Какие свойства относят к технологическим
Голосование за лучший ответ
Евгений Павлов
Просветленный
(44506)
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)
2 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
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…
Для безокислительного нагрева защитные газы поступают в рабочие камеры и на пол этих печей. В электрических печах сопротивления во время работы на этом режиме защитный газ практически не расходуется. Его подают в рабочее пространство лишь для компенсации расхода от утечек через неплотности затворов и при открывании садочного окна во время загрузки и выдачи заготовок из…
Материалы обладают определенным набором свойств. Различают физические, химические, механические, технологические и эксплуатационные свойства материалов, которые предопределяют их применение в той или иной отрасли промышленности.
К основным физическим свойствам относятся плотность, электро- и теплопроводность, намагниченность, температура плавления, температурные коэффициенты линейного и объемного расширения и др.
К механическим свойствам материала относятся прочность, пластичность, твердость, ползучесть, ударная вязкость, усталость, износостойкость.
Прочность – способность твердого тела сопротивляться деформации или разрушению под действием статических или динамических нагрузок.
Твердость – способность материала сопротивляться внедрению в него другого, не получающего остаточной деформации, тела.
Пластичность – способность материала получать остаточное (остающееся после удаления нагрузки) изменение формы и размеров без разрушения. Характеристикой пластичности являются относительное удлинение и сужение испытуемого образца.
Ударная вязкость – это прочность при динамических нагрузках, Дж/м2:
где А – работа, затраченная на разрушение образца; F – площадь образца в месте надреза.
Ползучесть – свойство материала медленно деформироваться под действием постоянно растягивающей нагрузки, которая создает напряжение ниже предела упругости данного материала.
Усталость материала – свойство постепенного накопления повреждений в материале под действием циклических нагрузок, приводящих к образованию трещин и разрушению. Свойство материалов сопротивляться усталости называется выносливость сопротивлением усталости). Сопротивление усталости характеризуется пределом выносливости.
Предел выносливости это наибольшее напряжение, которое материал может выдержать без признаков разрушения после заданного числа нагружений знакопеременным изгибом или другим видом деформации при закреплении испытуемого образца одним концом.
Одним из показателей сопротивления усталости является живучесть под которой понимают долговечность детали от момента зарождения первой макроскопической трещины усталости размером 0,5-1,0 мм до окончательного разрушения.
Технологические свойства характеризуются способностью материала приобретать заданную форму под действием различных факторов (температуры, давления и др.), подвергаться механической обработке, соединяться различными методами (сваркой, склеиванием) и т.д. Отсюда следует, что они имеют важное значение при выборе способа изготовления деталей, так как должны обеспечить возможно меньшую трудоемкость конструкций.
К технологическим свойствам материалов относятся литейные свойства (жидкотекучесть, усадка, склонность к ликвации), деформируемость, свариваемость и обрабатываемость режущим инструментом.
Жидкотекучесть способность расплавленного мате- риала заполнять литейную форму.
Усадка – уменьшение линейных размеров (объема) залитого в форму материала в процессе остывания отливки.
Ликвация – сегрегация, неоднородность химического состава сплава, возникающая при его кристаллизации.
Текучесть – способность порошка заполнять пресс- форму.
Спекаемость – прочность сцепления частиц в результате термической обработки прессованных заготовок.
Прессуемость способность порошка уплотняться под действием внешней нагрузки и обеспечивать высокую прочность сцепления частиц после прессования.
Свариваемость – способность материала давать прочное неразъемное соединение при нагреве свариваемых кромок до температуры плавления или белого каления и приложения определенного давления (ударов или сжатия).
Деформируемость (ковкость) – способность материала принимать необходимую форму под действием внешней нагрузки без разрушения и при наименьшем сопротивлении.
Прокаливаемость – способность металла воспринимать закалку на некоторую глубину от поверхности.
Обрабатываемость – способность материала поддаваться обработке резанием. Критериями обрабатываемости являются режимы резания и качество поверхностного слоя.
К эксплуатационным относятся свойства материала, непосредственно влияющие на показатели, характеризующие целевое назначение изделия.
Коррозионная стойкость – сопротивление материала действию агрессивных сред (кислотных, щелочных и т.п.).
Хладостойкость – способность материала сохранять требуемые пластические свойства при низких рабочих температурах.
Жаропрочность – способность материала сохранять требуемые механические свойства при высоких рабочих температурах.
Жаростойкость – способность материала сопротивляться окислению в газовой среде при высоких температурах.
Антифрикционность способность материала прирабатываться по трущимся поверхностям к другому материалу.
Изнашиваемость – свойство материала изменять размеры, форму, разрушать поверхностный слой или изменять состояние его поверхности вследствие остаточной деформации от постоянно действующих нагрузок при трении сопрягаемых поверхностей.
Износоустойчивость – способность материала оказывать сопротивление изнашиванию, оцениваемое величиной обратной скорости изнашивания.
Свойства некоторых чистых металлов и цветных сплавов приведены в табл. 3.5 и 3.6. Свойства некоторых неметаллических материалов приведены в табл. 3.7.
Таблица 3.5
Свойства некоторых чистых металлов
Металл | Температура плавления (Тплав)°C | Прочность (σв), МПа | Относител ьное удлинение (δ), % | Модуль упругости (Е), ГПа | Твердость (НВ), МПа | Коррозионная стойкость | Деформи руемость |
Медь | 1084 | 225 | 60 | 132 | – | У | X |
Серебро | 962 | 157 | 65 | 74,4 | 25 | X | X |
Золото | 1064 | 130 | 50 | 77 | 18 | X | X |
Цинк | 419 | 46-216 | 84-50 | – | – | – | X |
Алюминий | 660 | 88-137 | 12-40 | 71 | 25 | — | X |
Олово | 232 | 27 | 40 | 55 | 7,6 | X | |
Свинец | 327 | 14 | 31 | 4 | X | ||
Магний | 650 | 107-235 | 5-16 | 44 | 40 | X | |
Титан | 1668 | 460 | 28 | 108 | 154 | X | У |
Хром | 1877 | 412 | 44 | 240 | X | ||
Вольфрам | 3387 | 853 | 12 | 394 | У | ||
Железо | 1530 | 176-314 | 25-50 | 220 | — | — | X |
Таблица 3.6
Свойства некоторых цветных сплавов
Сплав | Температура плавления (Тплав), °С | Прочность (σв), МПа | Относительное удлинение (δ), % | Модуль упругости (Е), ГПа | Твердость (НВ), МПа | Коррозионная стойкость | Литейные свойства | Деформи руемость |
Латунь Л90 | 1025 | 235-590 | 2-52 | 102 |
| в | – | в |
Бронза оловянная литейная Бр 010Ф | 934 | 195-295 | 3-10 | 100,9 |
| в | в | |
Дуралюмин Д16 | – | 450-480 | 10-19 | 72 | 1050 | У | – | в |
Высокопрочный алюминиевый сплав В95 | 520-600 | 8-14 | 72 | 1500 | у | в | ||
Ковочный алюминиевый сплав АК8 | 470-540 | 7-12 | 74 | 1350 | У | в | ||
Силумин АЛ9 | – | 170-230 | 2-4 | 70 |
| у | в | – |
Литейный магниевый сплав МЛ4 | 250-255 | 6-9 | Н | в | ||||
Титановый сплав ОТ4 | – | 700-900 | 12-20 | 115 | 1560 | в | – | У |
Бериллиевый сплав АБМ | – | – | – | – | 250 | – | в | X |
Баббит Б83 | 183– 400 | – | – | – | 250 | – | в | X |
Мельхиор МН19 | 1190 | 294-784 | 3-40 | 137,2 |
| в | – | в |
Таблица 3.7
Свойства некоторых неметаллических материалов
Материал | Плотность (р), г/см3 | Прочность (σв), МПа | Относительное удлинение (δ), % | Модуль упругости (Е), ‘ ГПа | Твердость (НВ), МПа |
Полиэтилен ПЭВД | 0,92 | 10-17 | 50-600 | – | – |
Полипропилен | 0,90 | 25-40 | 200-800 | — | — |
Полистирол | 1,05-1,08 | 37-48 | 1-4 | — | — |
Фторопласт-3 | 2,09-2,16 | 30-45 | 20-200 | 100-130 | |
Фторопласт-4 | 1,9-2,2 | 15-35 | 250-500 | — | — |
Органическое стекло | 1,2 | 63-100 | 2,5-20 | 2,0-4,1 | 10-300 |
Полиамид | 1,0-1,14 | 38-60 | 70-280 | 1,2-1,5 | 74-150 |
Поликарбонат (дифлон) | 1,2 | 70 | – | – | 80-160 |
Пенгапласт | 1.4 | 80-110 | 5-10 | — | – |
Карбоволокнит КМУ-1У | 1,47 | 1020 | 0,6 | 180 | – |
Бороволокнит КБМ-Зк | 2,0 | 1300 | 0,35 | 260 | – |
Органоволокнит | 1,2-1,4 | 700 | 2,5 | 35 | — |
Ситалл | 2,4-2,9 | >112 | 84-141 |
Примечание. х – материал обладает хорошими показателями, вполне удовлетворяющими современное машиностроение; у – материал обладает удовлетворительными показателями; в – материал обладает высокими литейными показателями; н – материал обладает неудовлетворительными показателями, не соответствующими условиям эксплуатации или производства.