Шпаргалка по "Материаловедению"

 

Твердость   30ХГСА   после отжига ,             ГОСТ 4543-71	HB 10 -1 = 229   МПа
Твердость   30ХГСА   ,     Трубы холоднодеформир.       ГОСТ 8733-74	HB 10 -1 = 229   МПа
Твердость   30ХГСА   ,     Пруток горячекатан.       ГОСТ 10702-78	HB 10 -1 = 217   МПа
Твердость   30ХГСА   нормализованного ,     Лист толстый       ГОСТ 11269-76	HB 10 -1 = 156 - 217   МПа

 
 
Физические  свойства материала 30ХГСА .

T	E 10- 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м3	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	2.15		38	7850		210
100	2.11	11.7	38	7830	496
200	2.03	12.3	37	7800	504
300	1.96	12.9	37	7760	512
400	1.84	13.4	36	7730	533
500	1.73	13.7	34	7700	554
600	1.64	14	33	7670	584
700	1.43	14.3	31		622
800	1.25	12.9	30		693
T	E 10- 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9

 
 
Зарубежные  аналоги материала 30ХГСА

 

Болгария	Польша	Чехия
BDS	PN	CSN
30ChGSA	30HGS 30HGSA	14331

 
 
Обозначения:

Механические свойства :
sв	- Предел кратковременной  прочности , [МПа]
sT	- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной  деформации), [МПа]
d5	- Относительное удлинение  при разрыве , [ % ]
y	- Относительное сужение , [ % ]
KCU	- Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB	- Твердость по Бринеллю , [МПа]

Физические  свойства :
T	- Температура, при которой  получены данные свойства , [Град]
E	- Модуль упругости первого  рода , [МПа]
a	- Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ) , [1/Град]
l	- Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r	- Плотность материала , [кг/м3]
C	- Удельная теплоемкость  материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
R	- Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Свариваемость :
без ограничений	- сварка производится  без подогрева и без последующей  термообработки
ограниченно свариваемая	- сварка возможна при  подогреве до 100-120 град. и последующей  термообработке
трудносвариваемая	- для получения качественных  сварных соединений требуются  дополнительные операции: подогрев  до 200-300 град. при сварке, термообработка  после сварки - отжиг

 

Вид поставки

Сортовой  прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 259071, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 11269-76. Лист тонкий ГОСТ 11268-76. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. Трубы ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 21729-76, ГОСТ 13663-68, ГОСТ 9567-75.

Назначение

Различные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, фланцы, корпуса  обшивки, лопатки компрессорных  машин, работающие при температуре  до 200 ° С, рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали, работающие при низких температурах.

4. Каковы общие  свойства керамических материалов? Перечислите разновидности бескислородной керамики, свойства и применение.

К керамическим материалам предъявляются  различные требования соответственно тем воздействиям, которые они  испытывают при использовании их в строительстве. В связи с  этим необходимо знать основные свойства керамического материала и пути их регулирования в процессе изготовления различных керамических изделий.

Водопоглощение керамических материалов характеризует количественную величину их пористости и соответственно степень спекания, которая в свою очередь влияет на многие рабочие свойства изделий строительной керамики: морозостойкость, паро- и воздухопроницаемость, сцепление с раствором, загрязняемость и д. р. Диапазон этого показателя для изделий строительной керамики в зависимости от их вида и назначения довольно велик - от 1 - 30%.

Предел прочности при  сжатии Rсж керамических материалов зависит от их состава и структуры и уменьшается с увеличением размера образца. Наиболее важное значение Rсж имеет для изделий стеновой керамики, которые воспринимают большие нагрузки в зданиях и сооружениях. По этому показателю стеновые изделия маркируют, принимая за марку среднюю величину по результатам испытания пяти образцов. Для изделий строительной керамики Rсж находится в пределах 7,5-70 МПа.

Предел прочности при  изгибе керамических материалов Rиз зависит от тех же факторов, что и Rсж, с той лишь разницей, что здесь структура материала оказывает более резкое влияние на его сопротивляемость изгибу. Для керамических материалов Rизнаходится в пределах 0,7-5 МПа.

Морозостойкость называют способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание или оттаивание без признаков разрушения и без значительного понижения прочности. Показателем морозостойкости является количество теплосмен, которое выдерживает материал без признаков разрушения.

Обстоятельные исследования по влиянию  гранулометрии пор на морозостойкость керамических материалов выявили следующие положения:

все поры в керамическом материале (с точки зрения морозостойкости) могут быть разделены на три категории: опасные, безопасные и резервные;

опасные поры заполняют водой при  насыщении на холоду. В них она удерживается при извлечении материала из воды и замерзает при температуре от - 15 до - 20 ºС. Диаметр этих пор от 200 до 1 мк для глиняного кирпича пластического прессования, от 200 до 0,1 мк для глиняного кирпича полусухого прессования;

безопасные поры при насыщении  на холоду водой не заполняются, либо заполнившая их вода не замерзает при указанных температурах. Это обычно мелкие поры. Заполняющая их вода становится по существу пристеночной адсорбированной влагой, имеющей свойства почти твердого тела и температуру замерзания существенно ниже (-20 ºС);

резервные поры при насыщении на холоду полностью заполняются водой, но из них при извлечении образца из насыщенного сосуда вода частично вытекает вследствие малых капиллярных сил. Это крупные поры диаметром более 200 мк.

Согласно этим исследованиям, керамический материал будет морозостойким, если в нем объем резервных пор  достаточен для компенсации прироста объема замерзающей воды в опасных  порах.

Морозостойкость определяет долговечность  керамических материалов при их службе в условиях воздействия на них  внешней среды. Поэтому требования морозостойкости регламентированы ГОСТами для стеновых, фасадных, кровельных и некоторых других изделий строительной керамики.

Керамические изделия по морозостойкости  подразделяют на марки Мрз15, Мрз25, Мрз35, Мрз50. Марка морозостойкости соответствует  количеству теплосмен, которое изделие  должно выдерживать без каких-либо признаков видимых повреждений.

Теплопроводность керамических материалов зависит от их объемной массы, состава, вида и размера пор и резко возрастает с увеличением их влажности, так как теплопроводность воды выше теплопроводности воздуха в 20 раз. Замерзание воды в порах материала ведет к дальнейшему резкому возрастанию его теплопроводности, поскольку теплопроводность льда больше теплопроводности абсолютно плотного керамического черепка примерно, в 2 раза, больше теплопроводности воды в 4 раза и больше теплопроводности воздуха в 80 раз.

Паропроницаемость действующими ГОСТами и ТУ не регламентирована. Однако в некоторых случаях она влияет на долговечность строительных конструкций. Низкая паропроницаемость стеновых материалов может являться причиной потения внутренней поверхностей стен, особенно в зданиях с повышенной влажностью воздуха. По экспериментальным данным, коэффициент паропроницаемости плиток полусухого прессования с водопоглощением 8,5; 6,5 и 0,25% соответственно равен 0,155; 0,0525; 0,029 г/ (м?ч?Па).

В многослойных стенах неодинаковая паропроницаемость отдельных слоев стены может вызвать накопление влаги в ее толще, последующее ее замерзание и отслаивание части стены. По этой причине вполне не надежна сквозная фасадная облицовка стен глазурованными плитками, обладающими низкой паропроницаемостью.

По температуре плавления керамические изделия и исходные глины разделяются  на легкоплавкие (с температурой плавления  ниже 1350В°С), тугоплавкие (с температурой плавления 1350-1580В°С) и огнеупорные (свыше 1580В°С). С температурой плавления  в интервале 2000-4000Х, используются для  технических (специальных) целей.

Отличительная особенность всех керамических изделий и материалов состоит  в их сравнительно высокой прочности, но малой деформативности. Хрупкость чаще всего относится к отрицательным свойствам строительной керамики. Она обладает высокой химической стойкостью и долговечностью, а форма и размеры изделий из керамики обычно соответствуют установленным стандартам или техническим условиям.

Бескислородная керамика. К тугоплавким бескислородным соединениям относятся соединения элементов с углеродом (МеС) карбиды, с бором (МеВ) - Бориды, с азотом (MeN) - нитриды, с кремнием (MeSi) - силициды и с серой (MeS) - сульфиды. Эти соединения отличаются высокими огнеупорностью (2500-3500 ОС), твердостью (иногда как у алмаза) и износостойкостью по отношению к агрессивным средам. Материалы обладают высокой хрупкостью. Сопротивление окислению при высоких температурах (окалиностойкость) карбидов и боридов составляет 900-1000ОС, несколько ниже оно у нитридов. Силициды могут выдерживать температуру 1300 - 1700ОС (на поверхности образуется пленка кремнезема) .

Карбиды. Широкое применение получил  карбид кремния - карборунд (SiC). Он обладает высокой жаростойкостью (1500 - 1600 ОС), высокой твердостью, устойчивостью к кислотам и неустойчивостью к щелочам; применяется в качестве нагревательных стержней, защитных покрытий графита и в качестве абразива.

Бориды. Эти соединения обладают металлическими свойствами, их электропроводность очень  высокая (?V = (12-57) Х 10-1 Ом·м). они износостойки, тверды, стойки к окислению. В технике получили распространение дибориды тугоплавких металлов (TiВ2, ZrB2 и др.). Их легируют кремнием или дисилицидами, что делает их устойчивыми до температуры их плавления. Диборид циркония стоек в расплавах алюминия, меди, чугуна, стали и др. Его используют для изготовления термопар, работающих при температуре свыше 2000 OC в агрессивных средах, труб, емкостей, тиглей. Покрытия из боридов повышают твердость, химическую стойкость и износостойкость изделий.

Нитриды. Неметаллические нитриды  являются высокотермостойкими материалами, имеют низкие теплопроводность и электропроводимость. При обычной температуре это изоляторы, а при высоких температурах - полупроводники. С повышением температуры коэффициент линейного расширения и теплоемкость увеличиваются. Твердость и прочность этих нитридов меньше, чем твердость и прочность карбидов и боридов. В вакууме при высоких температурах они разлагаются. Они стойки к окислению, действию металлических расплавов.