1.Властивості матеріалів

Метали характеризуються фізико-хімічними, механічними і технологічними властивостями.

До фізичних властивостей належать густина, плавкість, теплове розширення, тепло- і електропровідність, магнітність тощо.

Хімічні властивості характеризують здатність металів чинити опір окисленню, розчинятися в хімічно активних середовищах (кислотах, лугах) і вступати у взаємодію з іншими елементами

Технологічні властивості характеризують можливість проводити ті чи інші технологічні операції з певним металом або застосовувати метал в тих чи інших умовах. До технологічних властивостей належать: прогар-товуваність, рідкотекучість, ковкість, зварюваність, оброблюваність різанням. Ці властивості розглядатимуться нижче..

До механічних властивостей належать твердість, міцність, пластичність, ударна в'язкість.

Найпростішим способом визначення міцнісних властивостей металів без виготовлення спеціальних зразків і практично без руйнування зразка або деталі є визначення їх твердості.

Твердістю називається здатність чинити опір проникненню в нього іншого, більш твердого тіла.

Існує кілька методів визначення твердості металів. З них найширше застосовують методи Брінелля і Роквелла.

Міцністю називається здатність матеріалів чинити опір дії зовнішніх руйнівних сил. Залежно від характеру цих сил розрізняють міцність при розтяганні, згинанні, стисканні, крученні.

Ударна в'язкість КС - це здатність металу чинити опір динамічному (ударному) навантаженню.

2. Поліморфні форми заліза та вуглецю їх властивості

Вуглець - це неметалевий елемент з температурою плавлення 3500 °С. Із залізом він утворює тверді розчини або хімічні сполуки, а в певних умовах може виділятись у вигляді графіту.

Гранична розчинність вуглецю в a-залізі при нормальній температурі не перевищує 0,006 %.Такий розчин є практично чистим залізом. Називають його феритом (Ф). Міцність фериту ст_в = 250...300 МПа, твердість 90... 100 НВ і відносне видовження 5 =30...40 %.

Твердий розчин вуглецю в у-залізі називається аустенітом (А). Розчинність вуглецю в аустеніті з підвищенням температури збільшується від 0,8 (727 °С) до 2,14 % (1147 °С). Аустеніт немагнітний і має підвищену порівняно з феритом пластичність.

Залізо з вуглецем утворює ряд хімічних сполук. З них практичне значення має карбід Fe₃C, який містить 6,67 % С. Цей карбід називають цементитом (Ц). Цементит досить твердий (~ 800 НВ), але крихкий, температура плавлення близько 1600 °С. Отже, фазами в залізовуглецевих сплавах можуть бути ферит, аустеніт, цементит і графіт.

3. Класифікація і маркування вуглецевих конструкційних сталей

1. Конструкційні вуглецеві сталі вміщують до 0,6 % С. їх поділяють на сталі звичайної якості та якісні.

Сталі звичайноїякості (ДСТУ 2651-94) виготовляють таких марок: СтО, Стікп, Стіпс, Стісп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп,Стбпс, Стбсп. Із збільшенням номера сталі підвищується її міцність і твердість, але знижується пластичність.

Із сталей звичайної якості виготовляють рядовий прокат (прутки, балки, швелери), а також листи, труби. Ці сталі широко застосовують у будівництві для зварних, клепаних та болтових конструкцій.

Сталі якісні конструкційні (ГОСТ 1050-88) відрізняються меншою масовою часткою сірки та фосфору (< 0,04 %), обмеженим вмістом інших елементів, неметалевих домішок. Вони призначені для виготовлення виробів, які піддають термічній обробці, тому стандарт регламентує їхній хімічний склад.(Сталь 30 -0.3% С).

Маркують ці сталі числом, яке вказує на вміст вуглецю в сотих частках процента (0,8; 10; 15; ...; 60). У марці також зазначають ступінь розкислення сталі (крім сталі спокійної) - Юкп, 10пс,10.