13. Класифікація конструкційних матеріалів.

Констр мат — це мат, з яких вигот деталі конструкцій (машин та споруд), що зазнають силових впливів (навантаж). Визначальними характеристик конструкц мат є їх механ властив, що і вирізняє їх від ін техніч мат (оптичних, ізоляційних, змащувальних, лакофарбових, абразивних тощо). До осн критеріїв оцінки якості конструкційних матер належ параметри опору до зовн навантаж: міцність, ударна в'язкість, витривалість, довговічність тощо.

Металеві конструкційні матеріали. Метал констр мат поділ за систем сплавів на чорні метали (сталі та чавуни) та сплави кольор металів (алюмінієві, магнієві, титанові, мідні, нікелеві, молібденові, вольфрамові тощо).

Сталі станов осн обсяг конструкц мат, що знайшли застосув у техніці. Вони відрізн широким діапазоном міцності — від 200 до 3000 МН/м², пластичність сталей досягає 80%, ударна в'язкість — до 3 МДж/м².

Чавуни широко використ у машинобуд для виготов колінчастих валів, зубчастих коліс, циліндрів двигунів внутр згорання, деталей, що працюють при темп до 1200°С в окиснювальних середов та ін. Міцність чавунів станов від 110 МН/м² до 1350 МН/м². Нікелеві та кобальтові сплави зберіг міцність до темп 1000-1100°С. Застосов в авіаційних і ракетних двигунах, парових турбінах, апаратах, що працюють в агресивних середовищах тощо.

Міцність алюмінієвих сплавів станов: деформівних до 750 МН/м², ливарних до 550 МН/м². Вони значно перевершують сталі. Служать для виготов корпусів літаків, вертольотів, ракет, суден.

Магнієві сплави відрізн малою густиною, мають міцність до 400 МН/м² і вище; застосов переважно у вигляді литва в констр літальних апаратів, в автомобілебуд, в текстильній і поліграфічній промислов.

Титанові сплави успішно конкурують в ряді галузей техніки зі сталями і алюмінієвими сплавами, перевершуючи їх за питомими міцністю та механічною жорсткістю, корозійною стійкістю. Сплави мають міцність до 1600 МН/м² і більше. Застосов для вигот компресорів авіаційних двигунів, апаратів хім та нафтоперероб промисловості.

Неметалеві конструкційні матеріали. До неметал конструкц матер віднос пластики, кераміка, металокераміка, скло, гума, деревина тощо. Неметал конструкц мат поділ за ізомерним складом, технологічним викон (пресовані, тканні, намотані, формовані тощо), за типами наповнювачів (армувальних елементів) і за характером їх розташ та орієнтації.

Пластики на основі термореактивних смол і фторопластів, армовані (зміцнені) скляними, кварцовими, азбестовими волокнами, тканинами чи стрічками, застос в авіації, ракетобуд, в енергетичному та транспортному машинобуд. Термопластичні полімерні матеріали — полістирол, поліметилметакрилат, поліаміди, фторопласти, а також реактопласти використовують в деталях електро- і радіообладнання, вузлах тертя, що працюють у різних середовищах.

Мінеральне (силікатне, кварцове) скло — система, що складається з оксидів різних елементів, у першу чергу оксиду кремнію SiO₂, що використовується для засклення будівель чи транспортних засобів.

З кераміки виготовляють деталі, що працюють за високих температур. Основою цих матеріалів є порошки тугоплавких сполук типу карбідів, боридів, нітридів та оксидів. Наприклад: TiC, SiC, Cr₇C₃, CrB, Ni₃B, TiB₂, BN, TiN, Al₂O₃, SiO₂, ZrO₂ тощо.

У металокерамічних матеріалах (металокераміці) основою є кераміка, у яку додається певна кількість металу, що є зв'язкою і забезпечує такі властивості, як пластичність і в'язкість.

Гуми на основі каучуків з додаванням сірки та інших елементів, зміцнені кордовими тканинами, використовуються для виробництва автомобільних та авіаційних шин а також рухомих і нерухомих защільнювачів.