Механічні властивості металів

Механічні властивості металів відображають здатність матеріалів проявляти стійкість до навантажень, прикладеним до них. Виражаються ці здібності кількісними показниками. Механічні властивості металів і сплавів - це, в першу чергу, ударна в'язкість, твердість, пластичність, міцність. Вироби володіють також і повзучістю, зносостійкістю та іншими якостями.

Основні механічні характеристики матеріалів визначають при випробуваннях. Залежно від характеру впливу навантаження за одиницю часу, розрізняють повторно-змінні, динамічні і статичні випробування. Механічні властивості металів проявляються також при додатку до виробів зовнішніх навантажень. Зокрема випробування проводяться ударним вигином, крутінням, стисненням, розтягуванням та іншими впливами.

Механічні властивості металів проявляються і при деформації. Під цим процесом розуміють зміна розміру і форми виробу під впливом навантажень. Деформація в тілах твердих підрозділяється на пластичну і пружну. У першому випадку виріб після зняття навантаження не відновлюється до свого розміру і форми, а в другому - приходить у первісний стан до прикладання сили.

Як правило, механічні властивості металів починають описувати з твердості. Саме вона є найважливішою якістю виробів. Під твердістю розуміють здатність металу проявляти стійкість до пластичної деформації. Кількісний показник цієї здатності є найбільш поширеним при контролі якості виробів.

Наступним важливою властивістю металу є міцність. Під цим якістю розуміють здатність виробу протистояти руйнуванню і деформації. При руйнуванні відбувається процес утворення тріщин, що провокує поділ матеріалу на частини. Показник міцності визначається при проведенні випробувань на розтяг.

Пластичність матеріалу характеризує його здатність до пластичної деформації. Іншими словами, це якість визначає можливість отримання остаточних змін у розмірі та формі без порушення цілісності. Пластичність є важливим критерієм вибору вироби для обробки тиском.

Здатність деталі поглинати із зовнішнього сили механічну енергію за допомогою пластичної деформації називається в'язкістю.

Серед сплавів особливе місце займає чавун (залізовуглецевих сплав). У ньому міститься боле 2,14% вуглецю та ряду домішок. Залізовуглецевих сплав відрізняється високими ливарними характеристиками.

Найбільш поширеними в промисловому виробництві є такі різновиди, як білий, сірий і високоміцний чавун.

Перший, наприклад, володіє високими показниками твердості, це забезпечує стійкість до зношування. Разом з цим, білий чавун крихкий. Крім того, матеріал погано піддається обробці різанням.

В якості одного з основного в ливарній промисловості використовується сірий чавун. Цей матеріал має межа міцності досить високий і дуже добре піддається обробці.

Відповідно, високоміцний чавун наділений хорошими ливарними та фізичними якостями.

Серед кольорових металів і сплавів слід виділити алюмінієві. Вони наділені високими показниками антикорозійної стійкості, легко піддаються обробці різанням і тиском.

Також досить поширеним сировиною у виробництві вважаються мідні сплави. Ці суміші володіють хорошими антифрикційними, технологічними та фізичними якостями.

Титанові сплави відрізняються високою корозійною стійкістю, жаростійкість, високою міцністю. Мають вони також і низьку щільність.

Існують магнієві сплави, які добре піддаються обробці різанням.