3. Технологические свойства

Свойства металлов и сплавов, которые характеризуют их способность подвергаться различным способам горячей и холодной обработки, называют технологическими. Они указывают, легко или трудно тем или иным способом изготовить деталь из данного материала. Основные технологические свойства это механическая обрабатываемость, свариваемость, ковкость и литейные свойства.

Обрабатываемость металла резанием на металлорежущих станках (токарных, фрезерных, сверлильных…) – одно из важнейших технологических свойств, потому что при изготовлении деталей подавляющее большинство металлических заготовок, а также сварных узлов и конструкций подвергаются механической обработке: резке, фрезерованию, проточке, сверлению, строганию, шлифованию и др.

Одни металлы требуют небольших усилий резания, при этом обеспечивается получение чистой и гладкой поверхности, другие же, имеющие высокую твердость, обрабатываются плохо. Очень вязкие металлы с низкой твердостью также плохо обрабатываются; поверхность получается шероховатой, с задирами. Улучшить обрабатываемость стали можно путем термической обработки, понижая или повышая ее твердость.

Свариваемость – способность металла образовывать при сварке плотный и ровный шов без трещин. Сваривать можно практически все металлы, но в одних случаях хороший шов получить относительно просто, например, у низкоуглеродистых сталей, а в других случаях, чтобы сварка шва шла удовлетворительно, приходится принимать специальные меры, например, предварительный нагрев при сварке высокоуглеродистых сталей и чугунов.

Ковкость – способность металла деформироваться и принимать новую форму под влиянием внешних сил.

Литейные свойства определяют возможность изготовления из материала отливок. Чтобы из сплава можно было легко изготовить отливки, он должен обладать, возможно, более низкой температурой плавления и хорошей жидкотекучестью, т.е. иметь высокую подвижность в жидком состоянии.

Существенно изменяется структура и, соответственно, свойства сплавов при различных видах их термической обработки (при закалке, отпуске и др.), хотя химический состав остается неизменным. Следовательно, управляя структурой, выбором различных технологий обработки, мы управляем свойствами металлов и сплавов.

Эксплуатационные свойства– обобщенный, результирующий показатель, характеризующий надежность и долговечность детали , изготовленной из этого материала.

3. Механические характеристики металлов и сплавов

Механическими характеристиками называются свойства, определяющие способность материала сопротивляться воздействию на него внешних сил. К таким свойствам относятся упругость, пластичность, прочность, твердость и др. Так, пружины и рессоры должны обладать высокой упругостью, нагруженные детали машин (валы, шатуны и др.) – сочетанием прочности и ударной вязкости, а инструменты – высокой твердостью и износостойкостью. При воздействии на деталь внешних сил она изменяет свою форму, т.е. деформируется.

Если к детали приложены сравнительно небольшие усилия, то после снятия нагрузки имевшая место деформация исчезает. Свойство материала принимать первоначальную форму после прекращения действия сил называется упругостью, а деформация, исчезающая после снятия нагрузки, называется упругой деформацией.

Если к детали приложить сравнительно большие усилия, то после прекращения действия этих сил она не примет первоначальной формы, а так и останется растянутой или изогнутой. Такая деформация называется пластической, а способность материала деформироваться под действием внешних усилий – пластичностью.

Материалы, не способные к пластическим деформациям, называются хрупкими. Такие материалы при большом нагружении или под действием удара разрушаются мгновенно, почти не изменяя своей формы. К хрупким материалам относятся стекло, чугуны, закаленные стали и др.

Прочность характеризуется максимальной нагрузкой, которую выдерживает материал, не разрушаясь.