Metāla materiāli attiecas uz metāla elementiem vai materiāliem ar metāliskām īpašībām, kas galvenokārt sastāv no metāla elementiem. Ieskaitot tīrus metālus, sakausējumus, metālisku materiālu intermetāliskus savienojumus un īpašus metāla materiālus utt. (Piezīme. Metālu oksīdi (piemēram, alumīnija oksīds) nav metāliski materiāli.)
nozīme
Cilvēka civilizācijas attīstība un sociālais progress ir cieši saistīti ar metālu materiāliem. Bronzas laikmets un dzelzs laikmets, kas sekoja akmens laikmetam, iezīmējās ar metāla materiālu pielietojumu. Mūsdienās visdažādākie metālu materiāli ir kļuvuši par nozīmīgu materiālo pamatu cilvēku sabiedrības attīstībai.
veids
Metāla materiālus parasti iedala melnos metālos, krāsainajos metālos un īpašos metāla materiālos.
(1) Melnie metāli, kas pazīstami arī kā tērauda materiāli, ietver rūpniecisko tīro dzelzi, kas satur vairāk nekā 90% dzelzs, čugunu, kas satur 2% -4% oglekļa, oglekļa tēraudu, kas satur mazāk nekā 2% oglekļa, kā arī strukturālo un nerūsējošo tēraudu. tērauds dažādiem mērķiem. , karstumizturīgs tērauds, augstas temperatūras sakausējums, nerūsējošais tērauds, precīzijas sakausējums utt. Vispārējie melnie metāli ietver arī hromu, mangānu un to sakausējumus.
(2) Krāsainie metāli attiecas uz visiem metāliem un to sakausējumiem, izņemot dzelzi, hromu un mangānu, ko parasti iedala vieglajos metālos, smagajos metālos, dārgmetālos, pusmetālos, retajos metālos un retzemju metālos. Krāsaino metālu sakausējumu izturība un cietība parasti ir augstāka nekā tīriem metāliem, un tiem ir lielāka pretestība un mazāks temperatūras pretestības koeficients.
(3) Īpaši metāla materiāli, tostarp strukturālie metāla materiāli un funkcionāli metāla materiāli dažādiem mērķiem. To vidū ir amorfie metālu materiāli, kas iegūti ātrā kondensācijas procesos, kā arī kvazikristāliskie, mikrokristāliskie un nanokristāliskie metālu materiāli; ir arī sakausējumi ar īpašām funkcijām, piemēram, slēpšanās, ūdeņraža pretestība, supravadītspēja, formas atmiņa, nodilumizturība un vibrāciju samazināšana un slāpēšana. un metāla matricu kompozītmateriāli utt.
sniegumu
Parasti iedala divās kategorijās: procesa veiktspēja un lietošanas veiktspēja. Tā sauktā procesa veiktspēja attiecas uz metāla materiālu veiktspēju noteiktos aukstās un karstās apstrādes apstākļos mehānisko detaļu ražošanas procesā. Metāla materiālu procesa veiktspējas kvalitāte nosaka tā pielāgošanos apstrādei un formēšanai ražošanas procesā. Dažādu apstrādes apstākļu dēļ atšķiras arī nepieciešamās procesa īpašības, piemēram, liešanas veiktspēja, metināmība, kalšana, termiskās apstrādes veiktspēja, griešanas apstrādājamība utt.
Tā sauktā veiktspēja attiecas uz metāla materiālu veiktspēju mehānisko detaļu izmantošanas apstākļos, kas ietver mehāniskās īpašības, fizikālās īpašības, ķīmiskās īpašības utt. Metāla materiālu veiktspēja nosaka tā lietošanas diapazonu un kalpošanas laiku. Mašīnu ražošanas nozarē vispārējās mehāniskās daļas tiek izmantotas normālā temperatūrā, normālā spiedienā un ļoti kodīgās vidēs, un katra mehāniskā daļa lietošanas laikā izturēs dažādas slodzes. Metāla materiālu spēju pretoties bojājumiem slodzes laikā sauc par mehāniskajām īpašībām (agrāk to sauca arī par mehāniskajām īpašībām). Metāla materiālu mehāniskās īpašības ir galvenais pamats detaļu projektēšanai un materiālu izvēlei. Atkarībā no ārējās slodzes rakstura (piemēram, stiepes, saspiešanas, vērpes, trieciena, cikliskās slodzes utt.), arī metāla materiāliem nepieciešamās mehāniskās īpašības būs atšķirīgas. Parasti izmantotās mehāniskās īpašības ir: izturība, plastiskums, cietība, triecienizturība, daudzkārtēja triecienizturība un noguruma robeža.
Metāla materiāla īpašības
Vol.1
nogurums
Daudzas mehāniskās daļas un inženiertehniskie komponenti tiek pakļauti mainīgām slodzēm. Mainīgas slodzes ietekmē, lai gan sprieguma līmenis ir zemāks par materiāla tecēšanas robežu, pēc atkārtotiem sprieguma cikliem ilgstoši notiks pēkšņs trausls lūzums. Šo parādību sauc par metāla materiālu nogurumu. Metāla materiālu noguruma lūzuma pazīmes ir:
(1) slodzes spriegums ir mainīgs;
(2) slodze darbojas ilgu laiku;
(3) Lūzums notiek acumirklī;
(4) Neatkarīgi no tā, vai tas ir plastmasas materiāls vai trausls materiāls, tas ir trausls noguruma lūzuma zonā. Tāpēc noguruma lūzums ir visizplatītākais un bīstamākais lūzuma veids inženierzinātnēs.
Metāla materiālu noguruma parādības atkarībā no apstākļiem var iedalīt šādos veidos:
#1
augsts cikla nogurums
Tas attiecas uz nogurumu, kura sprieguma cikla skaits ir lielāks par 100,000 zema sprieguma apstākļos (darba spriegums ir zemāks par materiāla tecēšanas robežu vai pat zemāks par elastības robežu). Tas ir visizplatītākais noguruma bojājumu veids. Augsta cikla nogurumu parasti sauc par nogurumu.
#2
zema cikla nogurums
Tas attiecas uz nogurumu pie liela sprieguma (darba spriegums ir tuvu materiāla tecēšanas robežai) vai lielas deformācijas apstākļos, un sprieguma ciklu skaits ir mazāks par 10, 000 līdz 100,000. Tā kā mainīgai plastmasas deformācijai ir liela nozīme šajā noguruma bojājumā, to sauc arī par plastmasas nogurumu vai deformācijas nogurumu.
#3
Termiskais nogurums
Tas attiecas uz noguruma bojājumiem, ko izraisa atkārtota termiskā spriedze, ko izraisa temperatūras izmaiņas.
#4
korozijas nogurums
Tas attiecas uz noguruma bojājumiem, ko izraisa mašīnas komponenti mainīgas slodzes un kodīgu vielu (piemēram, skābju, sārmu, jūras ūdens, reaktīvo gāzu uc) kombinētā iedarbībā.
#5
kontakta nogurums
Tas attiecas uz mašīnas daļu saskares virsmu. Atkārtotas saskares spriedzes ietekmē parādās bedrītes un lobīšanās vai virsmas drupināšana un lobīšanās, kā rezultātā mašīnas daļas sabojājas un sabojājas.
Vol.2
Plastiskums
Plastiskums attiecas uz metāla materiāla spēju radīt paliekošu deformāciju (plastisku deformāciju), nesabojājoties ārējo slodzes spēku iedarbībā. Izstiepjot metāla materiālu, mainīsies gan tā garums, gan šķērsgriezuma laukums. Tāpēc metāla plastiskumu var izmērīt ar diviem rādītājiem: garuma pagarinājumu (pagarinājumu) un šķērsgriezuma saraušanos (laukuma saraušanos).
Jo lielāks ir metāla materiāla pagarinājums un laukuma saraušanās, jo labāka ir materiāla plastiskums, tas ir, materiāls bez bojājumiem var izturēt lielas plastiskas deformācijas. Parasti metāla materiālus, kuru pagarinājums ir lielāks par 5%, sauc par plastmasas materiāliem (piemēram, zema oglekļa tēraudu utt.), savukārt metāla materiālus, kuru pagarinājums ir mazāks par 5%, sauc par trausliem materiāliem (piemēram, pelēko čugunu utt.). . Materiāls ar labu plastiskumu var radīt plastisko deformāciju lielā makroskopiskā diapazonā, un tajā pašā laikā metāla materiālu var stiprināt ar plastisku deformāciju, tādējādi uzlabojot materiāla izturību un nodrošinot detaļu drošu izmantošanu. Turklāt materiāli ar labu plastiskumu var bez problēmām iziet noteiktus liešanas procesus, piemēram, štancēšanu, aukstu locīšanu, aukstu vilkšanu, iztaisnošanu uc Tāpēc, izvēloties metāla materiālus mehāniskām detaļām, tiem jāatbilst noteiktiem plastiskuma rādītājiem.
Vol.3
Izturība
Galvenie ēku metāla korozijas veidi:
(1) Vienmērīga korozija. Korozija uz metāla virsmas izraisa šķērsgriezuma vienmērīgu plānu. Tāpēc kā korozijas veiktspējas (korozijas ātruma) indikators bieži tiek izmantota gada vidējā biezuma zuduma vērtība. Tērauds atmosfērā parasti korodē vienmērīgi.
(2) Alu korozija. Metāls traipos sarūsē un veido dziļas bedres. Punktu korozijas rašanās ir saistīta ar metāla īpašībām un vidi, kurā tas atrodas. Vidēs, kas satur hlora sāļus, ir tendence uz punktveida koroziju. Maksimālais urbuma dziļums bieži tiek izmantots kā punktkorozijas novērtēšanas indekss. Cauruļvadu koroziju galvenokārt izraisa punktveida korozija.
(3) Galvaniskā korozija. Korozija, ko izraisa dažādi potenciāli dažādu metālu saskares vietās.
(4) Plaisu korozija. Vietējā korozija bieži rodas uz metāla virsmām spraugās vai citās slēptās vietās, jo atšķiras vides sastāvs un koncentrācija starp dažādām daļām.
(5) Sprieguma korozija. Kodīgo vielu un augsta stiepes sprieguma kombinētās darbības rezultātā metāla virsma korozējas un izplešas uz iekšu, veidojot mikroplaisas, kas bieži izraisa pēkšņu lūzumu. Šī kļūme var rasties ar augstas stiprības tērauda stieņiem (stielēm) betonā.
Vol.4
cietība
Cietība norāda uz materiāla spēju pretoties cietiem priekšmetiem, kas iespiežas tā virsmā. Tas ir viens no svarīgākajiem metāla materiālu darbības rādītājiem. Parasti, jo augstāka ir cietība, jo labāka ir nodilumizturība. Parasti izmantotie cietības indikatori ir Brinela cietība, Rokvela cietība un Vickers cietība.
Brinela cietība (HB): ar noteiktu slodzi (parasti 3000 kg) materiāla virsmā iespiediet noteikta izmēra (parasti 10 mm diametrā) rūdītu tērauda lodi un paturiet to kādu laiku. Pēc slodzes noņemšanas slodzes attiecība pret tās ievilkuma laukumu, kas ir Brinela cietības vērtība (HB), mērvienība ir kilograms spēks/mm2 (N/mm2).
Rockwell hardness (HR): When HB>450 vai paraugs ir pārāk mazs, nevar izmantot Brinela cietības testu, un tā vietā tiek izmantots Rokvela cietības mērījums. Tas izmanto dimanta konusu ar virsotnes leņķi 120 grādi vai tērauda lodi ar diametru 1,59 vai 3,18 mm, lai iespiestu pārbaudāmā materiāla virsmā pie noteiktas slodzes, un materiāla cietību aprēķina no ievilkuma dziļums. Atbilstoši testa materiāla dažādajai cietībai var izmantot dažādus ievilkumus un kopējos testa spiedienus, lai izveidotu vairākas dažādas Rokvela cietības skalas. Katra skala ir atzīmēta ar burtu aiz Rokvela cietības simbola HR. Parasti izmantotās Rokvela cietības skalas ir A, B un C (HRA, HRB, HRC). Starp tiem visplašāk tiek izmantota C skala.
HRA: tā ir cietība, kas iegūta, izmantojot 60 kg smagu dimanta konusa iebrucēju, ko izmanto īpaši cietiem materiāliem (piemēram, cementētam karbīdam utt.).
HRB: tā ir cietība, kas iegūta, izmantojot 100 kg smagu slodzi un rūdīta tērauda lodi ar diametru 1,58 mm. To izmanto materiāliem ar zemāku cietību (piemēram, rūdītam tēraudam, čugunam utt.).
HRC: cietība tiek iegūta, izmantojot 150 kg slodzi un dimanta konusa iebrucēju, un tiek izmantota materiāliem ar ļoti augstu cietību (piemēram, rūdītam tēraudam utt.).
Vickers cietība (HV): izmantojiet slodzi, kas nepārsniedz 120 kg, un rombveida kvadrātveida konusa iebrucēju ar 136 grādu virsotnes leņķi, lai iespiestu materiāla virsmā. Sadaliet materiāla iedobumu virsmas laukumu ar slodzes vērtību, kas ir Vickers cietības vērtība (HV). Cietības tests ir vienkāršākā un vienkāršākā pārbaudes metode mehānisko īpašību pārbaudē. Lai izmantotu cietības testu, lai aizstātu noteiktus mehānisko īpašību testus, ražošanā ir nepieciešama precīzāka cietības un stiprības konversijas attiecība. Prakse ir pierādījusi, ka pastāv aptuvenas atbilstošas attiecības starp dažādām metāla materiālu cietības vērtībām un starp cietības vērtībām un stiprības vērtībām. Tā kā cietības vērtību nosaka sākotnējā plastiskā deformācijas pretestība un nepārtrauktā plastiskā deformācijas pretestība, jo augstāka ir materiāla izturība, jo augstāka ir plastiskā deformācijas pretestība un augstāka cietības vērtība.
Metāla materiālu īpašības
Metāla materiālu veiktspēja nosaka materiāla pielietojuma apjomu un pielietojuma racionalitāti. Metāla materiālu īpašības galvenokārt iedala četros aspektos, proti: mehāniskās īpašības, ķīmiskās īpašības, fizikālās īpašības un procesa īpašības.
Vol.1
Mehāniskās īpašības
Spriegums: Spēku, kas izturēts uz šķērsgriezuma laukuma vienību objekta iekšpusē, sauc par stresu. Ārējā spēka radīto spriegumu sauc par darba spriegumu, un spriegumu, kas tiek līdzsvarots objekta iekšienē bez ārēja spēka, sauc par iekšējo spriegumu (piemēram, audu spriegumu, termisko spriegumu, atlikušo spriegumu, kas paliek pēc apstrādes procesa).
Mehāniskās īpašības: Ja metāls tiek pakļauts ārējam spēkam (slodzei) noteiktos temperatūras apstākļos, spēju pretoties deformācijai un lūzumam sauc par metāla materiāla mehāniskajām īpašībām (pazīstamas arī kā mehāniskās īpašības). Metāla materiāli iztur dažādas slodzes, kas var būt statiskas vai dinamiskas slodzes, tostarp stiepes spriegums, spiedes spriegums, lieces spriegums, bīdes spriegums, vērpes spriegums, kā arī berze, vibrācija, trieciens utt. galvenie rādītāji metālu materiālu mehānisko īpašību mērīšanai ir šādi.
1.1
spēks
Tas atspoguļo materiāla maksimālo spēju pretoties deformācijai un bojājumiem ārējo spēku iedarbībā, un to var iedalīt stiepes stiprības robežās (σb), lieces stiprības robežās (σbb), spiedes stiprības robežās (σbc) utt. materiāli ievēro noteiktus noteikumus no deformācijas līdz iznīcināšanai ārēja spēka iedarbībā, mērīšanai parasti izmanto stiepes pārbaudi, tas ir, no metāla materiāliem izgatavo noteiktas specifikācijas paraugus un uzvelk uz stiepes. testēšanas iekārta līdz pārbaudei Kad paraugs saplīst, izmērītie stiprības rādītāji galvenokārt ietver:
(1) Stiprības robeža: maksimālais spriegums, ko materiāls var izturēt pret lūzumu ārēja spēka iedarbībā, parasti attiecas uz stiepes stiprības robežu spriedzes iedarbībā, kas izteikta kā σb, piemēram, stiprības robeža, kas atbilst augstākajam punktam b. stiepes testa līknē, parasti lietotās vienības. Tas ir megapaskāls (MPa), un konversijas attiecība ir: 1MPa=1N/m2=(9,8)-1kgf/mm2 vai 1kgf/mm2=9,8 MPa.
(2) Tecības stiprības robeža: ja ārējais spēks, ko iztur metāla materiāla paraugs, pārsniedz materiāla elastības robežu, lai gan spriegums vairs nepalielinās, paraugs joprojām tiek pakļauts acīmredzamai plastiskai deformācijai. Šo parādību sauc par piekāpšanos, tas ir, materiāls iztur ārējo spēku līdz noteiktam Kad tiek sasniegta pakāpe, tā deformācija vairs nav proporcionāla ārējam spēkam un rodas acīmredzama plastiskā deformācija. Spriegumu, pie kura rodas tecēšana, sauc par tecēšanas robežas robežu, ko attēlo σs, un S punktu, kas atbilst stiepes testa līknei, sauc par tecēšanas robežu. Materiāliem ar augstu plastiskumu stiepes līknē būs acīmredzams tecēšanas punkts, savukārt materiāliem ar zemu plastiskumu nav acīmredzamas tecēšanas robežas, tāpēc ir grūti aprēķināt tecēšanas robežu, pamatojoties uz ārējo spēku tecēšanas punktā. Tāpēc stiepes testa metodē spriegums, kad parauga gabarīta garums rada 0,2% plastisko deformāciju, parasti tiek norādīts kā nosacītā tecēšanas robeža, kas izteikta kā σ0.2. Iztekas ierobežojuma indeksu var izmantot kā pamatu projektēšanai, kas prasa, lai detaļas ekspluatācijas laikā neradītu ievērojamas plastiskas deformācijas. Tomēr tiek uzskatīts, ka dažām svarīgām daļām ir nepieciešama mazāka ražības un stiprības attiecība (ti, σs/σb), lai uzlabotu to drošību un uzticamību. Tomēr arī materiālu izmantošanas līmenis šobrīd ir zems.
(3) Elastības robeža: materiāls deformēsies ārējā spēka ietekmē, bet spēju atgriezties sākotnējā formā pēc ārējā spēka noņemšanas sauc par elastību. Maksimālais spriegums, pie kura metāla materiāls var uzturēt elastīgo deformāciju, ir elastības robeža, kas atbilst punktam e stiepes testa līknē un ir attēlota ar σe megapaskālos (MPa): σe=Pe/Fo, kur Pe ir elastības robeža. Maksimālais ārējais spēks (vai slodze pie materiāla maksimālās elastīgās deformācijas).
(4) Elastības modulis: šī ir materiāla sprieguma σ attiecība pret deformāciju δ (vienības deformācija, kas atbilst spriegumam) elastības robežu diapazonā, kas izteikta ar E, megapaskālos (MPa): E{{1 }}σ/δ =tg . Formulā ir leņķis starp oe līniju uz stiepes testa līknes un horizontālo asi ox. Elastības modulis ir rādītājs, kas atspoguļo metāla materiāla stingrību (metāla materiāla spēju pretoties elastīgai deformācijai, kad tas tiek sasprindzināts, sauc par stingrību).
1.2
Plastiskums
Metāla materiāla maksimālo spēju radīt paliekošu deformāciju bez iznīcināšanas ārējā spēka iedarbībā sauc par plastiskumu. To parasti mēra kā parauga mērierīces garuma pagarinājumu δ (%) un parauga sekcijas saraušanos ψ (%) pagarinājumu δ stiepes testa laikā. {{0}}[(L1-L0)/L0]x100%, kas ir atšķirība ( pieaugums) starp mērinstrumentu garumu L1 pēc tam, kad paraugs ir salauzts un parauga lūzumi ir savienoti kopā stiepes testa laikā, un parauga oriģinālo garumu L0, salīdzinot ar L0. Faktiskajā testēšanā viena un tā paša materiāla stiepes paraugiem ar atšķirīgām specifikācijām (diametrs, šķērsgriezuma forma, piemēram, kvadrātveida, apaļa, taisnstūrveida un garuma garums) izmērītais pagarinājums būs atšķirīgs, tāpēc parasti ir nepieciešami īpaši papildinājumi, piemēram, Visbiežāk izmantotajam apļveida šķērsgriezuma paraugam pagarinājums, kas izmērīts, kad sākotnējais gabarīta garums ir 5 reizes lielāks par parauga diametru, tiek izteikts kā δ5, savukārt izmērītais pagarinājums ja sākotnējais mērinstrumenta garums ir 10 reizes lielāks par parauga diametru, tiek izteikts kā δ10 . Šķērsgriezuma saraušanās ψ=[(F0-F1)/F0]x100%, kas ir starpība starp sākotnējo šķērsgriezuma laukumu F0 pēc tam, kad paraugs ir salauzts stiepes testa laikā, un minimālo šķērsgriezuma laukumu šķērsgriezuma laukums F1 pie šaurā lūzuma kakla (griezuma samazinājums) un F0 attiecība. Praksē visbiežāk izmantotos apļveida šķērsgriezuma paraugus parasti var aprēķināt, mērot diametru: ψ=[1-(D1/D0)2]x100%, kur: D0- oriģinālais parauga diametrs; D1-lūzums pēc parauga lūzuma Minimālais diametrs pie kakla. Jo lielākas ir δ un ψ vērtības, jo labāka ir materiāla plastiskums.
1.3
stingrība
Metāla materiāla spēju pretoties bojājumiem trieciena slodzes apstākļos sauc par stingrību. Parasti izmanto trieciena testu, tas ir, ja noteikta izmēra un formas metāla paraugs tiek salauzts trieciena slodzes ietekmē uz noteikta tipa trieciena pārbaudes iekārtas, trieciena enerģija, kas patērēta uz lūzuma virsmas šķērsgriezuma laukuma vienību izmanto, lai raksturotu materiāla stingrību: k=Ak/F. Mērvienība J/cm2 vai Kg·m/c m2, 1Kg·m/cm2=9.8J/cm2. k sauc par metāla materiāla triecienizturību, Ak ir trieciena enerģija, un F ir lūzuma sākotnējais šķērsgriezuma laukums.
1.4
Noguruma veiktspēja
Noguruma stiprības robeža Parādību, ka metāla materiāli plīst bez būtiskas deformācijas ilgstošas atkārtotas spriedzes vai mainīgas sprieguma ietekmē (spriegums parasti ir mazāks par tecēšanas robežu σs), sauc par noguruma bojājumu vai noguruma lūzumu. Tas ir saistīts ar faktu, ka daudzi Šī iemesla dēļ detaļas virsmas lokālā daļa rada spriegumu (sprieguma koncentrāciju), kas ir lielāks par σs vai pat lielāku par σb, izraisot plastisku deformāciju vai mikroplaisas šajā daļā. Palielinoties atkārtotu mainīgo spriegumu skaitam, plaisas pakāpeniski paplašinās un padziļinās (plaisas galā). Sprieguma koncentrācija) izraisa vietējās zonas faktiskā šķērsgriezuma laukuma slodzes samazināšanos, līdz lokālais spriegums ir lielāks par σb un notiek lūzums. Praktiskajos lietojumos paraugs parasti tiek pakļauts atkārtotam vai mainīgam spriegumam (stiepes spriegums, spiedes spriegums, lieces vai vērpes spriegums utt.) noteiktā ciklu skaitā (parasti 106 līdz 107 reizes tēraudam un 106 līdz 107 reizes krāsainie metāli). Ņemiet 108 reizes) kā maksimālo spriegumu, kas var izturēt bez lūzuma kā noguruma stiprības robežu, kas izteikta ar σ-1, MPa.
Papildus iepriekš minētajiem biežāk lietotajiem mehānisko īpašību indikatoriem dažiem materiāliem ar īpaši stingrām prasībām, piemēram, metālu materiāliem, ko izmanto kosmosa, kodolrūpniecībā, spēkstacijās u.c., ir nepieciešami arī šādi mehānisko īpašību rādītāji.
Šļūdes robeža: Pie noteiktas temperatūras un nemainīgas stiepes slodzes materiālu plastiskās deformācijas parādību laika gaitā sauc par šļūdei. Parasti tiek izmantots augstas temperatūras stiepes šļūdes tests, tas ir, nemainīgā temperatūrā un nemainīgā stiepes slodzē parauga šļūdes pagarinājums (kopējais pagarinājums vai atlikušais pagarinājums) noteiktā laikā vai kad šļūdes pagarinājuma ātrums ir relatīvi nemainīgs. posmā maksimālo spriegumu, kad šļūdes ātrums nepārsniedz noteiktu noteiktu vērtību, uzskata par šļūdes robežu, kas izteikta MPa, kur τ ir testa ilgums, t ir temperatūra, δ ir pagarinājums un σ ir spriegums; vai Izteikts , V ir šļūdes ātrums.
Augstas temperatūras stiepes izturības robeža: maksimālais spriegums, ar kuru paraugs var sasniegt noteikto ilgumu, nelūstot nemainīgas temperatūras un pastāvīgas stiepes slodzes ietekmē.
Metāla iecirtuma jutības koeficients: Kτ atspoguļo robaina parauga un gludā parauga sprieguma attiecību, ja ilgums ir vienāds (augstas temperatūras stiepes izturības tests).
Termiskā pretestība: materiāla izturība pret mehānisku slodzi augstā temperatūrā.
Vol.2
ķīmiskās īpašības
Metālu īpašību izraisīt ķīmiskas reakcijas ar citām vielām sauc par metālu ķīmiskajām īpašībām. Praktiskajos lietojumos galvenie apsvērumi ir metālu izturība pret koroziju un oksidācijas izturība (saukta arī par oksidācijas izturību, kas īpaši attiecas uz metālu izturību vai stabilitāti pret oksidēšanu augstā temperatūrā), kā arī dažādu metālu savstarpējā attiecība un metālu un metālu attiecības. Starp nemetāliem izveidojušos savienojumu ietekme uz mehāniskajām īpašībām utt. No metālu ķīmiskajām īpašībām, īpaši izturība pret koroziju, tai ir liela nozīme metālu korozijas noguruma bojājumiem.
Vol.3
Fizikālās īpašības
Metālu fizikālās īpašības galvenokārt ņem vērā:
(1) Blīvums (īpatnējais svars): ρ=P/V, mērvienība: g/kubikcentimetrs vai tonna/kubikmetrs, kur P ir svars un V ir tilpums. Praktiskajos lietojumos papildus metāla detaļu svara aprēķināšanai, pamatojoties uz blīvumu, ir svarīgi ņemt vērā metāla īpatnējo stiprību (stiprības σb attiecību pret blīvumu ρ), lai palīdzētu izvēlēties materiālu, kā arī akustisko pretestību. akustiskā pārbaude, kas saistīta ar nesagraujošo testēšanu (blīvuma ρ un skaņas ātruma C reizinājums) un starojuma noteikšanā materiāliem ar dažādu blīvumu ir atšķirīgs starojuma enerģijas absorbcijas spējas utt.
(2) Kušanas temperatūra: temperatūra, kurā metāls mainās no cieta uz šķidru. Tam ir tieša ietekme uz metālu materiālu kausēšanu un termisko apstrādi, un tam ir liela saistība ar materiāla īpašībām augstā temperatūrā.
(3) Termiskā izplešanās: mainoties temperatūrai, mainās arī materiāla tilpums (izplešas vai saraujas). Šo parādību sauc par termisko izplešanos. To bieži mēra ar lineārās izplešanās koeficientu. Tas ir, temperatūrai mainoties par 1 grādu, materiāla garuma palielināšanās vai samazināšanās ir vienāda ar 0 garumu attiecība pie grādiem . Termiskā izplešanās ir saistīta ar materiāla īpatnējo siltumu. Praktiskajos lietojumos jāņem vērā arī īpatnējais tilpums (ja materiālu ietekmē ārējas ietekmes, piemēram, temperatūra, materiāla tilpums uz svara vienību palielinās vai samazinās, tas ir, tilpuma attiecība pret masu), īpaši tiem, kas strādā. augstas temperatūras vidē vai aukstā vai karstā vidē. Metāla daļām, kas strādā mainīgā vidē, jāņem vērā to izplešanās īpašību ietekme.
(4) Magnētisms: Īpašība, kas var piesaistīt feromagnētiskos objektus, ir magnētisms, kas atspoguļojas tādos parametros kā magnētiskā caurlaidība, histerēzes zudums, atlikušā magnētiskās indukcijas intensitāte, koercitīvais spēks utt., lai metāla materiālus varētu iedalīt paramagnētiskos un diamagnētiskos. , soft Magnētiskie un cietie magnētiskie materiāli.
(5) Elektriskās īpašības: galvenokārt ņemiet vērā tā elektrisko vadītspēju, kas ietekmē tā pretestību un virpuļstrāvas zudumus elektromagnētiskajā nesagraujošā testēšanā.
Vol.4
Procesa veiktspēja
Metāla pielāgošanos dažādām apstrādes metodēm sauc par procesa veiktspēju, kas galvenokārt ietver šādus četrus aspektus:
(1) Griešanas veiktspēja: atspoguļo grūtības griezt metāla materiālus ar griezējinstrumentiem (piemēram, virpošana, frēzēšana, ēvelēšana, slīpēšana utt.).
(2) Kalšanas spēja: atspoguļo metāla materiālu veidošanas grūtības spiediena apstrādes laikā, piemēram, materiāla plastiskumu, kad tas tiek uzkarsēts līdz noteiktai temperatūrai (tiek parādīts kā plastmasas deformācijas pretestības lielums), un temperatūras diapazonu, kas pieļauj karstu spiedienu. apstrāde Izmēri, termiskās izplešanās un saraušanās raksturlielumi un kritisko deformāciju robežas, kas saistītas ar metāla mikrostruktūru un mehāniskajām īpašībām, plūstamību un metāla siltumvadītspēju termiskās deformācijas laikā utt.
(3) Liejamība: atspoguļo grūtības izkausēt un ieliet metāla materiālu lējumā, kas izpaužas kā plūstamība, gaisa ieguvējs, oksidēšanās, kušanas temperatūra kausētā stāvoklī, lējuma mikrostruktūras viendabīgums un kompaktums un aukstums saraušanās utt.
(4) Metināmība: atspoguļo grūtības ātri lokāli uzsildīt metāla materiālus, lai ātri izkausētu vai daļēji izkausētu savienojuma daļas (nepieciešams spiediens), lai savienojuma daļas varētu cieši savienot kopā, veidojot veselumu. To izsaka kā kušanas temperatūru, absorbciju, oksidāciju, siltumvadītspēju, termiskās izplešanās un saraušanās raksturlielumus, plastiskumu kušanas laikā, korelāciju ar savienojumu un blakus esošo materiālu mikrostruktūru un ietekmi uz mehāniskajām īpašībām utt.
