Informații generale despre metale

Pe acest subiect. Materiale știință.

Y W E Q N D H M A T E R I A A

Yu.M.Lahtin. Materialovedenie.M. Mașini, 1972. Un manual pentru studenții universităților de inginerie.

repararea I.V.ENGEL-KRON.Slesar de echipament cu turbine si chimice tsehov.Proftehizdat., M 1962.

Metalele sunt materiale care au anumite proprietăți fizice și mecanice: maleabilitate, plasticitate, conductivitate termică, conductivitate electrică și sudabilitatea al.

Toate proprietățile cele mai caracteristice ale metalelor sunt explicate prin prezența curgere liberă conductivitate Elektonnye.

Metal este format din plasate corect în spațiul ioni și electroni în mișcare și printre ei de rezistență din metal determinată de atracția electrică dintre ionii și electronii încărcați pozitiv. O astfel de interacțiune între scheletul de ioni și electroni de gaz a fost numită legătură metalică.

Tehnica cea mai des utilizat este fier (culoare alb-argintiu metalic, având un punct de topire - 1539 grade C). Ea apare în mod natural sub formă de compuși cu diferite elemente, cel mai frecvent cu oxigen. Există două modificări de fier. alfa- și gamma zăbrele zhelezo.Kristallicheskaya alfa fier - cubi, si gamma-fier centrat pe corp - cubic (exista la 910-1392 grade C) centrată pe față.

Fier în combinație cu carbon și alte elemente care formează grade diferite de fontă și oțel. In aliajele Fe-C se disting: faza lichidă, ferita, austenita, cementita și grafit.

Ferite - soluție solidă (introducerea) de carbon și a altor impurități din alfa-fier cu o solubilitate de carbon de .02-.1%.

Austenita - soluție solidă (introducerea) de carbon și a altor impurități din gamma-fier, cu o limită de solubilitate carbon de 2,14%. Are o înaltă ductilitate și rezistență randament scăzut.

Cementita - un compus chimic de fier și carbon Fe3 C, care conține până la 6,57% carbon. Are un grilaj romboidal complicat de atomi-ambalate aproape și o temperatură de topire de aproximativ 1550 grade C.

Grafit - este carbon, care este într-o formă liberă în aliaje fier-carbon. grafit rețea cristalină a hexagonal stratificat. Grafitul este moale, are o conductivitate ridicată, este opacă și are un luciu metalic.

Pentru metalele feroase, cele mai frecvent utilizate în inginerie mecanică, includ cupru, aluminiu, zinc, magneziu și staniu. Aceste metale sunt utilizate fie în formă pură sau ca aliaje.

Fier constau în diferite dimensiuni și formă de cristale sau ambele din numitele boabe. Forma și dimensiunea boabelor depind de mai mulți factori: solidificării condițiilor de metal topit, prelucrarea ulterioară (mecanică, termică) etc.

Un fel de fractură de metal permite aproximativ de a judeca calitatea acestuia. Metale cu structură cu granulație fină posedă proprietăți mecanice mai mari decât metalele cu structură mazarat.

Caracteristici metalice tipice sunt lucioase, opacitatea și următoarele proprietăți fizice specifice ale acestora:

- conductivitate termică - metale tepplo capacitatea de a transporta și o transmite organismelor mai puțin încălzite se determină ca electronii liberi de mobilitate ridicată și mișcarea de vibrație a ionilor, în care există o egalizare rapidă a temperaturii în masa de metal;.

- conductivitate - capacitate de metal de a conduce un curent electric în acesta datorită prezenței electronilor liberi, care sub influența chiar și o diferență de potențial mic este transferat de la negativ la polul pozitiv;

- strălucire - abilitatea de a străluci în stare încălzită. Această proprietate este folosită pentru a determina temperatura metalului încălzit;

- fuzibilitate - capacitate de metal sub anumită temperatură de tranziție la starea lichidă;

- proprietăți magnetice - capacitatea anumitor metale magnetizate.

Fier au de asemenea un număr de proprietăți mecanice (elasticitate, rezistență, ductilitate. Duritatea, tenacitate, oboseală) care caracterizează rezistență metalică împotriva forțelor externe pe ea.

Elasticitatea - capacitatea de metal pentru a restabili forma inițială după îndepărtarea sarcinii externe. Sarcina este peste un anumit pppredela rezidual conduce la modificări ale formei și chiar distrugerea metalului.

Durabilitate - din metal spposobnost rezista fracturii sub efectul unei sarcini externe. rezistența metalului este determinat prin întinderea probei la mașinile discontinue specifice. De încărcare, se face referire la 1 mm 2 secțiunea transversală a eșantionului, numită tensiune și este notat cu sigma litere grecești; această tensiune și caracterizează rezistența metalului. Cea mai mică tensiune la care deformează specimen (fluxuri) fără creștere apreciabilă a sarcinii este numit stres randament.

Ductilitatea - capacitatea unui metal de a schimba forma sub sarcina aplicată și pentru a menține neschimbată forma după ce sarcina este îndepărtată. Metalul omnidirecŃionale înaltă ductilitate a explicat bond metalic (distribuție uniformă a electronilor pe volumul cristalului) .chem deasupra ductilitate metal, cu atât mai bine este falsificat și ștampilat și în timpul deformării, adică cu volumul de deplasare separat acesteia în raport cu cealaltă, legătura dintre ionii (atomii) nu este încălcat care nu se poate spune despre tipul de legături covalente, în care o pereche de electroni de valență aparține simultan la doi ioni vecine și această relație are un accent ascuțit și o rezistență ridicată, dar fragilitatea În cazul în care tulpina această relație este distrusă. Valoarea la care proba a fost extins la momentul ruperii este numită alungirea absolută. Pe de metal ductilitate judecat de alungire. Elongația numita alungire absolută a probei relevante pentru lungimea sa inițială, exprimată în pprotsentah. elongație Desemnat delta litere grecești.

Duritate - proprietate de metal pentru a rezista la penetrarea unui solid în ea. Magnitudinea durității judecat puterea de metal, deoarece există o relație între duritate și rezistență.

Cea mai comună metodă de metoda de metal de testare duritate este adâncitura, în care duritatea este exprimată prin:

- diametru de amprente indentare bile de oțel de 10 mm în diametru, cu o forță egală cu 3000 kgf (cupru - 1000 kgf) într-o presă Brinell (HB Duritatea 450);

- adâncimea amprentei indentare con de diamant, cu un unghi la vârf de 120 de grade. cu o forță preliminară de 10 kg, și apoi 140 kg de metal solid sau bilă de oțel cu un diametru de 1,588 mm pentru metal moale, cu o forță de 10 kg până la 90 kg și apoi să apăsați Rockwell;

-diametrul amprentei pe diamant indentare piramida presseVikkersa pentru părți de grosime mică, având o duritate ridicată și oboznachaetsyaNV.

Cunoscând diametrul adânciturii, la mese speciale definesc duritatea metalului. Numbers Duritatea Brinell (HB) se referă la numerele de duritate Rockwell (RC) de aproximativ 10: 1.

Rezistența la impact - capacitatea de metal pentru a rezista la șocuri. Duritatea a fost măsurat de lucru cheltuit pe distrugerea probei de metal de mașini speciale. ductilitate metal este strâns legată cu duritate; mai plastic și metale au duritate mai mare.

oboseala metalului - distrugerea metalului sub acțiunea tensiuni alternante. rezistența la oboseală a metalelor se caracterizează prin limita de oboseală. Limita Oboseala - este numărul maxim admis de oscilații ale eșantionului, fără distrugerea acesteia.

Târî - Această proprietate a devenit încet și continuu deforma plastic, cu o deformare reziduală la tensiune constantă și temperatură ridicată. Sub influența temperaturii scade forțelor coezive interatomice. sușa reziduală în fenomenul de fluaj se produce la tensiuni mult mai mici de curgere. Pentru carbon oteluri fluaj sub tensiune constantă crește odată cu creșterea temperaturii de la 400 de grade C și mai sus, în funcție de compoziția chimică a oțelului. fractură de metal are loc de-a lungul limitei grăunților, care conține mai multe defecte, posturi vacante, dislocările etc. Molibden îmbunătățește rezistența la fluaj. Luxații - defecte zăbrele elementare. Limitele dintre granulele individuale sunt regiuni de tranziție lățime este de 5-10 dimensiuni atomice, în care laticea un bob având o orientare cristalografică specifică devine latice bob diferit având o direcție cristalografică diferită. Prin urmare, la cereale atomi frontieră sunt locația mai corectă decât volumul boabelor.

Relaxare - fenomenul tranziției spontane sub efectul temperaturilor ridicate create de deformare inițial elastică a pieselor din plastic (rezidual) deformatsiyu.V rezultat relaxarea prin cădere inițial de tensiune în detalii, cu toate că o cantitate predeterminată de deformare nu se modifică (de exemplu, strânse cu presarcina egal cu 0, bolt 5mm, cu o tensiune care nu depășește limita de curgere).

Uzura este rezultatul eșecului mecanic al neregularităților de discretizare, fractură la oboseală prin rugozitate impactului mecanic repetate sau alternante de ungere sub presiune, exfolierea straturilor de oxizi produse prin frecare și neregularități de distrugere mecanice sudate din cauza unei temperaturi ridicate. Razlichayuttri Perioada de uzură:

- perioadă de deteriorare constantă;

- Perioada de uzură intensă cauzată de schimbări în golurile de frecare detalii.

Călire. Se numește schimbare structurală globală și modificările aferente în proprietățile de deformare la rece a metalului. (Eliminare durificare poate fi realizată prin încălzirea metalului - pentru cupru la 500-700 grade C. Granulele astfel, recristalizarea și mărimea magnitudine recristalizată cereale este mai mică, gradul de deformare este mai mare). De formare a metalelor prin tratarea presiunii are loc prin deformarea plastică a fiecărui bob cu o schimbare în formă și dimensiune. După deformare, ca urmare a deplasării avioanelor de alunecare se extind în direcția bobului de forțe care acționează, formând o structură fibroasă sau stratificat. Concomitent cu modificarea formei de cereale în ea este blocuri concasate și crește unghiul de dezorientare între ele, iar acest lucru crește rezistența și duritatea de 1,5 ori mai mare de curgere de 3-5 ori, iar capacitatea de deformare plastică este scăzută. Toate defectele structurii cristaline a complica mișcarea dislocațiilor și, prin urmare, crește rezistența la deformare și ductilitate redusă.