Fe, Al, Mg, Ti… ИГРАТЬСЯ ПОДАНО!
фото из архива редакции
Презент ВСЕВЫШНИХ
Все таки всевышние не оставляют человека своим вниманием и подсовывают ему разные нужные вещи. В случае если б было По другому, разве заполнили бы они три четверти таблицы Менделеева необыкновенными элементами — металлами?
Чем отличаются металлы от неметаллов? Они пластичны (под действием нагрузки деформируются без разрушения) и одновременно с этим обладают наибольшей прочностью на разрыв, превосходно выполняют электричество и тепло. Соответствующий металлический сияние гласит о том, что они превосходно отражают электрические волны (среди них и свет).
Этими качествами металлы должны собственному соответствующему строению: атомы выстраиваются в пространственную кристаллическую решетку, но однако не все электроны связаны с атомами — часть их подвижна, образуя некий заполняющий решетку электрический газ: он и несёт ответственность за электро- и теплопроводимость.
Недочеты, но, сущность продолжение плюсов — и основной грех металлов в том, что они с радостью вступают в хим реакции. Кусочек угля, камня или керамики пролежит тыщи лет без конфигурации, а металл за это время съест ржа! Потому, за малым исключением (так именуемые великодушные), отечественные храбрецы и не встречаются в природе в чистом виде: их приходится извлекать из руды, возводя громадные сооружения и растрачивая большие средства.
Ну и готовую подробность необходимо всячески защищать от действия природной среды.
Имеется у металлов очередное необыкновенное свойство: они с радостью образуют сплавы как с другими металлами, так и с неметаллами. Наряду с этим сплав — необязательно хим соединение: почаще это пороки кристаллической решетки, в то время, когда часть атомов 1-го металла замещена атомами другого, либо две решетки встраиваются приятель в приятеля! Поразительное в том, что некорректные сплавы по своим особенностям… намного лучше незапятнанных металлов: манипулируя добавками, возможно приобретать материалы с данными особенностями.
Мы сплошь и рядом имеем дело конкретно со сплавами, а не с незапятнанными металлами (каковые применяются лишь в ядерной индустрии). По технологии внедрения сплавы условно делятся на две огромные группы: литейные, из которых делают эксплуатация и Ремонт литьем, и деформируемые, из которых эксплуатация и Ремонт приобретают посредством механической обработки (штамповка, резка и т. п.).
В большинстве случаев, 1-ые в жидком состоянии потрясающе заполняют форму, но не так высокопрочны в застывшем виде. 2-ые же отличаются хорошей пластичностью в твёрдом состоянии и наибольшей прочностью, но их литейные чёрта низки.
Практически говоря, а что такое крепкость? Ее оценивают по разным (пара 10-ов!) чертям, но серьёзный — предел прочности при растяжении . Соберите воздуха — это напряжение (в кГ/мм2 или Н/м2), соответственное большей нагрузке, предыдущей разрушению эталона, отнесенной к исходной площади его поперечного сечения до тесты.
Несложнее говоря: берут намерено изготовленную подробность (ее размеры и форма обсуждены эталонами) и на испытательной машине растягивают ее, плавненько повышая нагрузку, до разрыва. Упрочнение в момент перед разрушением, дроблённое на площадь поперечного сечения, и продемонстрирует предел прочности.
Самые всераспространенные в земной коре металлы — железо, алюминий, магний, титан. Эти же материалы, конечно, более употребимы в технике, в том числе и в конструкции байка.
ЖЕЛЕЗО
Данный металл не зря именуют хлебом индустрии. Более 90% всех используемых в технике материалов — это сплавы железа. И серьёзной добавкой есть не металл, а… углерод! В случае если содержание углерода в сплаве от 2 до 5%, такой материал именуется чугун. Он — самый дешевенький из конструкционных материалов.
Литейный чугун потрясающе заполняет форму, но хрупок (предел прочности — от 12 до 38 кГ/мм2). с покон веков его употребляют в двигателестроении. Когда-то из чугуна отливали поршни, картерные эксплуатация и Ремонт, блоки и цилиндры цилиндров.
На последней позиции он до этого времени — победитель (тем паче, что добавками графита удается понизить коэффициент трения), но в мотоциклостроении уже практически не употребляется: тяжел! Так как плотность его сплавов и железа — 7,87 г/смз. Потому уже с 20-х годов употребляются дюралевые цилиндры с железными гильзами, а сейчас и гильзы уступили место разным видам покрытий (хром, никасиль или более сложные металлокерамические композиции).
Ковкий чугун пластичнее и прочнее (предел прочности — от 30 до 60 кГ/мм2), его употребляют, например, для производства дисков тормозов. Особенные марки чугуна употребляются кроме этого для коленвалов, поршневых колец и т. п.
Но все таки сплав № 1 — это сталь, материал, в каком содержится до 2% углерода. Он характеризуется высочайшей прочностью и ковкостью: предел прочности от 30 до 115 кГ/мм2 для углеродистой стали и до 165 кГ/см2 для легированной стали.
В последней, не считая углерода, используется огромное количество так именуемых легирующих (от латинского ligo — связываю, соединяю) добавок: никель дает высшую крепкость и пластичность, марганец наращивает стойкость и твёрдость к ударным нагрузкам, ванадий увеличивает крепкость, сопротивление истиранию и удару, хром увеличивает твердость и сокращает ржавление… и т.д.. Но у легированных сталей собственные недочеты: непростая разработка и высочайшая цена сварки (так как рядовая электродуговая сварка выбивает легирующие элементы, снижая крепкость шва).
К какому бы элементу байка мы не обратились, везде отыщем сталь: внутренности мотора и коробки, крепления и всяческие оси, элементы подвесок, рамы, крепежный элемент, в итоге… Хром-молибденовая сталь, крепкая и покладистая, употребляется для рам Подвескаивных байков. А вершина эволюции — известный хромансиль, хромокремнемарганцовая сталь с рекордными показателями прочности на разрыв.
АЛЮМИНИЙ
В случае если знакомство человека с железом продолжается пара тыщ лет, то его роман с алюминием не насчитывает и 2-ух сотен! Наряду с этим сперва разработка его получения была такой дорогой, что распространеннейший в земной коре элемент числился… ювелирным материалом.
Без шуток за его сплавы и алюминий инженеры взялись лишь с развитием авиации. Так как данный материал втрое легче стали: плотность его сплавов, зависимо от состава, от 2,6 до 2,85 г/смз. Действительно, и механические характеристики не велики: предел прочности для литейных сплавов — от 15 до 35 кГ/мм2, для деформируемых — от 20 до 50 кГ/мм2 (лишь для самых дорогих и сложных сплавов — до 65 кГ/мм2). Казалось бы, выигрыша никакого: втрое легче и втрое не сильный — то ж на то ж и приходится!
Но спасение предлагают законы сопромата: на твердость эксплуатация и Ремонт влияет не только только крепкость материала, да и ее геометрические размеры. Вторыми словами дюралевая подробность для того чтобы же веса, что и металлическая, еще тверже ее на кручение и извив (а при равных показателях жесткости она, соответственно, легче).
Данный фокус и обусловил победное шествие дюралевых сплавов в мотоциклостроении. Фактически оно началось по окончании Первой Мировой, в то время, когда в мирную судьбу хлынули авиационные разработки. Сперва алюминий использовали для производства картерных подробностей, поршней, чуток позднее — для головок цилиндров и самих цилиндров.
Но уже к концу 20-х годов относятся 1-ые пробы делать из рамы и дюралевых сплавов, не смотря на то, что в широкую практику они вошли лишь в 80-е годы ХХ века. В общем, дюралевые эксплуатация и Ремонт для современных байков возможно перечислять нескончаемо: маятники задней трубы и подвески фронтальной, колеса, траверсы и крепления руля, и т. д., и т. п.
Кстати, стоит развеять пользующееся популярностью заблуждение о типо громадных противокоррозионных особенностях дюралевых сплавов. По сути алюминий — так деятельный металл, что мгновенно вступает в реакцию с кислородом воздуха. В итоге выходит окисная пленка, которая именно и защищает металл.
Но у разных сплавов — разная коррозионная стойкость. В случае если литейные защищены достаточно превосходно, то пленка на деформируемых время от времени не сильный (ее характеристики зависят от легирующих добавок). Так, сделанный сперва ХХ века для авиации 1-ый прочный дюралевый сплав — дюралюминий — для защиты от коррозии приходится… покрывать (плакировать) незапятнанным алюминием!
МАГНИЙ
Одно из броских мемуаров времен моей конструкторской деятельности: пришел из цеха друг-картингист и кинул увесистую с виду болванку: Лови! Кретин, — лишь и успел я вякнуть, пробуя увернуться от летящей чушки. Но в то время, когда ее изловил, не поверил для себя: как словно бы держал в руках кусочек пенопласта. Так произошло мое 1-ое очное знакомство с магнием — одним из самых легких металлов.
Его плотность — 1,74 г/смз — в 4,5 раза меньше, чем у железа, и в полтора раза меньше, чем у дюралевых сплавов.
Крепкость также ниже: предел прочности от 9 до 27 кГ/мм2 для литейных сплавов и от 18 до 32 кГ/мм2 для деформируемых. И это бы не неудача (законы сопромата на стороне легковесов!), но весьма уж большое количество у магния побочных болячек. Во-1-х, он дорог. К примеру, компания MV Agusta собственные элитные Подвескабайки делает сначала в Serie Oro, с элементами рамы, маятником задней подвески и колесами из магниевого сплава.
Итак вот, MV Agusta F4-750 Serie Oro весила 180 кг — на 10 кг легче обычной F4S, у которой эти эксплуатация и Ремонт — из дюралевого сплава. А стоила Serie Oro вдвое дороже, чем F4S!
Это еще не все. Магний так легковозгораем, что его приходится защищать и при литье, и при сварке, а также при механической обработке. Он кроме этого нестоек к коррозии, и эксплуатация и Ремонт приходится беречь вдвойне: оксидировать, а позже наносить лакокрасочное покрытие.
И все равно в морской воде и иных соляных жижах (среди них и на тех, что появляются на зимних дорогах) магниевые сплавы погибают на раз.
И все таки… ну весьма легкий материал. Потому начали применять его уже в 20-е годы (тогда магниевые сплавы носили поэтическое заглавие электрон). В качестве конструкционных материалов (для рам, иных деталей и колёс шасси байков) применяют иногда, почаще для гоночной техники.
А на серийной — с радостью делают крышки картеров, клапанных устройств и остальные не весьма важные эксплуатация и Ремонт.
ТИТАН
Все таки всевышние обожают похохотать! Судите сами: фактически безукоризненный материал, крепкий, легкий, жаростойкий, потрясающе сопротивляется коррозии. И в земной коре его полным-полно: 4-ый по распространенности металл, по окончании алюминия, магния и железа. Но попытайся его из данной коры извлечь!
Кошмарно непростая разработка получения и определяет наибольшую цена и малую распространенность титана.
В первоначальный раз металлический титан удалось взять лишь в 1910 году! Кстати, конкретно за гиганские упрочнения по его извлечению материал и взял собственный заглавие. Во второй половине 40-ых годов XX века в мире было произведено лишь две тонны титановых сплавов.
Но сверхзвуковой авиации и галлактической технике металл пришелся ко двору, и его добыча начала развиваться лавинообразно. Вот уже и байкам перепало…
Итак, что все-таки за чудесные чертей? Во-1-х, титан существенно легче стали: 4,51 г/смз. Однако крепкость его сплавов — как у наилучших легированных сталей: от 75 до 180 кГ/см2.
Окисная пленка отличается наибольшей прочностью и определяет красивую коррозионную стойкость. Некие марки сплавов имеют высшую жаростойкость. Титановые сплавы превосходно обрабатываются, свариваются (в нейтральной среде), обладают хорошими литейными качествами.
В общем, эталон. В случае если б не цена…
Так что до тех пор пока использование титана на байках скромное. На гоночных автомобилях из его сплавов делают элементы ходовой части, но почаще все-же их применяют для подробностей движков: шатуны, клапаны, клапанные пружины. В общем, в том месте, где требуется сочетание лёгкости и высочайшей прочности. Довольно часто из титаного сплава делают и крепежный элемент.
Вот главные конструкционные металлы, применяемые в байках. За рамками обзора остались медь, благодаря собственной рекордной электропроводности трудящаяся в совокупности электрического оборудования, и свинец, занятый скрытой хим работой в аккуме… Конечно, хоть какой почетный металловед сочтет своим долгом на публике отхлестать меня за профанацию этот высочайшей науки и справедливо укажет на массу наинтереснейших и нужнейших фактов, пропущенных мною. В оправдание могу лишь сослаться на Козьму Пруткова: Запрещено объять неохватное.
Случайные статьи:
DAD fångats! Bendy och bläck Machine # 3 Haunts Our House FGTEEV Kapitel 2 Boss 👹
Статьи по теме:
-
В лас-вегасе играют автомобилисты
ВЛАС-ВЕГАСЕ Играются Автолюбители ВЫСТАВКИ, САЛОНЫ В ЛАС-ВЕГАСЕ Играются Автолюбители Но случается это лишь раз в году, в то время, когда в конце озари…
-
Законодатели флориды играют в верю не верю
Сногсшибательной недальновидностью временами страдают политики — это в особенности заметно на примере участников законодательного собрания американского…
-
До Колымы — не рукою подать Позади 23 денька пути, выше 11,5 тыс. км русских дорог, куда вошли почти 900 км по недостроенной автостраде «Колыма». Это –…
