Сравнительная оценка по массе конструкционных материалов.

В табл. 4.5.1 приведены значения основных конструкционных материалов и удельные характеристики, подсчитанные по верхним значениям и .

На рис. 4.5.2, а дана обобщенная диаграмма и в функции (черные точки — максимальные величины светлые ). Для сравнения даны, значения для сверхпрочной композиции из графитных усов в алюминиевой матрице с = 5000 МПа (вдоль волокон), = 3,6 кг/м³ и L_p = 190 км (выходит за пределы диаграммы. Показатели динамической прочности в функции приведены на рис. 4.5.2, б.

Следует подчеркнуть, что выбор материала зависит не только от его прочностно-массовых характеристик, но и назначения и условий работы детали. При выборе материала учитывают присущие ему жесткость, твердость, вязкость, пластичность, технологические характеристики (обрабатываемость, штампуемость, свариваемость), износостойкость, коррозионностойкость, жаростойкость и жаропрочность (для деталей, работающих при повышенных температурах).Важную роль играет стоимость материала, отсутствие в нем дорогих и дефицитных компонентов.

Наибольшей универсальностью при высоких прочностно-массовых показателях обладают стали, свойства которых можно менять в широких пределах легированием, термической, химико-термической и термомеханической обработкой. Это делает стали наиболее распространенным материалом для изготовления нагруженных деталей.

Теми же свойствами гибкости и высокими прочностно-массовыми показателями обладают титановые сплавы, хотя по технологическим характеристикам (обрабатываемость) они уступают сталям.

Рисунок 4.5.2

Удельные показатели прочности: 1-стали ; 2 - сплавы Ti; 3- сплавы Al;

4 - сплавы Mg; 5 – чугуны; 6 – стекловолокнистые анизотропные материалы; 7 – композитный материал.

Таблица 4.5.1 Показатели прочности и жёсткости различных материалов