Таблиця 2.3

Найменування матеріалів	Границя міцності (МПа)		Товщина нитки (мк)
	У великому обсязі	В тонких нитках
Кварцеве скло	6080	1000025000	36
Силікатне скло	4060	20006000	26
Карбінол	2028	500800	36
Ацететцелюлоза	5387	150200	1520

У цих випадках наводять таку характеристику, як питома міцність, яка дорівнює відношенню границі міцності (у МПа) до питомої ваги (у кН/м³) і порівнюють її для різних матеріалів (Таблиця 2.4).

Таблиця 2.4

Найменування матеріалу	Границя міцності при розтяганні (МПа)	Питома вага (кН/м^3)	Питома міцність
Ст.3	400	78,5	5,1
Сталь 35ХГСА	1650	78,5	21
Дюралюміній Д16	490	28	17,5
Титановий сплав ВТ4	850	45	18,9
Сосна уздовж волокон	80	5,5	14,6
Дельта-деревина	210	12,5	16,8
Текстоліт	100	13,5	7,4
СВАМ 1:1	500	19	26,3
СВАМ 10:1	900	19	47,4

З таблиці видно, що питома міцність деяких пластмас значно вища, ніж у вуглецевих сталей, а іноді навіть вища, ніж у високолегованих сталей.

2.7. Вплив температури, радіоактивного опромінення та термообробки на механічні властивості матеріалів

Наведені вище експериментальні дані були отримані при так званій кімнатній температурі (20⁰С). Однак багато деталей і устаткування працюють при досить високих температурах (газові турбіни, парові котли, двигуни внутрішнього згоряння). Холодильне устаткування, ємкості для зберігання різних газів у зрідженому стані навпаки працюють при низьких температурах.

Для більшості матеріалів характеристики міцності () при підвищенні температури зменшуються, а при зниженні температури збільшуються. Характеристики ж пластичності (і) навпаки, з підвищенням температури збільшуються, а зі зниженням температури зменшуються. Зі зростанням температури зменшується модуль пружностіі збільшується коефіцієнт Пуассона, при зниженні температури спостерігається зворотне явище. На рис.2.9 наведені графіки залежності від температури характеристик міцності (Рис.2.9,а), характеристик пластичності і(Рис.2.9,б) і фізичних констант для маловуглецевої пластичної сталі.

На графіках відзначаються деякі особливості поведінки границі міцності . Спочатку границя міцності зростає зі збільшенням температури, потім різко зменшується. Те ж саме можна сказати про поведінку характеристик пластичностіі. Спочатку з підвищенням температури вони зменшуються, а потім починають при температурі ~ 300⁰C збільшуватися.

Характеристики пластичності у деяких кольорових металів (міді, латуні, нікелю) зменшуються, а в інших (алюмінію, магнію) збільшуються. При охолоджуванні спостерігається зворотне явище.

Рис.2.9

Нагрівання пластмас призводить до швидкого падіння їх границі міцності. При охолодженні цих матеріалів вони стають дуже крихкими, їх характеристики пластичності зменшуються.

Радіоактивне опромінення підвищує границю міцності й особливо границя текучостіметалів і зменшує характеристики пластичності, тобто опромінення за своїм впливом на характеристики міцності і характеристики пластичності є аналогічним зниженню температури.

Механічні характеристики міцності і пластичності металів можна змінити, застосовуючи термообробку, що складається з визначених режимів нагрівання та охолодження, при яких змінюється структура металів.

До найважливіших видів термообробки сталі відносяться відпал, загартування і відпускання.

Відпал сталі виконують для зняття початкових внутрішніх напружень, що викликані холодною обробкою. Для цього сталь нагрівають до деякої визначеної температури, витримують при цій температурі тривалий час, після чого повільно охолоджують. В результаті знижуються характеристики міцності і збільшуються характеристики пластичності.

Загартування виконується для збільшення твердості сталі. Для загартування сталь, нагріту до деякої визначеної температури, швидко охолоджують у воді або олії. Після загартування в сталі підвищуються характеристики міцності, але вона стає менш пластичною.

Відпускання сталі виконують для збільшення її пластичності після загартування. Для цього загартовану сталь нагрівають з деякою швидкістю і витримують при визначеній температурі. Це призводить до збільшення характеристик пластичності сталі при деякому зниженні її міцності.