Какие свойства металла относят к технологическим
Голосование за лучший ответ
Евгений Павлов
Просветленный
(44526)
7 лет назад
Каждое из свойств присуще металлам в разной степени, поэтому нельзя говорить о всех металлах вообще. Образование сплавов (сплавы железа с углеродом — сталь, чугун; мель, олово и цинк хорошо сплавляются — можно сделать бронзу и латунь) , ковкость (сталь) , свариваемость (сталь варится хорошо, а чугун и алюминий — плохо) , намагничивание (это понятно) , электропроводность (медь, серебро) , каталитическая активность (никель) , закаливаемость (опять сталь) , термостойкость (вольфрам, молибден, сплавы никеля и хрома) , химическая инертность (золото) и, наоборот, активность (натрий) — и т. д. , по всему списку. Берёшь справочник — и только в путь.
Yana Нудашковская
Мастер
(1923)
7 лет назад
Физические свойства металлов.
Плотность — количество вещества, содержащееся в единице объема. Температура плавления — температура, при которой нагреваемый металл или сплав переходит из твердого в жидкое состояние.
Удельная теплоемкость — количество теплоты, которое необходимо для повышения температуры единицы массы металла на 1° С.
Теплопроводность — свойство металла проводить теплоту, определяемое коэффициентом теплопроводности.
Тепловое расширение — способность металла увеличивать линейные размеры и объем при нагревании, характеризуемая коэффициентами линейного и объемного расширения.
Электропроводность — способность металла проводить электрический ток. Удельное электросопротивление — сопротивление металлического проводника, имеющего единицу длины и единицу площади поперечного сечения, прохождению электрического тока.
Механические свойства металлов — свойства, определяющие способность металла сопротивляться деформированию и разрушению.
Пластичность — способность металла деформироваться без разрушения. При растяжении пластические свойства металла характеризуются относительными удлинением и сужением образца, которые взаимосвязаны, так как удлинение образца сопровождается уменьшением площади его поперечного сечения. Относительное удлинение σ — отношение приращения длины образца после разрыва к его начальной длине, выраженное в процентах. Относительное сужение ψ — отношение уменьшения площади поперечного сечения образца после разрыва к начальной площади поперечного сечения, выраженное в процентах.
Для оценки вязкости металла и установления его склонности к переходу в хрупкое состояние выполняют ударные испытания надрезанных образцов на маятниковом копре. При этом характеристикой вязкости является ударная вязкость KC=A / F0, где А — работа, затраченная на разрушение образца; F0 — площадь поперечного сечения образца в месте надреза.
Твердость — сопротивление металла вдавливанию в него других, более твердых тел.
Твердость по Бринеллю НВ — отношение усилия вдавливания в металл стального закаленного шарика диаметром 2,5; 5 или 10 мм к площади поверхности образовавшейся лунки.
Твердость по Роквеллу HRC определяется вдавливанием алмазного конуса с углом при вершине 120° в испытуемый металл.
Технологические свойства металлов и сплавов характеризуют способность металлов и сплавов поддаваться различным способам горячей и холодной обработки (заполнять литейную форму, прокатываться, коваться, штамповаться, свариваться, обрабатываться резанием и т. д.) .
Для определения пригодности для ковки и горячей объемной штамповки металлы испытывают на ковкость, которая оценивается сопротивлением деформированию и пластичностью. Одни металлы обладают хорошей ковкостью в нагретом состоянии, например стали, другие (латунь в однофазном состоянии, алюминиевые сплавы) — в холодном. Для определения технологической пластичности стали используют различные методы, в том числе и метод осадки.
Часто технологические пробы проводят с учетом способа обработки давлением. Например, для горячей и холодной высадки выполняют испытания металла на высадку, для гибки — пробы на изгиб (перегиб) , для листовой штамповки — испытания на штампуемость по глубине выдавливания лунки до разрушения и т. д.
При разработке технологического процесса учитывают совокупность физических, механических и технологических свойств металла.
Стен Марш
Знаток
(473)
3 года назад
К физическим свойствам металлов относят их вес, теплоемкость, способность проводить электрический ток и другие подобные показатели. Всем понятно, что применение, например, чугуна невозможно в авиастроении, а любой металл, отлично проводящий электричество не применим в производстве изоляторов.
Механические свойства определяются способностью противостоять различным нагрузкам, к ним относятся твердость, пластичность, упругость и многие другие качества.
Эксплуатационные качества характеризуют возможность применения металла для эксплуатации в различных условиях — стойкость к истиранию, воздействию высоких и низких температур, и так далее.
Химические свойства металлов и сплавов определены способностью элементов, входящих в их состав, вступать в реакции с другими веществами. Так, например, всем известно, что золото не поддается воздействия кислот, чего не скажешь о других видах металла.
Технологические свойства материала определяют перечень производственных процессов, которые применимы к металлу в последующей обработке.
Kub
Ученик
(230)
3 года назад
обрабатываемость резанием, ковкость, свариваемость, жидкотекучесть, усадка, склонность к ликвации и др.
Обрабатываемость резанием — способность металла изме
13 апреля 2011
К технологическим свойствам металлов и сталей относятся: ковкость, обрабатываемость резанием, обрабатываемость термическая, свариваемость и др.
Ковкостью называется свойство металлов и сталей изменять в широких пределах свою форму и размеры, не разрушаясь. Ковкость в основном зависит от пластичности металла и способности его в нагретом состоянии уменьшать сопротивление деформированию.
Обрабатываемостью резанием называется свойство металлов изменять форму и размеры под действием режущего инструмента. При обработке резанием чистота поверхности изделия зависит от обрабатываемости (хорошей, удовлетворительной и др.) металла. Обрабатываемость резанием зависит от твердости, прочности и пластичности металла. С понижением пластичности обрабатываемость резанием обычно улучшается.
Обрабатываемостью термической (тепловой) называется способность металлов при соответствующем нагреве и охлаждении, сохраняя химический состав, получать требуемые механические и физические свойства благодаря изменению кристаллической структуры.
Основные виды термической обработки описаны при рассмотрении диаграммы состояния железо — углерод на ее части, относящейся к сталям.
Свариваемостью называется способность металлов при определенных температурных условиях, создаваемых на стыках двух или нескольких заготовок, соединяться в одно целое неразъемное изделие. Свариваемость металлов различна и зависит от их химического состава.
В машиностроении применяется большое количество различных сталей, которые классифицируются по способу производства, химическому составу и назначению.
«Свободная ковка», Я.С. Вишневецкий
При нагреве металла под ковку, а также при термической обработке вместе с процессом окисления при высокой температуре происходит выгорание углерода (обезуглероживание) из поверхностного слоя заготовки. Сущность этого явления заключается в том, что от воздействия газов, входящих в состав окислительной печной атмосферы, под слоем окалины на поверхности металла выгорает часть углерода. Глубина обезуглероженного слоя обычно достигает…
Продолжительное пребывание металла в печи при температурах, близких к началу плавления, приводит к оплавлению легкоплавких примесей, находящихся по границам зерен. При этом проникший в межзеренные прослойки кислород образует окисленные соединения примесей и металла, которые разобщают зерна друг от друга. Происходит так называемый пережог металла, при котором связь между отдельными зернами нарушается и появляются глубокие трещины….
Общие сведения о нагреве Для нагрева заготовок под ковку И термическую обработку поковок применяют в основном пламенные печи разных конструкций И размеров, работающие на твердом, жидком и газообразном топливе. Независимо от вида, топливо состоит из горючих и негорючих элементов. Теплотворная способность топлива, обозначаемая Qpн, характеризуется тем количеством тепла, которое выделяется при сгорании единицы объема (для…
При ковке и штамповке поковок для деталей высокой точности, на поверхности которых не допускается окалина, а также в целях экономии металла применяют различные способы безокислительного нагрева, которые осуществляются в печах открытого пламени, муфельных и электрических. В кузнечных нагревательных печах с защитным газовым слоем на поде нагрев заготовок осуществляют при омывании их газами нейтрального или восстановительного…
Горение углерода топлива может быть полное и неполное. При подаче достаточного количества воздуха к очагу горения углерод топлива сгорает полностью, образуя углекислый газ по реакции: Для полного сгорания 12 кг углерода требуется 32 кг кислорода. В результате полного горения образуется 44 кг углекислого газа и при этом выделяется 97 650 ккал тепла, что можно записать…
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ИЗ НИХ.
Механические свойства характеризуют способность металлов и сплавов сопротивляться действию внешних сил — статистических и динамических, растягивающих, сжимающих, изгибающих, скручивающих, которые вызывают различные виды деформации.
Основными механическими свойствами металлов являются ударная, вязкость, прочность , твердость, пластичность, хрупкость , выносливость и др.
Механические свойства металлов устанавливаются при статистическом и динамическом нагружении.
Прочностью называется способность металлов сопротивляться разрушающему воздействию внешних сил. В зависимости от направления действия сил различают прочность на растяжение, сжатие, изгиб и др. Предел текучести — свойство металла сопротивляться деформации. Чем выше прочность металла, тем меньше размеры изделия и расход металла на изделие.
Твердостьхарактеризует свойство металла сопротивляться вдавливанию в него другого, более твердого тела, Металлы и сплавы, обладающие высокой твердостью, применяются для производства режущего инструмента и различных деталей, подверженных сильному износу.
Вязкость — свойство материла поглощать энергию внешних сил за счет пластической деформации.
Упругостьюназывается свойство металлов и сплавов восстанавливать свою форму и размеры после прекращения действия внешней силы. Упругость имеет важное значение для материалов, которые используются для изготовления пружин, рессор, мостовых ферм и др.
Пластичность характеризует свойство металлов изменять свою форму и размеры под действием внешних сил, не разрушаясь. Пластичность выражается относительным удлинением и сужением определяемыми при растяжении стандартных образцов.
Хрупкость — это свойство металлов и сплавов разрушаться под действием внешних сил без достаточной деформации.
Выносливостьюназывается свойство металла сопротивляться действию переменных по величине и направлению многократных нагрузок. Материалы, обладающие большой выносливостью применяются для изготовления коленчатых валов и шатунов двигателей , деталей паровых машин и др.
Кручение характеризует сопротивление металлов действию крутящего момента.
Технологические свойства определяют способность металлов и сплавов подвергаться различным видам обработки. Значение технологических свойств металлов при изучении влияния различных методов изготовления изделий на их свойства. Основными технологическими свойствами являются ковкость, свариваемость, прокаливаемость, жидко-текучесть и др.
Ковкость— способность металлов и сплавов подвергаться различным видам обработки давлением (прокатке, волочению, ковке, штамповке) без разрушения. Ковкость характеризуется пластичностью и сопротивлением деформации.
Свариваемость -способность металлов и сплавовобразовывать прочные сварные соединения, обладающие теми же свойствами, что свариваемые металлы. Хорошо свариваются малоуглеродистые и низколегированные стали, удовлетворительно — среднеуглеродистые и среднелегированные стали. Низкая свариваемость высоколегированных сталей и чугунов вызывает необходимость применения специальных сварочных материалов, предварительного подогрева, термообработки и т.д. , что повышает себестоимость процесса, снижает качество сварных соединений.
Прокаливаемость характеризуется способностью металла или сплава закаливаться на определенную глубину. При низкой прокаливаемости прочность материала по сечению неодинаковая, что приводит к снижению срока эксплуатации деталей машин и механизмов.
Жидко текучестьюназывается способностью металлов и сплавов в расплавленном состоянии хорошо заполнять полость литейной формы и точно воспроизводить очертания отливки. Высокая жидкотекучесть материала обеспечивает получение высококачественных и плотных отливок, снижение в них газовых и усадочных раковин и т.п.
Обрабатываемость резаниемопределяется способностью металлов и сплавов поддаваться обработке режущим инструментом. При хорошей обрабатываемости металла резанием режущий инструмент легко и быстро снимает припуск на обработку, полученная деталь имеет необходимую точность и чистоту поверхности, тогда как при плохой обрабатываемости резанием снижается стойкость инструмента, повышающая энергетические и трудовые затраты.
СТАЛИ
Все стали можно разделить на углеродистые и легированные. Углеродистые стали, являются основным конструкционным материалом, используемым в промышленности, эти стали проще в производстве и значительно дешевле легированных. Свойства углеродистых сталей определяется количеством углерода и содержанием примесей, которые взаимодействуют и с железом и с углеродом. Механические свойства углеродистых сталей зависят главным образом от содержания углерода. С увеличением содержания углерода увеличивается прочность и твердость, уменьшается пластичность. Кроме углерода в стали обязательно присутствуют другие элементы, наличие которых обусловлено разными причинами. Различают примеси — постоянные, скрытые, случайные и специальные (легированные).
Постоянные примеси — это кремний, марганец, фосфор и сера. Марганец, кремний вводят в процессе выплавки в сталь для раскисления. Сера — вредная примесь и попадает в сталь с исходным сырьём. Содержание серы в стали, допускается не более 0,06 %. Фосфор также попадает в сталь с чугуном, поэтому также является вредной примесью. Его содержание в сталях допускается до 0,05 %. Чем больше углерода в стали, тем сильнее влияние фосфора на её хрупкость. Содержание фосфора и серы в стали зависит от способа её выплавки. Кремний до 0.5 % , марганца до 0.8 % .
Скрытые примеси — это газы: азот, кислород, водород. Газы попадают в сталь при её выплавке, даже в очень маленьких количествах газы сильно ухудшают пластические свойства стали. Содержание их допускается до 0.001 %. В результате вакуумирования стали, их содержание уменьшается, и свойства стали усиливаются.
Случайные примеси — могут быть любые элементы металлов, которые попадают при выплавке стали. Содержание этих элементов ниже тех пределов, когда их вводят специально. Если они не влияют, на качество стали, то их не выводят из состава стали.
Специальные примеси — это элементы, специально вводимые в сталь для получения каких либо заданных свойств. Такие элементы называют легирующими. А стали их содержащие -легированными.
Сталь является легированной, если содержание легирующего элемента составляет 1 % и более.
Стали классифицируются по следующим признакам: по способу производства, степени раскисления, химическому составу, назначению, качеству и структуре.
По способу производства различают сталь:
1. мартеновскую
2. бессемеровскую
3. кислородно-конверторную
4. томассоновская
5. электросталь
По степени раскисления делятся на:
1. кипящую
2. полуспокойную
3. спокойную
По химическому составу сталь делится на:
1. углеродистую
2. легированную
По содержанию углерода сталь делится на:
1. низкоуглеродистая до 0.25%
2. среднеуглеродистая до 0.7%
3. высокоуглеродистые свыше 0.7%
По концентрации легирующих элементов стали подразделяются на
1. низколегированные до 5%
2. среднелегированные до 10%
3. высоколегированные свыше 10%
По назначению различают стали:
1. конструкционные
2. инструментальные
3. стали специального назначения с особыми свойствами
По показателям качества стали классифицируются:
1. обыкновенного качества
2. качественные
3. высококачественные
4. особо высококачественные
Качество стали характеризуется свойствами, определяющими процесс производства, химическим составом, содержанием газов и вредных примесей.
Технологические
свойства характеризуют способность
металлов подвергаться обработке в
холодном и горячем состояниях.
Технологические свойства определяют
при технологических пробах, которые
дают качественную оценку пригодности
металлов к тем или иным способам
обработки.
Образец,
подвергнутый технологической пробе,
осматривают. Признаком того, что образец
выдержал испытание, является отсутствие
трещин, надрывов, расслоения или излома.
К основным технологическими свойствам
относят: обрабатываемость резанием,
свариваемость, ковкость, литейные
свойства.
[9]
Обрабатываемость
резанием — одна из важнейших технологических
свойств, потому что подавляющее
большинство заготовок, а так же деталей
сварных узлов и конструкций подвергается
механической обработке. Одни металлы
обрабатываются хорошо до получения
чистой и гладкой поверхности, другие
же, имеющие высокую твердость, плохо.
Очень вязкие металлы с низкой твердостью
также плохо обрабатываются: поверхность
получается шероховатой, с задирами.
Улучшить обрабатываемость, например,
стали можно термической обработкой,
понижая или повышая ее твердость.
Свариваемость
– способность металлов образовывать
сварное соединение, свойства которого
близки к свойствам основного металла.
Ее определяют пробой сваренного образца
на загиб или растяжение.
Ковкость
– способность металла обрабатываться
давлением в холодном или горячем
состоянии без признаков разрушения. Ее
определяют кузнечной пробой на осадку
до заданной степени деформации. Высота
образца для осадки равна обычно двум
его диаметрам. Если на боковой поверхности
образца трещина не образуется, то и
такой образец считается выдержавшим
пробу; а испытуемый металл — пригодным
для обработки давлением.
Литейные
свойства металлов характеризуют
способность их образовывать отливки,
без трещин, раковин и других дефектов.
Основными литейными свойствами являются,
жидкотекучесть, усадка и ликвация.
Жидкотекучесть
— способность расплава изгиб на
определенный угол.
Усадка
при кристаллизации — это уменьшение
объема металла при переходе из жидкого
состояния в твердое; является, причиной
образования усадочных раковин и усадочной
пористости в слитках и отливках.
Ликвация
— неоднородность химического состава
сплавов, возникающая при их кристаллизации,
обусловлена тем, что сплавы в отличие
от чистых металлов кристаллизуются не
при одной температуре, а в интервале
температур. Чем шире температурный
интервал кристаллизации сплава, тем
сильнее развивается ликвация, причем
наибольшую склонность к ней проявляют
те компоненты сплава, которые наиболее
сильно влияют на ширину температурного
интервала кристаллизации (для стали,
например, сера, кислород, фосфор, углерод).
[6]
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Обладая
богатой ресурсной базой и возможностями ее
переработки, Россия всегда была в числе
ключевых поставщиков металлов
и металлоизделий. Менялись времена,
технологии производства, ассортимент
производимых изделий и многое другое,
но неизменным осталось только
то важное значение, которое придается
металлургической промышленности во всем
мире. В
настоящее время невозможно представить
жизнь без изделий из металла, однако,
каждый металл, каждый сплав имеет свои
свойства, которые необходимо знать,
чтобы максимально долго и в полной мере
пользоваться их возможностями.
Такие свойства, как физические, химические,
механические и технологические,
несомненно, влияют на выбор того или
иного металла для своих областей
применения, которые, в свою очередь, не
ограничиваются лишь металлургией.
Например, медные
сплавы широко применяются в электротехнике,
так как хорошо проводят электрический
ток, легко поддаются пайке.
В
строительстве железо применяется очень
широко, гораздо чаще других металлов
благодаря удачному сочетанию свойств:
высокой прочности,
однород-ности и непроницаемости дляжидкостей
и доступности по цене.
Также в строительстве широко применяются
всевозможные сплавы металлов. Комбинируя
металлы сплава в определённой пропорции
добиваются получения сплава с новыми
свойствами, необходимыми для народного
хозяйства. В результате появляются
конструкции с более высокими
потребительскими качествами.
Наибольшее
применение в технике и промышленности
получили сплавы железа с углеродом:
сталь, чугун. Причина широкого использования
этих сплавов связана с рядом факторов:
низкой стоимостью,
наилучшими механическими свойствами,
возможностью массового изготовления
и большой распространен-ностью железной
руды в природе. Сталь хорошо обрабатывается
на металлоре-жущих станках, поддаётся
ковке, пригодна для сварки.
Чем меньше в железном сплаве углерода,
тем более пластичен сплав. Это отражается
на сфере применения материала.
Так,
сопоставив свойства и области применений,
можно убедиться в том, что у каждого
металла и сплава есть свои преимущества
и недостатки, которые необходимо заранее
учитывать для более долговечного
использования.
БИБЛИОГРАФЕЧЕСКИЙ
СПИСОК
Металлические
конструкции. [Электронный ресурс]:
«Металлические конструкции в Новокузнецке
– ООО Алтех». Режим доступа:
https://4geo.ru/novokuzneck/alteh-ooo-proizvodstvenno-torgovaya-kompaniya/news/show/533544423Применение
металлов и сплавов. [Электронный ресурс]:
«Химическая энциклопедия». Режим
доступа:
https://abouthist.net/metally-2/primenenie-metallov-i-splavov.htmlФизические,
химические, механические и технологические
свойства металлов. [Электронный ресурс]:
«Библиотека технической литературы».
Режим доступа: https://delta-grup.ru/bibliot/13/120.htmПрименение
металлов и сплавов. [Электронный ресурс]:
«Химия». Режим доступа:
https://djht.ru/8metally/2.htmlМеханические
и технологические свойства сплавов.
[Электронный ресурс]: «Слесарные работы».
Режим доступа:
https://energomasters.ru/articles.php?st=1&ar=12Технологические
свойства металлов и сплавов. [Электронный
ресурс]: «Мега слесарь». Режим доступа:https://megaslesar.ru/stati-i-materialyi/vvodnyie-stati/2.-tehnologicheskie-svoystva-metallov-i-splavov-chast-1.html
Металлы.
[Электронный ресурс]: «Википедия».
Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/MetalОбласть
применения металлических конструкций.
[Электронный
ресурс]: «Uvina.ru
лом черных металлов». Режим доступа:
https://www.uvina.ru/services/lom-chern-met/oblastТехнологические
и эксплуатационные свойства металлов.
[Электронный ресурс]: «О сварке». Режим
доступа: https://yaruse.ru/posts/show/id/992Металлы
для
медицинского назначения и их упругие
свойства. [Электронный
ресурс]: «Научный журнал». Режим доступа:
https://www.rae.ru/snt/?section=content&op=show_article&article_id=2529
12
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #