Процессы изготовления тонкостенных деталей пластическим деформированием

Глава 1. Особенности заготовительно-штамповочных работ в самолетостроении 23 Длительная эксплуатация аппаратов не только при постоянных, но и при циклических повышенных температурах требует учета пластических свойств материала и ползучести. Критерием, связывающим прочность и массу и позволяющим, следо- вательно, сравнивать различные материалы между собой, является удель- ная прочность. Масса детали, имеющей площадь поперечного сечения ܨ , длину ݈ и выполненной из материала с плотностью ρ , будет ݉ = ܨ ݈ρ. Пло- щадь ܨ определяется действующей нагрузкой и допускаемым напряжением при рассматриваемом виде деформации. Так, при растяжении силой ܲ по- требная площадь сечения детали ܨ = ܲ/σ в , где σ в – предел прочности мате- риала при растяжении. Подставив ܨ в выражение для ݉, получим ݉ = ௉௟ ஢ в /஡ . Отношение σ в /ρ носит название удельной прочности при растяжении. Для каждого вида деформации есть свои выражения для удельной прочности. Чем выше значение удельной прочности, тем меньше масса детали. Критерием, связывающим жесткость и массу, является удельная жесткость – отношение модуля упругости к плотности /ܧ ρ . В табл. 1.1 приведены характеристики удельной прочности и удельной жесткости магниевых, алюминиевых, титановых сплавов и сталей, а также компози- ционных материалов. Таблица 1.1 Характеристики удельной прочности и удельной жесткости Материал ρ ,  г/см ଷ σ в , МПа σ в / ρ ܧ , МПа /ܧ ρ Магниевые сплавы: деформируемые 1,76…1,83 200…300 115...165 42…43 23,5…24,8 Алюминиевые сплавы: деформируемые 2,76…2,89 380…560 138…194 70…77 23,3…27,7 Титановые сплавы: деформируемые 4,43…4,68 600…1200 136…256 110…120 23,6…27,0 Легированные стали: качественные высококачественные жаропрочные 7,85 7,77…7,9 7,9…7,92 1000…1200 1600…1900 550…1000 128…153 202…243 70…126 200 190…210 185…200 25,5 24,3…27,0 23,4…25,2 Композиционные материалы: стеклопластики углепластики боропластики 1,85…2,12 1,28…1,5 2 1200…1700 1000…1200 1400…1800 755…800 780…800 700…900 45…70 160…180 200…270 28…35 107…123 100…135