20. Критерии выбора конструкционных материалов. Физико-механических характеристики сталей и сплавов.

Качество детали и механизма зависит от правильного выбора материала. При выборе материала прежде всего учитывают эксплуатационные характеристики, технологичность и экономичность. Эксплуатационные св-ва материалов определяют работоспособность деталей машин, приборов или инструментов, их силовые, скоростные и другие технико – эксплуатационные показатели. Работоспособность большинства изделий, деталей машин обеспечивает ур-нь механ. св-в, которые характеризуют поведение материалов под воздействием внешней нагрузки, а также их способность к сопротивлению воздействия химическиактивной рабочей средой. Если воздействие такой среды является значительным, то определяющимися являются физико-механические свойства материалов, а именно жаростойкость,жаропрочность и коррозионная стойкость. Жаростойкость – это сп-ть материалов противостоять химической коррозии, развивающейся в атмосфере сухих газов при повышенных или высоких температурах (сопротивление металла окислению при высоких температурах). Повышение жаростойкости достигается главным образом введением в сталь хрома, а также алюминия и кремния, то есть элементов, находящихся в твёрдом растворе и образующих в процессе нагрева защитные плёнки оксидов. Колич-ми пок-ми жаростойкости и жаропрочности явл-ся скорость окисления, оценивающая интенсивность изменения массы металлов(г/м2*час), скорость роста толщины оксидной пленки(мкм/час). Фикс-ся допуст. рабочая температура металла, при которой скорость окисления не превышает заданного значения. Коррозионная стойкость – сп-ть металла противостоять электрохим. коррозии, которая развивается при наличии жидкой среды на поверхности металла и ее электрохимической неоднородности. Методы повышения коррозийной стойкости: - нанесении защитных покрытий (хромирование, никелирование). Устойчивость материалов к воздействию коррозии, характерной для морских условий, исследуется в камерах солевого тумана(стандартизованный метод тестирования, используемый для определения коррозионной стойкости защитных покрытий). Для некоторых деталей машин важное значение имеют физические свойства, характеризующие поведение материалов в магнитных, электрических, и тепловых полях, а также под воздействием потоков энергии или радиации; Такие свойства принято подразделять на магнитные, электрические, радиационные, теплофизические. Технологические свойства – это пригодность материалов для изготовления деталей машин, приборов, инструментов требуемого качества при минимальных трудовых затратах. Оценка технологических свойств при выборе материала направлена на обеспечение наименьшей трудоемкости изготовления деталей и конструкций. Технологичность конструкции оценивается обрабатываемостью, резаньем, давлением, свариваемостью, способностью к литью, прокаливаемостью, склонностью к дефформациию. Стоимостные (экономические) свойства материала – основным требованием является невысокая стоимость материала, и его доступность. Колич-м показателем экономичности является оптовая цена. Экономические требования, также как и технологические, приобретают особое значение при массовом масштабе производства. Экон-е треб-я к материалу опр-ся его стоимостью и дефицитностью. Более веским экон.ом. треб-м явл-ся с/ст детали, которая включает как ст-ть материала, так и производ. затраты на ее изготовление. Производ.затраты зависят от технолог-го процесса изготов-я детали. Выбор технологии изготовления детали влияет и на выбор материала. При изготовлении конструктивных элементов механизмов используют черные металлы (стали и чугуны), цветные металлы и сплавы и неметаллические материалы.