- •А. Н. Минков
- •Содержание
- •1 Конструкционная прочность и пути её повышения
- •1.1 Общие положения
- •1.2 Конструкционная прочность материалов
- •1.2.1 Общие положения
- •1.2.2 Механические свойства и способы их
- •1.3 Методы повышения конструкционной
- •1.4 Железоуглеродистые сплавы - основные
- •1.4.1 Общие положения
- •1.4.2 Углеродистые стали
- •1.4.3 Чугуны
- •2 Термическая обработка
- •2.1 Общие положения термической обработки
- •2.2 Превращения при нагревании и охлаждении стали
- •2.2.1 Образование аустенита при нагревании
- •2.2.2 Превращения аустенита при охлаждении
- •2.2.3 Превращения мартенсита при нагревании
- •2.3 Виды термической обработки
- •2.3.1 Отжиг
- •2.3.2 Закалка
- •Vкрит.- критическая скорость закалки
- •2.3.3 Отпуск
- •2.3.4 Дефекты термической обработки
- •2.4 Поверхностное упрочнение
- •2.4.1 Общие положения
- •2.4.2 Поверхностная закалка
- •2.4.2.1 Закалка с индукционным нагревом
- •2.4.2.3 Поверхностная закалка в электролитах
- •2.4.2.4 Закалка с нагревом лазерным лучом
- •2.4.3 Химико-термическая обработка (хто)
- •3 Легированные стали
- •3.1 Общие положения
- •Легированные стали можно классифицировать:
- •- По структуре в равновесном состоянии;
- •- По структуре образцов после охлаждения на воздухе;
- •- По назначению.
- •3.2 Конструкционные стали
- •3.2.1 Стали повышенной обрабатываемости
- •3.2.2 Низкоуглеродистые стали для цементации
- •3.2.3 Среднеуглеродистые стали для улучшения
- •3.2.4 Рессорно-пружинные стали
- •3.2.5 Подшипниковые стали
- •3.2.6 Высокопрочные стали
- •3.2.7 Износостойкие стали и сплавы
- •3.3 Инструментальные стали
- •3.3.1 Общие положения
- •3.3.2 Стали для режущего инструмента
- •3.3.2.1 Углеродистые и легированные инструментальные стали
- •3.3.2.2 Быстрорежущие стали
- •3.3.3 Штамповые стали
- •3.3.4 Стали для измерительных инструментов
- •3.4 Специальные стали
- •3.4.1 Коррозионностойкие (нержавеющие) стали
- •3.4.2 Жаростойкие стали и сплавы
- •3.4.3 Жаропрочные стали и сплавы
- •3.4.4 Магнитные стали и сплавы
- •4 Цветные металлы и сплавы
- •4.1 Алюминий и сплавы на его основе
- •4.1.1 Общая характеристика алюминия
- •4.1.2 Алюминиевые сплавы
- •4.2 Магний и сплавы на его основе
- •4.2.1 Общая характеристика магния и его сплавов
- •4.2.2 Деформируемые магниевые сплавы
- •4.2.3 Литейные магниевые сплавы
- •4.3 Титан и сплавы на его основе
- •4.3.1 Общая характеристика титана и его сплавов
- •4.3.2 Промышленные титановые сплавы
- •4.4 Бериллий и сплавы на его основе
- •4.4.1 Свойства бериллия
- •4.4.2 Бериллиевые сплавы
- •4.5 Медь и ее сплавы
- •4.5.1 Общая характеристика меди и её сплавов
- •4.5.2 Латуни
- •4.5.3 Бронзы
- •5 Неметаллические конструкционные материалы
- •5.1 Пластические массы
- •5.2 Стекло
- •5.2.1 Строение и состав неорганических стекол
- •5.2.2 Ситаллы
- •5.2.3 Органическое стекло
- •5.3 Древесина
- •Список литературы
- •Курс лекций по дисциплине
- •Для студентов механических специальностей
- •Часть 2 «Материаловедение»
5.3 Древесина
Наибольшей плотностью (1,3 т/м3) обладает железное дерево, которое тонет в воде. Минимальной плотностью обладает бальза (0,15 т/м3) и его используют при изготовлении дельтапланов. Древесина распространенных деревьев имеет промежуточные значения плотности: дуб – 0,69, береза – 0,62 т/м3.
К достоинствам древесины следует отнести достаточно высокую механическую прочность при малой плотности, хорошее сопротивление ударным и вибрационным нагрузкам. Древесина хорошо обрабатывается резанием, склеивается.
Для древесины как конструкционного материала основное значение имеют влажность, изменяемость размеров, формы, объемная масса.
Прочность сухой древесины примерно в три раза выше, чем свежеспиленной. Древесина хорошо работает на растяжение, но предел прочности при сжатии у древесины ниже, чем у большинства материалов, в частности, для сосны σв при растяжении составляет 100МПа, а при сжатии - 40МПа
К недостаткам древесины следует отнести отсутствие огнестойкости (это горючий материал), а также склонность к загниванию. Для защиты от загнивания изделия из дерева необходимо покрывать лакокрасочными или пластмассовыми покрытиями. Применяется также пропитка растворами солей NaF, CuSO4 и др. Для снижения воспламеняемости используют огнезащитные лаки и краски.
Материалы из натуральной древесины применяют в виде заготовок и пиломатериалов. Наиболее широкое применение в качестве пиломатериалов имеют прессованная древесина и фанеры.
Прессованная древесина получается прессованием нагретых древесных опилок. Прочность прессованных материалов в 2-3 раза выше, чем древесины. Прессованная древесина является заменителем черных и цветных металлов и пластмасс. Она широко применяется для изготовления деталей машин, работающих при ударных нагрузках (подшипники, втулки и т.д.)
Фанера – листовой материал, полученный склеиванием листов древесного шпона. Толщина фанеры 1…12 мм, более толстые клееные конструкции называются плитами. Водостойкость фанеры зависит от применяемого клея. Фанера ФСФ обладает повышенной водостойкостью, ФК и ФБА – средней, ФБ – пониженной.
Список литературы
1 Материаловедение: Учебник для вузов / Б. Н. Арзамасов, В. И. Макарова, Г. Г. Мухин и др.; Под общ. ред. Б. Н. Арзамасова, Г. Г. Мухина. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. -648 с.
2 Металознавство: Підручник / О. М. Бялік, В. С. Черненко, В. М. Писаренко, Ю. Н. Москаленко – К.: ІВЦ „Видавництво „Полі-техніка”, 2002. – 384 с
3 Кузін О. А. Металознавство та термічна обробка металів: Підручник / О. А. Кузін, Р. А. Яцюк. – Львів: Афіша, 2002. – 304 с.
4 Лахтин Ю. М. Материаловедение: Учебник для высших технических заведений / Ю. М. Лахтин, В. П. Леонтьева. – М.: Машиностроение, 1990. – 528 с.
5 Новиков И. И. Теория термической обработки метал лов: Учебник для вузов. – М.: Металлургия, 1986. – 480 с.
6 Термическая обработка в машиностроении: Справочник / Под ред. Ю. М. Лахтина, А. Г. Рахштадта. – М.: Машиностроение, 1980. – 783 с.
7 Гуляев А. П. Металловедение: Учебник для вузов. – М.: Металлургия, 1978. – 647 с.
Александр Николаевич Минков