Получаемые спеканием

иногда и недостаточной корректности в формулировке граничных условий. Поэтому перед тем как начать рассматривать теплообмен в какой-то конкретной системе охлаждения, необходимо рассмотреть используемые граничные условия, выбрать из них наиболее реальные и попытаться/ оценить их влияние на получаемые результаты.

Третий раздел книги—детали машин —знакомит учащихся с элементами машин и механизмов, имеющих наиболее широкое распространение в различных отрасл-ях техники. В процессе изучения этого раздела учащиеся приобретают навыки расчета, проектирования и конструирования деталей машин общего назначения. Приведенные примеры решения задач помогут научиться анализировать и обобщать получаемые результаты, получить навыки самостоятельной работы с технической и справочной литературой.

Для определения прочностных характеристик (предела текучести, предела прочности) сварных соединений различного рода конструкций (сосудов давления, газонефтепроводов, корпусов аппаратов химического оборудования и т.п.) из последних на стадии отладки технологии их изготовления вырезают образцы поперек сварного шва, форма и размеры которых оговариваются ГОСТ 6996-66. В том сл%'чае, когда соединения механически неоднородны, т.е. имеют в своем составе участки, металл которых обладает пониженным сопротивлением пластическому деформированию по сравнению с основным металлом конструкций, по-л^'ченных при испытании образцов, на натурные конструкции неизбежно приведет к созданию неверных представлений о их прочностных характеристиках. Это связано с тем, что на практике имеются существенные различия в схеме нагружения образцов и конструкций, относительных параметрах соединений и т.д. Кроме того, как отмечалось в работе /104/, большое влияние на получаемые результаты (стт, <зв) оказывает степень компактности поперечного сечения образцов А, = s / / (где * и t — размеры поперечного сечения). При этом отмечалось, что для получения сопоставимых результатов по <тт и (7В соединений конструкций и вырезаемых образцов необходимо соблюдение условий подобия по их нагру-жению (пластическому деформированию) и по относительным геометрическим параметрам (например, к).

Другим не менее важным моментом, имеющим место при нагруже-нии соединений, ослабленных несимметричными мягкими прослойками (например наклонными, см. рис. 2.1,г), является существенное влияние поперечной податливости на получаемые результаты стт в. Следует отметить, что на практике, как правило, наблюдается существенное различие в поперечной податливости образцов при их испытаниях и конструкции в процессе ее нагружения, что свидетельствует о проблематичности прямого переноса результатов, полученных на образцах, на реальные конструкции.

Окружающая среда. Не только основные компоненты атмосферного воздуха — кислород и азот, но и примеси влаги, сернистого газа и др. влияют на свойства металлов при испытании, изготовлении и эксплуатации; исследования в инертных газах и вакууме также могут оказать влияние на получаемые результаты. Это наблюдается не только при высокотемпературных испытаниях, но и при обычной температуре, если имеет место длительное воздействие окружающей среды.

так и изделий типа полых тел вращения. Схемы, приведенные на рис. 15, рекомендованы ГОСТ 7512—82. Анализ приведенных на рис. 14 схем показывает, что только при кольцевом просвечивании фокусное расстояние и толщина стенки являются постоянными величинами, при всех остальных способах контроля их значения меняются от центра к краю контролируемого участка. Суммарное воздействие этих двух факторов оказывает существенное воздействие на получаемые 'результаты. В частности, радиографический снимок имеет, как правило, различные контрастности YB плотности почернения D, общие нерезкости изображения и и, как следствие, различные значения относительной чувствительности контроля WOTH по центру и краю снимка.

Хотя математическая модель и базируется на схеме процесса, здесь происходит дальнейшая формализация явления, и, в общем случае, получаемые результаты не полностью совпадают с экспериментальными данными.

Для определения прочностных характеристик (предела текучести, предела прочности) сварных соединений различного рода конструкций (сосудов давления, газонефтепроводов, корпусов аппаратов химического оборудования и т.п.) из последних на стадии отладки технологии их изготовления вырезают образцы поперек сварного шва, форма и размеры которых оговариваются ГОСТ 6996-66. В том случае, когда соединения механически неоднородны, т.е. имеют в своем составе участки, металл которых обладает пониженным сопротивлением пластическому деформированию по сравнению с основным металлом конструкций, полученных при испытании образцов, на натурные конструкции неизбежно приведет к созданию неверных представлений о их прочностных характеристиках. Это связано с тем, что на практике имеются существенные различия в схеме нагружения образцов и конструкций, относительных параметрах соединений и т.д. Кроме того, как отмечалось в работе /1 04/, большое влияние на получаемые результаты (ат, ов) оказывает степень компактности поперечного сечения образцов "k = slt (где s и t — размеры поперечного сечения). При этом отмечалось, что для получения сопоставимых результатов по аг и ав соединений конструкций и вырезаемых образцов необходимо соблюдение условий подобия по их нагру-жению (пластическому деформированию) и по относительным геометрическим параметрам (например, к).

Другим не менее важным моментом, имеющим место при нагруже-нии соединений, ослабленных несимметричными мягкими прослойками (например наклонными, см. рис. 2.1,г), является существенное влияние поперечной податливости на получаемые результаты стт в. Следует отметить, что на практике, как правило, наблюдается существенное различие в поперечной податливости образцов при их испытаниях и конструкции в процессе ее нагружения, что свидетельствует о проблематичности прямого переноса результатов, полученных на образцах, на реальные конструкции.

Термоусталость существенно зависит от конструктивных особенностей методики. Различия в форме, размерах и условиях закрепления образцов оказывают значительное влияние на получаемые результаты. Иногда получаются прямо противоположные оценки: сплав, лучший при жестком закреплении образца, может оказаться худшим при мягком, и наоборот [62].

Систематические исследования в области усталостного разрушения образцов позволили разработать стандарты на проведение испытаний материалов. Цель этих стандартов очевидна — унифицировать получаемые результаты оценки свойства материала сопротивляться росту усталостных трещин. Но в условиях эксплуатации эти свойства не могут быть реализованы. Этот тезис может показаться спорным и звучит несколько парадоксально, если иметь в виду огромное количество воздушных судов, обеспечивающих безопасные перевозки пассажиров. Однако возникающие усталостные трещины в условиях эксплуатации распространяются при одновременном отличии от тестовых условий, оговоренных стандартом, по геометрии элемента конструкции (толщина и ширина), состоянию (состав) окружающей среды, частоте нагружения, температуре, направлению и количеству действующих сил, наконец, не известны эффекты взаимного влияния на рост трещин одновременно изменяющихся нескольких параметров воздействия на материал.

Керамика — поликристаллические материалы на основе соединений неметаллов друг с другом и (или) с металлами (металлокерамика), получаемые спеканием из порошков (реже гранул или волокон).

КЕРАМИКА (греч. keramike - гончарное искусство, от keramos - глина) -изделия и материалы, получаемые спеканием глин и их смесей с минер, добавками, а также оксидов металлов и др. неорганич. соединений (карбидов, нитридов и др.). В зависимости' от состава сырья и темп-ры обжига керамич. изделия и материалы подразделяют на 2 класса: полностью спёкшиеся, плотные, блестящие в изломе изделия с водопогло-щением не более 0,5% и частично спёкшиеся, пористые изделия с во-допоглощением до 15%. Различают грубую К., имеющую крупнозернистую, неоднородную в изломе структуру (напр., строит, и шамотный кирпич), тонкую К. с однородной, мелкозернистой структурой, равномерно окраш. в изломе (напр., фарфор, керметы, пьезо- и сегнетокерамика), пористую с мелкозернистой структурой (фаянс, терракота, майолика и др.), высокопористую (теплоизоляц. керамич. материалы). По применению К. подразделяют на строит, (облицовочные плитки, изразцы, кирпич, черепица и др.), бытовую и сан.-техн. (посуда, худ. изделия, раковины и т.п.), химически стойкую (трубы, детали хим. аппаратуры), электро- и ра-диотехн., теплоизоляц., огнеупоры. Осн. сырьём в керамич. пром-сти являются глины и каолины, при произ-ве огнеупоров и др. видов техн. К. используют карбиды и др. добавки. Для декоративной отделки и защиты керамич. изделий от внеш. воздействий их покрывают глазурями и ангобами. Декорирование изделий осуществляют керамическими красками. Жаростойкие керамические покрытия защищают металлы от окисления и действия высоких темп-р. См. также Строительная керамика, Электротехническая керамика.

КЕРАМИКА (греч. keramike — гончарное искусство, от keramos —глина)— изделия и материалы, получаемые спеканием глин и их смесей с минер, добавками, а также окислов и др. неорганич. со-

КЕРМЁТЫ — искусственные материалы, получаемые спеканием (см. Порошковая металлургия) керамич. и металлич. порошков. К. обладают рядом ценных свойств, присущих как керамике, так и металлу. В К. в качестве керамич. составляющей используют высокоогнеупорные окислы: А12О3, Сг2О3, 2гО2, карбиды, а в качестве металлич.—. тугоплавкие металлы: никель, кобальт, хром, железо, вольфрам, молибден, ниобий, тантал и др. К. применяют для изготовления деталей турбин, авиац. двигателей, металлореж. инструмента, испытывающих повыш. нагрузки при работе в агрессивных средах и при высоких темп-рах.

К числу наиболее распространенных подшипниковых материалов относятся бронза, баббиты на оловянистой и кальциевой основе, антифрикционный чугун, графито-металлические компаунды, получаемые спеканием графита с металлической стружкой, текстолит, дерево, резина (с водой), а также синтетические материалы типа капрона, нейлона и тефлона. Обычно подшипниковый материал наносят в виде тонкого покрытия толщиной от нескольких десятых до 2—3 мм. Реже применяют вкладыши, целиком изготовленные из достаточно прочного подшипникового материала — бронзы, антифрикционного чугуна или металлокерамики.

Рис. 33. Детали, получаемые спеканием металлических

Под керамикой (от греч. keramike-TomapHoe искусство, &ега/ио.у-глина)понимают изделия и материалы, получаемые спеканием глин или порошков неорганических веществ с минеральными добавками. Различают грубую (крупнозернистая, неоднородная в изломе, по-

СТМ на основе алмаза по технологии производства делят на две группы: поликристаллы алмаза, получаемые фазовым переходом графита в алмаз и получаемые спеканием алмазных зерен. К первой группе относятся карбонадо (АСПК) и баллас (АСБ); ко второй группе - СВБН, карбонит и СКМ. Из СВБН изготовляют цилиндрические вставки диаметром до 4 мм и толщиной до 3 мм, которые припаивают к вершинам твердосплавных пластин.

Ферриты — искусственные материалы, получаемые спеканием в особых условиях при 1100...1300°С мелких порошков оксидов железа Fe2O3 и других металлов (MnO, MgO, ZnO, NiO и др.). Название феррита определяется названием двухвалентного металла (Me), оксид которого входит в состав феррита. Так, если в состав феррита входит оксид цинка, то феррит называется цинковым (ZnFe2O4), если оксид марганца (MnFe2O4) — марганцевый или феррит марганца.

Керметы (керамика-металлические материалы) — искусственные материалы, получаемые спеканием металлических и керамических порошков, сочетающие свойства металлов и керамических веществ. Изделия из керме-та — детали турбин и авиационных двигателей, режущий инструмент и др.

К числу новых по структуре керамических материалов следует отнести волокнистые керамические материалы, получаемые спеканием, например, аморфного кварцевого волокна. Керамику с плотной структурой используют в качестве вакуумной, пористую и волокнистую — как термоизоляционный материал и материал для. высокотемпературных жидкостных и газовых фильтров.