Материаловедение в машиностроении

современном уровне развития техники очень сложно и дорого. Поэтому такие материалы (монокристаллические «усы») получают в ограниченном количестве и используют при создании композиционных материалов. Современные технологии повышения конструкционной прочности металлических сплавов, в первую очередь сталей, производимых в массовом количестве, связаны с следующими механизмами упрочнения: - твердо растворного упрочнения за счет создания твердых растворов повышенной прочности при растворении в них определенных легирующих элементов (рисунок 8.1). Этот механизм обусловлен повышением сил межатомного взаимодействия и искажением кристаллической решетки при легировании твердого раствора. Причем степень искажения решетки в случае образования твердого раствора внедрения (углерод, азот, бор, водород) выше, чем твердого раствора замещения (хром, никель, марганец, кремний и др. легирующие элементы). Рис. 8.1 - Схема образования твердых растворов замещения и внедрения Вклад данного механизма в общее упрочнение определяется следующим уравнением: ∆  тв.р ~ αCG ε 2 (8.1) где α – коэффициент, характеризующий природу твердого раствора; C – концентрация легирующего элемента в твердом растворе; G – модуль сдвига металла-матрицы; ε– коэффициент, учитывающий соотношение атомных радиусов: ε= R л.э /R м. где - R м - радиус основного металла – матрицы; R л.э. - радиус легирующего элемента. 172