций и изделий машиностроения. Стали обыкновенного качества (ГОСТ 380—88) и качественные (ГОСТ 1050—74, ГОСТ 4543—71) дешевы, имеют удовлетворительные механические свойства в сочетании с хорошей обрабатываемостью резанием и давлением [11, 15, 16, 17, 32].
...
В зависимости от условий работы и содержания углерода углеродистые лггали подвергают термической [40] и химико-термической обработке [16,' 17].
...
Содержание углерода определяет основные характеристики физических, • механических и технологических свойств. По мере увеличения его количества возрастает доля цементита в структуре, что обусловливает затруднение перемещения дислокаций и соответственно — развитие сдвиговых процессов. В результате этого повышается прочность, но снижается пластичность, а иногда и вязкость.
...
Углеродистые стали с пониженным содержанием углерода (до 0,3 96) имеют высокую вязкость разрушения (/Cic = 100-=-120 МПа-м1/2 при аал = = 500 МПа) [29]. При этом существенного прироста вязкости разрушения у высокоотпущенных сталей по сравнению с низкоотпущенными не наблюдается. Определение критерия /Сю пластичных низкоуглеродистых сталей сопряжено со значительными трудностями, так как эти стали особенно широко применяются для изделий тонкого сечеиия, а существующие
...
методики определения К\с основаны на испытании образцов большой толщины, при которой соблюдается условие плоской деформации, т. е. отсутствует остаточная деформация.
...
Максимально высокая трещиностой-кость закаленных углеродистых сталей достигается при разных температурах отпуска, определяемых содержанием углерода. С увеличением содержания углерода, в связи с уменьшением запаса пластичности стали, оптимальная температура отпуска повышается, У стали 45 максимальная трещиностой кость соответствует отпуску прн 400—500 °С, что обусловлено получением хорошего сочетания прочностных и пластических свойств при таком режиме термической обработки. Прн переходе к более высокоуглеродистым сталям температура отпуска, при которой достигается максимальный уровень трещиностойкости, сдвигается в область более высоких температур.
...
Повышение температуры отпуска выше оптимальной приводит к такому разупрочнению сталей, когда эффекты, связанные с увеличением трещиностойкости в результате роста пластичности, уже подавляются значительным падением прочности.
...
свойств — без термической обработки, с термической обработкой или в том и другом состоянии. Эти стали применяются в судостроении, химической промышленности, вагоностроении, мостостроении [11]. Низколегированные стали применяются, как правило, в нормализованном, реже — в горячекатаном состоянии. Их механические свойства можно улучшить с помощью термической обработки, которую целесообразно проводить после нагрева под прокатку. После закалки и отпуска упрочнение сочетается с малой чувствительностью к надрезу.
...
Низколегированные стали ненамного дороже углеродистых, но по сравнению с ними имеют лучший комплекс механических свойств, повышенную хла-достонкость, пониженную склонность к механическому старению, лучшую свариваемость, повышенную износостойкость и коррозионную стойкость в различных средах.
...
Большой экономический эффект достигается при использовании в металлоконструкциях сталей с карбонн-тридным упрочнением.
...
Низколегированные стали с карбо-иитридным упрочнением. Легирование иизкоуглеродистых (0,10—0,20 % С), марганцовистых (1,3—1,7% Мп) сталей (0,015—0,025 % N, 0,10— 0,20% V, около 0,1% Ti, а также ~0,05 % А1) создает предпосылки для выделения дисперсных карбонитридов ванадия и титана или нитридов алюминия. Дисперсные 'карбиды способствуют измельчению аустенитного (до № 10—12) и действительного зерна стали, тормозят движение дислокаций. В совокупности эти факторы благоприятно влияют на прочность, вязкость и хладостой кость [18].
...
Доля собственно карбонитридного упрочнения в общем упрочнении составляет около 15—25%, а доля упрочнения в результате измельчения зерна—30—40 %. Максимальная ударная вязкость при отрицательных температурах достигается в стали с 0,10— 0,15 % V. Наиболее рациональным является совместное легирование несколькими карбидо- и нитридообра-зующими элементами, например 0,08V + 0,03Nb, а в сталях, содержащих азот, 0,10 V+0,04% А1.
...
С учетом этого положения разработаны основные марки стали с карбонитрид-ным упрочнением трех категорий прочности: 14Г2АФ, 16Г2АФ, 18Г2АФ (ГОСТ 19282—73). После нормализации эти стали имеют предел текучести соответственно 400, 450, 500 МПа. Стали 15ГФ и 15Г2СФ, не легированные азотом и содержащие только ванадий, имеют предел текучести в горячекатаном состоянии соответственно 360 и 400 МПа.
...
Дополнительное легирование стали никелем до 2 % способствует сохранению высоких характеристик пластичности и вязкости.
...
Из низколегированных сталей с кар-бонитридным упрочнением изготовляют металлоконструкции промышленных зданий, ответственные сварные конструкции, в том числе северного исполнения, пролетные строения железнодорожных и крупных автодорожных мостов, платформы автомобилей большой грузоподъемности (до 120 т) и др.
...
ваемость в околошовной зоне определяет меньшую склонность к образованию трещин в сварных соединениях. Стали типа 14—16Г2АФ свариваются без ограничений при условии практически мгновенного охлаждения (со скоростью 5—30 °С/с) при 600 °С. При сварке сталей 12Г2СМФ и 12ГН2МФАЮ скорость охлаждения составляет 7—30 °С/с. При меньших скоростях охлаждения снижается ударная вязкость и повышается порог хладноломкости в околошовной зоне [18].
...
Лучшей свариваемостью и хладо-стойкостью характеризуются стали 15Г2АФДпс и 18Г2АФпс. Усталостная трещина в них не переходит в хрупкую в условиях низких температур.
...
Стали с карбоиитридным упрочнением легко подвергаются механической обработке и холодной обработке давлением, что определяется их высоким запасом пластичности.
...
Применение новых сталей дает большую экономию металла: 14—30 % — по сравнению с его расходом на конструкции из обычных низколегированных сталей 10Г2С1 и 14Г2; около 30— 50 % — по сравнению с конструкциями из углеродистой стали СтЗ [18].
...
Особенно перспективны стали 14Г2АФ и 16Г2АФ, широко используемые в виде относительно тонкостенных электросварных труб 0 152— 420 мм для промышленных строительных сооружений и изделий машиностроения [18].
...
Низколегированные малоперлитные стали — это низколегированные стали с низким содержанием углерода. Они содержат до 0,1 % С, до 2 % Мп и дополнительно в разных сочетаниях ванадий (~0,1 %), ниобий (~0,06 %), а иногда и молибден (~0,15—0,3 %). В этих сталях может также присутствовать алюминий (до 0,05%). Благоприятное сочетание свойств получается при содержании легирующих элементов в стали ие более 2— 3%
...

Конструкционные материалы: Справочник
Основы металлографии и пластической деформации стали
Оборудование для контактной сварки постоянным током
Справочник конструктора металлических конструкций

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Конструкционные материалы: Справочник