- •2. Черные и цветные металлы
- •3. Типы кристаллических решеток
- •4. Дефекты в кристаллах
- •5. Анизотропия кристаллов
- •6. Кристаллизация металлов
- •7. Строение механического слитка
- •8. Физические свойства металлов
- •9. Химические свойства металлов
- •10. Основные механические свойства
- •11. Упруг ость, п ластичность, вязкость
- •12. Твердость, у сталость, выносливость
- •13. Испытания на у дарную вязкость,
- •14. Технологические
- •15. Нагрев металлов п ри обработке
- •16. Основные сведения о сплавах
- •17. Диаграмма состояний для случая
- •18. Диаграмма состояний сплавов,
- •19. Диаграмма состояния сплавов для
- •20. Диаграмма состояния сплавов,
- •21. Структурные составляющие
- •22. Диаграмма состояния «железо —
- •23. Диаграмма состояния «железо —
- •24. Продукция черной металлургии
- •25. Сп особы литья
- •26. Влияние компонентов на свойства
- •27. Белый и серый чугу н
- •28. Высокопрочный чугу н
- •29. Ковкий чугу н
- •30. Чугу ны со специальными
- •31. Стали, их классификация
- •32. Сп особы п олучения стали из чугу на
- •33. Влияние уг лерода на свойства
- •34. Влияние п остоянных п римесей
- •35. Стали уг леродистые обыкновенного
- •36. Стали уг леродистые качественные
- •37. Влияние легирующих элементов.
- •38. Цементуемые, у лучшаемые
- •39. Углеродистые инструментальные
- •40. Легированные инструментальные
- •41. Коррозионно-стойкие стали
- •42. Жаростойкие и ж аропрочные стали
- •43. Магнитные и магнитно-мягкие стали
- •44. Износостойкие стали.
- •45. Методы п олучения
- •46. Понятие термической обработки
- •47. Превращения в стали п ри нагреве
- •48. Превращения в стали
- •49. Ау стенитно-мартенситное
- •50. Отжиг
- •51. Закалка
- •52. Виды закалки
- •53. Отпу ск
- •54. Нормализация. Д ефекты
- •55. Термомеханическая обработка стали
- •56. Химико-термическая обработка
- •57. Азотирование
- •58. Поверхностное уп рочнение стали
- •59. Особенности термической
- •60. Термообработка серого и б елого
- •61. Получение алюминия
- •62. Деформируемые алюминиевые
- •63. Литейные алюминиевые сплавы
- •64. Получение меди и ее сплавов
- •65. Латунь
- •66. Бронзы, сплавы меди с никелем
- •67. Получение, свойства и п рименение
- •68. Олово, свинец, цинк и их сплавы
- •69. Антифрикционные сплавы
- •70. Туг оплавкие металлы и сплавы
- •71. Методы п олучения п орошков
- •72. Формирование заготовок и изделий
- •73. Твердые сплавы
- •74. Металлокерамика
- •75. Минералокерамические твердые
- •76. Пористая и компактная
- •77. Строение и структура п ластических
- •78. Классификация п ластмасс
- •79. Полиэтилен, п оливинилхлорид
- •80. Полиамиды и п олистирол
- •81. Фторопласты и
- •82. Поликарбонаты, п енопласт
- •83. Газонаполненные и фольгированные
- •84. Резиновые материалы
- •85. Клеи
- •86. Виды лакокрасочных материалов
- •87. Древесные материалы
- •88. Прокладочные, уп лотнительные
- •89. Минеральная вата
- •90. Композиционные материалы
- •91. Аб разивный материал
- •92. Смазочные масла и смазки
- •93. Конструкционные масла
- •94. Понятие п лавильного
- •95. Чугу нное, стальное литье,
- •96. Литье в кокиль, литье
- •97. Центробежное литье, непрерывное
- •98. Электрошлаковое литье,
- •99. Пластическая деформация
- •100. Прокатка
- •101. Волочение, п рессование
- •102. Ковка
- •103. Горячая штамповка
- •104. Электрогидравлическая, холодная
- •105. Назначение и п рименение сварки
- •106. Дуг овая и г азовая сварка
- •107. Плазменная, электронно-лучевая,
- •108. Сварка давлением и друг ие виды
- •109. Резка металлов
- •110. Пайка металлов
- •111. Основы резания металлов
- •112. Геометрия режу щего инструмента
- •113. Углы заточки и уг лы режу щей
- •114. Сила и скорость резания
- •115. Выбор режимов резания и время
- •116. Об работка на токарных станках
- •117. Об работка на сверлильных
- •118. Об работка на фрезерных станках
- •119. Об работка на строгальных,
- •120. Процесс и методы шлифования
- •121. Шлифовальные, заточные
- •122. Электрофизические способы
- •123. Электрохимические способы
10. Основные механические свойства
металлов
Нагрузка вызывает в твердом теле напряжение и
деформацию. Напряжение — величина нагрузки, от-
несенная к единице площади поперечного сечения
испытываемого образца. Деформация — изменение
формы и размеров твердого тела под влиянием при-
ложенных внешних сил. Различают деформации рас-
тяжения (сжатия), изгиба, кручения, среза.
Для определения прочности, упругости и пластич-
ности металлы в виде образцов круглой или плоской
формы испытывают на статическое растяжение
(ГОСТ 1497-73). Испытания проводят на разрывных
машинах. В результате испытаний получают диа-
грамму растяжения.
Прочность — способность материала сопротив-
ляться разрушению под действием нагрузок. Предел
прочности в (временное сопротивление):
в Pmax F0,
где Рmax— наибольшая нагрузка, Н; F0 — начальная
площадь поперечного сечения рабочей части образ-
ца, м2.
Истинное сопротивление разрыву Sк — это напря-
жение, определяемое отношением нагрузки Pк в мо-
мент разрыва к площади минимального поперечного
сечения образца после разрыва:
Fк Sк Pк Fк .
Предел текучести (физический) т — это наимень-
шее напряжение (в МПа), при котором образец де-
формируется без заметного увеличения нагрузки:
т Pт F0 ,
где Pт — нагрузка, при которой наблюдается площад-
ка текучести, Н. Площадку текучести имеют в основ-
ном только малоуглеродистая сталь и латунь. Другие
сплавы площадки текучести не имеют.
11. Упруг ость, п ластичность, вязкость
Упругость — способность материала восстанавли-
вать первоначальную форму и размеры после пре-
кращения действия нагрузки Руп, ее оценивают пре-
делом пропорциональности пц и пределом упругости
уп. Предел пропорциональности пц — напряжение
(МПа), выше которого нарушается пропорциональ-
ность между прилагаемым напряжением и деформа-
цией образца:
пц Pц F0,
где F0 — начальная площадь поперечного сечения ра-
бочей части образца, м2; Рпц — нагрузка предела про-
порциональности, Н.
Предел упругости (условный) 0,05 — это условное
напряжение в МПа, соответствующее нагрузке, при
которой остаточная деформация впервые достигает
0,05% от расчетной длины образца l0:
0,05 P0,05 F0,
где Р0,05 — нагрузка предела упругости, Н.
Пластичность, т.е. способность материала прини-
мать новую форму и размеры под действием внешних
сил, не разрушаясь, характеризуется относительным
удлинением и относительным сужением. Относитель-
ное удлинение (после разрыва) — это отношение
приращения (lк – l0) расчетной длины образца после
разрыва к его первоначальной расчетной длине l0,
выраженное в процентах: δ = [(lк −l0)/l0] ⋅100% Отно-
сительное сужение (после разрыва) — это отноше-
ние разности начальной и минимальной площадей
(F0 −Fк) поперечного сечения образца после разрыва
к начальной площади F0 поперечного сечения, выра-
женное в процентах: [(F0 −Fк)/F0] ⋅100%. Чем
больше значения относительного удлинения и суже-
ния для материала, тем он более пластичен. У хрупких
материалов эти значения близки к нулю. Хрупкость
конструкционного материала является отрицатель-
ным свойством. Для устранения этого свойства ме-
талл легируют или подвергают термической обработ-
ке.
Ударная вязкость, т.е. способность материала со-
противляться динамическим нагрузкам, определяет-
ся как отношение
затраченной на излом образца ра-
боты W (в МДж) к площади его поперечного сечения F
(в м2) в месте надреза КС W/F. Для испытания
(ГОСТ 9454-78) изготовляют специальные стандарт-
ные образцы, имеющие форму квадратных брусочков
с надрезом. Испытывают образец на маятниковых
копрах. Определение ударной вязкости важно для не-
которых металлов, работающих при минусовых тем-
пературах и проявляющих склонность к хладнолом-
кости.
Циклическая вязкость — это способность матери-
алов поглощать энергию при повторно-переменных
нагрузках. Материалы с высокой циклической вязкос-
тью быстро гасят вибрации, которые часто являются
причиной преждевременного разрушения.