Физико-механические свойства материалов

· Физико-механические свойства

Температура плавления. Температура, при которой нагреваемый металл переходит из твердого состояния в состояние жидкое, называется температурой плавления.

Удельная теплоемкость. Количество тепла в больших калориях (килокалориях - ккал), необходимо для повышения температуры 1 кг металла на 1 ^oC, называется теплоемкостью металла и обозначается буквой С.

Теплоемкость несколько изменяется с температурой. В таблицах приводиться обычно средняя температура, например от 0 до 100 ^oC.

Теплопроводность. Свойство металла проводить тепло называется теплопроводностью теплопроводность характеризуется коэффициентом теплопроводности, показывающим, сколько калорий тепла может пройти в единицу времени сквозь 1 см ^oC вещества при разности температур на двух противоположных гранях кубика в 1 ^oC, и обозначается буквой λ.

Электросопротивление. За единицу электрического сопротивления принято сопротивление ртутного столба длиной 106,3 см с поперечным сечением 1 см ²C при 0 ^oC. Эта единица называется омом (обозначается Ω). Чем больше длина проводника и чем меньше поперечное сечение проводника, тем сопротивлении его больше. При одной и той же длине и сечении проводники из разных металлов имеют различное сопротивление, что характеризуется удельным сопротивлением. Удельное сопротивление показывает, какое сопротивление имеет проводник из данного метала длиной 1 м и сечением 1 мм²C.

Для всех металлов характерно повышение электросопротивления с повышением температуры в отличие от неметаллических материалов, элетросопротивление которых при нагревании уменьшается.

Магнитные свойства. По магнитны свойствам все металлы делятся на две группы - диамагнитные и парамагнитные. При внесении диамагнитного металла в магнитное поле оно уменьшается, а при внесении парамагнитного металла магнитное поле усиливается. К диамагнитным металлам относится бериллий, сурьма, висмут, медь, золото, серебро, цинк, кадмий, ртуть и др. к парамагнитным металлам алюминий, кальций, барий, молибден, вольфрам и др.

Твердость. Твердостью металла называется сопротивление, оказываемое металлом при вдавливании в него твердых предметов. Наиболее распространенными методами определения твердости являются методы Бринелля и Роквелла.

Упругость. Упругостью металла называют свойство металла восстанавливать свою первоначальную форму и размеры после прекращения действия внешней силы, вызывающей его деформацию.

Брусок металла, подвергнутый действию растягивающего усилия, удлиняется. Если это усилие не превосходит определенной для данного материала величины, брусок после снятия нагрузки получает свои первоначальные размеры. Величина этого усилия называется пределом упругости.

Если нагрузка перейдет за пределы упругости, то после снятия нагрузки форма бруска не восстанавливается, и брусок останется удлиненным; такая деформация называется пластической.

Прочность. Прочностью называется свойство металла сопротивляться действию внешних разрушающих сил. В зависимости от характера этих внешних сил различают прочность на растяжение, на сжатие, на изгиб, на кручение и т.д. Условное напряжение, отвечающее наибольшей нагрузки, предшествующей разрушению образца, называется пределом прочности, определяя максимальное усилие Р, которое может выдержать образец во время испытания, деля его на первоначальную площадь поперечного сечения образца F _oC.

Вязкость ударная. Вязкость характеризуется сопротивлением удару.

Удельная ударная вязкость (сопротивление удару) определяется количеством работы, необходимой для разрушения бруска посредством ударной изгибающей нагрузки на так называемом копре Шарпи, деленной на поперечное сечение образца, и выражается в кгм/см ²C.

· Технологические свойства.

Пластичность. Одним из основных свойств металла является их пластичность, т.е. способность металла, повергнутого нагрузке, деформироваться под действием внешних сил без разрушения и давать остаточную (сохраняющуюся после снятия нагрузки) деформацию. Пластичность иногда характеризуют величиной удлинения образца при растяжении.

Отношение приращения длины образца при растяжении к его исходной длине, выражаемое в процентах, называется относительным удлинением и обозначается δ, %. Относительное удлинение определяется после разрыва образца и указывает способность металла удлиняться под действием растягивающих усилий.

Ковкость. Способность металла без разрушения поддаваться обработке давлением (ковке, прокатке, прессовке и т.п.) называется его ковкостью. Ковкость металла зависитот его пластичности. Пластичные металлы обычно обладают и хорошей ковкостью.

Износостойкость. Способность металла сопротивляться истиранию, разрушению поверхности или изменению размеров под действием трения называется износостойкостью.

Коррозия стойкости. Способность металла сопротивляться химическому или электрохимическому разрушению его во внешней среде под действием химических реактивов и при повышенных температурах называется коррозионной стойкостью.

Обрабатываемость. Способность металла обрабатываться при помощи режущих инструментов называется обрабатываемостью.