4.2.Механические и технологические свойства металлов и сплавов.

К механическим свойствам относятся: прочность, пластичность, ударная вязкость, твердость, усталость.

Прочность – свойство металла сопротивляться разрушению под действием внешних сил (нагрузок). В зависимости от характера действия этих сил различают прочность на растяжение, сжатие, изгиб, кручение, усталость и ползучесть.

Для испытания на растяжение из металла или сплава изготавливают образцы определенной формы. Испытание на растяжение проводят на разрывных машинах, в которых образец растягивают до разрыва.

Пластичность – способность металла, не разрушаясь, изменять форму под действием нагрузки и сохранять измененную форму после того, как нагрузка будет снята. Пластичность определяют также при испытании на растяжение. Под действием нагрузки образцы разных металлов удлиняются, а их поперечное сечение становиться меньше. По величине удлинения образца и величине уменьшения его поперечного сечения судят о пластичности. Чем больше удлиняется образец, тем более пластичнее металл. Пластичные металлы и сплавы хорошо поддаются обработке давлением.

Ударная вязкость – способность металлов и сплавов оказывать сопротивление действию ударных нагрузок. Вязкость – свойство противоположное хрупкости. Ударная вязкость - важнейшая характеристика деталей. Которые в процессе работы испытывают ударные нагрузки (коленчатый вал, клапана, оси колес и др.) испытание на ударную вязкость проводят на машинах, называемых маятниковыми копрами.

Твердость – свойство металла оказывать сопротивление проникновению в него другого, более твердого тела, не получающего остаточных деформаций. Имеется несколько методов определения твердости, особенно широкое распространение получили следующие:

- вдавливание шарика из твердой стали (метод Бринелля);

- вдавливание вершины алмазного конуса (метод Роквелла);

-вдавливание вершины алмазной пирамиды (метод Виккерса)

Для измерения твердости применяют стационарные и переносные приборы.

Усталость – явление разрушения металла при его многократном нагружении. Повторение нагрузок значительно уменьшает прочность металла или сплава. Поэтому в технике для характеристики усталости металлов принято понятие выносливости. Под пределом выносливости подразумевается то наибольшее напряжение, которое выдерживает металл, не разрушаясь после заданного числа нагрузок (циклов).

К технологическим свойствам относятся: обрабатываемость, свариваемость, ковкость, прокаливаемость, жидкотекучесть, усадка.

Обрабатываемость – комплексное свойство материала, в частности металла, характеризующее способность его подвергаться обработке резанием. Обычно обрабатываемость определяется по скорости резания, по усилию резания и по чистоте обработки

Свариваемость – свойство металла давать доброкачественное соединение при сварке, характеризующееся отсутствием трещин и других пороков металла в швах и прилегающих к шву зонах. Хорошей свариваемостью обладает низкоуглеродистая сталь, значительно худшей обладают чугун, медные и алюминиевые сплавы.

Ковкость – способность металлов и сплавов без разрушения менять свою форму при обработке давлением.

Прокаливаемость - способность стали воспринимать закалку на определенную глубину от поверхности.

Жидкотекучесть - способность металла в расплавленном состоянии заполнять литейную форму. Для повышения жидкотекучести в металлы и сплавы добавляют компоненты, улучшающие жидкотекучесть, например фосфор – к чугуну и медным сплавам, кремний – к алюминию.

Усадка – уменьшение объема или линейных размеров расплавленного металла или сплава.