1.5 Эксплуатационные свойства

Эксплуатационные свойства определяются в зависимости от условий работы машин и механизмов специальными испытаниями. Одним из важнейших эксплуатационных свойств является износостойкость.

Износостойкость - свойство материала оказывать сопротивление износу, т.е. изменению размеров и формы вследствие разрушения поверхностного слоя изделия при трении. Испытания материалов на износ производят на образцах в лабораторных условиях, а деталей - в условиях реальной эксплуатации.

К эксплуатационным свойствам также относятся хладностойкость, жаропрочность, антифрикционность и другие.

2. Классификация металлических материалов

Металлические материалы делятся на металлы и сплавы.

Металлы состоят из одного основного элемента и незначительного количества примесей других элементов.

По степени чистоты различают металлы технической, высокой и особой чистоты. Например, алюминий технической чистоты содержит до 1% примесей железа, кремния, меди, цинка, титана и других элементов. Сумма примесей в алюминии высокой чистоты составляет от 0,050 до 0,005%. Содержание основного элемента в металлах особой чистоты составляет от 99,999 до 99,999999999% и более.

Металлические сплавы - это системы, состоящие из двух и более химических элементов. Они могут содержать только металлы (например, латунь - сплав меди с цинком) либо представлять сочетание металлов с неметаллами (например, чугун и сталь - сплавы железа с углеродом).

Химические элементы, входящие в состав сплава, называются компонентами. Кроме основного компонента, преобладающего в сплаве, различают еще легирующие компоненты, вводимые в состав сплава для получения требуемых свойств. Так, для повышения коррозионной стойкости латуни в морской воде в нее добавляют олово.

Первоначальное значение термина "сплав" изменилось. Раньше промышленные сплавы получали только сплавлением двух или более компонентов. Сейчас используют и другие технологические способы получения сплавов: порошковую металлургию (спекание), электролиз, плазменное напыление, кристаллизацию из паров в вакууме, диффузионный метод (проникновение одного вещества в другое твердое вещество при высоких температурах) и т.д.

На современном этапе развития техники увеличивается количество сплавов и усложняется их состав. Кроме того, большое значение имеют металлы особой чистоты, применяемые в атомной, электронной и других отраслях техники.

Единой классификации сплавов нет. Их классифицируют:

♦ по основному компоненту на железные, алюминиевые, медные, магниевые, титановые и др.;

♦ по числу компонентов на двухкомпонентные (двойные), трехкомпонентные (тройные) и многокомпонентные;

♦ по технологии изготовления полуфабрикатов и изделий на литейные, деформируемые, порошковые (спеченные) и др.;

♦ по плотности на легкие (магниевые, бериллиевые, алюминиевые, титановые сплавы) с малой плотностью и тяжелые (стареющие сплавы, главным образом на основе вольфрама) с высокой плотностью;

♦ по температуре плавления на легкоплавкие, имеющие низкую температуру плавления (припои, баббиты и др.), и тугоплавкие (сплавы на основе ниобия, молибдена, тантала, вольфрама и др.), температура плавления которых выше 1800 градусов по шкале Цельсия.