ПЕРЕВОД)

Свойства материалов.

Плотность (удельный вес) это количество массы в единице объема. Она измеряется в килограммах на кубический метр. Плотность воды – 1000 кг/м3 но большинство материалов имеют большую плотность и тонут воде. Алюминивые сплавы с типичной плотностью около 2800 кг/м3 значительно менее плотные чем стали, чья плотность составляет около 7800 кг/м3. Плотность важна в любом деле, где материалы не должны быть тяжелыми.

Жесткость мера сопротивления материала таким нагрузкам как растяжение или сгибание. Модуль Юнга это мера сопротивления простому растяжению или сжатию. Это отношение приложенной силы на единицу площади к частичной упругой деформации. Жесткость важна ваще всегда и везде.

Прочность это сила на единицу площади, которую материал может выдержать без разрушения. Единицы такие же как и в случае жесткости – мН/м2, но в этом случае, деформация необратима. Предел текучести это нагрузка при которой материал начинает пластически деформироваться. Для металла предел текучести может быть ниже, чем предел разрушения, который является нагрузкой, при которой материал разрушается.

Эластичность это способность матреиала деформироваться без разрушения. Одно из главных преимуществ металлов это их способность принимать необходимую форму, такую как части кузова машины. Материалы, которые не пластичны – хрупкие. Пластичные материалы могут поглощать энергию деформацией, а вот хрупкие таких фокусов не могут.

Прочность это сопротивление материала к разрушению, когда в нем находится трещина. Для материалов с заданной прочностью, напряжение разрушения обратно пропорционально квадратному корню наибольшего дефекта. Хрупкие материалы имеют низкую стойкость: стекло может быть сломано вдоль линии, проведенной алмазом. Композиты могут быть спроектированы со значительно большей стойкостью, нежели компонентные материалы. Например, очень стойкий композит – стекловолокно, очень гибкое и сильное.

Устойчивость к ползучести это сопротивление материала к постепенному постоянному изменению формы, что становится особенно важным при высоких температурах. Успешны научные исследования были проведены с материалами для деталей машин которые работают при высок температурах, например, детали самолетных двигателей.

7.10

1. Density is measured in kilos per cubic meter.

2. most materials have a higher density and sink in water.

3. the density of material is very important, especially in aircraft.

4. Young modulus is a ratio of applied force to the elastic deformation of given material.

5. the more material is rigid then less it deforms under load.

6. when they stretch metal, first of all it techet, means deforms plactically.

7. lead, copper, aluminium and gold is most ductile materials.

8. creep resistance is a very important property of materials, which is used in plane engines.

Век пластика.

Они в наших домах. Это наиболее распространенные материалы на нашем рабочем столе. Иногда, они даже в наших телах. Быть может, мы двигаемся к веку информации, но трудно поверить, что мы не живем в веке пластика.

Звать их «пластиками», что значит многогранные. Ты можешь крутить-вертеть его как хочешь, всяко-разно. Конечным продуктом будет мягкая и воздушная пена или твердый и сильный состав, соперничающий с металлическими сплавами. В своих разнообразных формах, пластик навсегда изменил нашу жизнь.

Первым в длинном ряду произведенных человеком пластиков стоит Бакелит, названный в честь свое изобретателя – Леонарда Франческо Наввара де ла Каталонь Бакеланда. Многие годы работы в химической лаборатории в Янкерс, штат Нью-Йорк, привели его, в 1907 году к изобретению первого синтетического полимера (пластика), сделанного соединением маленьких молекул в одну большую.

Бакеланд сделал свой новый материал, смешивая фенол с сильнопахнущим формальдегидом, для получения материала, непохожего на оба составляющих. Это обратилось в субстанцию, изменившую мир.

Некоторые из ранних использований пластика это радио кабинеты, пуговки, бильярдные шары, туалетные сиденья, части аэропланов и, объект изучения бакеланда – шеллак. Его уловка состояла в резине, произведенной из двух химикалиев и нагрева под давлением, вот. С этим изобретением, пластическая революция начала свой путь.

ТЕКСТ

До недавних пор, это было практикой в курсе в прикладных материалов, чтобы указать композицию, обработку, св-ва, и применялось больше материалов как возможно. Кол-во, разнообразие и использование технических материалов, крайне возросло в последние годы. Щщас мы имеем более 1000 типов одной стали, каждая с особым составом, тепловой и механической динамикой. Следовательно, их невозможно описать в достаточном кол-ве технических материалов в одном курсе. Кроме того наши знания о внутренней структуре материалов и как их структура соотносится со св-вами быстро продвигаются вперёд в последнее время. Итак это более интересно и свойственно изучать некоторыми ключевыми фактороми, которые определяют структурно-качественные отношения лучше чем переход к полному описанию св-в , обычно следуют типичным применением.

Уровни структуры такие как большой интерес в материаловедении и технической микроструктуре, субструктуре и кристаллической структуре. Мы первые создаем понятия относительно уровней структуры. Это включает в себя понятия в равновесии и кинетики, геометрии кристаллов, расположения атомов в единичной ячейке кристаллических материалов, субструктура дефектов в кристаллах и микроструктуре многофазных и однофазных материалов. Мы обсуждаем какие изменения в структуре приводят к нему и как их можно контролировать их наилучшее преимущество. Твердое состояние диффузии и контроль фазовых превращений тепловой обработкой - основные топики здесь. Во второй половине книги обсуждаются коррозия среди химических свойств, упругая и пластическая деформации из механических свойств и некоторые электрические и магнетические свойства, со множеством примеров типичных инженерных материалов.

Грубый состав материала важен в определении его структуры. До тех пор, для данного состава радиальные изменения структуры и свойства могут быть вызваны незначительными изменениями в концентрации и распределении мельчайших количеств включений. Того же самого можно достичь термической или механической обработкой, которые не вносят изменений в общий состав материалов. Материаловедение и инженерное дело больше рассматривают типы изменений, нежели эффект, производимый грубым составом на свойства.

Классификация инженерных материалов.

Определяя материалы, которые проходят по нашей области науки, мы можем классифицировать ихна три большие группы, сообразно их природе:

Металлы и сплавы

Керамика и стекло

Органические материалы

Металлы – легкоузнаваемый объект с проявлением свойственных характеристик, способный к изменению формы и имеющий хорошую термо- и электропроводимость. Сплав – это комбинация из более чем одного металла. Керамика и стекло это неметаллические неорганические субстанции, иначе не назовешь, которые весьма хрупки, и имеют хорошие термо- и электроизолирующие свойства.

Органические полимеры относительно инертны и легки и, в основном, имеют высокую степень пластичности. Рисунок 1, вырисовывание которого никак не относится к переводу текста, приводит типичные примеры для каждой их этих групп материалов. К тому же, там также указывается некоторое количество примеров материалов, лежащих между этими группами.

Материалы могут быть классифицированы по-другому, в соответствии с главными областями их применения. Вот они:

Конструкции

Машины

Механизмы

Конструкции (не путать с внутренней структурой материалов) относятся к объектам без движущихся частей, монтируемым инженерами, такие как: плавильная печь, висячий мост и нефтедобывающие вышки. Машины включают в себя токарные станки, паровые и газовые турбины, моторы и генераторы.

Новейшие применения механизмов это: транзисторы, фотоэлектронная клетка, пьезоэлектронное давление и лазеры. Неизменно, в каждой из групп применения материалов мы находим материалы из всех трех групп, описанных выше. Для примера: корпус самолета изготовляют из алюминиевых сплавов и пластиков, плавильные печи – из огнеупорных оксидов и стали. Существуют метало-оксидные полупроводники.

СПЛАВЫ!!!

Понятие СПЛАВ включает в себя несколько значений, зависящих от того, используется он металлургическом смысле, либо в коммерческом. В металлургии, слово сплав это субстанция, которая поглощает металлические свойства и состоит из комбинации двух или более элементов. Одним из этим элементов должен быть металл. Остальные же могут быть как металлическими, так и неметаллическими, гы. В этом смысле, нелегированная углеродистая сталь, в общем-то всего-навсего, несмотря на свое устрашающее название, является сплавом железа и углерода. Также может содержать различные элементы в качестве примесей.

Однакось, в коммерческом понимании, нелегированная углеродистая сталь редко воспринимается как сплавная сталь. Используясь в данном качестве, сплав – это металлическая субстанция, созданная из комбинации двух и более металлических элементов, один из которых должен быть намеренно внедрен. В дальнейшем, сплавы подразделяются на железистые и нежелезистые. Первые содержат, как основной металл, железо и один или более других металлических элементов. Неметаллические элементы также могут войти в состав. Основной металл, как правило, это металл, находящийся в наибольшем количестве, что весьма странно для данного определения (такая чушь! аффтар, выпей йаду!). Для сталей, базовым металлом является ЖЕЛЕЗО!!! Светлая площадь показывает ферритовые включения (особенно, в чистом железе). Темные области показывают совокупность углеродов в форме графита.

Состав сплавов. Классификация сплавов и их свойств зависит в основном то их состава. Сплавы, в основном, состоят из нескольких элементов. Смесь может состоять из элементов или компонентов. Некоторые сплавы называются однородными смесями, потому как они однообразны и похожи. Другие сплавы называются неоднородными, поскольку, как это ни странно, они неоднородны. Ясное понимание этих определений важно в понимании металлов и сплавов, которые мы кратенько и рассмотрим. Они прилагаются не только к металлам и сплавам, но и к другим материалам.

Элементы. Весь вопрос в химических элементах. Около 85% из них – природные, что само по себе означает их природное происхождение. Остальные же получены в лабораториях искусственным путем, поэтому их называют «ублюдками», что значит «незаконнорожденный». Химические элементы образуют строительные блоки, из которых состоят все субстанции. Наималейшая часть элемента, которая может входить в химическую комбинацию для формирования новой субстанции – это атом. Все элементы состоят из атомов, и каждый из них отличен то атомов другого элемента. Атом настолько мал, что его нельзя увидеть даже при помощи самого мощного микроскопа. Наименьшее зерно металла, которое можно рассмотреть при помощи наимощнейшего металлургического микроскопа состоит из огромного числа атомов.