Metalinės medžiagos – tai metaliniai elementai arba metalinių savybių turinčios medžiagos, kurios daugiausia sudarytos iš metalinių elementų. Įskaitant grynus metalus, lydinius, tarpmetalinius metalinių medžiagų junginius ir specialias metalines medžiagas ir kt. (Pastaba: metalų oksidai (pvz., aliuminio oksidas) nėra metalinės medžiagos.)
reikšmę
Žmonių civilizacijos raida ir socialinė pažanga glaudžiai susiję su metalinėmis medžiagomis. Bronzos ir geležies amžius, po akmens amžiaus, pasižymėjo metalo medžiagų naudojimu. Šiais laikais įvairios metalo medžiagos tapo svarbiu materialiniu pagrindu žmonių visuomenės raidai.
tipo
Metalinės medžiagos dažniausiai skirstomos į juoduosius metalus, spalvotuosius metalus ir specialias metalines medžiagas.
(1) Juodieji metalai, taip pat žinomi kaip plieno medžiagos, apima pramoninį gryną geležį, turintį daugiau nei 90 % geležies, ketų, kuriame yra 2 % -4 % anglies, anglinį plieną, kuriame yra mažiau nei 2 % anglies, ir konstrukcinį plieną bei nerūdijantį plieną. plieno įvairiems tikslams. , karščiui atsparus plienas, aukštai temperatūrai atsparus lydinys, nerūdijantis plienas, tikslusis lydinys ir kt. Apibendrinti juodieji metalai taip pat apima chromą, manganą ir jų lydinius.
(2) Spalvotieji metalai – tai visi metalai ir jų lydiniai, išskyrus geležį, chromą ir manganą, kurie paprastai skirstomi į lengvuosius metalus, sunkiuosius metalus, tauriuosius metalus, pusmetalius, retuosius metalus ir retųjų žemių metalus. Spalvotųjų metalų lydinių stiprumas ir kietumas paprastai yra didesni nei grynų metalų, jie turi didesnį atsparumą ir mažesnį atsparumo temperatūros koeficientą.
(3) Specialios metalo medžiagos, įskaitant konstrukcines metalo medžiagas ir funkcines metalo medžiagas, skirtus įvairiems tikslams. Tarp jų yra amorfinės metalinės medžiagos, gautos greitų kondensacijos procesų metu, taip pat kvazikristalinės, mikrokristalinės ir nanokristalinės metalinės medžiagos; taip pat yra lydinių su specialiomis funkcijomis, tokiomis kaip slaptumas, atsparumas vandeniliui, superlaidumas, formos atmintis, atsparumas dilimui ir vibracijos mažinimas bei slopinimas. ir metalo matricos kompozitai ir kt.
pasirodymas
Paprastai skirstoma į dvi kategorijas: proceso našumą ir naudojimo našumą. Vadinamasis proceso efektyvumas reiškia metalinių medžiagų veikimą nurodytomis šalto ir karšto apdorojimo sąlygomis mechaninių dalių gamybos proceso metu. Metalo medžiagų gamybos proceso kokybė lemia jų pritaikymą apdirbimui ir formavimui gamybos proceso metu. Dėl skirtingų apdorojimo sąlygų skiriasi ir reikalingos proceso savybės, pvz., liejimo savybės, suvirinamumas, kalimas, terminio apdorojimo našumas, pjovimo apdirbamumas ir kt.
Vadinamieji eksploataciniai rodikliai reiškia metalinių medžiagų eksploatacines savybes mechaninių dalių naudojimo sąlygomis, kurios apima mechanines savybes, fizines savybes, chemines savybes ir kt. Metalo medžiagų eksploatacinės savybės lemia jų naudojimo diapazoną ir tarnavimo laiką. Mašinų gamybos pramonėje bendrosios mechaninės dalys naudojamos esant normaliai temperatūrai, normaliam slėgiui ir labai korozinėms terpėms, o kiekviena mechaninė dalis naudojimo metu turės skirtingą apkrovą. Metalo medžiagų gebėjimas atsispirti pažeidimams veikiant apkrovai vadinamas mechaninėmis savybėmis (seniau tai dar buvo vadinama mechaninėmis savybėmis). Metalinių medžiagų mechaninės savybės yra pagrindinis dalių projektavimo ir medžiagų pasirinkimo pagrindas. Priklausomai nuo išorinės apkrovos pobūdžio (pavyzdžiui, įtempimas, gniuždymas, sukimas, smūgis, ciklinė apkrova ir kt.), metalinėms medžiagoms reikalingos mechaninės savybės taip pat skirsis. Dažniausiai naudojamos mechaninės savybės: stiprumas, plastiškumas, kietumas, atsparumas smūgiams, daugkartinis atsparumas smūgiams ir nuovargio riba.
Metalo medžiagos savybės
T.1
nuovargis
Daugelis mechaninių dalių ir inžinerinių komponentų patiria kintamą apkrovą. Veikiant kintamoms apkrovoms, nors įtempių lygis yra mažesnis už medžiagos išeigos ribą, staigus lūžis įvyks po ilgų pasikartojančių įtempių ciklų. Šis reiškinys vadinamas metalinių medžiagų nuovargiu. Metalinių medžiagų nuovargio lūžių charakteristikos yra šios:
(1) apkrovos įtempis kinta;
(2) Krovinys veikia ilgą laiką;
(3) lūžis įvyksta akimirksniu;
(4) Nesvarbu, ar tai plastikinė, ar trapi medžiaga, ji yra trapi nuovargio lūžių zonoje. Todėl lūžis dėl nuovargio yra labiausiai paplitusi ir pavojingiausia inžinerijos lūžių forma.
Metalinių medžiagų nuovargio reiškiniai pagal skirtingas sąlygas gali būti suskirstyti į šiuos tipus:
#1
didelis ciklo nuovargis
Tai reiškia nuovargį, kai įtempių ciklo skaičius yra didesnis nei 100, 000 esant mažam įtempimui (darbinis įtempis yra mažesnis už medžiagos takumo ribą arba net mažesnis už tamprumo ribą). Tai labiausiai paplitęs nuovargio pažeidimo tipas. Didelio ciklo nuovargis paprastai vadinamas nuovargiu.
#2
mažo ciklo nuovargis
Tai reiškia nuovargį esant dideliam įtempimui (darbinis įtempis yra artimas medžiagos takumo ribai) arba didelės deformacijos sąlygomis, o įtempių ciklų skaičius yra mažesnis nei 10, 000–100,000. Kadangi kintamoji plastikinė deformacija atlieka pagrindinį vaidmenį šioje nuovargio pažeidime, ji taip pat vadinama plastiko nuovargiu arba deformacijos nuovargiu.
#3
Terminis nuovargis
Tai reiškia nuovargio žalą, kurią sukelia pasikartojantis terminis įtempis, kurį sukelia temperatūros pokyčiai.
#4
korozinis nuovargis
Tai reiškia nuovargio žalą, kurią sukelia mašinos komponentai, kartu veikiant kintamoms apkrovoms ir korozinėms terpėms (pvz., rūgštims, šarmams, jūros vandeniui, reaktyviosioms dujoms ir kt.).
#5
kontaktinis nuovargis
Tai reiškia mašinos dalių kontaktinį paviršių. Pakartotinai veikiant sąlyčio įtempiams, atsiranda įdubimų ir lupimosi arba paviršiaus gniuždymas ir lupimasis, dėl kurio sugenda ir pažeidžiamos mašinos dalys.
T.2
Plastiškumas
Plastiškumas reiškia metalo medžiagos gebėjimą sukelti nuolatinę deformaciją (plastinę deformaciją), nesuardant, veikiant išorinėms apkrovos jėgoms. Ištempus metalinę medžiagą, pasikeis ir jos ilgis, ir skerspjūvio plotas. Todėl metalo plastiškumą galima išmatuoti dviem rodikliais: ilgio pailgėjimu (pailgėjimu) ir skerspjūvio susitraukimu (ploto susitraukimu).
Kuo didesnis metalinės medžiagos pailgėjimas ir ploto susitraukimas, tuo didesnis medžiagos plastiškumas, tai yra, medžiaga gali atlaikyti dideles plastines deformacijas nepažeisdama. Paprastai metalinės medžiagos, kurių pailgėjimas didesnis nei 5 %, vadinamos plastikinėmis medžiagomis (pvz., mažai anglies dioksido plienu ir kt.), o metalinės medžiagos, kurių pailgėjimas mažesnis nei 5 %, vadinamos trapiomis medžiagomis (pvz., pilkasis ketus ir kt.). . Gero plastiškumo medžiaga gali sukelti plastines deformacijas dideliame makroskopiniame diapazone, o tuo pačiu metu metalo medžiaga gali būti sustiprinta plastine deformacija, taip pagerinant medžiagos stiprumą ir užtikrinant saugų dalių naudojimą. Be to, gero plastiškumo medžiagos gali sklandžiai atlikti tam tikrus liejimo procesus, tokius kaip štampavimas, šaltas lenkimas, šaltasis tempimas, tiesinimas ir kt. Todėl renkantis metalines medžiagas mechaninėms dalims jos turi atitikti tam tikrus plastiškumo rodiklius.
T.3
Patvarumas
Pagrindinės statybinių metalų korozijos formos:
(1) Vienoda korozija. Dėl korozijos ant metalinio paviršiaus skerspjūvis tolygiai plonėja. Todėl metinis vidutinis storio nuostolių dydis dažnai naudojamas kaip korozijos rodiklis (korozijos greitis). Plienas atmosferoje paprastai korozuojasi tolygiai.
(2) Skilimo korozija. Metalas dėmėmis korozuojasi ir suformuoja gilias duobes. Taškinės korozijos atsiradimas yra susijęs su metalo pobūdžiu ir terpe, kurioje jis yra. Taškinė korozija yra linkusi atsirasti terpėse, kuriose yra chloro druskų. Didžiausias skylės gylis dažnai naudojamas kaip taškinės korozijos vertinimo indeksas. Vamzdynų koroziją dažniausiai sukelia taškinė korozija.
(3) Galvaninė korozija. Korozija, kurią sukelia skirtingi potencialai skirtingų metalų sąlyčio taškuose.
(4) Plyšių korozija. Vietinė korozija dažnai atsiranda ant metalinių paviršių tarpuose ar kitose paslėptose vietose dėl skirtingų dalių terpės sudėties ir koncentracijos skirtumų.
(5) Įtempimo korozija. Kartu veikiant korozinėms terpėms ir dideliam tempimo įtempimui, metalo paviršius korozuojasi ir plečiasi į vidų į mikro įtrūkimus, dėl kurių dažnai staiga lūžta. Šis gedimas gali atsirasti naudojant didelio stiprumo plieninius strypus (laidus) betone.
T.4
kietumas
Kietumas rodo medžiagos gebėjimą atsispirti kietiems daiktams, besispaudžiantiems į jos paviršių. Tai vienas iš svarbių metalinių medžiagų veikimo rodiklių. Paprastai kuo didesnis kietumas, tuo didesnis atsparumas dilimui. Dažniausiai naudojami kietumo rodikliai yra Brinelio kietumas, Rokvelo kietumas ir Vickerso kietumas.
Brinelio kietumas (HB): tam tikro dydžio (dažniausiai 10 mm skersmens) grūdintą plieninį rutulį su tam tikra apkrova (dažniausiai 3000 kg) įspauskite į medžiagos paviršių ir palaikykite tam tikrą laiką. Pašalinus apkrovą, apkrovos ir jos įdubimo ploto santykis, tai yra Brinelio kietumo vertė (HB), vienetas yra kilogramas jėga/mm2 (N/mm2).
Rockwell hardness (HR): When HB>450 arba mėginys per mažas, negalima naudoti Brinelio kietumo testo, o vietoj jo naudojamas Rokvelo kietumo matavimas. Jis naudoja deimantinį kūgį, kurio viršūnės kampas yra 120 laipsnių, arba 1,59 arba 3,18 mm skersmens plieninį rutulį, kuris įspaudžiamas į tiriamos medžiagos paviršių, veikiant tam tikrai apkrovai, o medžiagos kietumas apskaičiuojamas pagal įdubimo gylis. Atsižvelgiant į skirtingą bandomosios medžiagos kietumą, galima naudoti skirtingus įdubimus ir bendrą bandymo slėgį, kad būtų sudarytos kelios skirtingos Rokvelo kietumo skalės. Kiekviena skalė pažymėta raide po Rokvelo kietumo simbolio HR. Dažniausiai naudojamos Rokvelo kietumo skalės yra A, B ir C (HRA, HRB, HRC). Tarp jų C skalė yra plačiausiai naudojama.
HRA: Tai kietumas, gaunamas naudojant 60 kg apkrovos deimantinį kūginį įsibrovėlį, kuris naudojamas ypač kietoms medžiagoms (pvz., cementiniam karbidui ir kt.).
HRB: Tai kietumas, gaunamas naudojant 100 kg apkrovą ir 1,58 mm skersmens grūdintą plieninį rutulį. Jis naudojamas mažesnio kietumo medžiagoms (pvz., atkaitintam plienui, ketui ir kt.).
HRC: kietumas gaunamas naudojant 150 kg apkrovą ir deimantinį kūginį įsibrovėlį ir naudojamas labai didelio kietumo medžiagoms (tokioms kaip grūdintas plienas ir kt.).
„Vickers“ kietumas (HV): naudokite 120 kg sveriančią apkrovą ir deimantinį kvadratinį kūgį, kurio viršūnės kampas yra 136 laipsnių, įspauskite medžiagos paviršių. Medžiagoje esančių įdubimų duobių paviršiaus plotą padalinkite iš apkrovos vertės, kuri yra Vickerso kietumo vertė (HV). Kietumo testas yra paprasčiausias ir lengviausias mechaninių savybių bandymo metodas. Norint pakeisti tam tikrus mechaninių savybių bandymus kietumo bandymais, gamyboje reikalingas tikslesnis kietumo ir stiprumo perskaičiavimo ryšys. Praktika įrodė, kad yra apytikslis atitinkamas ryšys tarp įvairių metalo medžiagų kietumo verčių ir tarp kietumo verčių bei stiprumo verčių. Kadangi kietumo vertę lemia pradinis atsparumas plastinei deformacijai ir nuolatinis atsparumas plastinei deformacijai, kuo didesnis medžiagos stiprumas, tuo didesnis atsparumas plastinei deformacijai ir tuo didesnė kietumo vertė.
Metalo medžiagų savybės
Metalinių medžiagų eksploatacinės savybės lemia medžiagos panaudojimo sritį ir panaudojimo racionalumą. Metalo medžiagų savybės daugiausia skirstomos į keturis aspektus, būtent: mechanines savybes, chemines savybes, fizines savybes ir proceso savybes.
T.1
Mechaninės savybės
Įtempis: jėga, patiriama vienam skerspjūvio ploto vienetui objekto viduje, vadinama įtempimu. Išorinės jėgos sukeltas įtempis vadinamas darbiniu įtempimu, o įtempis, kuris subalansuojamas objekto viduje be išorinės jėgos, vadinamas vidiniu (pvz., audinių įtempis, terminis įtempis, liekamasis įtempis, likęs po apdorojimo).
Mechaninės savybės: Kai tam tikromis temperatūros sąlygomis metalą veikia išorinė jėga (apkrova), gebėjimas atsispirti deformacijai ir lūžimui vadinamas metalo medžiagos mechaninėmis savybėmis (taip pat vadinamomis mechaninėmis savybėmis). Yra daug apkrovų, kurias patiria metalinės medžiagos, kurios gali būti statinės arba dinaminės apkrovos, įskaitant tempimo įtempį, gniuždymo įtempį, lenkimo įtempį, šlyties įtempį, sukimo įtempį, taip pat trintį, vibraciją, smūgį ir kt. Pagrindiniai metalo medžiagų mechaninių savybių matavimo rodikliai yra šie.
1.1
stiprumo
Tai rodo didžiausią medžiagos gebėjimą atsispirti deformacijai ir pažeidimams, veikiant išorinėms jėgoms, ir gali būti suskirstyta į tempimo stiprio ribą (σb), stiprio lenkimo ribą (σbb), gniuždymo stiprio ribą (σbc) ir kt. Kadangi metalas medžiagos laikosi tam tikrų taisyklių nuo deformacijos iki sunaikinimo veikiant išorinei jėgai, matuojant paprastai naudojamas tempimo bandymas, tai yra, iš metalo medžiagų gaminami tam tikros specifikacijos pavyzdžiai ir ištempiami ant tempimo. bandymo mašina iki bandymo Kai mėginys sulūžta, išmatuoti stiprumo rodikliai daugiausia apima:
(1) Stiprumo riba: didžiausias įtempis, kurį medžiaga gali atsispirti lūžimui veikiant išorinei jėgai, paprastai reiškia tempimo stiprio ribą veikiant įtempimui, išreikštą σb, pvz., stiprumo riba, atitinkanti aukščiausią tašką b. tempimo bandymo kreivėje, dažniausiai naudojami vienetai. Jis yra megapaskalis (MPa), o konversijos santykis yra toks: 1MPa=1N/m2=(9,8)-1kgf/mm2 arba 1kgf/mm2=9,8 MPa.
(2) Takumo riba: kai išorinė jėga, kurią patiria metalinės medžiagos bandinys, viršija medžiagos tamprumo ribą, nors įtempis nebedidėja, mėginys vis tiek patiria akivaizdžią plastinę deformaciją. Šis reiškinys vadinamas atlaidumu, tai yra, medžiaga tam tikra atlaiko išorinę jėgą Pasiekus laipsnį jos deformacija nebėra proporcinga išorinei jėgai ir atsiranda akivaizdi plastinė deformacija. Įtempis, kuriam esant atsiranda takumas, vadinamas takumo riba, pavaizduota σs, o taškas S, atitinkantis tempimo bandymo kreivę, vadinamas takumo riba. Didelio plastiškumo medžiagoms bus akivaizdus takumo taškas tempimo kreivėje, o mažo plastiškumo medžiagoms nėra akivaizdžios takumo ribos, todėl sunku apskaičiuoti takumo ribą pagal išorinę jėgą takumo taške. Todėl tempimo bandymo metodu įtempis, kai bandinio matuoklio ilgis sukelia 0,2 % plastinę deformaciją, paprastai nurodomas kaip sąlyginė takumo riba, išreikšta σ0.2. Išeigos ribos indeksas gali būti naudojamas kaip pagrindas projektuojant, kai reikalaujama, kad dalys eksploatacijos metu nesukeltų didelių plastinių deformacijų. Tačiau manoma, kad kai kurioms svarbioms dalims taip pat reikia mažesnio išeigos ir stiprumo santykio (ty σs/σb), kad būtų pagerinta jų sauga ir patikimumas. Tačiau šiuo metu medžiagų panaudojimo lygis taip pat žemas.
(3) Tamprumo riba: medžiaga deformuosis veikiant išorinei jėgai, tačiau gebėjimas grįžti į pradinę formą pašalinus išorinę jėgą vadinamas elastingumu. Didžiausias įtempis, kuriam esant metalinė medžiaga gali išlaikyti elastinę deformaciją, yra tamprumo riba, atitinkanti tempimo bandymo kreivės tašką e ir vaizduojama σe megapaskaliais (MPa): σe=Pe/Fo, kur Pe yra elastingumo riba. Didžiausia išorinė jėga (arba apkrova esant maksimaliai tampriajai medžiagos deformacijai).
(4) Tamprumo modulis: tai medžiagos įtempio σ ir deformacijos δ (įtempį atitinkančios vienetinės deformacijos) santykis tamprumo ribiniame diapazone, išreikštas E, megapaskaliais (MPa): E{{1 }}σ/δ =tg . Formulėje yra kampas tarp oe linijos tempimo bandymo kreivėje ir horizontalios ašies ašies. Tamprumo modulis yra rodiklis, atspindintis metalo medžiagos standumą (metalinės medžiagos gebėjimas atsispirti tampriai deformacijai, veikiant įtempimui, vadinamas standumu).
1.2
Plastiškumas
Maksimalus metalo medžiagos gebėjimas sukelti nuolatinę deformaciją be sunaikinimo veikiant išorinei jėgai vadinamas plastiškumu. Paprastai jis matuojamas kaip bandinio matuoklio ilgio pailgėjimas δ (%) ir mėginio sekcijos susitraukimas ψ (%) pailgėjimas δ tempimo bandymo metu. {{0}}[(L1-L0)/L0]x100%, tai yra skirtumas ( padidėjimas) tarp matuoklio ilgio L1 po to, kai bandinys buvo sulaužytas ir bandinio lūžiai sujungiami atliekant tempimo bandymą, ir pradinio bandinio matuoklio ilgio L0, palyginti su L0. Atliekant tikrąjį bandymą, išmatuotas tos pačios medžiagos, bet skirtingų specifikacijų (skersmens, skerspjūvio formos, pvz., kvadrato, apvalaus, stačiakampio ir matuoklio ilgio) tempiamųjų bandinių pailgėjimas bus skirtingas, todėl paprastai reikalingi specialūs papildymai, pvz. Dažniausiai naudojamo apskrito skerspjūvio bandinio pailgėjimas, išmatuotas, kai pradinis matuoklio ilgis yra 5 kartus didesnis už bandinio skersmenį, išreiškiamas kaip δ5, o išmatuotas pailgėjimas kai pradinis matuoklio ilgis yra 10 karto didesnis nei bandinio skersmuo, išreiškiamas kaip δ10 . Pjūvio susitraukimas ψ=[(F0-F1)/F0]x100%, tai yra skirtumas tarp pradinio skerspjūvio ploto F0 po to, kai bandinys buvo sulaužytas atliekant tempimo bandymą, ir mažiausio skerspjūvio pjūvio plotas F1 ties siauruoju lūžio kakleliu (pjūvio sumažinimas) ir F0 santykis. Praktikoje dažniausiai naudojami apskrito skerspjūvio bandiniai paprastai gali būti apskaičiuojami matuojant skersmenį: ψ=[1-(D1/D0)2]x100%, kur: D0- pradinis bandinio skersmuo; D1-lūžis nulaužus bandinį Mažiausias skersmuo ties kakle. Kuo didesnės δ ir ψ reikšmės, tuo geresnis medžiagos plastiškumas.
1.3
kietumas
Metalinės medžiagos gebėjimas atsispirti pažeidimams veikiant smūgio apkrovai vadinamas kietumu. Paprastai naudojamas smūginis bandymas, ty kai tam tikro dydžio ir formos metalinis bandinys sulaužomas veikiant tam tikro tipo smūginio bandymo mašinai smūgio apkrovai, smūgio energija, sunaudota vienam lūžio paviršiaus skerspjūvio ploto vienetui naudojamas medžiagos kietumui apibūdinti: k=Ak/F. Vienetas J/cm2 arba Kg·m/c m2, 1Kg·m/cm2=9.8J/cm2. k vadinamas metalo medžiagos atsparumu smūgiams, Ak yra smūgio energija, o F yra pradinis lūžio skerspjūvio plotas.
1.4
Nuovargio našumas
Nuovargio stiprio riba Reiškinys, kai metalinės medžiagos lūžta be reikšmingos deformacijos veikiant ilgalaikiams pasikartojantiems įtempiams arba kintamiems įtempiams (įtempis paprastai yra mažesnis už takumo ribą σs), vadinamas nuovargio pažeidimu arba nuovargio įtrūkimu. Taip yra dėl to, kad daugelis Dėl šios priežasties lokali detalės paviršiaus dalis sukelia didesnį nei σs arba net didesnį nei σb įtempį (įtempių koncentraciją), sukeldama plastinę deformaciją arba mikroįtrūkimus šioje dalyje. Didėjant pasikartojančių kintamų įtempių skaičiui, įtrūkimai palaipsniui plečiasi ir gilėja (prie plyšio galo). Įtempių koncentracija) sumažina faktinį vietinės zonos skerspjūvio plotą, kuris patiria įtampą, kol vietinis įtempis yra didesnis nei σb ir įvyksta lūžis. Praktikoje mėginys paprastai yra veikiamas kartotinio arba kintamo įtempio (tempimo, gniuždymo, lenkimo arba sukimo įtempių ir kt.) per nurodytą ciklų skaičių (paprastai 106–107 kartus plienui ir 106–107 kartus – plienui). spalvotieji metalai). Paimkite 108 kartus) kaip didžiausią įtempį, kuris gali atlaikyti be lūžių, kaip nuovargio stiprumo ribą, išreikštą σ-1, MPa.
Be dažniausiai naudojamų aukščiau paminėtų mechaninių savybių rodiklių, kai kurioms medžiagoms, kurioms taikomi ypač griežti reikalavimai, pavyzdžiui, metalo medžiagoms, naudojamoms aviacijos, branduolinės pramonės, elektrinėse ir kt., reikalingi ir šie mechaninių savybių rodikliai.
Valkšnumo riba: Esant tam tikrai temperatūrai ir nuolatinei tempimo apkrovai, medžiagų plastinės deformacijos reiškinys lėtai laikui bėgant vadinamas valkšnumu. Paprastai naudojamas aukštos temperatūros tempimo valkšnumo bandymas, ty esant pastoviai temperatūrai ir pastoviai tempimo apkrovai, bandinio šliaužimo pailgėjimas (bendras pailgėjimas arba liekamasis pailgėjimas) per nurodytą laiką arba kai valkšnumo pailgėjimo greitis yra santykinai pastovus. etape didžiausias įtempis, kai valkšnumo greitis neviršija tam tikros nurodytos vertės, laikomas valkšnumo riba, išreikšta MPa, kur τ – bandymo trukmė, t – temperatūra, δ – pailgėjimas, o σ – įtempis; arba Išreikšta , V yra valkšnumo greitis.
Atsparumo tempimui aukštoje temperatūroje riba: didžiausias įtempis, kurį bandinys gali pasiekti nurodytą trukmę nenutrūkdamas, veikiant pastoviai temperatūrai ir nuolatinei tempimo apkrovai.
Metalo įpjovos jautrumo koeficientas: Kτ parodo įrėžto bandinio ir be įpjovos lygaus bandinio įtempių santykį, kai trukmė yra tokia pati (tempimo patvarumo aukštoje temperatūroje bandymas).
Šiluminė varža: medžiagos atsparumas mechaninei apkrovai esant aukštai temperatūrai.
T.2
cheminės savybės
Metalų savybė sukelti chemines reakcijas su kitomis medžiagomis vadinama cheminėmis metalų savybėmis. Praktikoje pagrindiniai aspektai yra metalų atsparumas korozijai ir atsparumas oksidacijai (taip pat vadinamas atsparumu oksidacijai, kuris konkrečiai reiškia metalų atsparumą arba stabilumą oksidacijai aukštoje temperatūroje), taip pat skirtingų metalų ir metalų ir metalų santykis. Tarp nemetalų susidarančių junginių įtaka mechaninėms savybėms ir kt. Iš metalų cheminių savybių, ypač atsparumo korozijai, jis turi didelę reikšmę metalų korozijos nuovargio žalai.
T.3
Fizinės savybės
Fizinės metalų savybės daugiausia apima:
(1) Tankis (savitasis sunkis): ρ=P/V, vienetas: g/kubinis centimetras arba tona/kubinis metras, kur P – svoris, o V – tūris. Praktikoje, be metalinių dalių svorio skaičiavimo pagal tankį, svarbu atsižvelgti į specifinį metalo stiprumą (stiprumo σb ir tankio ρ santykį), kad būtų lengviau pasirinkti medžiagą, taip pat į akustinę varžą akustiniai bandymai, susiję su neardomuoju bandymu (tankio ρ ir garso greičio C sandauga) ir radiacijos aptikimo metu skirtingo tankio medžiagos skiriasi spinduliuotės energijos sugerties galimybės ir kt.
(2) Lydymosi temperatūra: temperatūra, kurioje metalas pasikeičia iš kieto į skystą. Jis turi tiesioginį poveikį metalo medžiagų lydymui ir terminiam apdirbimui ir turi didelį ryšį su medžiagos savybėmis aukštoje temperatūroje.
(3) Šiluminis plėtimasis: keičiantis temperatūrai, keičiasi ir medžiagos tūris (plečiasi arba susitraukia). Šis reiškinys vadinamas terminiu plėtimu. Jis dažnai matuojamas tiesiniu plėtimosi koeficientu. Tai yra, kai temperatūra pasikeičia 1 laipsniu , medžiagos ilgio padidėjimas arba sumažėjimas yra lygus 0 ilgių santykiui laipsniu . Šiluminis plėtimasis yra susijęs su specifine medžiagos šiluma. Praktikoje taip pat reikėtų atsižvelgti į specifinį tūrį (kai medžiaga yra veikiama išorinių poveikių, tokių kaip temperatūra, medžiagos tūris svorio vienetui didėja arba sumažėja, tai yra tūrio ir masės santykis), ypač tiems, kurie dirba. aukštoje temperatūroje arba šaltoje ar karštoje aplinkoje. Metalinėms dalims, veikiančioms kintamoje aplinkoje, reikia atsižvelgti į jų plėtimosi savybių poveikį.
(4) Magnetizmas: savybė, galinti pritraukti feromagnetinius objektus, yra magnetizmas, kuris atsispindi tokiuose parametruose kaip magnetinis pralaidumas, histerezės praradimas, liekamasis magnetinės indukcijos intensyvumas, priverstinė jėga ir kt., todėl metalines medžiagas galima suskirstyti į paramagnetines ir diamagnetines. , minkštos Magnetinės ir kietos magnetinės medžiagos.
(5) Elektrinės savybės: daugiausia atsižvelkite į jo elektrinį laidumą, kuris turi įtakos jo varžai ir sūkurinės srovės praradimui atliekant elektromagnetinius neardomuosius bandymus.
T.4
Proceso našumas
Metalo pritaikymas įvairiems apdirbimo būdams vadinamas proceso našumu, kuris daugiausia apima šiuos keturis aspektus:
(1) Pjovimo efektyvumas: atspindi metalo medžiagų pjovimo pjovimo įrankiais sunkumą (pvz., tekinimo, frezavimo, obliavimo, šlifavimo ir kt.).
(2) Kaltumas: atspindi metalinių medžiagų formavimo sunkumus apdorojant slėgiu, pvz., medžiagos plastiškumą, kai ji kaitinama iki tam tikros temperatūros (rodomas kaip atsparumo plastinei deformacijai dydis), ir temperatūros diapazoną, leidžiantį karštam slėgiui. apdirbimas Dydis, šiluminio plėtimosi ir susitraukimo charakteristikos ir kritinės deformacijos ribos, susijusios su mikrostruktūra ir mechaninėmis savybėmis, metalo takumu ir šilumos laidumu šiluminės deformacijos metu ir kt.
(3) Liejamumas: atspindi metalo medžiagos lydymosi ir liejimo į liejinį sudėtingumą, kuris pasireiškia sklandumu, oro gaudykle, oksidacija, lydymosi temperatūra išlydytoje būsenoje, liejinio mikrostruktūros vienodumu ir kompaktiškumu ir šaltis Susitraukimas ir kt.
(4) Suvirinamumas: atspindi greito vietinio metalinių medžiagų kaitinimo sunkumus, kad būtų greitai arba pusiau ištirpsta jungčių dalys (reikalingas slėgis), kad sujungimo dalis būtų galima tvirtai sujungti ir sudaryti visumą. Jis išreiškiamas kaip lydymosi temperatūra, absorbcija, oksidacija, šilumos laidumas, šiluminio plėtimosi ir susitraukimo charakteristikos, plastiškumas lydymosi metu, koreliacija su siūlių ir šalia esančių medžiagų mikrostruktūra bei įtaka mechaninėms savybėms ir kt.