§ 3. Класифікація металевих і

неметалічних матеріалів.

Всі метали й сплави прийнято ділити на 2 групи:

• залізо і його сплави (сталь, чавун) називають чорними металами;

• інші метали (Ве, Мg, Al, Ti, Cr, V, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Ag, Sn, W, Au, Hg, Pb, і ін.) і їхні сплави - кольоровими.

Найбільше застосування знайшли чорні метали. На основі заліза виготовляється не менш 90 % всіх конструкційних і інструментальних матеріалів. У порівнянні з кольоровими металами вартість заліза і його сплавів невелика.

Кольорові метали за подібними властивостях підрозділяються на:

• легкі метали (Be, Mg, Ai, Ti), які мають малу щільністю;

• легкоплавкіметали (Zn, Cd, Sn, Sb, Hg, Pb, Bi);

• тугоплавкі метали (Ti, Cr, Zr, Nb, Mo, W, V), з температурою плавлення вище, ніж у заліза;

• благородні метали (Rh, Pb, Ag, Os, Pt, Au), що володіють хімічною інертністю;

• уранові метали (U, Th, Pa), використовуються в атомній техніці;

• лужноземельні метали (Li, Ka, N, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra), використовуються в атомних реакторах і ін.

Поняття неметалічні матеріали включають великі асортименти матеріалів таких, як пластмаси, гумові матеріали, клеї, лакофарбові покриття, деревина, а також силікатне скло, кераміка й ін.

Неметалічні матеріали є не тільки замінниками металів, але й застосовуються як самостійні, іноді навіть незамінні матеріали. Окремі матеріали обладають високою механічною міцністю, легкістю, термічною й хімічною стійкістю, високими ізоляційними характеристиками, оптичною прозорістю. Особливо важливою властивістю неметалічних матеріалів є їхня технологічність.

Застосування неметалічних матеріалів забезпечує значну економічну ефективність.

§ 4. Методи дослідження металів і сплавів.

У матеріалознавстві використовують різноманітні методи досліджень і випробувань, необхідні для одержання досить повної й надійної інформації про властивості металів і полімерів і про зміну їх залежно від сполуки, структури й обробки. Ці численні й різноманітні методи досліджень можна розділити на 2 групи:

1. Методи, за допомогою яких визначають будову й перетворення, що протікають у матеріалах і змінюють їхню будову.

Для кращої характеристики цих методів потрібно у свою чергу розрізняти:

А) методи, використання яких дозволяє безпосередньо спостерігати або визначати будову металів. Ці методи називаються структурними. До них відноситься:

• металографічний, котрий підрозділяється на макроскопічний (макроаналіз) і мікроскопічний (мікроаналіз)

• рентгеноструктурний, котрий дозволяє визначити атомно-кристалічну будову металів.

Б) методи, основані на існуванні зв'язку між будовою й властивостями матеріалів. Вони дозволяють побічно, але досить надійно, судити про перетворення, що протікають у металах при їхній обробці й впливають на їхню структуру, по зміні їхніх фізичних властивостей. До них відноситься:

• термічний аналіз – визначення критичних температур при охолодженні й нагріванні сплавів;

- ділатометричний – визначення коефіцієнтів теплового розширення й зміни об'єму;

• Електроопору;

• Магнітний;

• Метод радіоактивних ізотопів.

2. Методи, використання яких дозволяє безпосередньо визначати властивості матеріалів, необхідні в тих або інших умовах експлуатації.

До них насамперед ставляться механічні методи, які дозволяють визначити наступні механічні властивості:

• твердість;

• межаміцності на розтягання;

• межа міцності на стиск;

• межаміцності на вигин;

• межаміцності на крутіння;

• границявитривалості;

• випробуванняна утому;

• відносне подовження;

• ударну в'язкість; і ін.

Іноді крім механічних властивостей, визначають деякі фізичні (коефіцієнт теплового розширення, щільності, коерцитивної сили, магнітної проникності) і ряду хімічних властивостей (електрохімічного потенціалу, стійкості проти корозії в різних агресивних середовищах і ін.)