Механические свойства металлов

Видео: Механические свойства твёрдых тел

Механические свойства металлов отражают способность материалов проявлять стойкость к нагрузкам, приложенным к ним. Выражаются эти способности количественными показателями. Механические свойства металлов и сплавов – это, в первую очередь, ударная вязкость, твердость, пластичность, прочность. Изделия обладают также и ползучестью, износостойкостью и прочими качествами.

Основные механические характеристики материалов определяют при испытаниях. В зависимости от характера воздействия нагрузки за единицу времени, различают повторно-переменные, динамические и статические испытания. Механические свойства металлов проявляются также при приложении к изделиям внешних нагрузок. В частности испытания проводятся ударным изгибом, кручением, сжатием, растяжением и прочими воздействиями.

Механические свойства металлов проявляются и при деформации. Под этим процессом понимают изменение размера и формы изделия под влиянием нагрузок. Деформация в телах твердых подразделяется на пластическую и упругую. В первом случае изделие после снятия нагрузки не восстанавливается до своего размера и формы, а во втором – приходит в первоначальное состояние до приложения силы.

Видео: № 259. Неорганическая химия. Тема 32. Общие свойства металлов. Часть 3. Химические свойства металлов

Как правило, механические свойства металлов начинают описывать с твердости. Именно она является важнейшим качеством изделий. Под твердостью понимают способность металла проявлять стойкость к пластической деформации. Количественный показатель этой способности является наиболее распространенным при контроле качества изделий.

Следующим важным свойством металла является прочность. Под этим качеством понимают способность изделия противостоять разрушению и деформации. При разрушении происходит процесс образования трещин, что провоцирует разделение материала на части. Показатель прочности определяется при проведении испытаний на растяжение.

Видео: Диаграмма растяжения, методы испытаний материалов

Пластичность материала характеризует его способность к пластической деформации. Другими словами, это качество определяет возможность получения остаточных изменений в размере и форме без нарушения целостности. Пластичность является важным критерием выбора изделия для обработки давлением.

Способность детали поглощать из внешней силы механическую энергию посредством пластической деформации называется вязкостью.

Среди сплавов особое место занимает чугун (железоуглеродистый сплав). В нем содержится боле 2,14% углерода и ряда примесей. Железоуглеродистый сплав отличается высокими литейными характеристиками.

Наиболее распространенными в промышленном производстве являются такие разновидности, как белый, серый и высокопрочный чугун.

Первый, например, обладает высокими показателями твердости, это обеспечивает стойкость к износу. Вместе с этим, белый чугун хрупок. Кроме того, материал плохо подвергается обработке резанием.

В качестве одного из основного в литейной промышленности используется серый чугун. Этот материал имеет предел прочности достаточно высокий и очень хорошо поддается обработке.

Соответственно, высокопрочный чугун наделен хорошими литейными и физическими качествами.

Среди цветных металлов и сплавов следует выделить алюминиевые. Они наделены высокими показателями антикоррозийной стойкости, легко подвергаются обработке резанием и давлением.

Также достаточно распространенным сырьем в производстве считаются медные сплавы. Эти смеси обладают хорошими антифрикционными, технологическими и физическими качествами.

Титановые сплавы отличаются высокой коррозийной стойкостью, жароустойчивостью, высокой прочностью. Имеют они также и низкую плотность.

Существуют магниевые сплавы, которые хорошо подвергаются обработке резанием.