33.Осн.Физико-мех. Св-ва конструкционных материалов

Конструкционные материалы, материалы, из которых изготовляются детали конструкций (машин и сооружений), воспринимающих силовую нагрузку. Определяющими параметрами К. м. являются механические свойства, что отличает их от других технических материалов. К основным критериям качества К. м. относятся параметры сопротивления внешним нагрузкам: прочность, вязкость, надежность, ресурс и др. При конструировании самолётов, когда главным требованием, предъявляемым к К. м., стала высокая удельная прочность, широкое распространение получили древесные пластики (фанера), малолегированные стали, алюминиевые и магниевые сплавы. Дальнейшее развитие авиационной техники потребовало создания новых жаропрочных сплавов на никелевой и кобальтовой основах, сталей, титановых, алюминиевых, магниевых сплавов, пригодных для длительной работы при высоких температурах. Совершенствование техники на каждом этапе развития предъявляло новые, непрерывно усложнявшиеся требования к К. м. (температурная стойкость, износостойкость, электрическая проводимость и др.). Развитие атомной энергетики связано с применением К. м., обладающих не только достаточной прочностью и высокой коррозионной стойкостью в различных теплоносителях, но и удовлетворяющих новому требованию — малому поперечному сечению захвата нейтронов.

К металлическим К. м. относится большинство выпускаемых промышленностью марок стали. Стали составляют основной объём К. м., используемых техникой. Они отличаются широким диапазоном прочности — от 200 до 3000Мн/м2 (20—300 кгс/мм2), пластичность сталей достигает 80%, вязкость — 3 МДж/м2. Никелевые сплавы и кобальтовые сплавы сохраняют прочность до 1000—1100 °С. Применяются в авиационных и ракетных двигателях, паровых турбинах и др. Прочность алюминиевых сплавов составляет: деформируемых до 750 Мн/м2, литейных до 550 Мн/м2, по удельной жёсткости они значительно превосходят стали. Служат для изготовления корпусов самолётов, вертолётов, ракет, судов различного назначения и др.

Неметаллические К. м. включают пластики, термопластичные полимерные материалы, керамику, огнеупоры, стекла, резины, древесину. Применяются в конструкциях самолётов, ракет, в энергетическом, транспортном машиностроении и др.

Развитие техники предъявляет новые, более высокие требования к существующим К. м., стимулирует создание новых материалов. С целью уменьшения массы конструкций летательных аппаратов используются, например, многослойные конструкции, сочетающие в себе лёгкость, жёсткость и прочность. Для многих областей техники необходимы К. м., сочетающие конструкционную прочность с высокими электрическими, теплозащитными, оптическими и другими свойствами.

34.Виды и методы испытаний материалов. Технико-экономическая оценка методов.

Испытание материалов представляет собой определение их технологических и эксплутационных свойств, преимущественно с применением специальных приборов, машин и инструмента. Испытание материалов производится для определения их характеристик при эксплуатации или обработке. Чем полнее и точнее испытание, тем больше данных о материале можно получить.

В широком значении различают следующие испытания:

- механические- на растяжение, сжатие, изгиб, кручение, срез, твердость.

- физические- определение электрической проводимости, теплопроводности, магнитных и др. физических свойств.

- химические- определение химического состава, пособности противостоять хим.воздействию (окислению),

- структурные- определение макроструктуры, микроструктуры и кристаллической структуры, определение преимуществ с помощью рентгеновских лучей.

- динамические- испытания материалов при скоростях деформирования и приложения нагрузки, существенно, превышающих скорости при обычных статистических испытаниях.

В результате испытаний устанавливаются показатели, характеризующие свойства материалов, и величины этих показателей.

Испытания материалов производятся различными методами. Выбор метода связан с тем, какие характеристики или свойства требуется оценить.

Правила испытаний продукции промышленного производства регламентируются государственными или отраслевыми стандартами, техническими условиями и др. нормативными документами. Необходимость регламентации испытаний объясняется тем, что результаты испытаний зависят от того, каким образом испытания проведены.

Проверяемые изделия признают годными по показателямпрочности, жесткости и трещиностойкости, если отобранные дляиспытаний образцы выдержали все предусмотренные в проектнойдокументации испытания по этим показателям