ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ И ПРИМЕНЕНИЯ

КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Краткий курс лекций по материаловедению

Н.Д. Негодяев О.С. Ельцов

Классификация материалов по своей природе (составу)

Материалы химической аппаратуры

	Металлы						Неметаллические материалы

Чер- Цветные -

ные

		Би
Ред	Спл	ме-
кие	авы	тал
		лы

Органические, (полимеры)

Неорганические

(силикатные)

		Древе-	Лаки.	Каме-	Кера-мика. Стек-ло.		Эмаль
Пласт-	Резина кау-	сина	Краски.	нное	Фарфор	Ситал-	неорган-
массы	чук			литьё		лы.	ическая
		(целлю-	Эмаль
		лоза)	органич.

Теоретическая жесткость и прочность ряда металлов

Материал	Энергия связи Eсв,	Теоретическая проч-	Модуль упруго-
	кДж/моль	ность σтеор , ГПа	сти E, ГПа
Алюминий	232	7	71
Медь	304	12	121
Железо	396	21	214
Титан	419	11	112

определено из соотношения σтеор≈ 0,1 Eупр.

Удельные прочности ряда материалов

Конструкционный	Плотность	Разрывная проч-	Удельная проч-
материал	ρ, кг/м3	ность σр, МПа	ность σр/(ρ·g), км
			5,23
Углеродистая сталь (Ст 3)	7800	400
			15,87
Дюралюминий (Д-1)	2700	420
			19,27
Сплав титана (ВТ-5)	4500	850
			35,15
Бериллиевый сплав	1800	620
(24% Al)
			5,53
Поликарбонат	1200	65
			7,29
Текстолит	1400	100
			45,65
Стеклопластик СВАМ (10:1)	1900	850

Синусоидальный цикл изменения напряжения

коэффициент асимметрии цикла R=σmin/σmax;

амплитудой напряжения σ0=(σmin-σmax)/2; средним напряжением цикла σср=(σmin+σmax)/2.

σmax

σо

σср

σmin

σо

Кривая усталости стали

ln σмакс

ln σK

ln σR

0

ln NK ln Nσ

ln N

	Названия сплавов
Содержание углерода		Название сплава
Менее 0,83%		доэвтектоидные стали
0,83%		эвтектоидные стали
0,83-2,0%		заэвтектоидные стали
2,1-4,3%		доэвтектоидные чугуны
4,4-6,67%		заэвтектоидные чугуны