Metalni materijali se odnose na metalne elemente ili materijale sa 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 aluminijum oksid) nisu metalni materijali.)
značaj
Razvoj ljudske civilizacije i društveni napredak usko su povezani sa metalnim materijalima. Bronzano 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 se obično dijele na crne metale, obojene metale i posebne metalne materijale.
(1) Gvozdeni metali, takođe poznati kao čelični materijali, uključuju industrijsko čisto gvožđe koje sadrži više od 90% gvožđa, liveno gvožđe koje sadrži 2%-4% ugljika, ugljenični čelik koji sadrži manje od 2% ugljika i konstrukcijski čelik i nerđajući čelik čelika za razne namjene. , čelik otporan na toplotu, legure na visoke temperature, nerđajući čelik, precizne legure itd. Generalizovani crni metali takođe uključuju hrom, mangan i njihove legure.
(2) Obojeni metali se odnose na sve metale i njihove legure osim gvožđa, hroma i mangana, koji se obično dele na lake metale, teške metale, plemenite metale, polumetale, retke metale i retke zemne metale. Čvrstoća i tvrdoća legura obojenih metala općenito su veće od onih čistih metala, te imaju veću otpornost i manji temperaturni koeficijent otpornosti.
(3) Specijalni metalni materijali, uključujući konstrukcijske metalne materijale i funkcionalne metalne materijale za različite namene. Među njima su amorfni metalni materijali dobijeni brzim procesima kondenzacije, kao i kvazikristalni, mikrokristalni i nanokristalni metalni materijali; postoje i legure sa posebnim funkcijama kao što su skrivenost, otpornost na vodik, supravodljivost, memorija oblika, otpornost na habanje i smanjenje i prigušivanje vibracija. i kompoziti sa metalnom matricom, itd.
performanse
Generalno se dijeli u dvije kategorije: performanse procesa i performanse upotrebe. Takozvane performanse procesa se odnose na performanse metalnih materijala pod određenim uslovima hladne i vruće obrade tokom procesa proizvodnje mehaničkih delova. Kvaliteta procesnih performansi metalnih materijala određuje njegovu prilagodljivost obradi i oblikovanju u toku procesa proizvodnje. Zbog različitih uvjeta obrade, tražena svojstva procesa su također različita, kao što su performanse livenja, zavarljivost, kovanje, performanse termičke obrade, obradivost rezanja itd.
Takozvane performanse se odnose na performanse metalnih materijala u uslovima upotrebe mehaničkih delova, što uključuje mehanička svojstva, fizička svojstva, hemijska svojstva itd. Performanse metalnih materijala određuju njegov opseg upotrebe i vek trajanja. U industriji proizvodnje mašina, opšti mehanički delovi se koriste pri normalnim temperaturama, normalnim pritiscima i veoma korozivnim medijima, a svaki mehanički deo će podneti različita opterećenja tokom upotrebe. Sposobnost metalnih materijala da se odupru oštećenju pod opterećenjem naziva se mehanička svojstva (u prošlosti su se zvala i mehanička svojstva). Mehanička svojstva metalnih materijala glavna su osnova za dizajn i odabir materijala dijelova. Ovisno o prirodi vanjskog opterećenja (kao što su napetost, kompresija, torzija, udar, ciklično opterećenje, itd.), mehanička svojstva potrebna za metalne materijale također će biti različita. Obično korištena mehanička svojstva uključuju: čvrstoću, plastičnost, tvrdoću, udarnu žilavost, otpornost na višestruke udare i granicu zamora.
Svojstva metalnog materijala
Vol.1
umor
Mnogi mehanički dijelovi i inženjerske komponente su izloženi naizmjeničnim opterećenjima. Pod djelovanjem naizmjeničnih opterećenja, iako je razina naprezanja niža od granice popuštanja materijala, nakon dugotrajnog ponavljanja ciklusa naprezanja doći će do iznenadnog krtog loma. Ova pojava se naziva zamor metalnih materijala. Karakteristike zamornog loma metalnih materijala su:
(1) Opterećenje je naizmjenično;
(2) Opterećenje djeluje dugo vremena;
(3) Prijelom nastaje trenutno;
(4) Bilo da se radi o plastičnom ili krtom materijalu, on je krt u zoni loma od zamora. Stoga je prijelom zbog zamora najčešći i najopasniji oblik loma u inženjerstvu.
Fenomeni zamora metalnih materijala mogu se podijeliti u sljedeće vrste prema različitim uvjetima:
#1
zamor visokog ciklusa
Odnosi se na zamor sa brojem ciklusa naprezanja većim od 100,000 u uslovima niskog naprezanja (radno naprezanje je niže od granice popuštanja materijala, ili čak niže od granice elastičnosti). To je najčešći tip oštećenja od umora. Zamor visokog ciklusa općenito se naziva umor.
#2
zamor niskog ciklusa
Odnosi se na zamor pod velikim naprezanjem (radno naprezanje je blizu granice popuštanja materijala) ili u uslovima visokog naprezanja, a broj ciklusa naprezanja je manji od 10,000 do 100,000. Budući da naizmjenična plastična deformacija igra glavnu ulogu u ovom oštećenju od zamora, ono se naziva i plastični zamor ili zamor od naprezanja.
#3
Termički zamor
Odnosi se na oštećenje od zamora uzrokovano ponovljenim djelovanjem toplinskog naprezanja uzrokovanog promjenama temperature.
#4
zamor od korozije
Odnosi se na oštećenja od zamora uzrokovana komponentama stroja pod kombiniranim djelovanjem naizmjeničnih opterećenja i korozivnih medija (kao što su kiseline, lužine, morska voda, reaktivni plinovi, itd.).
#5
kontaktni umor
To se odnosi na dodirnu površinu dijelova stroja. Pod ponovljenim djelovanjem kontaktnog naprezanja, pojavljuju se udubljenja i ljuštenja 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 da bude uništen pod djelovanjem vanjskih sila opterećenja. Kada se metalni materijal rasteže, njegova dužina i površina poprečnog presjeka će se promijeniti. Zbog toga se plastičnost metala može mjeriti pomoću dva indikatora: izduženjem po dužini (elongation) i skupljanjem poprečnog presjeka (skupljanjem površine).
Što je veće istezanje i skupljanje površine metalnog materijala, to je bolja plastičnost materijala, odnosno materijal može izdržati velike plastične deformacije bez oštećenja. Općenito, metalni materijali s istezanjem većim od 5% nazivaju se plastičnim materijalima (kao što je čelik s niskim udjelom ugljika, itd.), dok se metalni materijali s istezanjem manjim od 5% nazivaju krhki materijali (kao što je sivi ljev, itd.) . Materijal dobre plastičnosti može proizvesti plastičnu deformaciju u velikom makroskopskom rasponu, a istovremeno se metalni materijal može ojačati plastičnom deformacijom, čime se poboljšava čvrstoća materijala i osigurava sigurna upotreba dijelova. Osim toga, materijali dobre plastičnosti mogu nesmetano da prolaze kroz određene procese oblikovanja, kao što su štancanje, hladno savijanje, hladno izvlačenje, ravnanje itd. Stoga, prilikom odabira metalnih materijala za mehaničke dijelove, moraju zadovoljiti određene pokazatelje plastičnosti.
Vol.3
Trajnost
Glavni oblici korozije građevinskog metala:
(1) Ujednačena korozija. Korozija na metalnoj površini uzrokuje ravnomjerno stanjivanje poprečnog presjeka. Stoga se godišnja prosječna vrijednost gubitka debljine često koristi kao pokazatelj učinka korozije (brzina korozije). Čelik generalno ravnomjerno korodira u atmosferi.
(2) Korozija peći. Metal korodira na mrlje i formira duboke jame. Pojava pitting korozije povezana je s prirodom metala i medijom u kojoj se nalazi. Pitting korozija je sklona pojavi u medijima koji sadrže soli hlora. Maksimalna dubina rupe se često koristi kao indeks za procjenu korozije. Korozija cjevovoda je uglavnom uzrokovana pitting korozijom.
(3) Galvanska korozija. Korozija uzrokovana različitim potencijalima na kontaktnim točkama različitih metala.
(4) Pukotina korozija. Lokalna korozija se često javlja na metalnim površinama u prazninama ili drugim skrivenim područjima zbog razlika u sastavu i koncentraciji medija između različitih dijelova.
(5) Korozija pod naponom. Pod kombiniranim djelovanjem korozivnog medija i visokog vlačnog naprezanja, metalna površina korodira i širi se prema unutra u mikropukotine, što često dovodi do iznenadnog loma. Ovaj kvar može nastati kod čeličnih šipki visoke čvrstoće (žica) u betonu.
Vol.4
tvrdoća
Tvrdoća označava sposobnost materijala da se odupre tvrdim predmetima koji pritiskaju njegovu površinu. To je jedan od važnih pokazatelja performansi metalnih materijala. Općenito, što je veća tvrdoća, to je bolja otpornost na habanje. Obično korišteni indikatori tvrdoće uključuju tvrdoću po Brinellu, tvrdoću po Rockwellu i tvrdoću po Vickersu.
Tvrdoća po Brinellu (HB): Utisnite kaljenu čeličnu kuglicu određene veličine (obično 10 mm u prečniku) u površinu materijala uz određeno opterećenje (obično 3000 kg) i držite je neko vreme. Nakon uklanjanja tereta, omjer opterećenja i njegove površine udubljenja, To je vrijednost Brinellove tvrdoće (HB), jedinica je kilogram sila/mm2 (N/mm2).
Rockwell hardness (HR): When HB>450 ili je uzorak premali, Brinellov test tvrdoće se ne može koristiti i umjesto toga se koristi Rockwellovo mjerenje tvrdoće. Koristi dijamantski konus sa uglom od 120 stepeni ili čeličnu kuglu prečnika 1,59 ili 3,18 mm za utiskivanje u površinu materijala koji se ispituje pod određenim opterećenjem, a tvrdoća materijala se izračunava iz dubina udubljenja. U skladu sa različitom tvrdoćom materijala za ispitivanje, različiti indenteri i ukupni ispitni pritisci mogu se koristiti za formiranje nekoliko različitih Rockwell skala tvrdoće. Svaka skala je označena slovom iza simbola tvrdoće po Rockwellu HR. Uobičajene Rockwellove skale tvrdoće su A, B i C (HRA, HRB, HRC). Među njima, C skala se najviše koristi.
HRA: To je tvrdoća dobijena upotrebom dijamantskog konusnog uljeza sa opterećenjem od 60 kg, koji se koristi za ekstremno tvrde materijale (kao što je cementni karbid, itd.).
HRB: To je tvrdoća dobijena korištenjem opterećenja od 100 kg i kaljene čelične kugle prečnika 1,58 mm. Koristi se za materijale manje tvrdoće (kao što su žareni čelik, liveno gvožđe, itd.).
HRC: Tvrdoća se dobija korišćenjem opterećenja od 150 kg i dijamantskog konusa, a koristi se za materijale sa veoma visokom tvrdoćom (kao što je kaljeni čelik, itd.).
Vickers tvrdoća (HV): Koristite opterećenje unutar 120 kg i dijamantski kvadratni konusni uljez sa uglom vrha od 136 stepeni da pritisnete u površinu materijala. Podijelite površinu udubljenja u materijalu sa vrijednošću opterećenja, što je vrijednost Vickersove tvrdoće (HV). Ispitivanje tvrdoće je najjednostavniji i najlakši metod ispitivanja mehaničkih svojstava. Da bi se ispitivanje tvrdoće koristilo za zamjenu određenih testova mehaničkih svojstava, u proizvodnji je potreban precizniji odnos konverzije između tvrdoće i čvrstoće. Praksa je pokazala 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 kontinuiranom otpornošću na plastičnu deformaciju, što je veća čvrstoća materijala, to je veća otpornost na plastičnu deformaciju i veća je vrijednost tvrdoće.
Svojstva metalnih materijala
Performanse metalnih materijala određuju opseg primjene materijala i racionalnost njegove primjene. Svojstva metalnih materijala uglavnom su podijeljena u četiri aspekta, a to su: mehanička svojstva, hemijska svojstva, fizička svojstva i procesna svojstva.
Vol.1
Mehanička svojstva
Napon: sila koja se podnosi po jedinici površine poprečnog presjeka unutar objekta naziva se naprezanje. Naprezanje uzrokovano vanjskom silom naziva se radni stres, a napon koji je izbalansiran unutar objekta bez vanjske sile naziva se unutarnji stres (kao što je stres tkiva, toplinski stres, zaostali napon nakon procesa obrade).
Mehanička svojstva: Kada je metal podvrgnut vanjskoj sili (opterećenju) pod određenim temperaturnim uvjetima, sposobnost otpora na deformaciju i lom naziva se mehanička svojstva metalnog materijala (poznata i kao mehanička svojstva). Postoje mnogi oblici opterećenja koje metalni materijali podnose, a to mogu biti statička ili dinamička opterećenja, uključujući vlačna naprezanja, tlačna naprezanja, naprezanja savijanja, posmična naprezanja, torzijska naprezanja, kao i trenje, vibracije, udar, itd. Glavni pokazatelji za mjerenje mehaničkih svojstava metalnih materijala uključuju sljedeće.
1.1
snagu
Ovo predstavlja maksimalnu sposobnost materijala da odoli deformacijama i oštećenjima pod dejstvom spoljnih sila, a može se podeliti na granicu vlačne čvrstoće (σb), granicu čvrstoće na savijanje (σbb), granicu čvrstoće na pritisak (σbc) itd. materijali poštuju određena pravila od deformacije do razaranja pod dejstvom vanjske sile, za merenje se obično koristi ispitivanje zatezanja, odnosno metalni materijali se prave u uzorke određenih specifikacija i razvlače na mašina za ispitivanje zatezanja do ispitivanja Kada se uzorak slomi, izmjereni pokazatelji čvrstoće uglavnom uključuju:
(1) Granica čvrstoće: Maksimalni napon kojem materijal može odoljeti lomu pod djelovanjem vanjske sile, općenito se odnosi na granicu vlačne čvrstoće pod djelovanjem napetosti, izraženu kao σb, kao što je granica čvrstoće koja odgovara najvišoj tački b u krivulji zateznog ispitivanja, najčešće korištene jedinice To je megapaskal (MPa), a odnos konverzije je: 1MPa=1N/m2=(9.8)-1kgf/mm2 ili 1kgf/mm2=9.8MPa.
(2) Granica čvrstoće tečenja: Kada vanjska sila koju podnosi uzorak metalnog materijala premašuje granicu elastičnosti materijala, iako se napon više ne povećava, uzorak i dalje prolazi kroz očiglednu plastičnu deformaciju. Ova pojava se naziva popuštanje, odnosno materijal izdržava vanjsku silu do određene mjere. Kada se dostigne stepen, njegova deformacija više nije proporcionalna vanjskoj sili i dolazi do očigledne plastične deformacije. Napon pri kojem dolazi do popuštanja naziva se granica granice popuštanja, predstavljena sa σs, a tačka S koja odgovara krivulji zateznog ispitivanja naziva se granica tečenja. Za materijale sa visokom plastičnošću, postojaće očigledna tačka popuštanja na vlačnoj krivulji, dok za materijale sa niskom plastičnošću nema očigledne tačke popuštanja, što otežava izračunavanje granice popuštanja na osnovu spoljne sile na tački tečenja. Stoga se u metodi zateznog ispitivanja naprezanje kada mjerna dužina na uzorku proizvodi 0.2% plastične deformacije obično se navodi kao uvjetna granica popuštanja, izražena kao σ0.2. Indeks granice popuštanja može se koristiti kao osnova za dizajn koji zahtijeva da dijelovi ne proizvode značajnu plastičnu deformaciju tokom rada. Međutim, za neke važne dijelove također se smatra da zahtijevaju manji omjer popuštanja i čvrstoće (tj. σs/σb) kako bi se poboljšala njihova sigurnost i pouzdanost. Međutim, stopa iskorištenja materijala je također niska u ovom trenutku.
(3) Granica elastičnosti: materijal će se deformirati pod djelovanjem vanjske sile, ali sposobnost da se vrati u prvobitni oblik nakon uklanjanja vanjske sile naziva se elastičnost. Maksimalni napon pri kojem metalni materijal može održati elastičnu deformaciju je granica elastičnosti, koja odgovara tački e na krivulji zateznog ispitivanja i predstavljena je sa σe u megapaskalima (MPa): σe=Pe/Fo, gdje je Pe je granica elastičnosti. Maksimalna vanjska sila (ili opterećenje pri maksimalnoj elastičnoj deformaciji materijala).
(4) Modul elastičnosti: Ovo je omjer napona σ i deformacije δ (jedinična deformacija koja odgovara naprezanju) materijala unutar raspona elastične granice, izražen sa E, u megapaskalima (MPa): E{{1 }}σ/δ =tg . U formuli je ugao između linije oe na krivulji zateznog ispitivanja i horizontalne ose ox. Modul elastičnosti je indikator koji odražava krutost metalnog materijala (sposobnost metalnog materijala da se odupre elastičnoj deformaciji kada je napregnut 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 izduženje mjerne dužine uzorka δ (%) i skupljanje presjeka uzorka ψ (%) izduženje δ tijekom testa zatezanja. {{0}}[(L1-L0)/L0]x100%, što je razlika ( povećanje) između mjerne dužine L1 nakon što je uzorak slomljen i prijelomi uzorka spojeni tokom testa zatezanja, i originalne mjerne dužine uzorka L0 u poređenju sa L0. U stvarnom ispitivanju, izmjereno istezanje zateznih uzoraka od istog materijala, ali s različitim specifikacijama (prečnik, oblik poprečnog presjeka - kao što su kvadratni, okrugli, pravokutni i mjerna dužina) bit će različiti, tako da su općenito potrebni posebni dodaci, kao npr. Za najčešće korišteni uzorak kružnog poprečnog presjeka, izduženje izmjereno kada je početna mjerna dužina 5 puta veća od prečnika uzorka izražava se kao δ5, dok se istezanje mjereno kada je početna mjerna dužina 10 puta prečnika uzorka izražava kao δ10. Skupljanje u presjeku ψ=[(F0-F1)/F0]x100%, što je razlika između prvobitne površine poprečnog presjeka F0 nakon što je uzorak slomljen tokom testa zatezanja i minimalnog poprečnog presjeka F0 površina preseka F1 na uskom vratu preloma (redukcija preseka) i F0 odnos. U praksi se najčešće korišćeni uzorci kružnog poprečnog preseka obično mogu izračunati merenjem prečnika: ψ=[1-(D1/D0)2]x100%, gde je: D0- originalni prečnik uzorka; D1-prijelom nakon loma uzorka Minimalni prečnik na vratu. Što su veće vrijednosti δ i ψ, to je bolja plastičnost materijala.
1.3
žilavost
Sposobnost metalnog materijala da se odupre oštećenju 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 određenoj vrsti mašine za ispitivanje udara, energija udara koja se troši 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 energija udara, a F je izvorna površina poprečnog presjeka loma.
1.4
Performanse zamora
Granica čvrstoće na zamor Fenomen da se metalni materijali lome bez značajne deformacije pod dugotrajnim ponavljanim naprezanjem ili naizmjeničnim naprezanjem (napon je općenito manji od granične čvrstoće tečenja σs) naziva se oštećenje od zamora ili lom od zamora. 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 u ovom dijelu. Kako se broj ponovljenih naizmjeničnih naprezanja povećava, pukotine se postupno šire i produbljuju (na vrhu pukotine). Koncentracija naprezanja) uzrokuje da se stvarna površina poprečnog presjeka lokalnog područja za podnošenje naprezanja smanji sve dok lokalni napon ne postane veći od σb i dođe do loma. U praktičnim primjenama, uzorak je općenito podvrgnut ponavljanom ili naizmjeničnom naprezanju (naprezanju zatezanja, tlačnom naprezanju, naprezanju savijanja ili torzije, itd.) unutar određenog broja ciklusa (obično 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, izraženu sa σ-1, u MPa.
Pored najčešće korišćenih indikatora mehaničkih svojstava navedenih gore, neki materijali sa posebno strogim zahtevima, kao što su metalni materijali koji se koriste u vazduhoplovstvu, nuklearnoj industriji, elektranama, itd., takođe zahtevaju sledeće indikatore mehaničkih svojstava.
Granica puzanja: Pod određenom temperaturom i konstantnim vlačnim opterećenjem, fenomen plastične deformacije materijala polagano tokom vremena naziva se puzanje. Obično se koristi test zateznog puzanja pri visokim temperaturama, odnosno pri konstantnoj temperaturi i konstantnom vlačnom opterećenju, izduženje puzanja (ukupno izduženje ili preostalo izduženje) uzorka unutar određenog vremena ili kada je brzina istezanja puzanja relativno konstantna. stupanj, maksimalno naprezanje kada brzina puzanja ne prelazi određenu specificiranu vrijednost smatra se granicom puzanja, izraženom u MPa, gdje je τ trajanje ispitivanja, t je temperatura, δ je izduženje, a σ je napon; ili Izraženo u , V je brzina puzanja.
Granica vlačne izdržljivosti pri visokim temperaturama: Maksimalni napon koji uzorak može postići određeno trajanje bez loma pod djelovanjem konstantne temperature i konstantnog vlačnog opterećenja.
Koeficijent osjetljivosti na metalni zarez: Kτ predstavlja omjer naprezanja uzorka sa zarezom prema nenarezanom glatkom uzorku kada je trajanje isto (test zatezne izdržljivosti na visokoj temperaturi).
Toplinska otpornost: Otpornost materijala na mehaničko opterećenje pri visokim temperaturama.
Vol.2
hemijska svojstva
Svojstvo metala da izazivaju hemijske reakcije sa drugim supstancama naziva se hemijska svojstva metala. U praktičnim primjenama, glavna razmatranja su otpornost na koroziju i otpornost metala na oksidaciju (koja se također naziva otpornost na oksidaciju, što 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. Utjecaj spojeva nastalih između nemetala na mehanička svojstva itd. Među hemijskim svojstvima metala, posebno otpornošću na koroziju, od velikog je značaja za oštećenja metala od korozijskog zamora.
Vol.3
Fizička svojstva
Fizička svojstva metala uglavnom uzimaju u obzir:
(1) Gustina (specifična težina): ρ=P/V, jedinica: g/kubni centimetar ili tona/kubni metar, gdje je P težina, a V zapremina. U praktičnim primenama, pored izračunavanja težine metalnih delova na osnovu gustine, važno je uzeti u obzir i specifičnu čvrstoću metala (odnos čvrstoće σb prema gustini ρ) kako bi se olakšao odabir materijala, kao i akustična impedancija u akustičko ispitivanje vezano za ispitivanje bez razaranja (proizvod gustine ρ i brzine zvuka C) i kod detekcije zračenja, materijali različite gustine imaju različite sposobnost apsorpcije energije zračenja itd.
(2) Tačka topljenja: Temperatura na kojoj metal prelazi iz čvrstog u tečno. Ima direktan uticaj na topljenje i termičku obradu metalnih materijala i ima veliku vezu sa visokotemperaturnim svojstvima materijala.
(3) Toplotno širenje: Kako se temperatura mijenja, volumen materijala se također mijenja (širi se ili skuplja). Ova pojava se naziva termičko širenje. Često se mjeri koeficijentom linearne ekspanzije. To jest, kada se temperatura promijeni za 1 stepen, povećanje ili smanjenje dužine materijala je jednako 0 Odnos dužina u stepenu. Toplotno širenje je povezano sa specifičnom toplinom materijala. U praktičnim primenama treba uzeti u obzir i specifičnu zapreminu (kada na materijal utiču spoljašnji uticaji kao što je temperatura, zapremina materijala po jedinici težine se povećava ili smanjuje, odnosno odnos zapremine i mase), posebno za one koji rade u okruženjima sa visokim temperaturama, ili u hladnim ili toplim uslovima. Za metalne dijelove koji rade u naizmjeničnim okruženjima, mora se uzeti u obzir utjecaj njihovih ekspanzijskih svojstava.
(4) Magnetizam: Svojstvo koje može privući feromagnetne objekte je magnetizam, koji se ogleda u parametrima kao što su magnetna permeabilnost, gubitak histereze, intenzitet preostale magnetske indukcije, koercitivna sila, itd., tako da se metalni materijali mogu podijeliti na paramagnetne, dijamagnetne , meki magnetni i tvrdi magnetni materijali.
(5) Električna svojstva: Uglavnom uzmite u obzir njegovu električnu provodljivost, koja ima utjecaj na njegovu otpornost i gubitak vrtložne struje u elektromagnetnom nedestruktivnom ispitivanju.
Vol.4
Performanse procesa
Prilagodljivost metala različitim metodama obrade naziva se performansama procesa, što uglavnom uključuje sljedeća četiri aspekta:
(1) Performanse rezanja: odražavaju poteškoće rezanja metalnih materijala sa reznim alatima (kao što su struganje, glodanje, blanjanje, brušenje, itd.).
(2) Kovanje: odražava poteškoću formiranja metalnih materijala tokom obrade pod pritiskom, kao što je plastičnost materijala kada se zagrije na određenu temperaturu (prikazano kao veličina otpornosti na plastičnu deformaciju), i temperaturni raspon koji dozvoljava vrući pritisak obrada Veličina, karakteristike termičkog širenja i kontrakcije i granice kritične deformacije vezane za mikrostrukturu i mehanička svojstva, fluidnost i toplotnu provodljivost metala tokom termičke deformacije itd.
(3) Sposobnost livenja: odražava poteškoću topljenja i livenja metalnog materijala u odliv, što se manifestuje fluidnošću, dovodom vazduha, oksidacijom, tačkom topljenja u rastopljenom stanju, ujednačenošću i kompaktnošću mikrostrukture odlivaka i hladnoća Skupljanje itd.
(4) Zavarljivost: odražava poteškoću brzog lokalnog zagrijavanja metalnih materijala kako bi se brzo rastopili ili poluotopili dijelovi spoja (potreban je pritisak), tako da dijelovi spoja mogu biti čvrsto spojeni u cjelinu. Izražava se kao tačka topljenja, apsorpcija, oksidacija, toplotna provodljivost, karakteristike termičkog širenja i skupljanja, plastičnost tokom topljenja, korelacija sa mikrostrukturom spojeva i okolnih materijala i uticaj na mehanička svojstva itd.