Слесарные работы - поговорим о металлах

Механические свойства

Механические свойства.

При изготовлении различных изделий, машин и сооружений особенно важное значение имеют механические свойства применяемых металлов. Незнание этих свойств может привести к тому, что изготовленное изделие окажется непрочным или недолговечным. Под механическими свойствами металлов понимается совокупность свойств, определяющих сопротивление металлов воздействию механических усилий (нагрузок), которые могут быть приложены к изготовленным из них деталям. 
Внешние нагрузки могут быть: статическими, то есть постоянными (или медленно изменяющимися) по величине и направлению; динамическими, то есть быстро изменяющимися по величине, действующими ударом; переменными, периодически изменяющими свою величину и направление. Под действием внешних нагрузок происходит изменение размеров и формы твердого тела или так называемая деформация. Различают пять основных типов деформаций, соответствующих определенным способам приложения нагрузок: растяжение, сжатие, срез или сдвиг, изгиб и кручение (рис. 91). В зависимости от величины приложенной нагрузки и качества материала, из которого выполнены детали, деформации могут быть упругими, то есть исчезающими после снятия внешней нагрузки, и пластическими (или остаточными), остающимися после снятия внешней нагрузки. 
При проектировании и изготовлении машин и сооружений в целях обеспечения их прочности и надежности придерживаются следующего требования: все детали в процессе работы должны иметь только упругие деформации и не должны иметь деформаций пластических. Это достигается установлением определенных размеров деталей в соответствии с нагрузками на них и механическими свойствами материалов, из которых детали изготовлены. Для определения механических свойств металлов проводятся механические испытания: на растяжение, на сжатие, на изгиб, на кручение, на твердость, на ударную вязкость, на усталость (выносливость) и т. д.Ознакомимся с основными механическими свойствами металлов. 
Прочность - способность металла сопротивляться действию внешних разрушающих сил, стремящихся нарушить связь между его элементарными частицами. В зависимости от характера внешних сил различают прочность на растяжение, на изгиб, на кручение, и т. д. Основным показателем, характеризующим прочность металлов, является предел прочности, обозначаемый Ab, определяемый при испытании на растяжение. Пределом прочности является максимальная нагрузка Р кг, которую выдерживав образец до разрушения, отнесенная к первоначальной площади поперечного сечения образца F в мм². Таким образом, Ab =P/F кг/мм². 
Испытание на прочность при растяжении специально изготовленных образцов производится на разрывных машинах.

Твердость

- способность металла оказывать сопротивление проникновению в него другого, более твердого тела под дейс вием внешних сил. Испытание металла на твердость производится вдавливание с определенным усилием в поверхность металла твердого наконечника (стального закаленного шарика или алмазного конуса), по величине полученного отпечатка судят о твердости испытываемого металла (рис. 92) 

Упругость

- свойство тела, деформированного внешними силами, восстанавливать свою первоначальную форму после прекращения действия этих сил. Максимальная нагрузка Р кг, отнесенная к площади поперечного сечения образца F мм², после снятия которой образец принимает свои первоначальные размеры, называется пределом упругости. Последний обычно меньше предела прочности. Если приложенная нагрузка будет более предела упругости материала, то после ее снятия первоначальные размеры образца не восстановятся и образец останется несколько измененным по размерам; это означает, что произошла пластическая деформация. 

Пластичность

- свойство металла полностью или частично сохранять деформацию, полученную под действием внешних нагрузок, после прекращения действия этих нагрузок. Пластичность металла значительно возрастает с увеличением температуры и давления. Пластичность характеризуется относительным удлинением, которое определяется отношением прироста длины разрушенного при испытании на растяжение образца к его первоначальной длине.Выше было сказано, что в деталях машин и сооружений в целях сохранения их прочности нельзя допускать остаточных, то есть пластических деформаций. Поэтому казалось бы, что пластичность является вредным свойством металлов. Однако это не так. Пластичность очень полезное свойство, так как позволяет деформировать металл во время его обработки, то есть гнуть, ковать, штамповать, выколачивать, придавая нужную форму и размеры деталям изделий. Если бы металлы не обладали пластичностью, то изготовление многих деталей из них было бы очень затруднительно, а иногда и невозможно. 
С точки зрения прочности изделий пластичность является также полезным свойством, так как более пластичные материалы являются, как правило, и более надежными в работе, особенно при переменных нагрузках. Хрупкие, то есть мало пластичные, материалы, разрушаются быстрее при переменных и особенно ударных нагрузках, даже если величины нагрузок взяты относительно меньшими.

Вязкость

(или ударная вязкость) - способность металла оказывать сопротивление внешним ударным силам. Механические свойства важнейших металлов и сплавов приведены в таблице 10 
Разработчик:Территория SlavSSoft