Fémek és ötvözetek alapvető tulajdonságai
Manapság széles körben használják az acélnak nevezett vasötvözeteket, valamint az alumínium-, réz-, titán-, magnézium- és néhány más színesfém alapú ötvözetet. Mindezek az ötvözetek normál körülmények között kemények, szerkezetük kristályos, ezért jellemzőik nagy szilárdságúak, valamint meglehetősen jó hővezető képességük, ill. elektromos vezetőképesség.
Az ötvözetek és fémek fizikai tulajdonságai a következők: sűrűség, fajhő, hővezető képesség, hőtágulás, elektromos vezetőképesség, elektromos ellenállás, valamint olyan mechanikai jellemzők, amelyek meghatározzák az ötvözet vagy a tiszta fém deformáló terhelésnek és törésnek ellenálló képességét.
Ha az ötvözetek és ötvözetek fő fizikai tulajdonságait meglehetősen egyszerűen mérik, akkor a mechanikai jellemzőket speciális tesztekkel határozzák meg. Laboratóriumi körülmények között a mintát nyírásnak, húzásnak, összenyomásnak, csavarásnak, hajlításnak vagy ezen terhelések együttes hatásának teszik ki. Ezek a terhelések lehetnek statikusak és dinamikusak is. Statikus terhelésnél a hatás lassan, dinamikus terhelésnél gyorsan nő.
Attól függően, hogy az alkatrész milyen körülmények között működik, bizonyos típusú mechanikai vizsgálatokat rendelnek hozzá, szobai, alacsony vagy magas hőmérsékleten. A fő mechanikai jellemzők a következők: keménység, szilárdság, szilárdság, plaszticitás és rugalmasság.
A legtöbb szilárdsági mutatót a minták statikus szakítóvizsgálatával határozzák meg húzógéppel a GOST 1497-73 szerint, amikor a szakítódiagram automatikusan rögzítésre kerül a vizsgálatok során.
Egy tipikus diagram lehetővé teszi a normál rugalmassági modulus, a maximális feszültség, amelyig a nyújtás lineárisan bekövetkezik, a folyáshatár, a folyáshatár és a szakítószilárdság becslését.
Az ötvözet vagy fém azon képességét, hogy törés nélkül deformálódjon, rugalmasságnak nevezzük. A nyújtás előrehaladtával a minta relatív megnyúlását és zsugorodását értékelik, amelyek egymással összefüggenek, mivel a nyújtás során a minta keresztmetszete csökken. A százalékot a minta törés utáni hossznövekedésének az eredeti hosszhoz viszonyított aránya határozza meg, ez a relatív nyúlás σ. A ψ relatív zsugorodást hasonló módon mérjük.
Az ötvözet szilárdsága lehetővé teszi az ütési vizsgálatok értékelését, amikor a hornyolt mintát ütésnek vetik alá, ehhez mahalométert használnak. Az ütésállóságot a törésre fordított munka és a résben lévő minta keresztmetszeti területének aránya határozza meg.
A keménységet kétféleképpen lehet meghatározni: Brinell HB és Rockwell HRC. Az első esetben egy 10, 2,5 vagy 5 mm átmérőjű edzett acélgolyót nyomnak a mintára, és a keletkező lyuk erejét és területét korrelálják.A második esetben egy 120 ° -os csúcsszögű gyémánt kúpot nyomnak. Tehát a keménység határozza meg az ötvözet ellenállását a benne lévő keményebb testek bemélyedéseivel szemben.
Ha meg kell határozni egy ötvözet kovácsolásra és melegkovácsolásra való alkalmasságát, deformációs és hajlékonysági vizsgálatokat kell végezni. Egyes ötvözetek jobban kovácsolhatók hideg állapotban (például acél), mások (például alumínium) hidegen.
A vizsgálatokat gyakran az ötvözet közelgő nyomáskezelési módszerének figyelembevételével végzik el. Hideg és meleg helyzetre, rendezetlenségre, hajlításra - hajlításra, bélyegzésre - keménységre stb. Ha technológiai eljárást fejlesztenek ki, akkor a fém vagy ötvözet ezen mechanikai, fizikai és technológiai tulajdonságainak kombinációját veszik figyelembe.