Metalni materijali odnose se na metalne elemente ili materijale s metalnim svojstvima koji se uglavnom sastoje od metalnih elemenata. Uključujući čiste metale, legure, intermetalne spojeve metalnih materijala i posebne metalne materijale itd. (Napomena: Metalni oksidi (kao što je aluminijev oksid) nisu metalni materijali.)
značaj
Razvoj ljudske civilizacije i društveni napredak usko su povezani s metalnim materijalima. Brončano i željezno doba koje je uslijedilo nakon kamenog doba obilježeno je primjenom metalnih materijala. U moderno doba širok izbor metalnih materijala postao je važna materijalna osnova za razvoj ljudskog društva.
tip
Metalni materijali obično se dijele na željezne metale, obojene metale i posebne metalne materijale.
(1) Željezni metali, također poznati kao čelični materijali, uključuju industrijsko čisto željezo koje sadrži više od 90% željeza, lijevano željezo koje sadrži 2%-4% ugljika, ugljični čelik koji sadrži manje od 2% ugljika te konstrukcijski čelik i nehrđajući čelika za razne namjene. , čelik otporan na toplinu, legure za visoke temperature, nehrđajući čelik, precizne legure itd. Općeniti željezni metali također uključuju krom, mangan i njihove legure.
(2) Obojeni metali su svi metali i njihove legure osim željeza, kroma i mangana, koji se obično dijele na lake metale, teške metale, plemenite metale, polumetale, rijetke metale i metale rijetke zemlje. Čvrstoća i tvrdoća legura obojenih metala općenito je veća nego kod čistih metala, imaju veću otpornost i manji temperaturni koeficijent otpornosti.
(3) Posebni metalni materijali, uključujući konstrukcijske metalne materijale i funkcionalne metalne materijale za različite namjene. Među njima su amorfni metalni materijali dobiveni procesima brze kondenzacije, kao i kvazikristalni, mikrokristalni i nanokristalni metalni materijali; tu su i legure s posebnim funkcijama kao što su skrivenost, otpornost na vodik, supravodljivost, memorija oblika, otpornost na trošenje te smanjenje i prigušivanje vibracija. i kompoziti s metalnom matricom, itd.
performanse
Općenito podijeljeni u dvije kategorije: izvedba procesa i izvedba upotrebe. Takozvana izvedba procesa odnosi se na izvedbu metalnih materijala pod određenim hladnim i vrućim uvjetima obrade tijekom procesa proizvodnje mehaničkih dijelova. Kvaliteta izvedbe procesa metalnih materijala određuje njihovu prilagodljivost obradi i oblikovanju tijekom procesa proizvodnje. Zbog različitih uvjeta obrade, potrebna procesna svojstva su također različita, kao što su performanse lijevanja, zavarljivost, kovljivost, učinkovitost toplinske obrade, obradivost rezanjem itd.
Takozvana izvedba odnosi se na izvedbu metalnih materijala u uvjetima uporabe mehaničkih dijelova, što uključuje mehanička svojstva, fizikalna svojstva, kemijska svojstva itd. Izvedba metalnih materijala određuje njihov raspon uporabe i vijek trajanja. U industriji proizvodnje strojeva, opći mehanički dijelovi koriste se pri normalnim temperaturama, normalnim tlakovima i vrlo korozivnim medijima, a svaki mehanički dio će podnijeti različita opterećenja tijekom upotrebe. Sposobnost metalnih materijala da se odupru oštećenjima pod opterećenjem nazivamo mehaničkim svojstvima (u prošlosti su se nazivala i mehaničkim svojstvima). Mehanička svojstva metalnih materijala glavna su osnova za dizajn i izbor materijala dijelova. Ovisno o prirodi vanjskog opterećenja (kao što je napetost, kompresija, torzija, udar, cikličko opterećenje itd.), mehanička svojstva potrebna za metalne materijale također će biti različita. Uobičajeno korištena mehanička svojstva uključuju: čvrstoću, plastičnost, tvrdoću, udarnu žilavost, otpornost na višestruke udare i granicu zamora.
Svojstva metalnih materijala
Vol.1
umor
Mnogi mehanički dijelovi i inženjerske komponente podvrgnuti su izmjeničnim opterećenjima. Pod djelovanjem izmjeničnih opterećenja, iako je razina naprezanja niža od granice tečenja materijala, nakon ponovljenih ciklusa naprezanja tijekom dugog vremena doći će do iznenadnog krhkog loma. Ova pojava se naziva zamor metalnih materijala. Karakteristike zamornog loma metalnih materijala su:
(1) Naprezanje opterećenja je izmjenično;
(2) Opterećenje djeluje dugo;
(3) Prijelom se događa trenutačno;
(4) Bilo da se radi o plastičnom ili krtom materijalu, krt je u zoni loma uslijed zamora. Stoga je zamorni lom najčešći i najopasniji oblik loma u inženjerstvu.
Fenomeni zamora metalnih materijala mogu se podijeliti u sljedeće vrste prema različitim uvjetima:
#1
umor od visokog ciklusa
Odnosi se na zamor s brojem ciklusa naprezanja većim od 100,000 u uvjetima niskog naprezanja (radno naprezanje je niže od granice tečenja materijala ili čak niže od granice elastičnosti). To je najčešći tip oštećenja uslijed umora. Umor od visokog ciklusa općenito se naziva umor.
#2
umor niskog ciklusa
Odnosi se na zamor pod velikim naprezanjem (radno naprezanje je blizu granice tečenja materijala) ili uvjetima visokog naprezanja, a broj ciklusa naprezanja je manji od 10,000 do 100,000. Budući da izmjenična plastična deformacija igra glavnu ulogu u ovom oštećenju od zamora, naziva se i plastični zamor ili deformacijski zamor.
#3
Toplinski zamor
Odnosi se na oštećenje uslijed zamora uzrokovano opetovanim djelovanjem toplinskog naprezanja uzrokovanog temperaturnim promjenama.
#4
zamor od korozije
Odnosi se na oštećenje uslijed zamora uzrokovano komponentama stroja pod kombiniranim djelovanjem izmjeničnih opterećenja i korozivnih medija (kao što su kiseline, lužine, morska voda, reaktivni plinovi itd.).
#5
kontaktni umor
Ovo se odnosi na kontaktnu površinu dijelova stroja. Pod ponovljenim djelovanjem kontaktnog naprezanja, pojavljuju se rupičaste rupe i ljuštenje ili površinsko drobljenje i ljuštenje, što rezultira kvarom i oštećenjem dijelova stroja.
Vol.2
Plastičnost
Plastičnost se odnosi na sposobnost metalnog materijala da proizvede trajnu deformaciju (plastičnu deformaciju) bez uništenja pod djelovanjem vanjskih sila opterećenja. Kada se metalni materijal rasteže, promijenit će se i njegova duljina i površina poprečnog presjeka. Stoga se plastičnost metala može mjeriti pomoću dva pokazatelja: produljenjem duljine (elongacija) i skupljanjem poprečnog presjeka (skupljanje površine).
Što je veće istezanje i površinsko skupljanje metalnog materijala, to je materijal bolja plastičnost, odnosno materijal može podnijeti velike plastične deformacije bez oštećenja. Općenito, metalni materijali s istezanjem većim od 5% nazivaju se plastični materijali (kao što je niskougljični čelik, itd.), dok se metalni materijali s istezanjem manjim od 5% nazivaju krti materijali (kao što je sivi lijev, itd.) . Materijal s dobrom plastičnošću može proizvesti plastičnu deformaciju u velikom makroskopskom rasponu, au isto vrijeme, metalni materijal se može ojačati plastičnom deformacijom, čime se poboljšava čvrstoća materijala i osigurava sigurna uporaba dijelova. Osim toga, materijali s dobrom plastičnošću mogu se glatko podvrgnuti određenim procesima oblikovanja, kao što su štancanje, hladno savijanje, hladno izvlačenje, ravnanje itd. Stoga, pri odabiru metalnih materijala za mehaničke dijelove, oni moraju zadovoljiti određene pokazatelje plastičnosti.
Vol.3
Izdržljivost
Glavni oblici korozije građevinskih metala:
(1) Ravnomjerna korozija. Korozija na površini metala uzrokuje ravnomjerno stanjivanje presjeka. Stoga se prosječna godišnja vrijednost gubitka debljine često koristi kao pokazatelj učinka korozije (stopa korozije). Čelik općenito ravnomjerno korodira u atmosferi.
(2) Korozija speleologije. Metal korodira na mjestima i stvara duboke jame. Pojava rupičaste korozije povezana je s prirodom metala i medija u kojem se nalazi. Jamičasta korozija je sklona pojavi u medijima koji sadrže soli klora. Najveća dubina otvora često se koristi kao indeks za procjenu rupičaste korozije. Korozija cjevovoda uglavnom je uzrokovana rupičastom korozijom.
(3) Galvanska korozija. Korozija uzrokovana različitim potencijalima na kontaktnim točkama različitih metala.
(4) Pukotina korozije. Lokalna korozija često se javlja na metalnim površinama u prazninama ili drugim skrivenim područjima zbog razlika u sastavu i koncentraciji medija između različitih dijelova.
(5) Naponska korozija. Pod kombiniranim djelovanjem korozivnih medija i visokog vlačnog naprezanja, metalna površina korodira i širi se prema unutra u mikropukotine, što često dovodi do iznenadnog loma. Do ovog kvara može doći kod čeličnih šipki (žica) visoke čvrstoće u betonu.
Vol.4
tvrdoća
Tvrdoća označava sposobnost materijala da se odupre tvrdim predmetima koji pritiskaju njegovu površinu. To je jedan od važnih pokazatelja učinkovitosti metalnih materijala. Općenito, što je veća tvrdoća, to je bolja otpornost na trošenje. Često korišteni pokazatelji tvrdoće uključuju tvrdoću po Brinellu, tvrdoću po Rockwellu i tvrdoću po Vickersu.
Tvrdoća po Brinellu (HB): Kuglicu od kaljenog čelika određene veličine (obično promjera 10 mm) utisnite u površinu materijala određenim opterećenjem (obično 3000 kg) i držite je neko vrijeme. Nakon što je opterećenje uklonjeno, omjer opterećenja i njegove površine udubljenja, to je Brinellova tvrdoća (HB), jedinica je kilogram sile/mm2 (N/mm2).
Rockwell hardness (HR): When HB>450 ili je uzorak premali, test tvrdoće po Brinellu se ne može koristiti i umjesto njega se koristi mjerenje tvrdoće po Rockwellu. Koristi se dijamantnim konusom s vrhnim kutom od 120 stupnjeva ili čeličnom kuglicom promjera 1,59 ili 3,18 mm za utiskivanje u površinu materijala koji se ispituje pod određenim opterećenjem, a tvrdoća materijala izračunava se iz dubina udubljenja. U skladu s različitom tvrdoćom ispitnog materijala, različiti utiskivači i ukupni ispitni tlakovi mogu se koristiti za formiranje nekoliko različitih skala tvrdoće po Rockwellu. Svaka skala je označena slovom iza simbola tvrdoće po Rockwellu HR. Najčešće korištene skale tvrdoće po Rockwellu su A, B i C (HRA, HRB, HRC). Među njima, C skala je najčešće korištena.
HRA: To je tvrdoća dobivena korištenjem dijamantnog konusnog uljeza s opterećenjem od 60 kg, koji se koristi za izuzetno tvrde materijale (kao što je cementni karbid, itd.).
HRB: To je tvrdoća dobivena korištenjem tereta od 100 kg i kuglice od kaljenog čelika promjera 1,58 mm. Koristi se za materijale manje tvrdoće (kao što su žareni čelik, lijevano željezo, itd.).
HRC: Tvrdoća se dobiva korištenjem opterećenja od 150 kg i dijamantnog konusnog uljeza, a koristi se za materijale s vrlo visokom tvrdoćom (kao što je kaljeni čelik, itd.).
Tvrdoća po Vickersu (HV): Upotrijebite teret unutar 120 kg i dijamantni četverokutni uljez s kutom vrha od 136 stupnjeva za utiskivanje u površinu materijala. Podijelite površinu udubljenja u materijalu s vrijednošću opterećenja, što je vrijednost tvrdoće po Vickersu (HV). Ispitivanje tvrdoće je najjednostavnija i najlakša metoda ispitivanja mehaničkih svojstava. Kako bi se ispitivanje tvrdoće moglo zamijeniti određenim ispitivanjima mehaničkih svojstava, u proizvodnji je potreban točniji odnos pretvorbe između tvrdoće i čvrstoće. Praksa je dokazala da postoji približan odgovarajući odnos između različitih vrijednosti tvrdoće metalnih materijala i između vrijednosti tvrdoće i vrijednosti čvrstoće. Budući da je vrijednost tvrdoće određena početnom otpornošću na plastičnu deformaciju i trajnom otpornošću na plastičnu deformaciju, što je veća čvrstoća materijala, veća je otpornost na plastičnu deformaciju i veća je vrijednost tvrdoće.
Svojstva metalnih materijala
Svojstva metalnih materijala određuju područje primjene materijala i racionalnost njegove primjene. Svojstva metalnih materijala uglavnom se dijele na četiri aspekta, i to: mehanička svojstva, kemijska svojstva, fizikalna svojstva i procesna svojstva.
Vol.1
Mehanička svojstva
Naprezanje: Izdržana sila po jedinici površine poprečnog presjeka unutar objekta naziva se naprezanje. Naprezanje uzrokovano vanjskom silom naziva se radnim naprezanjem, a naprezanje koje je uravnoteženo unutar predmeta bez vanjske sile naziva se unutarnjim naprezanjem (kao što je naprezanje tkiva, toplinsko naprezanje, zaostalo naprezanje koje ostaje nakon procesa obrade).
Mehanička svojstva: Kada je metal podvrgnut vanjskoj sili (opterećenju) pod određenim temperaturnim uvjetima, sposobnost da se odupre deformaciji i lomu naziva se mehanička svojstva metalnog materijala (također poznata kao mehanička svojstva). Postoje mnogi oblici opterećenja koje podnose metalni materijali, a to mogu biti statička opterećenja ili dinamička opterećenja, uključujući vlačno naprezanje, tlačno naprezanje, naprezanje na savijanje, smično naprezanje, torzijsko naprezanje, kao i trenje, vibracije, udar itd. Stoga, Glavni pokazatelji za mjerenje mehaničkih svojstava metalnih materijala uključuju sljedeće.
1.1
snaga
Ovo predstavlja maksimalnu sposobnost materijala da se odupre deformaciji i oštećenjima pod djelovanjem vanjskih sila, a može se podijeliti na granicu vlačne čvrstoće (σb), granicu čvrstoće na savijanje (σbb), granicu tlačne čvrstoće (σbc), itd. Budući da metal materijali slijede određena pravila od deformacije do uništenja pod djelovanjem vanjske sile, za mjerenje se obično koristi ispitivanje zatezanjem, odnosno metalni materijali se izrađuju u uzorke određenih specifikacija i razvlače na ispitivanju zatezanjem stroj do ispitivanja Kada uzorak pukne, izmjereni pokazatelji čvrstoće uglavnom uključuju:
(1) Granica čvrstoće: Maksimalno naprezanje koje materijal može odoljeti lomu pod djelovanjem vanjske sile, općenito se odnosi na granicu vlačne čvrstoće pod djelovanjem napetosti, izraženo kao σb, kao što je granica čvrstoće koja odgovara najvišoj točki b u krivulji vlačnog ispitivanja, najčešće korištene jedinice To je megapaskal (MPa), a odnos pretvorbe je: 1MPa=1N/m2=(9,8)-1kgf/mm2 ili 1kgf/mm2=9.8MPa.
(2) Granica granice razvlačenja: Kada vanjska sila koju podnosi uzorak metalnog materijala prijeđe granicu elastičnosti materijala, iako se naprezanje više ne povećava, uzorak još uvijek prolazi očitu plastičnu deformaciju. Ta se pojava naziva popuštanjem, odnosno materijal podnosi vanjsku silu do određenog stupnja. Kada se postigne stupanj, njegova deformacija više nije proporcionalna vanjskoj sili i dolazi do očite plastične deformacije. Napon pri kojem dolazi do popuštanja naziva se granica granice popuštanja, predstavljena sa σs, a točka S koja odgovara krivulji vlačnog ispitivanja naziva se granica popuštanja. Za materijale s visokom plastičnošću postojat će očita granica tečenja na vlačnoj krivulji, dok za materijale niske plastičnosti nema očite granice tečenja, što otežava izračunavanje granice tečenja na temelju vanjske sile na granici tečenja. Stoga se u metodi vlačnog ispitivanja naprezanje kada mjerna duljina na uzorku proizvede 0.2% plastične deformacije obično navodi kao uvjetna granica tečenja, izražena kao σ0.2. Indeks granice razvlačenja može se koristiti kao osnova za dizajn koji zahtijeva da dijelovi ne proizvode značajne plastične deformacije tijekom rada. Međutim, za neke važne dijelove također se smatra da zahtijevaju manji omjer razvlačenja i čvrstoće (tj. σs/σb) kako bi se poboljšala njihova sigurnost i pouzdanost. Međutim, stopa iskorištenja materijala također je niska u ovom trenutku.
(3) Granica elastičnosti: materijal će se deformirati pod djelovanjem vanjske sile, ali sposobnost da se vrati u svoj izvorni oblik nakon uklanjanja vanjske sile naziva se elastičnost. Maksimalno naprezanje pri kojem metalni materijal može održati elastičnu deformaciju je granica elastičnosti, koja odgovara točki e na krivulji vlačnog ispitivanja i predstavljena je sa σe u megapaskalima (MPa): σe=Pe/Fo, gdje je Pe je granica elastičnosti. Maksimalna vanjska sila (ili opterećenje pri najvećoj elastičnoj deformaciji materijala).
(4) Modul elastičnosti: Ovo je omjer naprezanja σ i deformacije δ (jedinica deformacije koja odgovara naprezanju) materijala unutar graničnog raspona elastičnosti, izražen s E, u megapaskalima (MPa): E{{1 }}σ/δ =tg . U formuli je kut između linije oe na krivulji vlačnog ispitivanja i vodoravne osi ox. Modul elastičnosti je pokazatelj koji odražava krutost metalnog materijala (sposobnost metalnog materijala da se odupre elastičnoj deformaciji pod pritiskom naziva se krutost).
1.2
Plastičnost
Maksimalna sposobnost metalnog materijala da proizvede trajnu deformaciju bez razaranja pod djelovanjem vanjske sile naziva se plastičnost. Obično se mjeri kao elongacija δ (%) za mjernu duljinu uzorka i produljenje δ za skupljanje presjeka uzorka (%) tijekom vlačnog ispitivanja. {{0}}[(L1-L0)/L0]x100%, što je razlika ( povećanje) između mjerne duljine L1 nakon što je uzorak slomljen i lomovi uzorka su spojeni zajedno tijekom vlačnog ispitivanja, i originalne mjerne duljine uzorka L0 U usporedbi s L0. U stvarnom ispitivanju, izmjereno produljenje vlačnih uzoraka od istog materijala, ali s različitim specifikacijama (promjer, oblik poprečnog presjeka - kao što su kvadrat, okrugli, pravokutni i mjerna duljina) bit će različito, tako da su općenito potrebni posebni dodaci, kao što je Za najčešće korišteni uzorak kružnog presjeka, produljenje izmjereno kada je početna mjerna duljina 5 puta veća od promjera uzorka izražava se kao δ5, dok je produljenje izmjereno kada je početna mjerna duljina 10 puta promjer uzorka izraženo kao δ10. Presječno skupljanje ψ=[(F0-F1)/F0]x100%, što je razlika između izvorne površine poprečnog presjeka F0 nakon što je uzorak slomljen tijekom vlačnog ispitivanja i minimalne poprečne površina presjeka F1 na uskom vratu prijeloma (smanjenje presjeka) i omjer F0. U praksi se najčešće korišteni uzorci kružnog presjeka obično mogu izračunati mjerenjem promjera: ψ=[1-(D1/D0)2]x100%, gdje je: D0- izvorni promjer uzorka; D1-lom nakon loma uzorka Minimalni promjer na vratu. Što su veće vrijednosti δ i ψ, to je bolja plastičnost materijala.
1.3
žilavost
Sposobnost metalnog materijala da se odupre oštećenjima pod udarnim opterećenjem naziva se žilavost. Obično se koristi ispitivanje udarom, to jest, kada se metalni uzorak određene veličine i oblika slomi pod udarnim opterećenjem na određenom tipu stroja za ispitivanje udarom, energija udarca potrošena po jedinici površine poprečnog presjeka na površini loma je koristi se za karakterizaciju žilavosti materijala: k=Ak/ F. Jedinica J/cm2 ili Kg·m/c m2, 1Kg·m/cm2=9.8J/cm2. k se naziva udarna žilavost metalnog materijala, Ak je udarna energija, a F izvorna površina poprečnog presjeka loma.
1.4
Izvedba zamora
Granica zamorne čvrstoće Pojava da se metalni materijali lome bez značajne deformacije pod dugotrajnim ponavljanim naprezanjem ili izmjeničnim naprezanjem (naprezanje je općenito manje od granice tečenja σs) naziva se zamorno oštećenje ili zamorni lom. To je zbog činjenice da mnogi Iz tog razloga lokalni dio površine dijela uzrokuje naprezanje (koncentraciju naprezanja) veće od σs ili čak veće od σb, uzrokujući plastičnu deformaciju ili mikropukotine na tom dijelu. Kako se broj ponovljenih izmjeničnih naprezanja povećava, pukotine se postupno šire i produbljuju (na vrhu pukotine). Koncentracija naprezanja) uzrokuje smanjenje stvarne površine poprečnog presjeka lokalnog područja koje podnosi naprezanje sve dok lokalno naprezanje ne bude veće od σb i dođe do loma. U praktičnim primjenama, uzorak se općenito podvrgava ponovljenom ili izmjeničnom naprezanju (vlačno naprezanje, tlačno naprezanje, savijanje ili torzijsko naprezanje, itd.) unutar određenog broja ciklusa (općenito 106 do 107 puta za čelik i 106 do 107 puta za obojeni metali). Uzmite 108 puta) kao maksimalno naprezanje koje može izdržati bez loma kao granicu čvrstoće na zamor, izraženo sa σ-1, u MPa.
Uz gore navedene najčešće korištene pokazatelje mehaničkih svojstava, neki materijali s posebno strogim zahtjevima, kao što su metalni materijali koji se koriste u zrakoplovstvu, nuklearnoj industriji, elektranama itd., također zahtijevaju sljedeće pokazatelje mehaničkih svojstava.
Granica puzanja: Pod određenom temperaturom i konstantnim vlačnim opterećenjem, fenomen plastične deformacije materijala polagano tijekom vremena naziva se puzanje. Obično se koristi ispitivanje vlačnog puzanja pri visokoj temperaturi, to jest, pod konstantnom temperaturom i stalnim vlačnim opterećenjem, produljenje puzanja (ukupno produljenje ili zaostalo produljenje) uzorka unutar određenog vremena ili kada je brzina istezanja puzanjem relativno konstantna. stupanj, najveće naprezanje kada brzina puzanja ne prelazi određenu određenu vrijednost smatra se granicom puzanja, izraženom u MPa, gdje je τ trajanje ispitivanja, t je temperatura, δ je istezanje, a σ je naprezanje; ili Izraženo u , V je brzina puzanja.
Granica otpornosti na vlačnu izdržljivost pri visokoj temperaturi: Maksimalno naprezanje koje uzorak može doseći određeno vrijeme bez loma pod djelovanjem konstantne temperature i konstantnog vlačnog opterećenja.
Koeficijent osjetljivosti metalnog zareza: Kτ predstavlja omjer naprezanja uzorka s zarezima prema glatkom uzorku bez zareza kada je trajanje isto (ispitivanje izdržljivosti na vlačnu temperaturu pri visokoj temperaturi).
Toplinska otpornost: otpornost materijala na mehaničko opterećenje pri visokim temperaturama.
Vol.2
kemijska svojstva
Svojstvo metala da izazivaju kemijske reakcije s drugim tvarima nazivamo kemijskim svojstvima metala. U praktičnim primjenama, glavna razmatranja su otpornost metala na koroziju i oksidaciju (također nazvana otpornost na oksidaciju, koja se posebno odnosi na otpornost ili stabilnost metala na oksidaciju na visokim temperaturama), kao i odnos između različitih metala i odnos između metala i metala. Učinci spojeva nastalih između nemetala na mehanička svojstva, itd. Među kemijskim svojstvima metala, posebno otpornosti na koroziju, od velike je važnosti oštećenje metala uslijed zamora korozijom.
Vol.3
Fizička svojstva
Fizička svojstva metala uglavnom se odnose na:
(1) Gustoća (specifična težina): ρ=P/V, jedinica: g/kubični centimetar ili tona/kubični metar, gdje je P težina, a V volumen. U praktičnim primjenama, osim izračuna težine metalnih dijelova na temelju gustoće, važno je uzeti u obzir specifičnu čvrstoću metala (omjer čvrstoće σb i gustoće ρ) kako bi se pomoglo u odabiru materijala, kao i akustičnu impedanciju u akustično ispitivanje povezano s ispitivanjem bez razaranja (proizvod gustoće ρ i brzine zvuka C) i u detekciji zračenja, materijali različite gustoće imaju različitu apsorpciju sposobnosti za energiju zračenja itd.
(2) Talište: Temperatura na kojoj metal prelazi iz čvrstog u tekuće stanje. Ima izravan utjecaj na taljenje i termičku obradu metalnih materijala, te ima veliki odnos s visokotemperaturnim svojstvima materijala.
(3) Toplinsko širenje: Kako se temperatura mijenja, volumen materijala se također mijenja (širi se ili skuplja). Taj se fenomen naziva toplinsko širenje. Često se mjeri koeficijentom linearnog širenja. To jest, kada se temperatura promijeni za 1 stupanj, povećanje ili smanjenje duljine materijala jednako je 0 omjeru duljina u stupnju. Toplinsko širenje povezano je sa specifičnom toplinom materijala. U praktičnim primjenama također treba uzeti u obzir specifični volumen (kada na materijal utječu vanjski utjecaji kao što je temperatura, volumen materijala po jedinici težine se povećava ili smanjuje, odnosno omjer volumena i mase), posebno za one koji rade u okruženjima visoke temperature, ili u hladnim ili vrućim uvjetima. Za metalne dijelove koji rade u izmjeničnim okruženjima, mora se uzeti u obzir utjecaj njihovih svojstava širenja.
(4) Magnetizam: Svojstvo koje može privući feromagnetske objekte je magnetizam, koji se odražava u parametrima kao što su magnetska propusnost, gubitak histereze, intenzitet zaostale magnetske indukcije, prisilna sila itd., tako da se metalni materijali mogu podijeliti na paramagnetske, dijamagnetske , meki magnetski i tvrdi magnetski materijali.
(5) Električna svojstva: Uglavnom razmotrite njegovu električnu vodljivost, koja ima utjecaj na njegovu otpornost i gubitak vrtložnih struja u elektromagnetskom ispitivanju bez razaranja.
Vol.4
Izvedba procesa
Prilagodljivost metala različitim metodama obrade naziva se performanse procesa, što uglavnom uključuje sljedeća četiri aspekta:
(1) Učinak rezanja: odražava poteškoće rezanja metalnih materijala alatima za rezanje (kao što su tokarenje, glodanje, blanjanje, brušenje itd.).
(2) Mogućnost kovanja: odražava poteškoće oblikovanja metalnih materijala tijekom obrade pod pritiskom, kao što je plastičnost materijala kada se zagrije na određenu temperaturu (prikazano kao veličina otpora na plastičnu deformaciju), i temperaturni raspon koji dopušta vrući pritisak obrada Veličina, karakteristike toplinskog širenja i skupljanja te granice kritične deformacije vezane uz mikrostrukturu i mehanička svojstva, fluidnost i toplinsku vodljivost metala tijekom toplinske deformacije itd.
(3) Livljivost: odražava poteškoće taljenja i lijevanja metalnog materijala u odljevak, što se očituje fluidnošću, hvatačem zraka, oksidacijom, talištem u rastaljenom stanju, ujednačenošću i kompaktnošću mikrostrukture odljevka i hladnoća Skupljanje, itd.
(4) Zavarljivost: odražava poteškoće brzog lokalnog zagrijavanja metalnih materijala radi brzog taljenja ili polutaljenja spojnih dijelova (potreban je pritisak), tako da se spojni dijelovi mogu čvrsto spojiti zajedno u cjelinu. Izražava se kao talište, sposobnost upijanja, oksidacija, toplinska vodljivost, karakteristike toplinskog širenja i skupljanja, plastičnost tijekom taljenja, korelacija s mikrostrukturom spojeva i obližnjih materijala te utjecaj na mehanička svojstva itd.
