Теплості́йкість — здатність матеріалу зберігати експлуатаційні властивості (твердість, механічну жорсткість тощо) при підвищених температурах, а також, здатність матеріалу зберігати структурний і фазовий стан в діапазоні робочих температур.
Втрата твердості, жорсткості та інших механічних властивостей викликається плавленням кристалічних структур, або переходом аморфних тіл у високоеластичний стан. Теплостійкість характеризує верхню межу діапазону температур, при якій матеріал може сприймати механічні навантаження без незворотних змін форми та розмірів.
Найчастіше поняття теплостійкості використовується стосовно металевих матеріалів, що працюють в умовах підвищених температур а також, полімерів.
Теплостійкість металевих матеріалів
Стосовно металів (сплавів) теплостійкість являє собою умовний еквівалент жароміцності і жаротривкості при температурі до 600 °С. В разі короткочасного механічного навантажування при підвищеній температурі або постійного навантажування при періодичній дії високих температур критерієм теплостійкості є (короткочасна статична міцність) і пружні властивості матеріалу. Якщо навантажений матеріал перебуває в умовах підвищених температур тривалий час, характеристикою теплостійкості служить опір повзучості.
Для конструкційних сталей і сплавів показником теплостійкості зазвичай служить так звана деформаційна теплостійкість — температура, при якій починає розвиватися неприпустимо велика деформація зразка, під певним навантаженням і нагріванням до певної температури.
Також, у теплостійких матеріалів при тривалому або короткочасному навантажуванні в діапазоні робочих температур не повинна спостерігатись теплова крихкість. Втрата теплостійкості металевих матеріалів обумовлюється незворотними структурними змінами у сплавах при нагріванні (розпадання твердого розчину, коагуляція часток фаз-зміцнювачів тощо).
Теплостійкість полімерних матеріалів
Вимірюється методом Мартенса і методом Віка. У методі Мартенса зразок згинається, і при цьому підвищується температура. Фіксується температура, при якій зразок згинається на заданий кут.
У методі Віка при підвищенні температури на зразок чиниться тиск твердим наконечником (індентором). Фіксується температура, при якій досягається задана глибина вдавлювання наконечника.
Теплостійкість по Віку завжди вища. Характерні значення теплостійкості по Мартенсу і Віка відповідно: для 70 і 95, поліметилметакрилату 70 і 110, полікарбонату 120 і 150, 50 і 170, полігексаметиленадипінаміду 60 і 230, поліімідів бл. 250 (по Віка). У зв'язку з розвитком аерокосмічної галузі та електротехніки особливий інтерес викликають полімери з теплостійкістю понад 200 °C, вироби з яких можуть тривалий час працювати при підвищених температурах.
Для еластомерів (гум) під теплостійкістю мають на увазі їх здатність зберігати потрібні високоеластичні властивості і міцність при підвищенні температури. За міру теплостійкості у цьому випадку зазвичай приймають коефіцієнт теплостійкості — відношення значень певного показника механічних властивостей при підвищеній і нормальній температурах.
У разі нетривалого нагрівання полімери можуть зберігати твердість при температурах на кілька десятків градусів вище, ніж при тривалій дії тепла.
Див. також
Джерела
- ГОСТ 20072-74 Сталь теплоустойчивая. Технические условия. (рос.)
- ГОСТ 21341-75 Пластмассы и эбонит. Метод определения теплостойкости по Мартенсу. (рос.)
- ГОСТ 15088-83 Пластмассы. Метод определения температуры размягчения термопластов по Вика. (рос.)
- Хільчевський В. В. Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів: Навчальний посібник. — К.: Либідь, 2002. — 328 с. — .
- Годовский Ю. К. Теплофизика полимеров / Годовский Ю. К. — М.: Химия, 1983. — 254 с. (рос.)
- Золотаревский В. С. Механические свойства металлов / Золотаревский В. С. — М.: Металлургия, 1983. — 184 с. (рос.)
- Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов. В 3-х т. / под ред. А. Т. Туманова. // Т. 2. Методы исследования механических свойств металлов. — М.: Машиностроение, 1974. — 320 с. (рос.)
Посилання
- Теплостійкі матеріали; Теплостійкість // Термінологічний словник-довідник з будівництва та архітектури / Р. А. Шмиг, В. М. Боярчук, І. М. Добрянський, В. М. Барабаш ; за заг. ред. Р. А. Шмига. — Львів, 2010. — С. 189; 190. — .
Це незавершена стаття з технології. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Teplosti jkist zdatnist materialu zberigati ekspluatacijni vlastivosti tverdist mehanichnu zhorstkist tosho pri pidvishenih temperaturah a takozh zdatnist materialu zberigati strukturnij i fazovij stan v diapazoni robochih temperatur Vtrata tverdosti zhorstkosti ta inshih mehanichnih vlastivostej viklikayetsya plavlennyam kristalichnih struktur abo perehodom amorfnih til u visokoelastichnij stan Teplostijkist harakterizuye verhnyu mezhu diapazonu temperatur pri yakij material mozhe sprijmati mehanichni navantazhennya bez nezvorotnih zmin formi ta rozmiriv Najchastishe ponyattya teplostijkosti vikoristovuyetsya stosovno metalevih materialiv sho pracyuyut v umovah pidvishenih temperatur a takozh polimeriv Teplostijkist metalevih materialivStosovno metaliv splaviv teplostijkist yavlyaye soboyu umovnij ekvivalent zharomicnosti i zharotrivkosti pri temperaturi do 600 S V razi korotkochasnogo mehanichnogo navantazhuvannya pri pidvishenij temperaturi abo postijnogo navantazhuvannya pri periodichnij diyi visokih temperatur kriteriyem teplostijkosti ye korotkochasna statichna micnist i pruzhni vlastivosti materialu Yaksho navantazhenij material perebuvaye v umovah pidvishenih temperatur trivalij chas harakteristikoyu teplostijkosti sluzhit opir povzuchosti Dlya konstrukcijnih stalej i splaviv pokaznikom teplostijkosti zazvichaj sluzhit tak zvana deformacijna teplostijkist temperatura pri yakij pochinaye rozvivatisya nepripustimo velika deformaciya zrazka pid pevnim navantazhennyam i nagrivannyam do pevnoyi temperaturi Takozh u teplostijkih materialiv pri trivalomu abo korotkochasnomu navantazhuvanni v diapazoni robochih temperatur ne povinna sposterigatis teplova krihkist Vtrata teplostijkosti metalevih materialiv obumovlyuyetsya nezvorotnimi strukturnimi zminami u splavah pri nagrivanni rozpadannya tverdogo rozchinu koagulyaciya chastok faz zmicnyuvachiv tosho Teplostijkist polimernih materialivVimiryuyetsya metodom Martensa i metodom Vika U metodi Martensa zrazok zginayetsya i pri comu pidvishuyetsya temperatura Fiksuyetsya temperatura pri yakij zrazok zginayetsya na zadanij kut U metodi Vika pri pidvishenni temperaturi na zrazok chinitsya tisk tverdim nakonechnikom indentorom Fiksuyetsya temperatura pri yakij dosyagayetsya zadana glibina vdavlyuvannya nakonechnika Teplostijkist po Viku zavzhdi visha Harakterni znachennya teplostijkosti po Martensu i Vika vidpovidno dlya 70 i 95 polimetilmetakrilatu 70 i 110 polikarbonatu 120 i 150 50 i 170 poligeksametilenadipinamidu 60 i 230 poliimidiv bl 250 po Vika U zv yazku z rozvitkom aerokosmichnoyi galuzi ta elektrotehniki osoblivij interes viklikayut polimeri z teplostijkistyu ponad 200 C virobi z yakih mozhut trivalij chas pracyuvati pri pidvishenih temperaturah Dlya elastomeriv gum pid teplostijkistyu mayut na uvazi yih zdatnist zberigati potribni visokoelastichni vlastivosti i micnist pri pidvishenni temperaturi Za miru teplostijkosti u comu vipadku zazvichaj prijmayut koeficiyent teplostijkosti vidnoshennya znachen pevnogo pokaznika mehanichnih vlastivostej pri pidvishenij i normalnij temperaturah U razi netrivalogo nagrivannya polimeri mozhut zberigati tverdist pri temperaturah na kilka desyatkiv gradusiv vishe nizh pri trivalij diyi tepla Div takozhZharomicnist Zharotrivkist ChervonostijkistDzherelaGOST 20072 74 Stal teploustojchivaya Tehnicheskie usloviya ros GOST 21341 75 Plastmassy i ebonit Metod opredeleniya teplostojkosti po Martensu ros GOST 15088 83 Plastmassy Metod opredeleniya temperatury razmyagcheniya termoplastov po Vika ros Hilchevskij V V Materialoznavstvo i tehnologiya konstrukcijnih materialiv Navchalnij posibnik K Libid 2002 328 s ISBN 966 06 0247 2 Godovskij Yu K Teplofizika polimerov Godovskij Yu K M Himiya 1983 254 s ros Zolotarevskij V S Mehanicheskie svojstva metallov Zolotarevskij V S M Metallurgiya 1983 184 s ros Metody ispytaniya kontrolya i issledovaniya mashinostroitelnyh materialov V 3 h t pod red A T Tumanova T 2 Metody issledovaniya mehanicheskih svojstv metallov M Mashinostroenie 1974 320 s ros PosilannyaTeplostijki materiali Teplostijkist Terminologichnij slovnik dovidnik z budivnictva ta arhitekturi R A Shmig V M Boyarchuk I M Dobryanskij V M Barabash za zag red R A Shmiga Lviv 2010 S 189 190 ISBN 978 966 7407 83 4 Ce nezavershena stattya z tehnologiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi