Совершенствование структур и физико-механических свойств пружинных сплавов на основе критериев предельного состояния
В промышленности на сегодняшний день оценка качества упругих элементов проводится по твердости. С одной стороны этот способ контроля качества является технологичным и простым в управлении, но с другой стороны, с помощью этого способа невозможно точно судить о качестве детали. Во-первых, твердость является показателем прочности материала, а для упругого элемента необходимо знать его характеристики… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. НОМЕНКЛАТУРА ИЗДЕЛИЙ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ, УСЛОВИЯ РАБОТЫ И ТРЕБОВАНИЯ К РАБОТОСПОСОБНОСТИ МАТЕРИАЛОВ
- 1. 1. Характеристика изделий, виды отказов, поломок и разрушений
- 1. 2. Общая характеристика бериллиевых бронз
- 1. 2. 1. Влияние легирующих элементов на физико-механические свойства бронзы
- 1. 2. 2. Коррозионные свойства бронзы
- 1. 2. 3. Фазовые превращения, происходящие при термической и пластической обработке
- 1. 2. 3. 1. Закалка
- 1. 2. 3. 2. Старение
- 1. 3. Технология изготовления пружин из бронзы Бр. Б2 и анализ недостатков производства
- 1. 4. Определение предельной удельной энергии деформации
- 1. 5. Характеристика пружинных сталей 26 1.5.1 Влияние легирующих элементов на механические свойства пружинных сталей
- 2. 1. Выбор объектов исследования
- 2. 2. Режимы термической и пластической обработок, оборудование и методы исследования бериллиевой бронзы
- 2. 3. Образцы для создания различного напряжённо-деформированного состояния, виды механических испытаний, контролируемые и рассчитываемые параметры
- 2. 4. Выбор и построение гомологической шкалы и оценка структурно-энергетического состояния исследуемых сплавов
- 2. 5. Построение зависимостей диаграмм предельного состояния сплавов от показателя напряжёно-деформированного состояния
- 2. 6. Определение критериев зарождения трещин, распространения трещин и критерия хрупкости
- 2. 7. Определение плотности
- 2. 8. Измерение микротвёрдости
- 2. 9. Проведение акустических испытаний для определения модуля продольной упругости, модуля упругости при сдвиге и коэффициента Пуассона
- 2. 9. 1. Аппаратно — программные средства
- 2. 9. 2. Методика измерений 54 2.9.3. Методика проведений расчетов
- 2. 10. Проведение макро- и фрактографического исследований 63 2.11 Проведение микроструктурного анализа
2.13 Методика проведения рентгеноструктурного анализа 65 2.13.1. Рентгеновский дифрактометр ДРОН-2 65 2.13.2 Фазовый анализ 72 2.13.3. Определение величины микронапряжений и размеров областей когерентного рассеяния методом аппроксимации
2.14 Метрологическая экспертиза 81 2.15. Оценка точности эксперимента
Выводы по главе
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ПРУЖИННЫХ СПЛАВОВ
3.1. Закономерности изменения предельной удельной энергии деформации для бериллиевой бронзы и пружинных сталей
3.1.1. Закономерности предельного состояния бронзы
3.1.2. Закономерности предельного состояния пружинных сталей
3.2. Закономерности изменения других предельных характеристик от показателя напряжённо-деформированного состояния
3.3. Комплексы зарождения и распространения трещин, хрупкости
3.4. Определение плотности
3.5. Акустические испытания
3.6. Результаты измерений твердости
3.7. Рентгеноструктурный анализ
3.8. Микроструктурный анализ 13 О
3.9. Результаты макроструктурного анализа
3.10. Результаты фрактографического анализа изломов
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Поведение бронзы Бр. Б
4.1.1. Влияние деформации на структуру и критерии разрушения
4.1.2. Влияние температуры и продолжительности старения на физико-механические свойства и критерии разрушения
4.1.3 Влияние концентрации напряжений на механические свойства и критерии разрушения
4.2. Поведение пружинных сталей
Список литературы
- Рахштадт. А.Г. Пружинные стали и сплавы./ А. Г. Рахштадт.- 3-е изд., пере-раб. и доп. М.: Металлургия, 1982.- 400 с.
- Пастухова Ж.П. Пружинные сплавы цветных металлов/ Ж. П. Пастухова А.Г. Рахштадт- 2-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1983.- 356 с.
- Хачатурян А.Г. Теория фазовых превращений и структура твердых растворов/ А. Г. Хачатурян.- М.: Наука, 1974.- 384 с.
- Лариков Л.Н., Ячеистый распад пересыщенных твердых растворов/ Л. Н. Лариков, О. А Шматко.- Киев: Наукова думка, 1976.- 223 с.
- Горелик С.С. Рекристаллизация металлов и сплавов/ С. С. Горелик.- М.: Металлургия, 1977.-431 е., ил.
- Entwistle A.R., Wynn J.K. J. Inst. Metals, 1960, v.89, №l, p. 24−28
- Новиков И.И. Теория термической обработки металлов/ И. И. Новиков.- М.: Металлургия, 1986.-480 с.
- Тяпкин Ю.Д.- Итоги науки и техники / Ю. Д. Тяпкин, А. В. Гаврилова.-ВИНИТИ. М.: ВИНИТИ, 1974, т.8, с. 64−124
- Плахтий В.Д.- Металлофизика/ В. Д. Плахтий, Ю. Д. Тяпкин, А.В. Гаврило-ва.- 1981, т. 3, № 3, с. 119−121.
- Ю.Келли А. Дисперсионное твердение/ А. Келли, Р. Никлсон. пер. с англ. М.: Металлургия, 1966.- 300 с.
- И. ОСТ 4 Г0 838.200 «Пружины. Методика расчёта и указания по проектированию».
- Андреева Л.Е. Упругие элементы приборов/ Л. Е. Андреева. 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 1981.- 392 е., ил.
- ГОСТ 15 831 Проволока из бериллиевой бронзы. Технические условия
- Справочник конструктора машиностроителя/ изд. 8-е, перераб. и доп. под ред. Жестковой И.Н.// М.: Машиностроение 2001 462 с.
- Муравьёв В.В. Скорость звука и структура сталей и сплавов/ В. В. Муравьёв, Л. Б. Зуев, К. Л. Комаров. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1996- 184 с.
- Неразрушающий контроль.-Справочник под ред. В. В. Клюева. М.: Машиностроение .2001,90 с.
- Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов/ Ю. М. Лахтин. Изд. 2-е, перераб. и доп., М.: Металлургия, 1979.-416 с.
- Р4. 054. 035 89 «Рекомендации. Элементы пружинные из сплавов чёрных и цветных металлов. Термическая обработка»
- Скуднов В.А. Предельные пластические деформации металлов/ В. А. Скудное М.: Металлургия, 1989.- 176 с.
- Лебедев А.А. К оценке трещиностойкости пластичных материалов/ А. А. Лебедев, Н. Г. Чаусов // Проблемы прочности. -1982. № 2 с. 11−13.
- Лебедев А.А. Феноменологические основы оценки трещиностойкости материалов по параметрам спадающих участков диаграмм деформаций /А.А. Лебедев, Н. Г. Чаусов // Проблемы прочности. -1983. № 2 с. 6−10.
- Лебедев А.А. Физические и феноменологические аспекты повреждаемости металлов при пластическом деформировании / А. А. Лебедев, Н. Г. Чаусов // Обработка металлов давлением. Межвузовский сборник научных трудов. УПИ. Свердловск. 1985 с. 6−9
- Скуднов В.А., Закономерности сопротивления разрушению металлов/ В.А. Скуднов// Изв. вузов. Черная металлургия. 1994 № 8. с. 25 28
- Синергетика и фракталы в материаловедении / B.C. Иванова, А. С. Баланкин, И. Ж. Бунин, А. А. Оксагоев.- М.: Наука, 1994. 383 с.
- Скуднов В.А. О взаимосвязи предельной удельной энергии деформации с критериями трещиностойкости линейной и нелинейной механики разрушения / В. А. Скуднов, А. Н. Северюхин // Изв. вузов. Черная металлургия. 1993. № 11−12. С. 42−45.
- Иванова B.C. Концепция предельной удельной энергии деформации с позиций синергетики/ B.C. Иванова, JI. Жильмо // Известия АН СССР. Металлы. 1989.-№ 5.-с. 170−179
- Скуднов В.А. Деформация и разрушение материалов с позиций синергетики. / В. А. Скуднов // Физические технологии в машиноведении: Сб. научных трудов/ НГТУ. Н. Новгород, 1998, с.97−99.
- Иванова B.C. Синергетика. Прочность и разрушение металлических материалов / Иванова B.C. М.: Наука, 1992. — 160с.
- Скуднов В.А. Анализ конструкционных материалов с позиций комплексов разрушения синергетики/ В. А. Скуднов, Э.Ю. Чалков// Физические технологии в машиноведении: Сб. научных трудов/ НГТУ- Н. Новгород, 2000, вып.2, с. 101−110.
- Жильмо Л. Характеристика свойств конструкционных сталей работой предельной деформации / Л. Жильмо // Современные проблемы металлургии / Сборник. 1981. вып. 37. — с. 573−582.
- Рунов В.В. Состояние и основные направления совершенствования рессор-но-пружинных сталей / В.В. Рунов- М.: изд. НИИавтопрома, 1979. 54 с. ил.
- Семенов В.М.- в кн.: Новые материалы и технологические процессы в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении / В.М. Семенов, С. М Се-ребрин.- Вып 16. М.: ЦНИИТЭИтракторсельхозмаш, 1977, с. 25−34
- Прайст А. в кн. Вязкость разрушения высокопрочных материалов / А. Прайст, Н. Мей- пер. с англ. М.: Металлургия, 1973, с. 161−163
- Сегал В.М. Процессы пластического структурообразования металлов /В.М. Се-гал, В. И. Резников, В. И. Копылов и др. Минск: Наука и техника, 1994. — 232с.
- Лившиц Л.С.- в кн.: Легирование и хрупкость стали/ Л.С. Лившиц, Л.В. Сиднева, B.C. Щербаков.-Киев: изд. Института проблем литья АН УССР, 1971 с 92−99
- ГОСТ 18 175–78 Бронзы безоловянные, обработываемые давлением.
- Коллинз Дж. Повреждение материалов в конструкциях. Анализ, предсказание, предотвращение/ Дж. Коллинз- пер. с англ. М.: Мир, 1984. 624 е., ил.
- Hahn G.T. and Rasenfield A.R.//ASTM STP 432, 1968.- Barsom J. M and Pelle-grina J.V.//Eng. Fract. Mech, 5, 1973
- Смирнов-Аляев Г. А. Сопротивление материалов пластическому деформированию/ Г. А. Смирнов-Аляев- М.: Машгиз 1961
- Скуднов В.А. Новые комплексы разрушения синергетики для оценки состояния сталей / В. А. Скуднов //Материаловедение и металлургия: Труды НГТУ / НГТУ г. Н. Новгород 2003. т. 38. с. 155 159
- Скуднов В.А. Влияние термической обработки на синергетические критерии разрушения сталей / В.А. Скуднов// Сб. трудов 5-ого собрания металловедов России/ Кубан. гос. технол. ун-т. г. Краснодар, 2001. с. 89−92
- Кивилис С.С. Плотномеры / С. С. Кивилис М.: Энергия 1980. — 280 с.
- Лившиц Б.Г. Физические свойства металлов и сплавов/ Б. Г. Лившиц -М.: Металлургия, 1980. 320 с.
- Испытание материалов/с прав, под ред. X. Блюменауэра- М.: Металлургия 1979−448с.
- Углов А.Л. Новая автоматизированная система неразрушающего контроля прочности и надежности элементов машин и конструкций / А. Л. Углов, В. М. Попцов Машиностроитель 1993. № 11. с. 2−4
- Кузьменко В.А. Звуковые и ультразвуковые колебания при динамических испытаниях материалов/ В. А Кузьменко Киев: Изд-во АН УССР. 1963.- 152 с.
- Годеева Т.А., Жогина И. П. Анализ изломов при оценке надежности материалов / Т. А. Годеева, И. П. Жогина.- М.: Машиностроение. 1978. 200 с. 51 .Фрактография и атлас фрактограмм / под ред. M.JI. Бернштейна.- М.: Металлургия, 1982.-c.489
- Рыбин В.В. Большие пластические деформации и разрушение металлов / В. В. Рыбин -М.: Металлургия. 1986. 224 с.
- Приборы и методы физического металловедения/вып. 1.- М.: Мир, 1973. 427 с.
- Панченко Е.В. Лаборатория металлографии / Е. В. Панченко Ю.А. Скаков, Б. И. Кример и др.- М.: Металлургиздат. 1965 439 с.
- ГОСТ 21 073.1 «Металлы цветные. Определение величины зерна методом сравнения со шкалой микроструктур».
- Васильев Д.М. Аппаратура и методы рентгеновского анализа/ Д. М. Васильев, Н. И. Комяк, В. И. Кострова // Вып. 11/ СКБ РА. Л.: 1972, с. 3−12
- Миркин Л.И. Рентгеноструктурный контроль машиностроительных материалов / Л. И. Миркин -Справочник. -М.: Машиностроение, 1979, — 134 с. ил.
- Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов / Л.И. Миркин- М.: Физматгиз, 1961.- 863 с.
- Горелик С.С. Рентгенографический и электронно-оптический анализ / С. С. Горелик, Л. Н. Расторгуев, Ю. А. Скаков М.: Металлургия, 1971.-368 с.
- Методические указания к лабораторным работам «Рентгенография и электронная микроскопия» /ГПИ- Сост.: Мальцев М. В., Горький, 1990- 20 с.
- Комяк Н.И. Рентгеновские методы и аппаратура для определения напряжений / Н. И. Комяк, Ю. Г. Мясников Л.: Машиностроение, 1972, с. 3 12
- Журавлёв В.Н. Машиностроительные стали / В. Н. Журавлёв, О. И. Николаева //Справочник. 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1992. -480с.
- Сорокин В.Г. Марочник сталей и сплавов / В. Г. Сорокин, А. В. Волосникова, С. А. Вяткин и др.- М.: Машиностроение, 1989. 640 с.
- Tsubakino Н. Trans. Of Japan / Н. Tsubakino, R. Nozato, H. Hagiwara /Inst. Met., 1981, v.22 № 3, pl53−161.
- Бернштейн М.Л. Структура деформированных металлов / М. Л. Бернштейн -М.: Металлургия, 1977.- 431с., ил.
- Bonfield W., Edwards B.C. Met. Sci. J., 1975. v. 10 № 3, p.493−497
- Говядинов С.А. Способ выбора режимов термической обработки бериллиевой бронзы марки Бр.Б2 / С. А. Говядинов, Н. Н. Мухин -Заявка № 2 004 108 589 на выдачу патента РФ на изобретение с приоритетом от 13.04.2004.
- Говядинов С.А. Способ определения модулей упругости бериллиевой бронзы марки Бр.Б2 / С. А. Говядинов, Н. Н. Мухин Заявка № 2 004 128 018 на выдачу патента РФ на изобретение с приоритетом от 20.09.2004.
- Захарова В.Н. Термическая обработка металлов / В. Н. Захарова, Л. И. Котова -М.: Металлургия, 1972, с. 136−138.1. Главный 1! гглс И И РТоган1. Акт № 1внедрения результатов исследований диссертационной работы Говидинова С.А.
- В результате исследований установлена:
- Возможность изменения значений модулей упругости путем варьирования режимов термической и пластической обработки.
- Настоящий акт составлен о том, что в период с 2003 по 2004 гг. в ННИИРТ под руководством и при непосредственном участии С. А. Говядинова проведены исследования по разработке метода определения модулей упругости для проведения контрольных операций.
- В результате исследований установлена линейная зависимость модулей упругости от скорости поперечной ультразвуковой волны, проходящей через толщину детали, независимо от степени деформации и режимов термической обработки.
- ГовядиновС.А. иуС/gL/ Зам. начальникаОГТ Борисов А.Н.
- Мухин Н.Н. Начальник ОИС Рабинович И.В.г1. Форма X IJ-I4протокол i