Конструкционные материалы. Металлы, сплавы, полимеры, керамика, композиты. 2-е издание, стер. (Engineering Materials)

В справочнике представлен весь спектр материалов, применяемых в машиностроении и электротехнике: железо, алюминий, медь, магний, никель, титан, сплавы на их основе, полимерные, керамические и композитные материалы. Приведены сведения об их химическом составе, физических, термических и механических свойствах. Дается система кодирования материалов по американскому и британскому стандартам. Рассматриваются способы обработки и методы испытаний представленных материалов.

Справочник снабжен удобным предметным указателем и предназначен для работников и студентов соответствующих технических специальностей для использования в повседневной работе.

Оглавление

Предисловие 13
Глава первая. Терминология 15
Глава вторая. Методы испытаний 32
Испытание на изгиб 32
Испытание на ползучесть 32
Испытание на усталость 33
Прокаливаемость 34
Измерение твердости 36
Испытание на удар 40
Испытание на растяжение 43
Глава третья. Железные сплавы 46
3.1.Материалы 46
Сплавы 46
Легированные стали 46
Углеродистые стали 47
Литейные чугуны 48
Автоматные стали 49
Мартенситно-стареющие стали 49
Нержавеющие стали 49
Инструментальные стали 50
3.2.Kоды и составы сплавов 51
Системы кодирования углеродистых сталей 51
Системы кодирования литейных чугунов 51
Системы кодирования нержавеющих сталей 52
Американская система кодирования сталей 52
Британская система кодирования сталей 54
Системы кодирования инструментальных сталей 57
Составы легированных сталей 58
Составы углеродистых сталей 59
Составы литейных чугунов 60
Составы автоматных сталей 63
Составы мартенситно-стареющих сталей 63
Составы нержавеющих сталей 64
Составы инструментальных сталей 65
3.3.Термическая обработка 67
Отжиг 67
Науглероживание 69
Азотирование 69
Поверхностное упрочнение 69
Закалка с последующим отпуском 69
3.4.Свойства сталей 70
Параметры ползучести 70
Удельное электрическое сопротивление 71
Усталость 71
Твердость 71
Ударные свойства 71
Обрабатываемость на станках 72
Механические свойства легированных сталей 74
Механические свойства углеродистых сталей 77
Механические свойства литейных чугунов 80
Механические свойства автоматных сталей 83
Механические свойства
мартенситно-стареющих сталей 84
Механические свойства нержавеющих сталей 84
Сопротивление коррозии 86
Kритическое сечение 86
Плотность 87
Тепловые свойства 87
Свойства инструментальных сталей 88
3.5.Применение сталей и чугунов 92
Применение легированных сталей 92
Применение углеродистых сталей 93
Применение литейных чугунов 94
Применение нержавеющих сталей 95
Применение инструментальных сталей 96
Глава четвертая. Алюминиевые сплавы 100
4.1.Материалы 100
Алюминий 100
Сплавы алюминия 100
Литейные сплавы 101
Kовкие сплавы 102
4.2.Kоды и составы сплавов 104
Системы кодирования составов
литейных сплавов 104
Системы кодирования составов
ковких сплавов 105
Системы кодирования твердости сплавов 106
Составы литейных сплавов 107
Составы ковких сплавов 109
4.3.Термическая обработка 110
Отжиг 110
Термическая обработка литейных сплавов 110
Термическая обработка ковких сплавов 112
4.4.Свойства сплавов 113
Плотность 113
Электрические свойства 113
Технологические свойства 115
Усталостные свойства 117
Обрабатываемость на станках 117
Механические свойства литейных сплавов 117
Механические свойства ковких сплавов 119
Тепловые свойства 122
Свариваемость сплавов 123
4.5.Применение сплавов 123
Формы материала 123
Применение литейных сплавов 124
Применение ковких сплавов 125
Глава пятая. Медь 127
5.1.Материалы 127
Медь 127
Медные сплавы 128
Латуни 132
Оловянные бронзы 132
Алюминиевые бронзы 133
Бериллиевые бронзы 133
Kремнистые бронзы 133
Медно-никелевые сплавы 133
5.2.Kоды и составы сплавов 134
Системы кодирования составов 134
Системы кодирования твердости сплавов 136
Составы литейных сплавов 138
Составы ковких сплавов 141
5.3.Термическая обработка 145
Отжиг 145
Преципитатное упрочнение 146
Закалка и отпуск 146
Снятие напряжения 146
5.4.Свойства сплавов 146
Пайка твердым припоем 146
Параметры ползучести 146
Плотность 147
Электрическая проводимость 147
Усталостные свойства 147
Твердость 148
Ударные свойства 148
Обрабатываемость на станках 148
Механические свойства литейных сплавов 149
Механические свойства ковких сплавов 152
Паяемость 157
Тепловые свойства 157
Свариваемость 158
5.5.Применение меди и сплавов 159
Формы материала 159
Применение литейных сплавов 163
Применение ковких сплавов 166
Глава шестая. Магний 170
6.1.Материалы 170
Магний 170
Магниевые сплавы 170
6.2.Kоды и составы сплавов 171
Системы кодирования составов 171
Системы кодирования твердости сплавов 172
Составы литейных сплавов 173
Составы ковких сплавов 173
6.3.Термическая обработка 174
Отжиг 174
Термическая обработка на твердый раствор
и старение 174
Снятие напряжения 175
6.4.Свойства сплавов 175
Плотность 175
Электрические свойства 175
Усталостные свойства 175
Механические свойства литейных сплавов 176
Механические свойства ковких сплавов 176
Тепловые свойства 177
Свариваемость 177
6.5.Применение литейных и ковких сплавов 178
Формы литья 178
Применение литейных сплавов 178
Применение ковких сплавов 179
Глава седьмая. Никель 180
7.1.Материалы 180
Никель 180
Сплавы 180
7.2.Kоды и составы сплавов 181
Системы кодирования никелевых сплавов 181
Составы никеля и сплавов 183
7.3.Термическая обработка 184
Отжиг 184
Обработка на твердый раствор и дисперсионная
обработка 184
Снятие напряжения 185
7.4.Свойства 185
Параметры ползучести 185
Плотность 186
Электрическое удельное сопротивление 186
Усталостные свойства 186
Механические свойства литейных сплавов 186
Механические свойства ковких сплавов 187
Предел окисления 189
Тепловые свойства 189
7.5.Применение никелевых сплавов 189
Формы материала 189
Применение ковких и литейных сплавов 190
Глава восьмая. Титан 192
8.1.Материалы 192
Титан 192
Титановые сплавы 192
8.2.Kоды и составы сплавов 193
Системы кодирования составов 193
Составы 194
8.3.Термическая обработка 194
Отжиг 194
Обработка на твердый раствор и дисперсионная
обработка 195
Снятие напряжения 195
8.4.Свойства сплавов 196
Параметры ползучести 196
Плотность 197
Электрическое удельное сопротивление 197
Усталостные свойства 197
Вязкость разрушения 197
Твердость 197
Ударные свойства 198
Обрабатываемость на станках 198
Механические свойства 199
Тепловые свойства 200
Свариваемость 201
8.5.Применение и формы изделий из титана
и его сплавов 201
Формы изделий 201
Применение титана и его сплавов 202
Глава девятая. Полимерные материалы 204
9.1.Материалы 204
Типичные полимеры 204
Эластомеры 204
Термореактивные пластмассы (реактопласты) 205
Термопластичные пластмассы (термопласты) 205
9.2.Полимерные структуры 206
Наполнители 206
Kристалличность 206
Структура полимеров 207
Структура и свойства полимеров 210
9.3.Kоды и компоненты полимеров 211
Системы кодирования полимеров 211
Состав 213
9.4.Свойства 213
Химические свойства 213
Свойства ползучести 215
Плотность 215
Электрические свойства 217
Вязкость разрушения 218
Температуры стеклования 218
Твердость 219
Ударные свойства 220
Механические свойства 220
Оптические свойства 222
Проницаемость 223
Упругость 223
Тепловые свойства 223
9.5.Применение и методы изготовления 225
Методы изготовления 225
Применение полимеров 226
Глава десятая. Kерамики 229
10.1.Материалы 229
Kерамики 229
Технические керамики 229
Стекла 230
Огнеупоры 230
10.2.Kоды 231
Системы кодирования связанных карбидов 231
10.3.Свойства 233
Плотность 233
Электрические свойства 233
Механические свойства алюминиевых керамик 233
Механические свойства связанных карбидов 233
Механические свойства стекол 234
Тепловые свойства связанных карбидов 234
10.4.Применение керамических материалов 235
Применение алюминиевых керамик 235
Применение связанных карбидов 235
Применение стекол 236
Глава одиннадцатая. Kомпозиты 237
11.1.Материалы 237
Типы композитов 237
Волокнистые композиционные материалы 237
Армированные частицами материалы 238
Дисперсно-упрочненные композиционные
материалы 239
11.2.Механические свойства 240
Механические свойства волокнистых
композиционных материалов 240
Механические свойства древесины 242
Глава двенадцатая. ЭлектриЧеские свойства 243
12.1.Электрическая проводимость 243
Проводники 243
Полупроводники 244
Диэлектрики 246
12.2.Свойства 247
Электропроводность 247
Ширина запрещенной зоны полупроводников 249
Свойства диэлектриков 250
Глава тринадцатая. Магнитные свойства 251
13.1.Терминология 251
13.2.Магнитные свойства магнитных материалов 253
Глава четырнадцатая. МеханиЧеские свойства 255
14.1.Статическая прочность 255
14.2.Жесткость 258
14.3.Сопротивление усталости 260
14.4.Ударная вязкость 260
14.5.Ползучесть и температурное сопротивление 261
14.6.Kритерий отбора материала 263
Глава пятнадцатая. Сопротивление коррозии
и износу 264
15.1.Сопротивление коррозии 264
15.2.Kоррозия разнородных металлов 267
15.3.Подбор материалов по сопротивлению износу 269
Глава шестнадцатая. Тепловые свойства 271
16.1.Термины 271
16.2.Тепловые свойства 272
Глава семнадцатая. Выбор материалов 274
17.1.Требования к выбору материала 274
Свойства материалов 274
Параметры переработки 275
Ассортимент 275
Стоимость материала 275
17.2.Kритерий отбора материала 275
Идентификация критических свойств 276
Оценка достоинства 277
Стоимость материала на единицу свойства 277
17.3.Относительная стоимость материалов 277
17.4.Стоимость энергии 279
Глава восемнадцатая. Алфавитный указатель
материалов 280
18.1.Элементы 280
18.2.Kонструкционные металлы 283
18.3.Технические полимеры 286
18.4.Технические керамики 289
Глава девятнадцатая.Выбор процессов
изготовлениЯ 291
19.1.Процессы и выбор материала 291
19.2.Kонечный вид поверхности 292
19.3.Характеристики процессов формования металла 293
Литье металлов 293
Виды формования материалов 296
Порошковые процессы 297
Механическая обработка металлов 298
Процессы соединения материалов 300
19.4.Характеристики процессов формования полимеров 301
19.5.Расходы на процессы 304
Приложение: Единицы размерностей 306
Предметный указатель 310