Высокопрочные материалы

2) высокопрочные жаропрочные гплавы 1АЛ19, АЛЗ, АЛ5, АЛ5-1, АЛЗЗ(ВАЛ1)];

По технологии изготовления титановые сплавы подразделяются на деформируемые, литейные и порошковые, по механическим свойствам — на сплавы нормальной прочности, высокопрочные, жаропрочные, повышенной пластичности. По способности упрочняться с помощью термической обработки они делятся на упрочняемые и иеупроч-

2) сплавы высокопрочные, жаропрочные:

Чугуны: • серые • высокопрочные • жаропрочные 1400-2900 1400-3700 2000-5500

По механическим свойствам титановые сплавы делят на сплавы нормальной прочности, высокопрочные, жаропрочные и повышенной пластичности.

Концевые, дисковые, цилиндрические и торцовые фрезы Стали высокопрочные с 51. ..56 HRC и износостойкие типа 45Г17ЮЗ, жаропрочные и титановые сплавы Р18Ф2К8М; Р12Ф2К8МЗ; Р6Ф2К8М5

Резцы: фасонные, автоматные, расточные, отрезные, строгальные Высокопрочные, жаропрочные, титановые и износостойкие стали и сплавы Р12Ф2К8МЗ; Р6Ф2К8М5; Р2Ф2К8М6

По технологическому признаку титановые сплавы классифицируются на деформируемые, литейные и порошковые. По свойствам титановые сплавы делятся на высокопластичные, сплавы нормальной прочности, высокопрочные, жаропрочные, коррозионностойкие.

2) высокопрочные жаропрочные сплавы [АЛ 19, АЛЗ, АЛ5, АЛ5-1, АЛЗЗ (ВАЛ 1)];

По технологии изготовления титановые сплавы подразделяются на деформируемые, литейные и порошковые, по механическим свойствам — на сплавы нормальной прочности, высокопрочные, жаропрочные, повышенной пластичности. По способности упрочняться с помощью термической обработки они делятся на упрочняемые и неуироч-

По технологии изготовления титановые сплавы подразделяют на деформируемые и литейные; по механическим свойствам — на сплавы нормальной прочности, высокопрочные, жаропрочные и повышенной пластичности; по способности упрочняться с помощью термической обработки — на упрочняемые и неупрочняемые термической обработкой; по

2. Одним из простейших и эффективных мероприятий по повышению надежности является уменьшение напряженности деталей (повышение запасов прочности). Однако это требование надежности вступает в противоречие с требованиями уменьшения габаритов, массы и стоимости изделий. Для примирения этих противоречивых требований рационально использовать высокопрочные материалы и упрочняющую технологию: легированные стали, термическую и химико-термическую обработку, наплавку твердых и антифрикционных сплавов на поверхность деталей, поверхностное упрочнение путем дробеструйной обработки или обработки роликами и т. п. Так, например, путем термической обработки можно увеличить нагрузочную способность зубчатых передач в 2. . .4 раза. Хромирование шеек коленчатого вала автомобильных двигателей увеличивает срок службы по износу в 3. . .5 и более раз. Дробеструйный наклеп зубчатых колес, рессор, пружин и прочее повышает срок службы по усталости материала в 2. . .3 раза.

Надежность изделия повышается с уменьшением напряженности деталей (повышением запасов прочности). Однако это требование вступает в противоречие с требованием уменьшения габаритных размеров и массы изделий. Чтобы удовлетворить эти противоречивые требования, необходимо рационально использовать высокопрочные материалы, упрочняющую технологию, дающую возможность увеличить прочность и износостойкость деталей. Практика показывает, что использование в конструкции унифицированных деталей, узлов, элементов и блоков массового производства резко повышает надежность изделия. Блочное построение систем, доступность всех частей изделия для осмотра, контроля, ремонта или замены резко сокращают стоимость и время ремонта.

Жесткостью называется способность материала деталей сопротивляться изменению формы и размеров при нагружении. Жесткость соответствующих деталей обеспечивает требуемую точность машины, нормальную работу ее узлов. Так, например, нормальная работа зубчатых колес и подшипников возможна лишь при достаточной жесткости валов. Диаметры валов, определенные из расчета на жесткость, нередко оказываются большими, чем полученные из расчета на прочность. Нормы жесткости деталей устанавливаются на основе опыта эксплуатации деталей машин. Значение расчета на жесткость возрастает, так как вновь создаваемые высокопрочные материалы имеют значительно более высокие характеристики прочности (пределы текучести и прочности), а характеристики жесткости (модули продольной упругости и сдвига) меняются незначительно.

При ионной имплантации в высокопрочные материалы (керамики, твердые и дисперсионно-твердеющие сплавы, ионно-плазменные покрытия) большое значение приобретают остаточные напряжения в поверхностных слоях. Имплантированный атом раздвигает соседние атомы, появившиеся радиационные дефекты также способствуют образованию сжимающих напряжений [80]. Остаточные сжимающие напряжения эффективно предохраняют поверхность от разрушения растягивающими напряжениями, возникающими при трении в задней области пятен фактического контакта и сопоставимыми по уровню с прочностными характеристиками материалов. Экспериментальные исследования показывают, что поля упругих напряжений, связанных с ионно-лучевой обработкой, простираются на расстояния, многократно превышающие глубину пробега внедряемых ионов, и являются одной из причин так называемого эффекта дальнодействия [78]. Это означает, что глубина слоя с повышенной износостойкостью во многих случаях значительно превышает толщину легированного слоя.

33. Келли А. Высокопрочные материалы/Пер, с англ. Под ред. С. Т. Милейко. М.: Мир, 1976. 262 с.

33. Келли А. Высокопрочные материалы.— М. : Мир, 1976.— 261 с.

') Именно эти композиты наиболее перспективные, ибо цель создания композитов, как подчеркивает С. Т. Милейко в предисловии к переводу книги А. Келли «Высокопрочные материалы», «Мир», М., 1976, заключается в соединении высокой прочности с хорошей вязкостью разрушения.— Прим. ред.

Коррозионные свойства чистого алюминия и некоторых обычных его сплавов во многом одинаковы, исключение составляют высокопрочные материалы, например алюминий с5% Мп и 1 % Mg и медьсодержащие сплавы, имеющие гораздо большую склонность к коррозии.

110. Келли А. Высокопрочные материалы: Пер. с англ. М.: Мир, 1976. 261 с.

25. Келли А. Высокопрочные материалы. Пер. с англ./Под ред. С. Т. Милейко. М., Мир, 1976. 262 с.

При выборе сплава важно проводить сравнение по критической длине трещины, которая зависит от вязкости разрушения и уровня напряжения [см. уравнение (1-1)]. В большинстве методик величину допустимого напряжения рассчитывают, исходя из прочности материала. Поскольку критическая длина трещины пропорциональна отношению (/Cic/ff)2, необходимо, чтобы высокопрочные материалы имели значительно большую вязкость разрушения, чем низкопрочные. Примерно одинаковое сопротивление разрушению имеет сталь с допустимым напряжением 207 МПа, которая по вязкости разрушения в 9 раз превосходит алюминиевый сплав с допустимым напряжением 69 МПа. Подобным образом [см. уравнение (20)] скорость роста трещины усталости в большой мере зависит от величины действующего напряжения. Поэтому, сопоставляя различные сплавы по скорости роста трещины в координатах dajdN—• А/С, величину А/С следует нормировать по действующему напряжению (А/С/Аст).