Механические свойства металлов и сплавов при низких температурах

Механические свойства металлов и сплавов при низких температурах [c.131]

Механические свойства металлов при низких температурах связаны с типом их атомно-кристаллической решетки. Металлы с атомно-кристаллической решеткой гранецентрированного куба (медь, никель, алюминий, свинец, железо у) сохраняют свою пластичность до очень низких температур. Металлы, имеющие другое атомно-кристаллическое строение (железо а, магний, вольфрам, цинк и др.), становятся при низких температурах хрупкими. Механические свойства сплава зависят от атомно-кристаллического строения фаз, входящих в его структуру, и определяются как процентным соотношением, так и характером распределен и я фаз. Например, в стали с аустенито-ферритной структурой появление хрупкости при низких температурах связано с количеством и формой ферритной фазы, имеющей атомно-кристаллическую решетку железа а. Аустенит с решеткой железа у придает пластичность и вязкость стали при низких температурах. [c.513]

Кроме хороших механических свойств металлы и их сплавы в условиях низких температур должны отвечать и другим требованиям. [c.60]

Механические свойства цветных металлов и сплавов при низких и высоких температурах приводятся на соответствующих графиках фиг. 3. 1—3. 4. Данные заимствованы из различных литературных источников. В табл. 3. 6 сообщаются некоторые физические свойства цветных металлов и сплавов. [c.51]

Механические свойства металлов и их сплавов при низких температурах определявотся типом атомно-кристаллической решетки металла, химическим составом, характером металлургического процесса его получешя и термической обработки, а также нагрузкой и концентрацией напряжения. [c.120]

При выборе материала для изготовления аппаратуры, применяемой для низкотемпературной ректификации, следует руководствоваться данными, приведенными в [144]. Физико-механические свойства металлов и их сплавов при пониженных температурах претерпевают существенные изменения. Для углеродистой стали в этих условиях особенно сильно снижается ударная вязкость, поэтому углеродистая сталь при низких температурах теряет способность сопротивляться динамическим нагрузкам. Никель, хром, марганец, молибден, ванадий способствуют повышению ударной вязкости стали при минусовых температурах. [c.205]

В течение последних пяти лет достигнут значительный прогресс в понимании механических свойств карбидов. Эти очень прочные материалы деформируются по таким же системам скольжения, что и гцк-металлы, но температурная зависимость напряжения пластического течения у них такая же, как у оцк-металлов. При низких температурах карбиды имеют ограниченное применение из-за хрупкости, но при высоких температурах они становятся весьма пластичными. Значительно увеличить высокотемпературную прочность карбидов можно с помощью контролируемых присадок боридов или при образовании сплавов карбидов. Так, особенно перспективным в технике является сплав V — 25% Ti он сохраняет свою прочность при высоких температурах и обладает малым удельным весом. [c.174]

Механические свойства металлов и их сплавов при низких температурах зависят от типа кристаллической решетки, химического состава, процесса их получения и термообработки, а также от нагрузки и концентрации напряжения в металле [13]. [c.57]

При конструировании аппаратуры для установок глубокого охлаждения одним из основных вопросов является выбор соответствующих материалов. Поэтому механическим свойствам металлов и сплавов при весьма низких температурах следует уделить больщое внимание. [c.402]

Костенец В., Механические свойства металлов и сплавов при статической нагрузке при низких температурах (металлы, цветные сплавы) ЖТФ, 16, вып. 5, 1946. [c.491]

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ [c.513]

ФИЗИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ [c.417]

В табл. 257—259 сравниваются механические свойства металлов (основы) и соответствующих этому металлу сплавов при низких температурах. [c.460]

Согласно схеме Иоффе [180] хладноломкость наступает тогда, когда возрастающий с понижением температуры предел текучести достигает значения сопротивления отрыву. Хотя полной теории поведения металлов при низких температурах нет, можно считать установленным, что изменение механических свойств с понижением температуры связано в основном со следующими факторами типом кристаллической решетки, химическим составом сплава, металлургическими условиями получения металла и видом термообработки, условиями механического нагружения, концентрацией напряжений. [c.231]

Металлы с гексагональной упаковкой атомов в кристаллической решетке (например, титан и некоторые его сплавы) в отношении механических свойств при низких температурах занимают промежуточное положение между двумя предыдущими группами, приближаясь к металлам с объемноцентрированной кубической решеткой. Однако металлы последней группы при низких температурах ведут себя так, как будто у них отсутствует диапазон превращения [137, 138]. Схематично строение элементарных кристаллических ячеек различного типа представлено на рис. 43 [141]. [c.132]

Сплавы титана, имеющие промышленное значение, делятся на три группы 1) сплавы, имеющие а-структуру (легированные А1, Sn, Zr), обладают хорошей свариваемостью, повышенной твердостью и пределом прочности сплавы с алюминием более стойки к окислению, чем чистый титан 2) сплавы, имеющие -структуру (легированные Мо, V, Сг и др.), хорошо свариваются после термообработки обладают хорошими механическими свойствами, но они термически неустойчивы 3) двухфазные сплавы а + (легированные А1 + тяжелые металлы) имеют высокую прочность при низкой и высокой температуре, но плохо свариваются [9, 10, 11]. [c.239]

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. Как правило, прочностные свойства металлов и сплавов повышаются при низких температурах и понижаются при высоких. [c.9]

В условиях глубокого холода механические свойства сварных швов изменяются аналогично свойствам основных металлов. Сварные швы легированной стали при низких температурах сохраняют достаточную вязкость, причем лучшие результаты получаются прн использовании в качестве наплавляемого материала хромо-никелевой стали. Для сохранения высокого качества сварных швов при низких температурах их нужно подвергать термообработке. Механические свойства сварных швов на основе сплавов меди прн низких температурах улучшаются по сравнению со свойствами основного металла. [c.496]

Рассказ о современных материалах и о роли химии в их разработке и получении можно существенно расширить и дополнить, если рассматривать и классифицировать их по структурному признаку. В твердофазном материаловедении понятие структуры — собирательное название характеристик материалов. Оно может означать как пространственное взаимное расположение атомов или ионов относительно друг друга (кристаллическая или рентгенографическая структура), так и взаимное расположение структурных элементов и фаз в поликристаллическом материале (микроструктура или керамическая структура). Иногда еще говорят о тонкой (реальной) кристаллической структуре, или субструктуре, имея в виду поверхностные и объемные несовершенства типа областей когерентного рассеяния, остаточных микроискажений и дефектов упаковки. Обычно твердые тела делят на две большие группы — кристаллические и некристаллические (аморфные или стеклообразные). Первые характеризуются наличием дальнего порядка в расположении атомов, ионов или молекул, а вторые — отсутствием такового. Согласно современной терминологии стеклом называют все аморфные тела, полученные путем переохлаждения расплава независимо от их химического состава и температурной области затвердевания, обладающие в результате постоянного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел. При этом процесс перехода из жидкого в стеклообразное состояние обратим. Промежуточную группу образуют стеклокристаллические материалы, многие из которых уже рассматривались. Это ситаллы, в том числе и шлакоситалл. В группу некристаллических материалов, помимо хорошо всем известных стекол, в последнее время входят аморфные металлы и сплавы переходных металлов с неметаллами. Аморфные металлы можно получать различными методами, но среди них лишь способ быстрой закалки из жидкого состояния имеет пока практическое значение, В настоящее время применяют два основных метода 1) расплющивание капель 2) быстрая закалка расплава на вращающемся металлическом диске или барабане, охлаждаемом до очень низких температур (чаще всего до температуры жидкого азота—196 " С). Аморфные металлические материалы, полученные в виде ленты, называют металлическими стеклами. Для изготовления массовых изделий из аморфных металлов чаще всего применяют метод ударного сжатия при прессовании аморфных порошков. Среди металлических стекол, находящих практическое применение, в первую очередь интересны материалы, сочетающие свойства сверхпроводников с удовлетворительными механическими свойствами, в частности высокой прочностью и определенной степенью деформируемости. Интересно, что и в этой области используют приемы частичной кристаллизации металлических стекол. По сути дела так получают стеклокристаллические материалы с требуемыми меха- [c.157]

Проводниковые материалы, как правило, обладают высокой пластичностью, антикоррозионной стойкостью, достаточной механической прочностью такие свойства необходимы при изготовлении из них проводов, профилированных токонесущих деталей и т.п. Проводниковые материалы обладают электронной проводимостью. Наиболее электропроводны, при обычных температурах, химически чистые I-валентные металлы. При весьма низких температурах некоторые металлы и сплавы обладают сверхпроводимостью. Статические искажения кристаллической решетки, ее динамические нарушения, а также процессы, связывающие электроны, понижают электропроводность проводниковых материалов первое имеет место при образовании твердых растворов, пластической деформации, воздействии проникающего ядерного излучения второе -при нагреве третье - при образовании некоторых растворов и химических соединений. [c.412]

Для большинства сплавов алюминия механические свойства с понижением температуры улучшаются. Наиболее интенсивно при понижении температуры возрастают прочность и твердость сплавов, несколько слабее повышаются пределы текучести и относительное удлинение. Поэтому алюминиевые сплавы широко используют при изготовлении емкостей для хранения жидкого водорода, тем более, что алюминиевые сплавы (как и медные) при 20 К имеют более низкий коэффициент теплопроводности, чем чистый металл. При пайке деталей оборудования для жидкого водорода применяют мягкие (оловянно-свинцовые) припои. При понижении температуры прочность этих припоев возрастает, однако значительно уменьшается их пластичность. [c.496]

Обогащенный уран, используемый в качестве атомного горючего, входит обычно как меньший компонент в состав алюминиевых и циркониевых сплавов. Если естественный или слабообогащенный уран используется в чисто металлическом виде, он подвергается тщательной температурной обработке, с тем чтобы максимально уменьшить влияние радиации на физические и механические свойства. Стойкость естественного урана к радиационным повреждения и коррозии может быть повышена сплавлением его с молибденом, цирконием или ниобием. В качестве расплавленного металлического реакторного горючего (см. раздел 14.7) используются растворы урана в расплавленнол висмуте, суспензии интерметаллических соединений урана в металлах с низкой температурой плавления и эвтектические сплавы [c.109]

ДЗ-9. Костенец В. И. Механические свойства металлов и сплавов при статической нагрузке при низкой температуре (—196- —253°С). Ж. техн. физ. , 1946, 16, вып. 5, 516—554. [c.385]

По некоторым свойствам молибден превосходит многие металлы и сплавы. Применение молибдена ограничено вследствие его низкого сопротивления окислению при повышенных температурах и недостаточной пластичности сварных швов. Молибден значительно окисляется при температурах выше 500° С, а образующаяся на нем при этом окисная пленка МоОз летуча. Механические свойства MOjinOAena сильно снижаются с повышением температуры. [c.292]

Вообще при низких те.мпературах механические свойства сталей изменяются в значительно большей степени, чем механические свойства цветных металлов и сплавов [145]. Прочность сталей с тюнижением температуры постепенно возрастает, при этом по-разному сказывается наличие отдельных компонентов. [c.134]

Механотермический способ является одним из наиболее распространенных способов получения биметаллического материала, производство которого в последние годы постоянно возрастает. Обычно при толщине покрытия, которая составляет 4—10% от толщины листа, сцепление защитного слоя с основным металлом происходит за счет диффузии при одновременном действии температуры и давления. Плакирование защищаемого металла проводят как с одной, так и с обеих сторон защищаемого материала. Механотермический способ применяют обычно для получения листового биметалла, однако возможно получить биметаллический материал также за счет пластического деформирования отлитых заготовок, для чего плакирующий металл заливают в форму с установленной в ней стальной заготовкой. Бн-метал аический прокат нашел большое применение в нефтеперерабатывающей промышленности для корпусов аппаратов, в криогенной технике для снижения массы и повышения сопротивления материала к действию низких температур для вакуумплотного оборудования при транспортировании и хранении сжижженных газов. Представляет интерес биметаллический прокат из сплавов АМг-6+сталь XI8H9T, выпускаемый промышленным способом при толщинах до 10 мм. Полученные биметаллические листы имеют следующие механические свойства Ов = 550—640 МН/м, От = 400—500 МН/м, 0=15— 20%, прочность сцепления слоев 100 МН/м, Стср = =50 МН/м. . Высокое относительное удлинение обеспе- [c.80]

Можно сформулировать несколько требований к методам интенсивной пластической деформации, которые следует учитывать при их развитии для получения наноструктур в объемных образцах и заготовках. Это, во-первых, важность получения ультрамелкозернистых структур, имеющих преимущественно большеугловые границы зерен, поскольку именно в этом случае происходит качественное изменение свойств материалов (гл. 4,5). Во-вторых, формирование наноструктур, однородных по всему объему образца, что необходимо для обеспечения стабильности свойств полученных материалов. В-третьих, образцы не должны иметь механических повреждений или разрушений несмотря на их интенсивное деформирование. Эти требования не могут быть реализованы путем использования обычных методов обработки металлов давлением, таких как прокатка, вытяжка или экструзия. Для формирования наноструктур в объемных образцах необходимым является использование специальных механических схем деформирования, позволяющих достичь больших деформаций материалов при относительно низких температурах, а также определение оптимальных режимов обработки материалов. К настоящему времени большинство результатов получено с использованием двух методов ИПД — кручения под высоким давлением и РКУ-прессования. Имеются также работы по получению нано- и субмикрокристаллических структур в ряде металлов и сплавов путем использования всесторонней ковки [16, 17 и др.], РКУ-вытяжки [18], метода песочных часов [19]. [c.9]

Наиболее благоприятными свойствами при низких температурах обладают цветные металлы и их сплавы. Наряду с повышением механических свойств пластичность этих материалов снижается незначительно, а у меди и алюминия они даже возрастают. Этим объясняется преимущественное применение хромопикелевых сталей и ее сплавов для изготовления аппаратуры глубокого охлаждения. [c.205]

Многие материалы, как, например, сталь и другие, обладают в условиях низких температур хладоломкостью. Лишь цветные металлы и хромо-никелевые сплавы хороню сохраняют механические свойства при низких температурах. [c.357]