Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Калин Физическое материаловедение Том 5 2008

.pdf
Скачиваний:
1049
Добавлен:
16.08.2013
Размер:
8.51 Mб
Скачать

Материалы могут работать как амортизаторы, прокладки, мембраны, легко закрепляемые по периферии. Градиентные полимерные материалы могут найти применение в радиопромышленности, приборостроении, заменив существующие опоры различной аппаратуры. Преимущество их перед используемыми в настоящее время резиноподобными материалами заключается в том, что они могут легко прикрепляться к корпусу аппаратов за счет прочной пластмассовой части, а резиноподобная часть материала служит амортизатором и опорой.

Контрольные вопросы

1.Какие материалы с особыми ядерно-физическими свойствами используются в реакторах деления?

2.Какими свойствами должны обладать материалы органов управления реактора и какие существуют основные материалы регулирующих стержней реакторов?

3.Что такое выгорающие поглотители и в чем их назначение?

4.Какие материалы используются в качестве замедлителей в реакторах на тепловых нейтронах? Каковы их преимущества и недостатки?

5.Какие материалы применяются в качестве отражателей и защиты от вредного влияния излучения в реакторах?

6.Как классифицируют вещества по магнитным свойствам?

7.Что такое магнитная анизотропия, магнитострикция, магнит-ный гистерезис? Какие потери бывают при перемагничивании, от чего они зависят?

8.Какими свойствами обладают магнитомягкие, магнитотвердые материалы и магнитные материалы специального назначения?

9.Какие материалы относятся к магнитомягким и магнитотвердым?

10.Какие характеристики используют при описании проводни-ковых материалов? Как классифицируют проводниковые материалы и какие материалы к ним относятся?

11.Чем характризуютя материалы с высокими значениями твердости?

12.Какие стали относятся к инструментальным и какие требования к ним предъявляются?

13.Какие сплавы относятся к твердым и сверхтвердым?

14.Какие знаете характеристики упругости твердого тела? Что такое релаксационная стойкость и релаксация напряжения?

15.Как классифицируют пружинные стали?

651

16.Что называется характеристикой упругого элемента и чем определяется качество упругого элемента?

17.Что относят к неупругим эффектам?

18.Какие пружинные материалы используются в приборостроении?

19.Что такое пластичность и сверхпластичность? Какие виды сверхпластичности бывают?

20.Что характеризирует коэффициент скоростной чувствительности материала к деформационному упрочнению и как влияет температура на изменение скоростной чувствительности?

21.Какие существуют основные теории сверхпластической деформа-

ции?

22.Назовите характерные особенности мартенситного превращения в сталях. Какие структурные типы мартенсита существуют?

23.Что такое фазовый предел текучести? Чем отличаются диаграммы деформирования материалов, претерпевающих фазовые превращения, от обычной диаграммы пластичных материалов?

24.Какое свойство материала лежит в основе эффекта памяти формы?

25.Чем характеризуется однократно-обратимый эффект памяти формы? В каких условиях проявляется эффект реверсивной памяти формы? В чем заключается отличительная особенность многократно-обратимой памяти формы?

25.Какие существуют области применения материалов с эффектом памяти формы?

26.Как зависит от содержания никеля в железе температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР)? Чем отличаются температурные зависимости ТКЛР чистых металлов и инварных сплавов?

27.Чем вызваны аномальные свойства инварных сплавов? Какие теории существуют на этот счет?

28.Что такое магнитострикция инварных сплавов? Чем она вызвана?

29.Как классифицируют сплавы с заданными ТКЛР и где применяются такие сплавы?

30.В чем заключается природа аномального поведения модуля нормальной упругости при нагреве элинварных сплавов?

31.Что такое механострикция? Как зависит термоупругий коэффициент от содержания никеля и хрома в железе?

32.В каких областях техники применяют сплавы с постоянным значением модуля упругости?

33.Что представляют из себя функциональные градиентные материалы? Какова их структура и свойства?

652

Список использованной литературы

1.Андреева А.В. Основы физикохимии и технологии композитов. –

М.: ИПРЖР, 2001. – 192 с.

2.Андриевский Р.А. Порошковое материаловедение. – М.: Металлур-

гия, 1991. – 205 с.

3.Бескоровайный Н.М., Калин Б.А., Платонов П.А., Чернов И.И. Конструкционные материалы ядерных реакторов. – М.: Энергоатоиздат, 1995.

704 с.

4.Бородулин В.Н. Магнитные, проводниковые, полупроводниковые материалы. – М.: Изд-во МЭИ, 1994. – 63 с.

5.Гвоздев А.Е. Производство заготовок быстрорежущего инструмента

вусловиях сверхпластичности. – М.: Машиностроение, 1992. – 176 с.

6.Гольдштейн М.И., Грачев С.В., Векслер Ю.Г. Специальные стали. – М.: Металлургия, 1985. – 408 с.

7.Гуляев А.П. Металловедение. – М.: Металлургия, 1986. – 544 с.

8.Захаров А.И. Физика прецизионных сплавов с особыми тепловыми свойствами. – М.: Металлургия, 1986. – 238 с.

9.Казаджан Л.Б. Магнитные свойства электротехнических сталей и сплавов. – М.: Наука и технология, 2000. – 224 с.

10.Кантин В.Г., Антошин Ю.Т., Чмеренко А.Н. Получение инструмента из порошковых быстрорежущих сталей. – Минск:

БелНИИТИ, 1990. – 40 с.

11.Материаловедение/ Б.Н. Арзамасов, И.И. Сидорин, Г.Ф. Косолапов и др. – М.: Машиностроение, 1986. – 384 с.

12.Николаев Г.А., Фридляндер И.Н., Арбузов Ю.П. Свариваемые алюминиевые сплавы. М.: Металлургия, 1990. – 296 с.

13.Новиков И.И. Теория термической обработки материалов. – М.: Металлургия, 1986. – 480 с.

14.Потапов М.А. Электротехнические материалы: полупроводниковые и магнитные материалы. – М.: Изд-во МАДИ, 1993. – 92 c.

15.Рахштадт А.Г. Пружинные стали и сплавы. – М.: Металлургия, 1971. – 495 с.

16.Свирина Е.П., Шляхина Л.П. Электрические и магнитные свойства твердого тела. – М.: Изд-во МГУ, 1997. – 120 с.

17.Скифский С.В. Композиционные материалы с неметаллической матрицей: исходные вещества, свойства, технологии/ Учеб. пособие. –

Тюмень, 1999. – 108 с.

653

18.Строковский Л.Х., Гиммерфарб А.И., Современное состояние производства порошковых быстрорежущих сталей/ Обзор. – М: Черметинформация, 1991. – 36 c.

19.Судьин Ю.А. Свойства и особенности применения сверхтвердых материалов и металлокерамики для обработки резанием. – М.: Изд-во НПО ВНИИП, 1991. – 67 c.

20.Тихонов А.С. Эффект сверхпластичности металлов и сплавов. –

М.: Наука, 1978. – 142 с.

21.Тихонов Л.В., Кононенко В.А., Пропокенко Г.И., Рафаловский В.А. Структура и свойства металлов и сплавов: Механические свойства металлов и сплавов. – Киев: Наукова думка, 1986. – 568 с.

22.Физическое материаловедение. / Под общей ред. Б.А. Калина. Т. 1. Физика твердого тела. / Г.Н. Елманов, А.Г. Залужный, В.И. Скрытный и

др. – М.: МИФИ, 2007. 636 с.

23.Физическое материаловедение. / Под общей ред. Б.А. Калина. Т.

1.Основы материаловедения. / В.В. Нечаев, Е.А. Сминов, А.А. Полян-

ский, В.И. Стаценко. – М.: МИФИ, 2007. 608 с.

24.Чернов И.И., Калашников А.Н., Калин Б.А., Бинюкова С.Ю. Материалы с особыми физическими свойствами. – М.: Изд-во МИФИ, 2005.

224 с.

25.Шматко О.А., Усов Ю.В. Структура и свойства металлов и сплавов: Электрические и магнитные свойства металлов и сплавов. – Киев: Наукова думка, 1987. – 584 с.

26.Шульга Ю.Н., Фавстов Ю.К. Свойства пружинных сплавов с металлическими покрытиями. – М.: Машиностроение, 1990. – 48 с.

27.Functional Gradient Materials in MRS Bulletin, Jan., 1995. V. 20.

No1.

654

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

Адсорбция 59, 217 Азотирование220–222 Активность наведенная531 Альбедо 555 Алюминотермия131

Аморфизация: 403–404, 406–411,

413

критическая скорость охлаждения

406–408

влияние на способность каморфи- зации411–416

атомного объема 413

различия в валентностях 412

различия в электроотрицательностях 412–413

размерного соотношенияато-

мов 411–412

сжимаемостиатомов 413

химической связи 413–416 Аморфное состояние: 408–416 критерии способности сплава к аморфизации408–409

кинетические критерии 408

структурные критерии 408

термодинамические критерии

408

– химическое взаимодействие

408–409

Аморфные осадки404 Аморфные припои: 474–476 на медной основе474 никелевые474

системыалюминий–кремний 474 титановые474–475 циркониевые 475 Аморфные сплавы: 37, 400, 442,

447–448, 465, 468, 471

655

классификация 416–418 кристаллизация 436–442 механизмы деформации452–453

гомогенная 452–453

дислокационная453

локализованное вязкое течение

453

– неоднородная 453 механизмы кристаллизации 439–

440

полиморфный439

последовательный439

эвтектический439 модели структуры

дислокационнаямодель 431

квазижидкость 429

кластернаямодель 431–432

определеннаялокальная координация (ОЛК) 430–431

паракристалл 428

случайная плотная упаковка твердых сфер (СПУТС) 429–430

получение

бездиффузионным затвердеванием 418–424

локальным испарением 403

одновалковым спининговани-

ем 402

расплющиванием каплиметалла 403

распылением жидкого металла

401

сплэт-закалкой401–402

экстрагированием расплава

402

применение468–477

припои 472

высокопрочные470–471

коррозионно-стойкие471

магнитно-мягкие 471 свойства

вязкость 448–449

магнитные 453–460

пластичные 446–448

прочностные 444–446

радиационная стойкость 466–

468

упругие 442–444

усталостные451–452

химические463–466

электрические460–462 структура 424–432

степень аморфности 435–436 стабилизация 440–442 структурнаярелаксация 434–436

высокотемпературная434

кооперативная 434

локальная434

низкотемпературная434 термическая стабильность 433–

434

Аморфный осадок404 Антиферромагнетизм 636

Бертоллиды 81 Ближний порядок: 403

геометрический(физический) 426 искажений426 топологический426 химический (композиционный)

425–426

Бомба химическая 130

Борал 539, 556

Бронзы бериллиевые 37, 575, 595

Вакуумнаяметаллургия136 Вектор намагниченности457, 563

Вибралой 645 Виды деформирования КЭ 51

Внутренняязапасеннаяэнергия

331

Внутрикристаллитнаяликвация316 Водородная коррозия 60 Водородное восстановление 129–

Возврат: 331, 336

механизмы 337–338 Воздействие: силовое 28 физических полей18

химически активной среды 18 Воздействиена расплав: 401–403 локальное испарение 403 расплющивание каплиметалла (сплава) 403 распыление 401

спинингование одновалковое 402 сплэт-закалка 401 экстрагирование 402 Волноваяфункция 33, 637 Волокнистые структуры: 368–371 эвтектики370

Волочение 224, 226, 235, 237, 239,

244–246

Восстановлениехимических соединений:

водородное 129–130 люминотермия131–132 натрием 131 Вредные примеси 90, 92, 102, 155,

160, 163, 165, 177, 182, 197

Вторичная радиация20 Выбор состава материала: 70 «метод проб и ошибок» 70 метод«синтеза сплавов» 71

исходные данные71

основнаязадача 71

основнаяметодология71 теоретическаяразработка 70

656

Газовыделение37, 61 Газосодержание 63 Гетерогенноезарождение 321, 323,

328, 424

Гомогенизация318 Гомогенноезарождение 321–324,

328, 424, 437, 502

Границы: межзеренные 350 межфазные350

Дальтониды 81 Движение включений:

вполе градиента вакансий385

вполе градиента концентраций

387–388

в поле градиента температуры

382–383

вполе напряжений385–387

вэлектрическом поле383–385 диффузионныемеханизмы

второй 380

первый 378–380

третий 380–382 Двойникование609, 611 Деление ядерного топлива 20 Дефекты: 22, 333–336 вакансия22 дислокации334 межузельныйатом 22

плоские дефекты 334, 337 точечные333–334, 337 Дефекты упаковки 60, 333–334, 352 Деформационное упрочнение Деформацияаморфных сплавов:

452–453

гомогенная452–453 дислокационная 453 локализованное вязкое течение

453

неоднородная453

Деформируемость сплавов 99

Дислокации 27–28, 45, 55, 111, 313, 329–330, 333–340, 582, 589–590,

602–603, 611

Диссоциация82, 120, 133, 211, 216,

249, 300

Дистиллят127 Дистилляция119–121

Диффузионно-вязкое течение поликристаллов 386 Доменный:

газ 162 ферросплав 162 флюс156 шлак162

Доступность материала 63 Дробеструйная обработка 223

Жидкотекучесть 63, 95–97, 194 Жидкофазное: перемешивание 298–299, 395 спекание570, 648 легирование299 восстановление 502

Закалка: 569, 605

изотермическая213 прерывистая 212 ступенчатая 212 Закон:

Видемана–Франца–Лоренца 571 Гука 587 Запас вязкости 56

Запасенная энергия 553 Зарождение частиц новой фазы: 321 гомогенное 321–323 гетерогенное 323 Захват тепловых нейтронов 20, 40,

530

657

Зернограничная диффузия 342, 361,

363

Зона Брилюэна 80

Зонная плавка 112, 129, 132, 137,

147

Изменение изотопного состава 21 Изменение элементного и фазового состава приповерхностного слоя: жидкофазным перемешиванием

395

ионной имплантацией395 ионным перемешиванием 395 механическим легированием 395 термохимической обработкой 395 электролитическим насыщением

395

Износостойкость 574, 579–580, 583,

585, 605

Изотоп 44 Импульсные электрические токи

(ИЭТ) 28

Ионная имплантация299–303, 396,

403, 411

Ионное перемешивание 298–300,

396, 403

Ионно-плазменные технологии

292–295, 299, 303, 392, 395–397

Ионные пучки 395–396

Кавитационный износ 29 Карта деформации55 Квазихимический подход 83

Кластер 113, 272, 294, 324, 374, 425,

452, 470, 474, 479, 481, 482, 485,

491, 496, 650

Коалесценция: 355, 357 по Оствальду 355 Ковка: 226 свободная 226

Когерентныевыделения366

Кокили201 Кокс 156 Колонна 123:

ректификационная120, 125–127,

129–130, 132, 188

экстракционная 123–124

Консолидация504, 513, 518, 522,

525

Конструктивная прочность 50 Конструктивный элемент18 Контактнаяразность потенциалов

572

Концентрированные потоки энер-

гии 292, 397

Коэлинвары 647 Коэрцитивная сила 45, 205, 455,

457, 459, 568, 570

Коэффициент: вытяжки 244

замедления скоростной чувствительности598 линейного расширения42

распределениялегирующего элемента в твердой фазе 88 распределениялегирующей добавки98 теплопроводности 42

Кривая ползучести аморфных металлических сплавов (АМС) 450 Критерииаморфизации:

бездиффузионное затвердевание

419–424

кинетические408 размерное соотношение атомов

411–412

сжимаемость атомов 413 структурные 408 термодинамические 408 химическоевзаимодействие 408

658

Критериибездиффузионного затвердевания: морфологический 420–422 термодинамический 419–420 тепловой422 кинетический422–424

Критерийэффективности термической обработки94 Критическаятемпература 56–57,

624

Критические технологии16, 17

Легирование: 77, 330 вредные примеси 91 комплексное 102, 104

коэффициент распределения98,

101

микролегирование 77, 330 триварианта получения кристаллической структуры 79 Легирующие элементы: вспомогательные92 выбор101–104 основные 92

Легирующий комплекс71–72, 101–

106

Легкая пассивация464–465 Ликвация 63, 194 Литейная оснастка 191 Литейные свойства 63, 194 Литейные формы191 Литниковая система 193

Магнетизм 557 Магнитная: анизотропия 561

восприимчивость 45–46, 558–559,

642

индукция 24, 558, 565

– насыщения 455–457, 471

постоянная558 проницаемость 558, 560, 567 упорядоченность 559 Магнитное поле: 24, 558, 643 давление 25 магнитопластическийэффект 28 напряженность 24 плотность энергии 25 пондеромоторные силы 29 пондеромоторный эффект 26 сильное 28 Магнитные домены 559 Магнитный:

гистерезис561

момент558–559, 637–638

Магнитопластическийэффект

(МПЭ) 28

Магнитострикция561, 637, 639, 642 Магнитоупорядоченность 559 Мартенсит:

деформации615 напряжения615 охлаждения615 термоупругий 619

Мартенситное превращение: 606–

607, 612–615, 617, 625

обратимое 611 Материалы: градиентные647 замедлителей 547–548 заменители31 защиты 555

от -излучения 556

от -частиц555

от нейтронов 555

от тяжелых ионов 555 контактные 573, 578 малопластичные240 низкопластичные 245 новые 31

659

оптические 38 органов управления530, 542 основные 31 отражателей 554

быстрых нейтронов 555

тепловых нейтронов 555

пластичные 56–57, 115, 267, 272,

598, 608, 610

поглощающие535–536, 538

выгорающие 536, 544

невыгорающие536 проводниковые573

классификация573 пружинные 589

свысокимизначениями твердо-

сти 578

свысокими упругими свойства-

ми586

снизким сечением захвата тепловых нейтронов 530

алюминий531

бериллий534

магний533

цирконий 532 сверхпластичные 603–604 функциональные 530

Материалы конструкционные: 17,

22, 35, 36–40, 44–45, 51, 58–62, 65,

73, 115, 290, 390

назначение 31, 35, 40 оболочки твэла 19–20, 35, 40, 58,

74

первой стенки 19, 46, 475–476 свысокими упругими свойствами

37

смалой плотностью ивысокой удельной прочностью37

сповышенной ивысокой прочно-

стью 36 с повышенными технологически-

ми свойствами 36

стали и сплавы длявысоких температур 36 триботехнического назначения 36 устойчивые к воздействию температуры и внешней рабочей среды 37 Материалы магнитные: классификация 562

магнитомягкие456, 563

альсиферы 566, 569

аморфныемагнитные пленки

568

гексагональныеферриты 568

железо технически чистое

563

магнитодиэлектрики 568

магнитомягкие ферриты567

ортоферриты 568

пермаллои568

электротехнические стали 564 магнитотвердые569

магнитотвердые ферриты 570

металлокерамическиемагниты

569

– сплавына основеFe–Ni–Al 569

сплавына основеРЗМ570 сильномагнитные558

ферримагнетики558

ферромагнетики 33, 558–559 слабомагнитные 558

диамагнетики 33, 558

парамагнетики33, 559 специального назначения 568

Материалы функциональные: градиентные647, 649 инструментальныематериалы37 назначение 35, 37 с«интеллектом» 39

свойства 45–46, 524, 526, 530

660