Некоторые механические

Некоторые материалы для такого рода занятий собраны в настоящей главе.

Табл. 8.1. Некоторые материалы для изготовления гибких колес

Некоторые материалы — чугун, стекло, некоторые пластмассы — имеют очень низкий предел пропорциональности и уже при небольших напряжениях обнаруживают значительные отклонения от закона Гука. Для стали и дерева (при растяжении и сжатии деревянных стержней вдоль волокон) предел пропорциональности достаточно высок.

Некоторые материалы, и в их числе незакаленная сталь, следуют зависимости, показанной на рис. 6.19, а, тогда как другие, такие, как бронза и закаленная сталь, — показанной на рис. 6.19, б.

Многие перспективные авиационно-космические материалы не применимы для средств наземного транспорта. Целесообразнее использовать в железнодорожной индустрии элементы авиационно-космической технологии, методы конструирования и анализа, применительно к слоистым панелям, модульным конструкциям, соединительным узлам и т. д. Некоторые материалы и методы, предложенные в последующих разделах для конструкций будущих мало- и многоместных железнодорожных транспортных средств, успешно применялись за последние 25 лет в авиационных и судовых конструкциях, но в большинстве случаев не применялись в наземном транспорте.

Водное пространство представляет собой одну из наиболее суровых и наименее понятных сред, с которыми сталкивается инженер. Некоторые материалы в морской среде подвергаются коррозии, гниению, разложению и теряют свою прочность. Многие из композиционных материалов, рассмотренных в этой книге, доказали свою способность противостоять действию этой среды и во многих случаях, по существу, уже заменили менее нригод-

Прочность, легкость, ударная вязкость. Благодаря высоким значениям прочности и ударной вязкости армированные пластики можно использовать в конструкциях с тонкими сечениями, что приводит к снижению как массы самих конструкций, так и общей массы сооружений. В то время как некоторые материалы, например бетон, как правило, используются в виде элементов сечением не менее 2 см, а часто значительно больше, конструкции из стеклопластиков, применяемые в строительстве, имеют сечение около 1,5 мм.

происходила существенная сепарация полидисперсных материалов и композиций в процессе псевдоожижения, а некоторые материалы вообще не удавалось перевести в псевдоожиженное состояние.

При использовании зависимости (1.1.8) следует, однако, иметь в виду, что некоторые материалы обладают существенно отличающимся от (1.1.7) соотношением a-j_/ab, и это влечет за собой значительную погрешность при выражении данных в виде (1.1.8). Примером таких материалов является аустенитная нержавеющая сталь типа Х18Н9Т и низколегированная малоуглеродистая сталь 22К при нормальных и повышенных температурах, когда для описания результатов может быть рекомендовано уравнение (1.1.5). Для этих материалов параметры уравнения (1.1.5) могут быть приняты равными аь = 80 и 60 кгс/мм2; о"_х = 20 и 25 кгс/мм2; Nb = 30 и 50; Na-i = 108 и 107 соответственно для сталей 1Х18Н9Т и 22К.

Конструкционные материалы обычно выбирают, оценивая их прочность, предел усталости, массу, стоимость, технологичность, стойкость к коррозии и т. п. Конструктор криогенной аппаратуры должен учитывать эффект охрупчивания или понижения пластичности ряда конструкционных материалов при низких температурах. Некоторые материалы в этих условиях охрупчиваются, но все же обладают достаточной ударной вязкостью, в то время как другие теряют и пластичность, и ударную вязкость.

8.7.4. Тепловая хрупкость. Некоторые материалы вследствие длительного воздействия на них

После прокатки или ковки получаются волокна, вытянутые вдоль направления деформации (рис. 308,6). Некоторые механические свойства поперек волокна оказываются ниже, чем вдоль (ао,2, гр, он), что обусловлено наличием деформиров'ан-

Первыми работами, в которых была показана возможность повысить некоторые механические свойства жаропрочных сталей аустенитного класса методом ВМТО, явились исследования В. Д. Садовского с сотрудниками [16, 70, 74—76]. В дальнейшем систематические работы по влиянию ВМТО на структуру и свойства жаропрочных сталей были проведены М. Г. Лозинским, Е. Н. Соколковым и др. на широком круге металлов и сплавов [13, 14, 71, 73, 77—81].

В качестве примера в табл. 13 приведены некоторые механические свойства конструкционной стали, подвергнутой ВТМО с различными степенями обжатия [101]. ВТМО образцов проводилась по следующему режиму: нагрев до 900—950°; прокатка при тех же температурах; немедленная закалка и отпуск при 220° с выдержкой 50 мин.

Если волокна хрупкие и обладают разбросом по прочности, или если они разрывны, то механические свойства связующего становятся важными и их определение существенно для построения моделей разрушения композиционных материалов. В свете этих замечаний здесь будут обсуждены некоторые механические свойства трех типичных связующих.

Явление повреждения материала в результате воздействия циклического нагруження известно давно, во сан механизм процесса, начиная от первого цикла нагружены я до разрушения, происходящего иногда после большого количества циклов, окончательно не выяснен. Имеется иного работ, посвященных этой проблеме, в которых исследуются, как правило, только некоторые механические свойства материала, во основные механические свойства в комплексе не изучены.

более полно реализовать высокие прочностные характеристики борных волокон. Отсутствие взаимодействия, снижающего прочность волокон, с расплавленной магниевой матрицей позволяет получать композиционные материалы магний—борное волокно методом пропитки расплавом и доводить содержание волокна в матрице до 75 об. %. Некоторые механические свойства композиций на основе магния с различным содержанием борных волокон приведены в табл. 57. Видно, что уже при 25 об. % борных волокон композиция имеет в 3 раза более высокую прочность и Б 4 раза более высокий модуль упругости по сравнению с аналогичными свойствами обычных магниевых сплавов. Сравнительно высокий предел прочности композиционного материала магний—борное волокно (25 об. %) сохраняется при температурах вплоть до 500° С.

\. Предварительные замечания. В предыдущих параграфах главы обсуждены многие общие особенности структуры и свойств металлов и сплавов. У отдельных металлов или сплавов имеется ряд специфических свойств, знать которые необходимо инженеру, занимающемуся проблемой надежности, при проектировании гех или иных конструкций. В настоящем параграфе остановимся на некоторых особенностях наиболее важных для техники металлов и сплавов. К их числу относятся: железоуглеродистые сплавы (стали, чугуны), алюминиевые, магниевые, сверхлегкие, медные, никелевые сплавы, титан и его сплавы, цирконий и его сплавы, бериллий, тугоплавкие металлы и их жаропрочные сплавы. Некоторые механические и упругие характеристики семи чистых металлов приведены в табл. 4.11.

Сплавы на основе тугоплавких металлов имеют лучшие свойства для работы в качестве жаропрочных материалов (имеют более высокую длительную прочность, лучше сопротивляются ползучести), чем основные металлы. На рис. 4.84 даны некоторые механические характеристики жаропрочных сплавов.

Гвоздев А. А., Некоторые механические свойства беюна, существенно важные для строительной механики железобетонных конструкций, сб. «Исследования свойств бетона и железобетонных конструкций», Госстройиздат,. 1959.

Некоторые механические свойства и данные для построения диаграмм растяжения могут быть приближённо получены по результатам измерения твёрдости [4]. Диаграмму целесообразно строить в координатах ф (сужение)—5 (истинное напряжение) (фиг. 21). Не-

почти одинаковой степени легированности отечественные сплавы не уступают в жаропрочности американским молибденовым сплавам. Для изготовления различных сварных соединений и несварных конструкций, работающих в неокислительных средах при повышенных температурах, в СССР разработан деформируемый жаропрочный свариваемый сплав 4604 системы Мо—V—С {64а]. Некоторые механические свойства листов сплава 4604 в рекристаллизованном состоянии и сварных соединений, выполненных электронно-лучевым способом в вакууме, приведены в табл. 3.13.