2.4 Технологические свойства

Для того, чтобы изготовить из материала сначала заготовку, а затем из неё – деталь, необходимо применить к материалу комплекс различных видов механической и термической обработки. Обрабатываемость каждого материала индивидуальна и зависит от степени соответствия их технологическим свойствам, к которым относятся: ковкость, возможность литья, свариваемость, обрабатываемость резанием.

Ковкость – возможность пластического деформирования материала без образования дефектов структуры. Из материалов ею обладают сплавы металлов, но только в пластичном состоянии (сталь, деформируемые сплавы цветных металлов). Хрупкие сплавы металлов (чугун, литейные сплавы цветных металлов), а также минеральные и органические материалы не куются. Единицы измерения не применяются: либо материал обладает ковкостью, либо нет.

Возможность литья конструкционного материала, имеющего определённую величину температуры плавления, характеризуется литейными свойствами:

жидкотекучесть – заполнение расплавом материала узких мест внутренней полости литейной формы. Чем она выше, тем точнее будет отливка (у чугуна выше, чем у литейных сплавов цветных металлов и стали). Из минеральных материалов ввиду их невысокой жидкотекучести отливают изделия простых форм, органические материалы (полимеры) из-за того же отливают под давлением. Обозначается l_Ж и оценивается множеством факторов (плотность расплава, теплофизические свойства, условия литья и так далее). Буква читается «эл», индекс около неё читается русской буквой «жэ», обозначающей начальную букву слова «жидкотекучесть»;

усадка – уменьшение объёма материала после отверждения и остывания расплава. Чем она ниже, тем точнее будет отливка (у чугуна и алюминиевых литейных сплавов – 0,9...1,45% от объёма, у магниевых сплавов – 1,0...1,6%, у стали и медных литейных сплавов – 1,5...2,5%). У расплавов минеральных материалов усадка – около 5%. Обозначается – линейная и – объёмная. Буква читается «эпсилон», индекс около неё читается русскими буквами «лин», обозначающими начальные буквы слова «линейная» и другой – латинской буквой «вэ», являющейся стандартным обозначением объёма.

Свариваемость – образование качественного сварного неразъёмного соединения двух заготовок между собой расплавлением их соединяемых кромок. Ею обладают некоторые сплавы металлов (у железа – сталь, у алюминия – дуралюмин,) и некоторые виды пластмасс (полипропилен, полиэтилен). Качество сварного шва характеризуется коэффициентом прочности сварного соединения, который является отношением прочности сварного шва σ_Вшва и прочности основного металла σ_Восн. и должен стремиться к единице или быть больше неё. Индексы к греческой букве «сигма» читаются русскими буквами и обозначают: «В» – временное сопротивление материала разрывающей или сжимающей нагрузке, а «шва» и «осн» указывают, что эта характеристика относится соответственно к шву или основному материалу свариваемых заготовок.

Обрабатываемость резанием – образование качественной поверхности следа режущего инструмента на обрабатываемом материале (чем меньше глубина царапины, тем выше качество). Все конструкционные материалы имеют разную степень обрабатываемости (чугун – лучше стали, сталь – лучше титановых сплавов, пластмассы – лучше минералов), но для обработки каждого можно подобрать оптимальный материал режущей части инструмента. Качество поверхности оценивается точностью изготовляемого размера детали и высотой шероховатостей микронеровностей (Rz, мкм – высота неровностей профиля по десяти наивысшим точкам, применяется при грубой обработке резанием, и Ra, мкм – среднее арифметическое отклонение профиля на определённой длине, применяется при чистовой обработке резанием) на поверхности следа от режущего инструмента.