2)Конструкционная прочность. Металлургические, технологические, конструкторские способы повышения конструкционной прочности.
Конструкционные материалы. Предназначены для изготовления деталей машин, приборов, инженерных конструкций, подвергающихся механическим нагрузкам. Конструкционная прочность комплексная хар-ка, включающая сочетание критериев прочности, жесткости, надежности и долговечности. Критерии прочности материала:
Прочностные хар-ки: временное сопротивление (о;), предел текучести С о"02) 5 предел выносливости
Упругие хар-ки: модули упругости Е и G
Надежность свойство изделий, выполнять заданные функции, сохраняя
эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого времени или
сопротивление материала хрупкому разрушению.
Долговечность способность детали сохранять работоспособность до определенного
состояния.
Характеристики надежности и долговечности:
1) Пластичность 5, \|/, ударная вязкость KCU, KCV, вязкость разрушения, порог хладноломкости,
2) Циклическая долговечность, скорость изнашивания, ползучести, коррозии. Способы повышения прочности:
Металлургические, технологические, конструкционные.
Металлургические - повышение чистоты Me, удаление вредных примесей (S, Р,
газообр. эл-тов - О, Н, N, оксидов, сульфидов) - переплав, рафинирование и др.
Методы упрочнения: легирование, пластическая деформация, термическая,
термомеханическая и химико-термическая обработка.
Легирование - карбидообр. эл-ты (Ni, V, Mo, Сг) образуют карбиды при выплавке,
задерживают рост зерна при нагреве под закалку в аустените, влияют на мартенсит при
высоком отпуске: 1) Задерживают выделение цементита, 2) затрудняют распад
мартенсита. Некарбидообр. эл-ты (Si, Ni, Mn, Al, Си) замедляют диффузию.
Все лег. эл-ты в феррите обазуют твердорастворное упрочнение по типу замещения,
атомы внедрения (С, О, Н, N) скапливаются на дислокациях и блокируют их.
Закалка+старение - дисп. частицы вторичной фазы создают сильное торможение
дислокаций. Дислокации, перемещаясь в пл-ти скольжения, должны перерезать либо
огибать частицы.
Поверхностное упрочнение - осн метод повышения тв-ти слоя и препятствующий
зарождению пов трещин. (ППД, цементация, нитроцемент, азотир, закалка ТВЧ).
Конструкторские методы предусматривают обеспечение равнопрочности высоконапряженных деталей. При их проектировании избегают резких перепадов жесткости, глубоких канавок и других конструктивных надрезов.
Билет4
1)Диаграмма состояния двойных сплавов с ограниченной переменной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Термическая обработка сплавов этой диаграммы: отжиг, закалка, старение.
Предельная концентрация компонента А в фазе определяется линией FQ, и эта
концентрация не изменяется. Максимальное содержание компонента В в -фазе
определяется точкой Е и при охлаждении снижается до точки Р. Из всех сплавов выделяют сплав III, который называется эвтектическим (наиболее легкоплавкий). Он кристаллизуется с выделением одновременно двух твердых фаз определенной концентрации: твердого раствора состава точки Е и твердого раствора
состава точки F. В результате образуется смесь двух фаз, которую называют
эвтектикой.
Термическая обработка - технологические процессы, состоящие из нагрева и
охлаждения металлических изделий и целью изменения их структуры и свойств.
Отжиг - термическая обработка, в результате которой металлы или сплавы приобретают
структуру, близкую к равновесной.
Закалка - термическая обработка, в результате которой в сплавах образуется
неравновесная структура.
Отпуск и старение - термические обработки, в результате которых в предварительно
закаленных сплавах происходят фазовые превращения, приближающие их структуру к
равновесной.