Материалов способность

Постоянное развитие техники требует специальных конструкционных материалов, способных длительное время эффективно работать при высоких температурах и нагрузках.

Например, развитие авиационной и космической техники требует создания новых жаропрочных и жаростойких материалов, способных длительное время работать при высоких температурах (1000°С и выше).

Магнитная дефектоскопия позволяет выявлять поверхностные трещины в деталях и заготовках без их разрушения. Однако этот метод применим только для ферромагнитных материалов, способных намагничиваться. Наиболее широко применяется для контроля стальных изделий: шестерен, болтов и крупных изделий - гильз цилиндров, коромысел клапанов.

Таким образом, основная проблема в этом направлении — создание дешевых материалов, способных выдерживать температуры до 2000 К. Запас возможностей повышения КПД, т. е.

Развитие современного машиностроения и особенно энергетической и са-молетно-ракетной техники связано с разработкой новых жаростойких конструкционных и защитных материалов, способных работать в условиях высоких температур и механического нагружения, близкого к предельному. В связи с этим значительно возросла актуальность научных исследований, направленных на установление закономерностей поведения конструкционных материалов, применяемых для деталей, работающих при высоких температурах. Выполнение таких исследований отличается большой сложностью, требует разработки новых методических приемов при проведении экспериментов и создания соответствующего испытательного оборудования.

1. Изучение новых теплоносителей и конструкционных материалов, способных удовлетворить тем новым требованиям, которые предъявляют к ним разрабатываемые высокоэффективные циклы преобразования теплоты в работу.

Прогресс в области технологии производства синтетических волокон с модифицированными свойствами достиг такого уровня, при котором оказалось возможным получение армирующих материалов, способных конкурировать с неорганическими волокнами.

Дальнейшие исследования по разработке новых подходов к механике разрушения направлены на установление определенной корреляции между характерными критическими размерами пластической чоны с такими параметрами, измерение которых не представляет трудностей. Такой подход особенно важен для конструкционных материалов, способных образовывать значительную пластическую зону в вершине концентратора. С этих позиций были созданы предпосылки [26, 27] для измерения критического раскрытия в вершине трещины. Практическая ценность измерения величины раскрытия трещины состоит в том, что указанная величина может быть установлена на образцах с толщинами, применяемыми на реальных элементах конструкций. В этом случае анализ напряженного состояния в условиях развитой пластической деформации дает зависимость раскрытия трещины от приложенного напряжения и длины трещины в виде

Развитие научно-технического прогресса в машиностроении, энергетике, авиакосмической и других отраслях промышленности немыслимо без создания новых конструкционных материалов, способных улучшить важнейшие параметры двигателей, машин, агрегатов, приборов и повысить их массовые показатели, надежность, срок службы изделий и снизить их материалоемкость.

Человек продолжает использовать океан и прибрежную зону для добычи минерального сырья, продуктов питания и в других целях, поэтому ему приходится решать связанную с этой деятельностью проблему поиска материалов, способных противостоять разрушающему воздействию среды. По мере развития таких отраслей, как морское бурение, разработка морских месторождений полезных ископаемых, извлечение металлов из морской воды и морская метеорология, необходимо разрабатывать и наилучшие материалы для этих новых областей.

Внутренние детали изделий, работающих в жестких и очень жестких условиях эксплуатации; при затрудненном обмене воздуха между внутренним пространством изделия и внешней средой и наличии в указанном замкнутом пространстве органических материалов, .способных при старении выделить летучие агрессивные вещества, не допускается покрывать цинком без дополнительной защиты лакокрасочными покрытиями.

выносливость материалов -способность материалов и конструкций сопротивляться действию повторных (циклич.) нагрузок. См. Предел выносливости.

ТИТАН [от греч. Titanes - титаны, в греч. мифологии - дети Урана (Неба) и Геи (Земли)] - хим. элемент, символ "П (лат. Titanium), ат. н. 22, ат. м. 47,88. Серебристо-белый металл, по виду похожий на сталь. Лёгок (плотн. 4500 кг/м3), тугоплавок (/пл 1671 °С), весьма прочен и пластичен, исключительно стоек химически (благодаря образованию защитной плёнки из диоксида ТЮг). Среди конструкц. металлов Т. по распространённости в земной коре занимает 4-е место, уступая железу, алюминию и магнию. Т. и его сплавы широко используются в авиа-, ракето-, кораблестроении, в хим. пром-сти. Титановые трубопроводы, насосы, реакторы работают в агрессивных средах, значительно превосходя по эксплуатац. хар-кам устройства из др. металлич. материалов. Способность Т. поглощать газы используется в вакуумной технике. Диоксид ТЮ2 - компонент эмалей, глазурей, наполнитель и пигмент для резин, пластмасс и бумаги; титанат бария ВаТЮз - важный сегнетоэлек-трик.

ВЫНОСЛИВОСТЬ в сопротивлении материалов — способность материалов и конструкций сопротивляться действию повторных (циклических) нагрузок. Пределом В. наз. напряжение, соответствующее разрушению при заданном большом числе циклов.

МОРОЗОСТОЙКОСТЬ строительных материалов — способность строит, материалов выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание в насыщ. водой состоянии (без

Способность к формоизменению металлических композиционных материалов в основном определяется природой упрочняющих волокон; материалы, упрочненные металлическими волокнами, способны к значительным формоизменениям, например алюминий, армированный стальной проволокой, допускает гибку как в направлении волокон, так и в других направлениях, а также выдавливание с небольшими степенями вытяжки.

ОЗОНОСТОЙКОСТЬ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ — способность противостоять действию атмосферного озона. О. п. м. особенно существенна для резиновых изделий, работающих в растянутом состоянии или испытывающих знакоперем. деформации. Озон образует на поверхности многих полимерных материалов хрупкую пленку, разрушающуюся под действием растягивающих напряжений. На обнажившемся слое повторяется описанное явление и т. д. В результате изделие покрывается множеством мелких трещин, приводящих его в негодность. О. п. м. в значит, мере

в капролоновую втулку, не вызывая ее разрушения. При заданном ресурсе для тяжелых грузоподъемных машин износ втулок и цилиндров практически не наблюдается, т. е. цилиндры при работе с полимерными направляющими втулками не меняют своего диаметра, а только дополнительно полируются. Резиновые уплотнения (манжеты, кольца) за время работы в комплекте с капроло-новыми втулками практически не изнашиваются. Модуль упругости пластмасс значительно ниже модуля упругости металлов; следовательно, при больших упругих деформациях обеспечиваются малые внутренние напряжения. В результате здесь проявляется одно из положительных свойств полимерных материалов — способность лучше, чем антифрикционные металлы и сплавы противостоять абразивному износу.

чем у стали, дюралюмина и титана, благодаря высокой демпфирующей способности слоистые пластики и особенно стеклопластики с успехом могут применяться в конструкциях, подвергаемых вибрации. Демпфирующая способность материалов — способность к поглощению энергии вибрации — зависит от напряжений в них. Демпфирующая способность текстолита и гетинакса при более низких уровнях напряжений выше, чем у стеклотекстолита. Длительная прочность пластических масс ниже, чем у металлов. Для ряда пластиков (особенно ненаполненных) при нагруже-нии наблюдается ползучесть, которая проявляется даже при нормальных температурах.

Резьбовые соединения способны до известной степени самоупрочняться. Если напряжения в наиболее нагруженных витках превосходят предел текучести, то витки резьбы подвергаются пластической деформации сдвига и смятия, вызывающей увеличение шага наиболее нагруженных витков гайки и уменьшение шага наиболее нагруженных витков стержня, в результате чего нагрузка на виток выравнивается. Это явление особенно характерно для резьбовых соединений, выполненных из мягких и пластичных материалов. У соединений, выполненных из твердых и прочных материалов, способность самоупрочняться гораздо меньше.

Основными факторами, определяющими надежную работу материалов, способность работать в условиях повышенных температур, скоростей скольжения и нагрузок, является стабильность их физико-механических свойств в заданном интервале температур, устойчивость против действия агрессивных жидкостей или газовых сред при различных температурах и давлениях, высокая износостойкость,хорошие антифрикционные характеристики (низкий и стабильный коэффициент трения при работе без смазки, высокая несущая способность, хорошая прирабатываемость и т. д.).

Жидкость должна обладать хорошими смазывающими свойствами — смазочной способностью. В гидравлических системах имеется большое количество подвижных элементов, трущихся друг о друга. Поэтому одним из назначений жидкости для таких систем является снижение трения и устранение износа элементов системы, изготовленных из различных конструкционных материалов

чем у стали, дюралюмина и титана, благодаря высокой демпфирующей способности слоистые пластики и особенно стеклопластики с успехом могут применяться в конструкциях, подвергаемых вибрации. Демпфирующая способность материалов —-способность к поглощению энергии вибрации — зависит от напряжений в них. Демпфирующая способность текстолита и гетинакса при более низких уровнях напряжений выше, чем у стеклотекстолита. Длительная прочность пластических масс ниже, чем у металлов. Для ряда пластиков (особенно ненаполненных) при нагруже-нии наблюдается ползучесть, которая проявляется даже при нормальных температурах.