3. Упругие свойства металлов.

Упругие свойства часто называют константами потому, что они подоб­но физическим и в отличие от большинства механических свойств не зави­сят от метода определения и являются постоянными для данного материала и определенных внешних условий. Экспериментальные методы определения модулей упругости можно разделить на две группы статические и динамические. По результатам стандартных статических испытаний на одноосное рас­тяжение определяют Е, на кручение - G. Однако чаще модули упругости измеряют с использованием специаль­ных динамических методов, отличающихся более высокой точностью. Осо­бенно хорошо разработаны динамические методы определения модуля сдвига G и модуля нормальной упругости Е. Все динамические методы базируются на том, что частота колебаний исследуемого образца (резонанс­ные методы) или скорость звука в нем (импульсные методы) зависят от констант упругости. Для динамического определения модулей разработано несколько спо­собов. Например, модуль сдвига можно определять при измерении частоты крутильных колебаний проволочного образца на установке типа крутильно­го маятника (метод внутреннего трения). Этот метод, основанный на спо­собности металлов необратимо рассеивать энергию упругой деформации. широко распространен в металловедении и физике металлов. Метод внут­реннего трения широко распространен при исследовании дефектов решет­ки, их движения при деформации различных видов, их взаимодействия между собой, взаимодействия их с примесными атомами, движения домен­ных стенок ферромагнетика и при многих других исследованиях.

. Классификация и условия подобия механических испытаний. 1.механические и технологические методы 2. физические и химические методы исследования химического состава и структуры материала. 3. методы исследования тонкого строения и структуры и их изменений 4. методы не разрушающего контроля Физические методы испытаний 5 тензометрия.

Условия подобия механических испытаний. Характеристики механических свойств металлов в сильной степени за­висят от условий проведения испытаний. Необходимо выполнение опреде­ленных условий проведения испытаний, которые бы обеспечили постоянст­во результатов при многократном повторении испытаний, так чтобы эти результаты в максимальной степени отражали свойства материала, а не влияние условий испытания. Условия, обеспечивающие такое постоянство и сопоставимость результатов, называются условиями подобия механиче­ских испытаний.

Условия подобия принято подразделять натри вида:

1. геометрические (форма и размеры образца);

2. механические (схема и скорость приложения нагрузок);

3. физические (внешние физические условия).

«Машиностроительные материалы»

1. Классификация машиностроительных материалов.

Машиностроительные конструкционные материалы классифицируют­ся: по природе материалов, по технологическому использованию, по усло­виям работы.

1) Классификация по природе материаловПо природе материалы делятся на металлические, неметаллические и композиционные.

Металлические материалы всегда имеют кристаллическое строение и обладают рядом характерных свойств: высокой теплопроводностью, высо­кой электропроводностью, повышенной способностью к пластической де­формации, положительным коэффициентом электросопротивления. К неметаллическим материалам относятся полимерные материалы ор­ганические и неорганические. Им присуши такие свойства, как: достаточная прочность, жесткость и эластичность при малой плотности, сверхпрозрачность, химическая стойкость, диэлектрические свойства. Композиционные материалы - это материалы в которых имеются уси­ливающие его элементы в виде нитей, волокон или хлопьев. В зависимости от материала матрицы их подразделяют на две группы - с металлической матрицей и неметаллической матрицей.

2) Классификация по технологическому использованию В основе такого деления машиностроительных конструкционных мате­риалов лежат основные технологические свойства, литейные, деформируе­мость, свариваемость, обрабатываемость резанием, закаливаемость и про-каливаемость. Для литья в различной степени пригодны все металлы, но чтобы каче­ство отливок удовлетворяло техническим требованиям, сплавы из которых изготавливают отливки должны обладать следующими литейными свойст­вами: жидкотекучесть, усадка, склонность к ликвации, склонность к погло­щению газов. Деформацией называется изменение размеров и формы тела под дейст­вием приложенных сил. Деформируемость зависит от величины зерна, химического состава и анизотропии материала. Свариваемость - это способность материалов образовывать неразъем­ные соединения за счет установления межатомных связей. Сваркой соеди­няют однородные и разнородные металлы и их сплавы, металлы с некото­рыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, стеклом), а также пластмассы. Сварка - экономически выгодный, высокопроизводи­тельный и в значительной степени, широко применяемый практически во всех отраслях машиностроения. Обрабатываемость резанием - свойство материала при определенных условиях поддаваться обработке со снятием стружки. Закаливаемость - способность металла повышать твердость в результа­те закалки. Прокаливаемость - способность металла получать закаленный слой с высокой твердостью, простирающийся на ту или иную глубину.

3) Классификация по условиям работы По условиям работы различают материалы, имеющие принципиально разные эксплуатационные свойства: с повышенной и высокой прочностью, износостойкие, антифрикционные, фрикционные, с высокими упругими свойствами, малой плотности и высокой удельной прочности, коррозионно-стойкие, теплостойкие, жаростойкие, жаропрочные, хладостойкие. Теплостойкость - способность материалов работать в нагруженном со­стоянии при температурах до 600° С в течение определенного времени. Жаропрочность - это способность материалов работать под напряжени­ем в условиях повышенных температур (выше 600° С) без заметной оста­точной деформации и разрушения. Жаростойкость - способность материалов сопротивляться газовой кор­розии в процессе обработки и эксплуатации при высоких температурах.. Коррозией называют разрушение металлов под действием окружающей среды.. Износостойкость - способность материала сопротивляться изнашива­нию, оцениваемая величиной, обратной скорости или интенсивности изна­шивания. О хладностойкости материалов судят по величине порога хладно­ломкости, полученной при серийных испытаниях на ударный изгиб при разных температурах испытаний