Различают: точечные, линейные, поверхностные и объёмные дефекты.

Различают: точечные, линейные, поверхностные и объёмные дефекты.

Точечные дефекты – вызывают искажение кристаллической решётки на расстоянии, соизмеримом с межатомным. Например, вакансия – узел КР, в котором отсутствует атом или ион.

Линейные дефекты – нарушение правильного чередования плоскостей в КР и называется дислокацией, которая возникает в процессе роста кристаллов и при пластическом деформировании. Она может быть прямой, выгибаться в ту или иную сторону или закручиваться в спираль, образуя винтовую дислокацию. Дислокация может перемещаться по некоторой плоскости скольжения.

Поверхностные дефекты – это, прежде всего границы между разориентированными участками металла, возникшие вследствие теплового расширения, сжатия и нагревания деформированных кристаллов, а также при переходе из одной кристаллической модификации в другую.

Объёмные дефекты – это скопление вакансий, образующих в кристаллах поры и канавы, включение посторонних фаз, пузырьков газа, скопление примесей на дислокациях и зона просто кристаллов. Объёмные дефекты снижают пластичность, влияют на прочность, электрические св-ва материалов.

  4.Основные характеристики прочности, определяемые при статическом нагружении.

Прочность – это свойство материала сопротивляться разрушению, а также необратимому изменению формы под действием внешних нагрузок. Она обусловлена силами взаимодействия атомных частиц, составляющих материал.

Деформирование – изменение относительного расположения частиц в материале.

Деформация – изменение формы и размеров образца или его частей в результате деформирования.

Динамическая прочность, явление запаздывания текучести, ударная вязкость материалов.

Динамическая прочность – сопротивление материала динамическим нагрузкам, т.е. нагрузкам значение, направление и точка приложения которых быстро изменяются во времени. При этом деформирование имеет специфические черты.

Запаздывание текучести – при мгновенном приложении нагрузки, вызываемой текучесть материала при статическом нагружении, пластическая деформация возникает не сразу, а по истечении некоторого промежутка времени, периода запаздывания текучести. Если нагрузку снять до истечения этого периода, то остаточная деформация не возникает.

Вследствие запаздывания текучести пластичные при статическом нагружении материалы могут разрушаться хрупко под действием ударных нагрузок. Для оценки склонности материала к запаздыванию текучести введена характеристика ударная вязкость, которая измеряется работой разрушения надрезанного образца при ударном воздействии на маятниковом копре. 

Усталость материалов, характеристики.

Усталость – процесс постепенного накопления повреждений под действием переменных напряжений приводящих к изменению свойств материала, образованию и разрастанию трещин.

N – число циклов нагружения;            σ_R – предел выносливости при базовом числе испытаний N_{базовое}.                       Предел выносливости σ_R – это максимальное по абсолютному значению напряжение цикла, при котором ещё не происходит усталостное разрушение до базы испытаний.

Предел ограниченной выносливости σ_RN – это максимальное по абсолютной величине напряжение цикла, т.е. то, которое образец может выдержать N раз.

Электрические и магнитные свойства материалов.

Электрические свойства

Электропроводность – св-во материалов проводить электрический ток, обусловленное наличием в них подвижных заряженных частиц, так называемых носителей тока.

Электрическое сопротивление – св-во материалов, как проводников, противостоять эл. току.

Сверхпроводимость — свойство некоторых материалов обладать строго нулевым электрическим сопротивлением при достижении ими температуры ниже определённого значения (критическая температура).

Измерение электростатического сопротивления и электропроводности являются одним из информативных методов изучения структуры материалов в частности чистоты материалов.

Поляризация диэлектриков - смещение, электрических зарядов под действием внешнего поля.

Магнитные свойства

Магнитный момент – векторная величина, характеризующая материал, как источник магнитного поля.

Намагниченность – суммарный магнитный момент в единичном объеме.

Намагничивание связано с наличием магнитных моментов у частиц вещества.

Ферумагнитное свойство – способность некоторых металлов хорошо намагничиваться.

При нагреве ферумагнитные свойства теряются и полная потеря происходит определенно температуре (точке Кюри)

Магнитное превращение имеет сл особенности:

1)Магнитное превращение не ведет к скачкам, разному изменению других св-в.

2)Увеличение скорости охлаждения не снижает температуру магнитного превращения.

3)Магнитное превращение не сопровождаются перекристаллизацией т.е. изменением кристаллической решетки и структуры металла.

 

Аллитирование.

Применяют для стальных и никелевых деталей с целью повышения жаростойкости поверхности, образуются Al2O3. Аллитирование можно проводить двумя способами:

Аллитирование из порошковой смеси

Погружение детали в расплав Аl, выдержка в ванне и затем нагрев до рабочей температуры аллитирования.

Хромирование применяют с разными целями:

Для малоуглеродистых сталей с содержанием С<0,4%, с целью повышения коррозионной стойкости поверхности. %С > 0,41% - средне или высоко углеродная сталь. В этом случае хромирование применяют для повышения твердости и износостойкости поверхности.

Титанирование.

Насыщение Ti повышает коррозионную стойкость. Насыщение Ti проводят из порошковых смесей FeTi.

Цинкование.

Защищает от коррозии.

Аллитирование.

Применяют для стальных и никелевых деталей с целью повышения жаростойкости поверхности, образуются Al2O3. Аллитирование можно проводить двумя способами:

Аллитирование из порошковой смеси

В этом случае берут порошок железо-алюминий. Нагревают до температуры 1050-1150º С и выдерживают от двух до двадцати часов. Хлор взаимодействует с алюминием и за счет образования этого хлористого алюминия происходит перенос алюминия на поверхность из порошка.

Погружение детали в расплав алюминия, выдержка в ванне и затем нагрев до рабочей температуры аллитирования.

Хромирование.

Хромирование применяют с разными целями:

Для малоуглеродистых сталей с содержанием С<0,4%, с целью повышения коррозионной стойкости поверхности. В этом случае хром переходит в твердый раствор и если его концепция превышает 13%, то сталь становится коррозионно-стойкой.

Глубина насыщения хрома зависит от эксплуатационных характеристик деталей.

%С > 0,41% - средне или высоко углеродная сталь. В этом случае хромиро-вание применяют для повышения твердости и износостойкости поверхности.

Увеличение твердости происходит за счет образования в сталях карбидов хрома, которые и повышают служебные свойства деталей: Сч23С6.

В отличие от гальваники, ХТО называют твердым хромированием.

Берут порошок железо-хром, добавляют Al2O3 и NH4Cl. При хромировании можно получить толщину до 0,2 мм. Мягкое хромирование используется для повышения коррозионной стойкости труб, фланцев.

Титанирование

Насыщение титаном повышает коррозионную стойкость.

Насыщение титаном проводят из порошковых смесей железо-титан.

Цинкование.

Защищает от коррозии. Насыщение цинком проводят погружением детали в расплав. Температура расплавленного цинка в ванной 350-550º С. Время пребывания в расплавленной ванне 1-10 минут. Толщина цинкового покрытия 10-30 микрон.

Виды резиновых смесей

Натуральный (НК) и синтетические изопреновые (СКИ). Плотность каучуков 910-920кг/м 3, предел прочности 24-34МПа, относительное удлинение 600-800%. Изопреновые каучуки применяются в производстве конвейерных лент, формовых изделий, губчатых медицинских и других изделий.

Бутадиеновый (СКД). Плотность каучука 900-920кг/м 3, предел прочности 13-16МПа, относительное удлинение 500-600%. СКД обладает высокими морозостойкостью и сопротивлением истиранию. Резиновые смеси на основе СКД плохо перерабатываются экструзией и каландрованием. Смеси на основе СКД характеризуются низкой клейкостью. СКД уступает НК по прочности вулканизатов.

Бутилкаучук (БК) обладает стойкостью к кислороду, озону и другим химическим реагентам. Каучук обладает высоким сопротивлением истиранию и высокими диэлектрическими характеристиками. По температуростойкости уступает другим резинам,. Основным физическим свойством БК является необычно высокая газо- и влагонепроницаемость. БК применяют для изготовления электроизоляционных резин, различных прорезиненных тканей и обкладки химической аппаратуры. Резины из БК используются в деталях доильных аппаратов и в пищевой промышленности.

Бутадиенстирольный (СКС) и бутадиенметилстирольные (СКМС) каучуки. Плотность каучука 919-920кг/м 3, предел прочности 19-32МПа, относительное удлинение 500-800% Резины на основе бутадиенстирольных и бутадиенметилстирольных каучуков имеют высокое сопротивление истиранию. Резины из этих каучуков широко применяются в производстве конвейерных лент для обкладочных резин, различных РТИ.

Уретановый (СКУ)/ Полиуретановый обладают высокой прочностью, эластичностью, сопротивлением истиранию, маслобензостойкость. Стоек к кислороду и озону, его газонепроницаемость в 10 — 20 раз выше, чем у НК. Уретановые резины стойки к воздействию радиации. Резины на основе СКУ применяют для автомобильных шин, транспортерных лент, обкладки труб и желобов для транспортировки абразивных материалов, обуви и др.

Полисульфидный (ПСК) Тиокол. Устойчив к топливу и маслам, к действию кислорода, озона, солнечного света. Имеет высокую газонепроницаемость — хороший герметизирующий материал, хорошие характеристики старения, высокое сопротивление раздиру. Водные дисперсии тиоколов используют для герметизации железобетонных резервуаров. Механические свойства резины на основе тиокола невысокие.

Акрилатный (АК)/ Полиакрилатный. Достоинством акрилатных резин является стойкость к действию серосодержащих масел при высоких температурах; их широко применяют в автомобилестроении. Они стойки к действию кислорода, достаточно теплостойки, обладают адгезией к полимерам и металлам. Отличительные свойства акриловых каучуков - это их высокая тепло- и маслостойкость. Применяют акрилатные каучуки для различных тепло- и маслостойких уплотнительных изделий (например, сальников, колец, прокладок), рукавов, диафрагм, защитных покрытий, гумирования аппаратуры, липких лент; для изготовления изделий, работающих в условиях истирания: различных формовых изделий, печатных валиков, обкладок трубопроводов и спускных желобов, по которым транспортируются абразивные материалы, и т. д.

Недостатками являются низкая морозостойкость, невысокая стойкость к воздействию горячей воды и пара.

Силоксановый-Силиконовый (СКТ). Плотность каучука 1700-2000кг/м 3, предел прочности 35-80МПа, относительное удлинение 360%. СКТ — синтетический каучук теплостйкий. Их применяют как эластичные материалы специального назначения в различных отраслях промышленности, многих областях техники. Силоксановые резины используют для изготовления уплотнителей, мембран, профильных деталей для герметизации дверей и окон, кабин самолетов, а также гибких соединений, выдерживающих очень низкие температуры в высоких слоях атмосферы, значительные концентрации озона и солнечной радиации. Их сопротивление старению и диэлектрические характеристики также весьма высоки.

Высокая теплостойкость резин из силоксанового каучука, позволяет применять их также для изготовления резинометаллических виброизоляторов (амортизаторов), антивибраторов воздухопроводов, оболочек свечей зажигания, уплотнителей прожекторов и т. п.

 

 

Различают: точечные, линейные, поверхностные и объёмные дефекты.

Точечные дефекты – вызывают искажение кристаллической решётки на расстоянии, соизмеримом с межатомным. Например, вакансия – узел КР, в котором отсутствует атом или ион.

Линейные дефекты – нарушение правильного чередования плоскостей в КР и называется дислокацией, которая возникает в процессе роста кристаллов и при пластическом деформировании. Она может быть прямой, выгибаться в ту или иную сторону или закручиваться в спираль, образуя винтовую дислокацию. Дислокация может перемещаться по некоторой плоскости скольжения.

Поверхностные дефекты – это, прежде всего границы между разориентированными участками металла, возникшие вследствие теплового расширения, сжатия и нагревания деформированных кристаллов, а также при переходе из одной кристаллической модификации в другую.

Объёмные дефекты – это скопление вакансий, образующих в кристаллах поры и канавы, включение посторонних фаз, пузырьков газа, скопление примесей на дислокациях и зона просто кристаллов. Объёмные дефекты снижают пластичность, влияют на прочность, электрические св-ва материалов.

  4.Основные характеристики прочности, определяемые при статическом нагружении.

Прочность – это свойство материала сопротивляться разрушению, а также необратимому изменению формы под действием внешних нагрузок. Она обусловлена силами взаимодействия атомных частиц, составляющих материал.

Деформирование – изменение относительного расположения частиц в материале.

Деформация – изменение формы и размеров образца или его частей в результате деформирования.