Фирменный Автосервис

 

 

Легированные стали и чугуны и прочие материалы

легированные стали и чугуны в храме
Большую подгруппу материалов составляют легированные стали и чугуны, а также сплавы на основе Mg, Al, Ti, Ni, W, Mo, Nb, Та, работающие при повышенной температуре. Эти материалы подразделяются на теплостойкие, способные работать в нагруженном состоянии при температуре до 600 °С в течение определенного времени, жаростойкие, выдерживающие температуры до 1300 °С и выше без существенного окисления в малонагруженном состоянии, и жаропрочные, которые способны нести нагрузку при температуре до 1500-2000 °С.
Одним из требований к материалам, работающим при повышенной температуре, является окалиностойкость, заключающаяся в малой активности материала во взаимодействии с кислородом, содержащимся в окружающей среде. Повышение окалино-стойкости достигается за счет легирования металлами, способствующими повышению электрохимического потенциала или созданию прочной окисной пленки (Cr, Ni, Al), а также путем покрытия поверхности изделия защитными материалами. Прочность при высокой температуре обеспечивается применением тугоплавких металлов (Mo, W, Nb) или легированием ими сталей. Материалы данной группы находят широкое применение для энергетических и тепловых конструкций и узлов машин.
В атомной энергетике, космической технике, физической аппаратуре с высокоэнергетическими излучениями широко применяются радиационностойкие материалы. Эти материалы имеют высокий пороговый флюенс, т. е. выдерживают большой поток нейтронов или других высокоэнергетических частиц без существенного изменения свойств и структуры. Под флюенсом нейтронов (нейтр/м2) подразумевается произведение плотности потока нейтронов и времени облучения; плотность потока нейтронов определяется произведением плотности нейтронов и их средней скорости.
В качестве радиационностойких материалов используют Be, Mg, Zr, Al и их сплавы и соединения, аустенитные стали и никелевые сплавы, некоторые чистые металлы (Nb, Mo, Zr, Та), керамику и керметы (А120з, MgO, ZrC>2, А120з), графит. Эти материалы выдерживают достаточно большие дозы облучения без существенного накопления дефектов структуры и распухания, приводящего к потере свойств конструкции.
Широкая группа материалов работает в условиях взаимодействия с электрическим током. Эти материалы подразделяются на материалы с высокой электрической проводимостью, контактные материалы, сплавы с повышенным электросопротивлением для нагревательных элементов и элементов сопротивления, полупроводниковые материалы, резко меняющие свою электропроводимость от физических воздействий, и диэлектрики, обладающие высоким электросопротивлением. Их основной характеристикой является удельное электросопротивление или электропроводность. Проводниковые материалы имеют удельное электросопротивление не выше Ю-5 Ом/м, а у сверхпроводников в сверхпроводящем состоянии электросопротивление падает до нуля. Полупроводники занимают область от 10~5 до 108 Ом/м. При более высоком электросопротивлении материалы относятся к диэлектрикам, которые не проводят электрического тока и используются в качестве изолирующих веществ.
Группа магнитных материалов находит применение в электротехнике, радиотехнике, приборостроении, при изготовлении станков, машин, ЭВМ и т. п. Одной из основных характеристик этих материалов является энергия, затрачиваемая на их перемагничивание. Энергия перемагничивания преимущественно определяется величиной коэрцитивной силы, зависящей от ширины петли гистерезиса, возникающей при перемагничивании материала. Если коэрцитивная сила составляет не менее 4 кА/м, то такой материал относят к магнитотвердому, если меньше, то к магнитомягкому.
К многофункциональным материалам можно отнести аморфные металлы (металлические стекла), появившиеся относительно недавно и характеризующиеся отсутствием дальнего порядка в пространственном расположении атомов. Получение такой структуры обеспечивается сверхбыстрым охлаждением из газообразного, жидкого или ионизированного состояний. Аморфные металлические сплавы по химическому составу состоят из металлов и аморфизаторов, в качестве которых используют до 30 % В, С, Si, N и другие элементы. Аморфные сплавы благодаря высокой прочности могут быть использованы как конструкционные, из-за малых потерь энергии на перемагничивание как магнитные, из-за высоких упругих характеристик как пружинные, из-за высокого электросопротивления как резисторные.
Многофункциональными являются материалы с эффектом памяти формы. Из этих материалов может быть изготовлен привод машины или прибора, элемент крепления, самозакручивающаяся пружина, самораскрывающаяся конструкция (космическая антенна) и многое другое.
В промышленности к числу важнейших относятся материалы, с помощью которых осуществляется тот или иной технологический процесс.
Относительно недавно стала широко использоваться мембранная технология, при которой используются мембранные материалы. Эти материалы обеспечивают разделение сред и создание перепада давлений в различных частях технологической системы. Особенностью мембранных материалов является их способность пропускать (фильтровать) через себя молекулы или частички вещества определенного размера и свойств. Полупроницаемые мембраны представляют собой перегородку со строго калиброванными небольшими отверстиями, через которые могут проходить молекулы, предположим, только растворителя, а молекулы растворенного вещества не проходят. Используя подобное избирательное действие мембран, можно разделять среды и создавать перепады давлений по обе стороны мембраны. Прочные, выдерживающие большие давления (свыше 2,5 МПа), полупроницаемые перегородки изготавливают из неглазурованного фарфора, в порах которого осаждается ферроцианид меди Cu2Fe(CN)6. При меньших давлениях применяют целлофановые мембраны.
Для обеспечения лазерной технологии, находящей различное применение при решении научных и производственных задач, требуется специальное лазерное вещество, обеспечивающее такие физические процессы как люминесценцию и вынужденное излучение. В результате этих процессов генерируется лазерный эффект, который может возникать как в твердых телах, так в жидкостях и газах (соответственно различают твердотельные, жидкостные и газовые лазеры; отдельную группу составляют полупроводниковые лазеры). Из твердых материалов в коммерческих лазерах применяют гранаты и рубины, а также стеклообразные материалы (силикатные, фосфатные, боратные и др.). В полупроводниковых лазерах используют арсенид галлия.
Прогрессирующее развитие в последние годы получает биотехнология, находящая применение в процессах очистки загрязненных сред, при обогащении горных пород, в пищевой промышленности, в сельском хозяйстве, фармакологии. Принципиально важную роль в биотехнологии играют микроорганизмы, осуществляющие тот или иной процесс, связанный с брожением, переработкой органической или неорганической массы, с выделением эффективных и сильнодействующих веществ и т. п. В результате биотехнологического процесса получают такие материалы, как ферменты, корма для птиц и животных, биоактивные добавки для сельскохозяйственных культур, лекарства, обогащенную руду и др.
Особую и незаменимую группу материалов, обеспечивающих реализацию технологических процессов, составляют энергоносители. К этим материалам относятся вещества, отдающие аккумулированную в них энергию химическим путем, — природный газ, нефть, каменный уголь, торф, дрова (древесина), а также радиоактивные вещества, которые выделяют энергию при расщеплении атомов — уран, плутоний, радий.
Для безотказного действия машин и агрегатов, обеспечения длительного срока службы сооружений, придания эстетических качеств изделию, защиты материала от разрушающего влияния химически активных сред и т. п. используются вспомогательные материалы с соответствующими специфическими свойствами, обеспечивающими качественную работу техники.
Среди вспомогательных материалов в первую очередь следует назвать смазочные вещества, которые резко снижают коэффициент трения в контактирующих поверхностях подвижных узлов машин и агрегатов (масла, графит и др.). С целью уменьшения температуры в рабочих узлах машин и механизмов, в которых в процессе работы выделяется тепло, используют специальные среды для охлаждения. В частности, при резании металлов рабочая зона охлаждается жидкостью — эмульсией. Тепло от рольгангов и прокатных валков, от
плавильных и нагревательных агрегатов отводится с помощью воды. Пассивирование поверхности сооружений с целью предупреждения коррозии осуществляется покрытием этой поверхности металлическими или пластиковыми пленками, красками, эмалями, обработкой кислотами, щелочами, кислородсодержащими соединениями. Декоративный вид изделию придается с помощью полимерных соединений и специальных покрытий.

Примеры решения задач Качество продукции. основные термины и определения Принципы выбора материалов для промышленного производства Cтруктура и свойства материалов Классификация материалов по функциональному назначению Классификация материалов по химической основе и структуре Черные металлы и их сплавы  Классификация сталей Физический смысл легирования состоит в следующем Инструментальные стали и сплавы 

 

Образовательный сайт Бармашовой Л.В.

Рассылки Subscribe.Ru
Современное образование
Подписаться письмом