Cimmerman (523120), страница 4
Текст из файла (страница 4)
При этом необходимо гарантировать высокое качество (работоспособность) изделий в эксплуатации. Выбор материала проводят в два этапа. Этап 1 †выб материалов, которые удовлетворяют требованиям по внешнему виду вз!(елия и по заданным свойствам. Этап 2 — материалы, которые отобраны на этапе 1, обсуждаются с точки зрения наименьших экономических затрат; при этом принимают во внимание такие лара- метры, как технология изготовления, а также обслуживание и т.
д. Процесс выбора материала по [78] включает: А. Первичные требования, которые задаются, исходя иэ основных условий службы разрабатываемого изделия (например, коррозионная стойкость) . Б. Вторичные требования, которые задаются, исходя из технологических условий изготовления (например, воэможность сварки). Важнейшие критерии, которые следует учятывать при выборе материала: а) физические — структура; механические свойства; оптические свойства (например, цвет); акустические свойства (например, уровень звучания); термические свойства (например, линейное расширение); электрические свойства (например, проводимость); магнитные свойства (например, козрцитивная сила): б) технологические — первичное получение заготовок; обработка давлением; обра- ботка резанием; монтаж; нанесение покрытий; в) химяческие — устойчивость против агрессивных сред (например, кислот); устойчивость против атмосферного влияния; г) биологические — устойчивость по отношению к всвдействию насекомых н животных; д) критерии, связанные с доставкой, возможности доставки; формы доставки; масса доставки; состояние доставки; е) экономические — цена; стоимость переработки; транспортные затраты; затраты на обслуживание.
Общие указания к экономическому использованию материалов приведены в табл. 1 [78]. Металлы. Отличаются от неметаллов металлическим блеском и отражающей способностью; высокой прочностью; способностью к деформацнонному упрочнению; хорошей электро- и теплопроводностью; кристаллическим строением (эа исключением ртути); твердым агрегатным состоянием при комнатной температуре (кроме ртути при комнатной температуре). Металлы (а также их окислы и гидро- окислы) обраауют с кислотами соли (катионообразователи).
Подразделять можно по различным критериям, например: а) по способу получения — обычная плавка, спекание, электрометаллургические методы; б) яо плотности — легкие и тяжелые ме. таллы; в) по температуре плавления — легкоплавкие (1 ~700 С), металлы со средней температурой плавления (1, 700чвЂ: 2000'С), тугоплавкие (гьь)2000ьС); г) по химической стойкости †благородные и неблагородные металлы. 1Л. КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ И СТРОЕНИЕ КРИСТАЛЛОВ Кристаллические вещества обладают закономерной трехмерной периодической последовательностью строения, которую можно определить и проанализировать с помощью тонких структурных методов анализа (см.
1Д1А). Противоположность кристаллического состояния — аморфное. Элементы строения кристаллов различных веществ: атомы, иовы (моделируются, как сферические частицы); молекулы, комплексы (сферическая симметрия); молекулы большой протяженности (комйлексы с формой волос, слоев). Кристалл имеет анизотропную, гомогенную, периодическую дискретность (дискретное вещество). 77росгранственная решетка представляет собой объемно упорядоченное равномерное 11 гл и лиг(л г тсхнопогнчссннс сноястна цепссообрнтнмс области ' прнмснсння Нсдостнткн Материал Хорошая свариваемость конструкционных сталей. Возможность изготовления облегченных ° фасонных стальных профи- лей Сталь Чугун Хорошая сваривае масть Экструдиро ванные профили Легкие металлы Термопласты, герм ореактивные пласт- массы 12 Изделия с высоким уровнем механических напряжений н высоинми термическими напряжениями Чугун с пластннчатым и шаровидным графитом (см. 1.7.3.1) для нагруженных деталей вместо литой стали.
Литая сталь — в случае более высоких напряжений Детали, от которых требуется хорошая коррозионная стойкость и удовлетворительное соотношение прочности н плотности Детали, обладающие высокой «погоднойн стойкостью, требующие малых затрат на уход, работающие в условиях малого износа Армированные изделия, пенопласты рнс.
(.(. Одномерное (ад двухмерное (6> н трехмерное (с( рнспрсдсхсннс атОмов н решетке Недостаточная корроаионная стойкость Ограниченные возможности применения обычного серого чугуна (малая прочность) Модуль упругости составляет только '/х модуля упругости стали. Цена выше (чем стали) Цена выше. Обращать внимание иа высокую склонность к ползучести. Падение прочности при небольшом повышение температуры н в результате старения (естественного) расположение точек (например, точечных масс атомов). Одномерная решетка — рис. 1,1,а: Восстанавливается при сдвиге данного атома на трансляционный отрезок а.
Двумерная решетка — рис. 1,1,б. Трансляция ряда точек на отрезок Ь под определенным углом (Второе направление! Вектор1). Возникают плоскости решетки. Трехмерная (объемная. пространственная) решетка — см. рис. ),1, а (56). Дополнительная трансляция на отрезок с в третьем направлении, который не может лежать в плоскости, образованной векторами а и Ь. Постоянные решетки представляют собой отрезки трансляции а, Ь, с; соответствуют межатомным расстояниям, составляют величины порядка 1О-е см.
Постоянная решетки при данной температуре — константа, характерная для определенного кристаллического вещества. Элементарная ячейка — наименьший злемент объема пространственной решетки, с помощью которого трансляциями на параметры решетки а„ Ь, с в направлении главных векторов можно построить объемную решетку. Кристаллическая решетка однозначно определяется постоянными 'решетки а, Ь и с и углами между векторами решетка и, В и у (рис.
1.2). Кристаллическая система. Существует 7 кристаллических систем и 14 видов кристаллических решеток, или решеток Брезе. Точки располагаются в решетках таким об- Рис. 1.З Рис. 1.3 блафф 11 Постоявные ре- шетки кристаллическая система Углы е кеитроваинмм базисом ' простая В а=У=у=90 а=Ь=с Кубическая а=() =у=90' а=Ь+с Тетрагональ ная Ромбическая, орторомбнче- ская а+Ь+с Ромбоэдрнческая, триго- нальная а=Ь=с Гексагональ- иая вг ле= =ад+с аз=а =ос= =90'; у=120' Моноклннная а~Ь+с фф а+90' В=:у=90* Трвклинная аФЬчьс 13 разом, чтобы каждая ва нвх имела идентнчное окруженце (табл.
2). Металлы преимущественно относятся к кубвческой (объемно- н гранецентрнррванной) нлн гексагональной системам. Аназотролик Зависимость фвзвческнх свойств (напрвмер, прочности, пластнчноств, теплового расширения, электро- в теплопроводносгв, намагннчввання в т.д.) от направления в монокрвсталлах влв тексту- тАБлицА т рованных кристаллических материалах (рве. 1З). Текстура: закономерная орвентащея кристаллвческнх плоскостей в направлений в поликристаллическом веществе. атзогролиаь Свойства матернала одинаковы во всех направлениях (аморфные вещества; мелкозернвстый материал счнтается квазвнзотропным).
11зотилия. Вещества' с одинаковой формулой, описывающей стехнометрвю, н одн- Типы ыымеитариых кристаллнческик ячеек о. а. и. г. а.'ю ~Ю ЫЕ1$6 паковым типом решетки называются нзотнпными (напрнмер, Сц, Ай н Ац илн НаС1, ' РЬ3 в МиО). Антииэогипил. Ионные кристаллы, у которых лнганды Х„(например, центральный атом А) комплекса АХ янляются в одном случае анионамн (например, ТЬО» †флюорнтный тнп)„ а в другом случае катионами (например. 1э09 — антвфлюорнтный тнп). Гомогшшя. Решетки настолько блнзнн друг к другу, что одну можно перевестн в другую с помощью неэначвтельных изменений (яапрнмер, о. ц.к Ре в г. ц. к. Ре в результате аакономерного гомогенного сдвига). Гетеротипия.
Между решетками не существует простых переходов (напрнмер, гексагоналыия я кубическая). Изоморфиэн. Иэотнпные вещества называются нэоморфнммн, если онн могут смешиваться друг с другом (растворяться друг в друге) беа нзмененнв типа решетки с образованием непрерывного р1ща твердых растворов. Полиморфиээь аллогропия. Переход элемента (аллотропяя) нлн твердого раствора сседннеиня (поляморфнзм) от одного тяпа решепа к другому прн изменение внешних условий (р, Т). Аллотропные модификации стабильны прв постоянном давления в пределах определенных температур в могут превращаться одни в другие. Превращения в случае гомотнпных моди- 9Ы С фикацяй (напрнмер, а-Ре — -»у-Ре) прн этом происходят 'с большей скоростью а полнотой, чем в случае гетеротнпных (ва- <19» С пример, тетрагональное ])-Бп — 1- кубическое а-8п).
Псеэдоморфиэм. Прнсоединенный слой искривленных соседних атомных плоскостей вз-эа нх раэлнчной геометрии (разлнчных углов) в случае одинакового типа крвсталлов — автотаксия; в случае чужеродных решеток (разнотипные кристаллы) — эпнтаксня. Плоскости решетки. Плоскости, проходящие через три точки пространственной решетки, образующие регулярную структуру. Индексы Миллера. Служат для характернстннн положения произйольной кристаллической плоскости в крвсталлографвческой системе осей (рнс. 1.4). 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
