Материалы с малой плотностью конспект

Обновлено: 06.07.2024

МЕТАЛЛЫ С МАЛОЙ ПЛОТНОСТЬЮ - алюминий (2700 кг/м3), магний (1700 кг/м3), бериллий (1848 кГ/м3) и титан (4500 кг/м3), а также их сплавы; авиация, ракетостроение, судостроение, автомобилестроение.

АЛЮМИНИЙ - имеет ГЦК решетку, малую плотность, высокие тепло- и электропроводность, пластичность, коррозионную стойкость; упрочняется холодной пластической деформацией, хорошо обрабатывается давлением и сваривается, но плохо обрабатывается резанием; бывает алюминий особой чистоты (А999 - примесей менее 0.001%), высокой чистоты (А995. А950 - и примесей от 0.005% до 0.05%) и технической чистоты (до .1% примеси); алюминий особой и высокой чистоты применяется для проводов и кабелей, технической чистоты - как конструкционный материал

УПРОЧНЕНИЕ АЛЮМИНИЯ - алюминий хорошо упрочняется холодной пластической деформацией (ГЦК решетка)

ПРИМЕНЕНИЕ АЛЮМИНИЯ - рамы, двери, трубы, цистерны, фольга, посуда, провода, отражатели

СПЛАВЫ АЛЮМИНИЯ - по технологии изготовления: деформируемые, литейные и спеченные; по способности упрочняться ТО: упрочняемые и неупрочняемые; прочность до 700 МПа, плотность 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Найди готовую курсовую работу выполненное домашнее задание решённую задачу готовую лабораторную работу написанный реферат подготовленный доклад готовую ВКР готовую диссертацию готовую НИР готовый отчёт по практике готовые ответы полные лекции полные семинары заполненную рабочую тетрадь подготовленную презентацию переведённый текст написанное изложение написанное сочинение готовую статью

Вариант 17 - ДЗ №1 - Задачи 1-2 "Динамика материальной точки" и 2-3 "Динамика вращательного движения"

Глава 6. Конструкционные материалы малой плотности

§1. Алюминий и его сплавы

t_пл. = 660°С, ГЦК-решетка, Е ~ 71000 МПа, плотность d ~ 2,7 г/см 3 ;

● электрическая проводимость хорошая σ_Al ~ 0,7 σ_Cu;

● теплопроводность хорошая λ_Al ~ 0,55 λ_Cu;

● коррозионная стойкость, стоек с пищевыми продуктами, не стоит в морской воде, стойкость зависит от чистоты (чем больше чистота, тем выше стойкость), Mn – единственный элемент, который повышает его коррозионную стойкость;

● очень склонен к схватыванию (в зонах трения не идет).

Рекомендуемые материалы

● пластичность – легко деформируется;

1) электротехнические цели;

2) пищевая промышленность.

I – деформируемые не упрочняемые ТО

Al+Mg (до 8%) – АМг-2 (2-3%), АМг-6 (6-7%) – сварные конструкции, кузовы:

II – деформируемые, упрочняемые ТО

Дуралюмины (Д): Al + (4-4,5)% Cu + 1,5% Mg + 0,6% Mn

ТО: закалка 500°С, вода, 2-3 часа + старение (есть на 6 суток, есть на 6 часов, 180°С)

Недостаток – ниже коррозионная стойкость.

ТО: закалка 470°С + старение 140°С

Al+Li+Mg: закалка 520°С + старение 170°С

Это основной конструкционный материал авиации (обшивка, лопасти винтов).

III – литейные

[Al+Si] – силумины, АК12 (12% Si)

АК8М (8 Si + 1,5%Cu + 0,2%Ti + 0,4%Mg)

Сложные корпусные детали, литье под давлением.

§2. Магний и его сплавы (Al, Fe)

1. Физико-химические свойства

t_пл. = 649°С, ГПУ-решетка, Е ~ 45000 МПа, плотность d ~ 1,74 г/см 3 ;

● электрическая проводимость σ_Mg ~ 0,3 σ_Cu;

● очень высокое сродство к кислороду;

● воспламеняется при 500°С;

● высочайшая деформирующая способность (гасит вибрации).

2. Механические свойства

● пластичность – низкая, не деформируется – ТО горячая обработка давлением 400-450°С;

● свариваемость с защитой от окисления;

3. Сплавы Mg

1) из-за ГПУ-решетки во всех оплавах очень медленная диффузия – нет высокой прочности, упрочняющая ТО: закалка 420°С, 15-30 часов + старение 200°С, 16-24 часа;

2) очень сложный состав, т.к. добавляют элементы для ускорения диффузии (Cd), против воспламенения (Be), для сохранения мелкого зерна.

Применение деформируемых сплавов – сварные конструкции (платформы, петли, на которые крепится вибрирующая техника), литейных – корпусные детали (корпуса вибрирующих деталей).

1. Линейное строение

Гибкие молекулы, сильные связи внутри молекулы, между молекулами связи нет.

При нагреве размягчаются, при охлаждении затвердевают (превращения обратимы и повторяются не один раз).

Термопластичные пластмассы

Полистирол, полиамид, ПВХ.

1) удобные технологии изготовления;

2) усадка мала ≤ 3%;

3) относительно низкая хрупкость.

прочность уменьшается от времени (старение = деградация).

T_экс. = 250-269°С, σ ~ 10-30 МПа, плотность d ~ 2 г/см 3 , f_тр = 0,04;

Стоит в растворах воды, щелочей, кислот.

Применение: вакуумная техника.

● Е ~ 2000-3000 МПа;

2. Сетчатое строение

В результате химической реакции устанавливается связь между молекулами, один раз затвердевает и при нагреве без разложения распадается.

Это материалы, широко применяемые в авиации, ракетной и космической технике, автомобиле - и судостроении. строительстве и др. отраслях.

Применение легких материалов дает возможность:

* снизить массу конструкции

* увеличить грузоподъемность летательных аппаратов без снижения скорости и дальности полета

* повысить скорость движения автомобилей, судов. ж/д транспорта

К основным конструкционным легким материалам относят алюминий, титан, магний. бериллий и сплавы на их основе, а также пластмассы.

Особенно перспективны материалы, которые дают возможность снизить массу конструкции при одновременном повышении их прочности и жесткости.

Основным критерием при выборе материала в этом случае является удельная прочность и удельная жесткость.

Наибольшей удельной прочностью и жесткостью обладают сплавы титана, бериллия, композиционные материалы - из них изготавливают высоконагруженные детали.

Сплавы на основе алюминия, магния и пластмассы идут для изготовления мало - и средненагруженных деталей.

Алюминий и его сплавы

Алюминий второй, самый распространенный после железа металл в современной технике.

* плотность его 2,7 г/см 3 ( в три раза легче железа)

* температура плавления - 660°решетка его - гранецентрированный куб

* Алюминий обладает высокой электропроводностью (57% от электропроводности меди)

* Алюминий обладает хорошей теплопроводностью и теплоемкостью.

* Алюминий быстро окисляется на воздухе, покрываясь тонкой пленкой окиси – Аl2О3, которая в отличие от окиси железа не пропускает кислород в толщу металла, что обеспечивает его защиту от коррозии.

Механические свойства алюминия сравнительно невысокие

σ = 90-180 Мпа твердость 20-40НВ, но он имеет высокую пластичность δ =35-40%, что дает возможность прокатывать его в очень тонкие листы.

Алюминий хорошо обрабатывается давлением, сваривается, но плохо обрабатывается резанием.

Первичный алюминий (ГОСТ 11069-74) делят на 3 группы

* 1. Алюминий особой чистоты А999 (А = 99,999%)

* 2. Алюминий высокой частоты (4 марки -А995,А99,А97,А95)

* 3. Алюминий технической частоты (А85,А8,А7,А6,А5А0, соответственно алюминия 99,85,99,8,99,7,99,6,99,5 и 99,0%)

ПРИМЕНЕНИЕ АЛЮМИНИЯ

В виду низкой прочности алюминий применяют для ненагруженных деталей и элементов конструкций, когда от материала требуется легкость, свариваемость, пластичность. Так из него изготавливают рамы, двери, трубопроводы, фольгу, цистерны для перевозки нефти и нефтепродуктов, посуду и др.

Благодаря высокой теплопроводности он используется для различных теплообменников в промышленных и тепловых холодильниках.

Высокая электропроводность алюминия способствует его широкому применению для конденсаторов, проводов, кабелей, шин и др.

Алюминий имеет высокую отражательную способность, поэтому его используют для прожекторов, рефлекторов, экранов телевизоров.

Алюминий применяют в металлургии, где используется его большое сродство к кислороду, для получения в чистом виде дорогих и редких металлов - хрома, ванадия и др.

Низкие сорта алюминия используются для раскисления стали.

Соединения алюминия безвредны для человека, поэтому он широко используется в пищевой промышленности - обертки конфет. сыра и др. продуктов, для аппаратуры молочных и пивоваренных предприятий.

Применение легких материалов дает возможность:

* снизить массу конструкции

* увеличить грузоподъемность летательных аппаратов без снижения скорости и дальности полета

* повысить скорость движения автомобилей, судов. ж/д транспорта

Основным критерием при выборе материала в этом случае является удельная прочность и удельная жесткость.

Сплавы на основе алюминия, магния и пластмассы идут для изготовления мало - и средненагруженных деталей.

Алюминий и его сплавы

Алюминий второй, самый распространенный после железа металл в современной технике.

* плотность его 2,7 г/см 3 ( в три раза легче железа)

* температура плавления - 660°решетка его - гранецентрированный куб

* Алюминий обладает высокой электропроводностью (57% от электропроводности меди)

* Алюминий обладает хорошей теплопроводностью и теплоемкостью.

Механические свойства алюминия сравнительно невысокие

Алюминий хорошо обрабатывается давлением, сваривается, но плохо обрабатывается резанием.

Первичный алюминий (ГОСТ 11069-74) делят на 3 группы

* 1. Алюминий особой чистоты А999 (А = 99,999%)

* 2. Алюминий высокой частоты (4 марки -А995,А99,А97,А95)

* 3. Алюминий технической частоты (А85,А8,А7,А6,А5А0, соответственно алюминия 99,85,99,8,99,7,99,6,99,5 и 99,0%)

ПРИМЕНЕНИЕ АЛЮМИНИЯ

Низкие сорта алюминия используются для раскисления стали.

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Применение легких материалов дает возможность:

* снизить массу конструкции

* увеличить грузоподъемность летательных аппаратов без снижения скорости и дальности полета

* повысить скорость движения автомобилей, судов. ж/д транспорта

Основным критерием при выборе материала в этом случае является удельная прочность и удельная жесткость.

Сплавы на основе алюминия, магния и пластмассы идут для изготовления мало - и средненагруженных деталей.

Алюминий и его сплавы

Алюминий второй, самый распространенный после железа металл в современной технике.

* плотность его 2,7 г/см 3 ( в три раза легче железа)

* температура плавления - 660°решетка его - гранецентрированный куб

* Алюминий обладает высокой электропроводностью (57% от электропроводности меди)

* Алюминий обладает хорошей теплопроводностью и теплоемкостью.

Механические свойства алюминия сравнительно невысокие

Алюминий хорошо обрабатывается давлением, сваривается, но плохо обрабатывается резанием.

Первичный алюминий (ГОСТ 11069-74) делят на 3 группы

* 1. Алюминий особой чистоты А999 (А = 99,999%)

* 2. Алюминий высокой частоты (4 марки -А995,А99,А97,А95)

* 3. Алюминий технической частоты (А85,А8,А7,А6,А5А0, соответственно алюминия 99,85,99,8,99,7,99,6,99,5 и 99,0%)

ПРИМЕНЕНИЕ АЛЮМИНИЯ

Низкие сорта алюминия используются для раскисления стали.

Роль языка в формировании личности: Это происходит потому, что любой современный язык – это сложное .

Основные признаки растений: В современном мире насчитывают более 550 тыс. видов растений. Они составляют около.

Читайте также: