Эксплуатационные требования к конструкционным материалам реферат

Обновлено: 02.07.2024

Прокаливаемость — способность стали приобретать в результате закалки мартенситную или мартенситно-трооститную структуру с высокой твердостью в слое определенного размера. Количественно прокаливаемость характеризуется критическим диаметром dкр, представляющим собой максимальный диаметр заготовки, в которой в результате закалки получается мартенситная или полумартенситная (50 % мартенсита + 50 % троостита) структура.

Обрабатываемость — способность материалов подвергаться механической обработке резанием. Это технологическое свойство можно оценивать одним или несколькими показателями, к которым относят допустимую скорость резания, стойкость инструмента при стандартных режимах резания; шероховатость обработанной поверхности и т. п. Производительность и себестоимость обработки зависят главным образом от допустимой скорости резания, поэтому данный показатель обрабатываемости является основным. Это свойство материалов определяется их химическим составом, структурным состоянием, механическими и теплофизическими свойствами. Так, из всех конструкционных материалов, применяемых в машиностроении, магний обладает наиболее высокой обрабатываемостью. Однако он склонен к возгоранию в процессе механической обработки, поэтому при резании требуется соблюдение специальных мер техники безопасности.

Способность объемной заготовки принимать необходимую форму под влиянием внешней нагрузки без разрушения и при наименьшем сопротивлении нагрузке оценивается деформируемостью. Это технологическое свойство определяется сопротивлением деформированию и пластичностью, которые, в свою очередь, зависят от строения атома, атомно-кристаллического строения, химического состава, макро- и микроструктуры материала, а также от условий деформирования. Наиболее широкое применение в процессах обработки давлением получили заготовки из стали, алюминиевых, магниевых, медных и титановых сплавов.

К литейным свойствам металлов относят такие технологические свойства, которые проявляются при заполнении литейной формы и кристаллизации отливок в форме. Наиболее важные литейные свойства — жидкотекучесть, усадка (объемная и линейная), склонность сплавов к ликвации, образованию трещин, усадочных раковин и пористости, поглощению газов и др. На литейные свойства влияют химический состав расплава, температура его заливки, скорость охлаждения сплава в форме, масса, конструкция отливки и литейной формы. Так, серый чугун обладает высокими литейными свойствами, и отливки из этого сплава могут быть получены как в песчаных, оболочковых, так и в металлических формах. Он имеет высокую жидкотекучесть, которая позволяет изготавливать отливки с минимальной толщиной стенки 3. 4 мм, и малую усадку (0,9. 1,3 %), обеспечивающую получение отливок без усадочных раковин, пористости и трещин.

Свариваемость — технологическое свойство материалов или их сочетаний при установленной технологии сварки образовывать соединения, отвечающие конструктивным требованиям и условиям эксплуатации изделия. Свариваемость зависит, с одной стороны, от материала, технологии сварки, конструктивного оформления соединения, а с другой — от требуемых эксплуатационных свойств сварной конструкции. Если требования к эксплуатационным свойствам сварных соединений выполняются, то свариваемость материала считается хорошей. При пониженной свариваемости образуются горячие и холодные трещины в шве и зоне термического влияния. К таким дефектам склонны высокоуглеродистые и легированные стали, магниевые и алюминиевые сплавы.

Технологические свойства часто определяют выбор материала для изготовления конструкции. Разрабатываемые материалы могут быть внедрены в производство только в том случае, если их технологические свойства удовлетворяют необходимым требованиям. Например, широкому внедрению композиционных материалов препятствуют их низкие технологические свойства.

Эксплуатационные свойства характеризуют способность материала работать в конкретных условиях:

износостойкость — способность материала оказывать сопротивление изнашиванию в определенных условиях трения, оцениваемое величиной, обратной скорости изнашивания или интенсивности изнашивания;

коррозионная стойкость — способность материала сопротивляться воздействию агрессивных (кислотных, щелочных) сред;

жаростойкость — это способность материала сопротивляться окислению в газовой среде при высокой температуре;

жаропрочность — это способность материала сохранять свои свойства при высоких температурах;

хладостойкость — способность материала сохранять пластические свойства при отрицательных температурах;

антифрикционность — способность материала обеспечивать низкий коэффициент трения скольжения.

Эти и другие эксплуатационные свойства определяют в ходе специальных испытаний в зависимости от условий работы изделий. При выборе материала для создания конструкции необходимо полностью учитывать механические, физико-химические, технологические и эксплуатационные свойства.

Конструкционными называют материалы, предназначенные для изготовления деталей машин, приборов, инженерных конструкций, подвергающиеся механическим нагрузкам. Детали машин и приборов характеризуются большим разнообразием форм, размеров, условий эксплуатации. Они работают при статических, циклических и ударных нагрузках, при низких и высоких температурах, в контакте с различными средами. Эти факторы определяют требования к конструкционным материалам, основные из которых эксплуатационные, технологические и экономические.

Эксплуатационные требования имеют первостепенное значение. Для того чтобы обеспечить работоспособность конкретных машин и приборов, конструкционный материал должен иметь высокую конструкционную прочность.

Конструкционной прочностью называется комплекс механических свойств, обеспечивающих надежную и длительную работу материала в условиях эксплуатации.

Механические свойства, определяющие конструкционную прочность и выбор конструкционного материала, рассмотрены ниже (см. п. 7.2). Требуемые характеристики механических свойств материала для конкретного изделия зависят не только от силовых факторов, но и воздействия на него рабочей среды и температуры.

Среда - жидкая, газообразная, ионизированная, радиационная, в которой работает материал, оказывает существенное и преимущественно отрицательное влияние на его механические свойства, снижая работоспособность деталей. В частности, рабочая среда может вызывать повреждение поверхности вследствие коррозионного растрескивания, окисления и образования окалины, изменение химического состава поверхностного слоя в результате насыщения нежелательными элементами (например, водородом, вызывающим охрупчивание). Кроме того, возможны разбухание и местное разрушение материала в результате ионизационного и радиационного облучения. Для того чтобы противостоять рабочей среде, материал должен обладать не только механическими, но и определенными физико-химическими свойствами: стойкостью к электрохимической коррозии, жаростойкостью (окалиностойкостью — устойчивостью к химической коррозии), радиационной стойкостью, влагостойкостью, способностью работать в условиях вакуума и др.

Температурный диапазон работы современных материалов очень широк - от 269 до 1000 °С, а в отдельных случаях до 2500 °С. Для обеспечения работоспособности при высокой температуре от материала требуется жаропрочность, а при низкой температуре - хладостойкость.

В некоторых случаях важно также требование определенных магнитных, электрических, тепловых свойств, высокой стабильности размеров деталей (особенно высокоточных деталей приборов).

Технологические требования (технологичность материала) направлены на обеспечение наименьшей трудоемкости изготовления деталей и конструкций. Технологичность материала характеризуют возможные методы его обработки.

Она оценивается обрабатываемостью резанием, давлением, свариваемостью, способностью к литью, а также прокаливаемостью, склонностью к деформации и короблению при термической обработке. Технологичность материала имеет важное значение, так как от нее зависят производительность и качество изготовления деталей.

Экономические требования сводятся к тому, чтобы материал имел невысокую стоимость и был доступным. Стали и сплавы по возможности должны содержать минимальное количество легирующих элементов. Использование материалов, содержащих легирующие элементы, должно быть обосновано повышением эксплуатационных свойств деталей.

Экономические требования, так же как и технологические, приобретают особое значение при массовом масштабе производства.

Таким образом, качественный конструкционный материал должен удовлетворять комплексу требований.

Общие требования, предъявляемые к конструкционным материалам

Общие требования к конструкционным материалам Конструкционные материалы — это материалы, предназначенные для изготовления юридических машин, устройств и инженерных сооружений, подверженных механическим воздействиям. Детали станка и устройства характеризуются разнообразием форм, размеров и режимов работы conditions. It работает при статических, циклических и ударных нагрузках, при низких и высоких температурах, при контакте с различными средами.

Эти факторы определяют требования к конструкционным материалам. Основные из них-эксплуатационные, технические и экономические. Есть эксплуатационные требования! Самый important. To обеспечение работоспособности определенных машин и устройств, конструкционных материалов является обязательным!- Высокая прочность сцепления. Прочность конструкции —.

это совокупность механических свойств, обеспечивающих надежную длительную эксплуатацию материала в условиях эксплуатации Людмила Фирмаль

Механические свойства, определяющие выбор прочности конструкции и конструкционных материалов, описаны ниже (см. раздел 7.2).Свойства, необходимые для механических свойств материала конкретного изделия, зависят не только от силовых факторов, но и от влияния рабочей среды и температуры. Среда-это жидкое, газообразное, ионизированное излучение, в котором функционирует материал, оказывающее существенное и преимущественно негативное влияние на его механические свойства.

Снижает производительность parts. In в частности, рабочая среда может вызывать поверхностные повреждения вследствие коррозионного растрескивания, окисления и образования накипи, изменения химического состава поверхностного слоя в результате насыщения нежелательными элементами (например, водородсодержащее охрупчивание). кроме того, расширение и локальное разрушение материала в результате ионизации и радиационного облучения является possible.

To выдерживая рабочую среду, материал должен обладать не только механическими свойствами, но и определенными физико-химическими свойствами: электрохимической коррозионной стойкостью, термостойкостью(окалина-стойкость к химической коррозии), радиационной стойкостью, влагостойкостью, способностью работать в вакууме и др. Температурный диапазон современных материалов очень широк: — 269-1000°с, иногда до 2500°С. C.

To для обеспечения работоспособности при высоких температурах материалу необходима термостойкость, а при низких температурах-холодостойкость. В некоторых случаях также важно требовать определенных магнитных свойств, электрических свойств, тепловых свойств, высокой размерной стабильности деталей (особенно высокоточных деталей устройства). Технические требования(технологичность материалов)

Технологичность материала характеризуется возможными способами обработки. Его оценивают по обрабатываемости, давлению, свариваемости, литейности и линеаризуемости при термообработке, склонности к деформации и деформации при резании. Техническая природа материала важна, так как производительность и качество деталей зависят от материала. Экономические требования сводятся к тому, что материал является недорогим и доступным. По возможности сталь и сплавы должны содержать минимум легирующих элементов.

Использование материалов, содержащих вспомогательные элементы, должно быть обосновано улучшением эксплуатационных характеристик деталей. Экономические требования, как и технические требования, также приобретают особое значение в крупномасштабном производстве. Поэтому качественные конструкционные материалы должны соответствовать комплексу требований.

Образовательный сайт для студентов и школьников

Специфические условия работы химического оборудования, характеризуемые диапазоном давлений от глубокого разрежения (вакуума) до избыточного (250 МПа и выше), большим интервалом рабочих температур (- 254. + 1000 °С и выше) при агрессивном воздействии среды, предъявляют высокие требования к выбору конструкционных материалов проектируемой аппаратуры.

Наряду с обычными требованиями высокой коррозионной стойкости в определенных агрессивных средах к конструкционным материалам, применяемым в химическом машиностроении, одновременно предъявляются также требования высокой механической прочности, жаростойкости и жаропрочности, сохранения удовлетворительных пластических свойств при высоких и низких температурах, устойчивости при знакопеременных или повторных однозначных нагрузках (циклической прочности), малой склонности к старению и др.

Для изготовления технологической аппаратуры химических и нефтехимических производств используют конструкционные материалы, стойкие и весьма стойкие в агрессивных средах. Материалы пониженной стойкости применяют в исключительных случаях.

При выборе материалов для аппаратов, работающих под давлением при низких и высоких температурах, необходимо учитывать, что механические свойства материалов существенно изменяются в зависимости от температуры.

При статическом приложении нагрузки важными характеристиками для оценки прочности материала являются предел текучести

GT (или условный предел текучести 30 Дж/см2. Для деталей. имеющих концентраторы напряжений (болтов, шпилек), рекомендуются материалы, у которых при рабочей температуре ударная вязкость KCU > 40 Дж/см2.

При высокой температуре наблюдается значительное снижение основных показателей, характеризующих прочностные свойства металлов и сплавов. Временное сопротивление GB и предел текучести ат зависят от времени

Пребывания под нагрузкой и скорости наг - ружения, так как с повышением температуры металл из упругого состояния переходит в уп- ругопластическое и под действием нагрузки непрерывно деформируется (ползучесть). Температура, при которой начинается ползучесть, у разных металлов различная: для углеродистых сталей обыкновенного качества ползучесть наступает при температуре выше 375 °С, для низколегированных - при температуре выше 525 °С, для жаропрочных - при более высокой температуре.

С увеличением времени пребывания металла под нагрузкой характеристики прочности уменьшаются тем значительнее, чем выше температура эксплуатации оборудования. Полому при расчеіе на прочность аппаратов, работающих длительное время при высоких температурах, допускаемые напряжения определяют по отношению к условному пределу ползучести апл или по пределу длительной прочности адл. Для химической аппаратуры

Допускаемая скорость ползучести принимается

МАШИНОСТРОЕНИЕ

Установка отопления: своими руками или с помощью специалистов?

Эффективен ли ремонт и монтаж нового оборудования своими руками? Или лучше не рисковать, а обратиться к профессионалам? Ответы в этой статье

Редукторы: области применения и классификация механизмов

Редукторы представляют собой механизмы, являющиеся частью приводов разных машин. Они необходимы для уменьшения угловой скорости ведомого вала, а также для увеличения крутящего момента.

Выбираем измерительную рулетку

Для измерения длины с древних времен применяли разные способы: - веревкой; - локтем или кистью; - ровной палкой. Рулетка - самый простой, но точный и незаменимый измерительный инструмент на стройке …

Продажа шагающий экскаватор 20/90

Цена договорная
Используются в горнодобывающей промышленности при добыче полезных ископаемых (уголь, сланцы, руды черных и
цветных металлов, золото, сырье для химической промышленности, огнеупоров и др.) открытым способом. Их назначение – вскрышные работы с укладкой породы в выработанное пространство или на борт карьера. Экскаваторы способны
перемещать горную массу на большие расстояния. При разработке пород повышенной прочности требуется частичное или
сплошное рыхление взрыванием.
Вместимость ковша, м3 20
Длина стрелы, м 90
Угол наклона стрелы, град 32
Концевая нагрузка (max.) тс 63
Продолжительность рабочего цикла (грунт первой категории), с 60
Высота выгрузки, м 38,5
Глубина копания, м 42,5
Радиус выгрузки, м 83
Просвет под задней частью платформы, м 1,61
Диаметр опорной базы, м 14,5
Удельное давление на грунт при работе и передвижении, МПа 0,105/0,24
Размеры башмака (длина и ширина), м 13 х 2,5
Рабочая масса, т 1690
Мощность механизма подъема, кВт 2х1120
Мощность механизма поворота, кВт 4х250
Мощность механизма тяги, кВт 2х1120
Мощность механизма хода, кВт 2х400
Мощность сетевого двигателя, кВ 2х1600
Напряжение питающей сети, кВ 6
Более детальную информацию можете получить по телефону (063)0416788

Читайте также: