Обща информация за метали

На тази тема. Материали наука.

Y W Е Q N D Н М A T E R I А

Yu.M.Lahtin. Materialovedenie.M. Машини, 1972. учебник за студентите от инженерните университети.

I.V.ENGEL-KRON.Slesar ремонт на турбинно оборудване и химически tsehov.Proftehizdat., M 1962.

Металите са материали, които имат някои физични и механични свойства: ковкост, пластичност, топлопроводимост, електропроводимост, и заваряемост др.

Всички най-характерните свойства на метали са обяснени от присъствието на свободно сипещи Elektonnye проводимост.

Метални състои от правилно поставени в пространството движи йони и електрони и сред тях резистентност метал определя от електрически привличане между положително заредени йони и електрони. Такова взаимодействие между йон и електрон газ скелет е наречен метална връзка.

Най-широко използваният метод е желязо (метал сребро-бял цвят с точка на топене - 1539 ° С). Той се среща естествено под формата на съединения с различни елементи, най-често с кислород. Има две модификации на желязо. алфа и гама решетка zhelezo.Kristallicheskaya алфа желязо - тяло центрирана кубична, и гама-желязо - лице центрирана кубична (съществува 910-1392 градуса С).

Желязо във връзка с въглерод и други елементи, които са различни степени на чугун и стомана. В сплави Fe-C се отличават: течна фаза, ферит, аустенит, цементит и графит.

Ферит - твърд разтвор (въвеждане) на въглерод и други примеси в алфа-желязо с разтворимост въглерод от 0.02-0.1%.

Аустенит - твърд разтвор (въвеждане) на въглерод и други примеси в гама-желязо с граница на разтворимост въглерод на 2,14%. Той има висока пластичност и ниска граница на провлачване.

Цементит - химично съединение на желязо и въглерод Fe3 С, съдържаща до 6,57% въглерод. Той има сложна ромбично решетка на тесни опаковани атома и температура на топене от около 1550 градуса С.

Графит - е въглерод, което е в свободна форма в желязо-въглеродните сплави. графит кристална решетка на шестоъгълната пластове. Графит е мека, има висока проводимост, е непрозрачен и има метален блясък.

За цветни метали, най-често използвани в машиностроенето, включват мед, алуминий, цинк, магнезий и калай. Тези метали се използват или в чиста форма или като сплави.

Метали състоят от различни по големина и форма на кристали, или и двете от наречени зърна. Формата и размера на зърната зависи от много фактори: втвърдяване на метални условията на разтопени, нататъшната обработка (механични, термични) и т.н.

Вид на метал фрактура позволява приблизително да се прецени качеството му. Метали с фина структура притежават по-високи механични свойства от метали с едрозърнест структура.

Типични характеристики са метални техните специфични гланц, непрозрачността и следните физични свойства:

- топлопроводимост - метална tepplo способност за носене и предаване на по-малко нагряват органи се определя като свободни електрони висока мобилност и вибрационното движение на йони, при което има бързо изравняване на температурата в металната маса.

- проводимост - метална способност за провеждане на електрически ток в него поради наличието на свободни електрони, които под въздействието на дори малка потенциална разлика се прехвърля от отрицателния към положителния полюс;

- светят - способността да светят в горещо. Това свойство е използвано за определяне на температурата на нагретия метал;

- fusibility - метална способност при определена температура преход към течно състояние;

- магнитни свойства - способността на някои метали магнетизирани.

Метали също имат редица механични свойства (еластичност, здравина, еластичност. Твърдост, якост, умора), които характеризират съпротива метал срещу външни сили върху него.

Еластичност - метал способност да се възстанови оригиналната форма след отстраняване на външен товар. Натоварването е над определена остатъчна pppredela води до промени във формата и дори разрушаване на метала.

Трайност - метална spposobnost устои фрактура под въздействието на външно натоварване. здравина на метала се определя чрез разтягане на пробата при специфични разкъсващи машини. Заредете, посочена 1 mm 2 напречно сечение на проба, наречен напрежение и е означен с гръцки писмо сигма; това напрежение и характеризира силата на метала. Най-ниското напрежение, при което образци деформира (потоци) без значително увеличаване на натоварването се нарича добив стрес.

Пластичност - способност на метален да променят формата си под приложеното натоварване и да се запази непроменена форма след премахването на товара. метален ненасочена Високата пластичност обяснено метален връзка (равномерно разпределение на електрони от обема на кристал) .chem горе метал еластичност, по-добре е ковани и щамповани и по време на деформация, т.е. с отделна обем изместване спрямо другата, връзката между йони (атоми) не е нарушено че не може да се каже за вида на ковалентни връзки, където чифт валентните електрони едновременно принадлежи към два съседни йони и тази връзка има остър фокус и висока якост, но като крехкостта Когато напрежението на тези отношения е унищожен. Стойността, при която пробата е разширен по време на разкъсване се нарича абсолютен удължение. На метал пластичност съди по удължение. Удължение нарича абсолютен удължаване на пробата, свързана с първоначалната си дължина, изразена в pprotsentah. Определени удължение гръцката буква делта.

Твърдост - метална свойство да устои на проникване на твърдо вещество в него. Степента на твърдост съди метал силата на тъй като съществува връзка между твърдост и якост.

Най-често срещаният метод на метод за изпитване метал твърдост е вдлъбнатината, където твърдостта се изразява чрез:

- диаметър на пръстови отпечатъци вдлъбнатина на стомана топката 10 мм в диаметър с сила, равна на 3000 KGF (мед - 1000 KGF) в преса Бринел (твърдост HB 450);

- дълбочината на вдлъбнатина вдлъбнатина диамант конус с връх ъгъл от 120 градуса. с предварителен сила от 10 кг, а след това 140 кг на твърд метал или стомана с диаметър от 1,588 mm за мек метал със сила от 10 кг до 90 кг и след това да натисне Rockwell;

-диаметъра на вдлъбнатината на диамант с вдлъбнатина пирамида presseVikkersa за части с малка дебелина с висока твърдост и oboznachaetsyaNV.

Познаването на диаметъра на вдлъбнатината, при специални маси определят твърдостта на метала. Numbers твърдост по Бринел (HB) се отнасят до твърдост номера Рокуел (RC) от около 10: 1.

якост на въздействието - метал, но устойчиви на удар. Якостта се измерва работата изразходвани за унищожаване на металната проба от специални машини. метал пластичност е тясно свързана с якост; повече пластмаса и метали имат по-висока якост.

метал умора - унищожаване на метала под действието на редуващи напрежения. устойчивост Metal умора се характеризира с границите на умора. граница на умора - е максималната допустима брой трептения на пробата без неговото унищожаване.

Пълзене - Този имот става бавно и непрекъснато се деформира пластично, с остатъчна деформация при постоянно напрежение и висока температура. Под влияние на температура намалява interatomic кохезионни сили. Остатъчен щам в пълзене феномен настъпва при много по-ниски напрежения якост добив. За въглеродна стомана пълзене при постоянни увеличава напрежението с повишаване на температурата от 400 ° С и по-горе, в зависимост от химическия състав на стоманата. метал фрактура възниква по границите на зърното, което съдържа повече дефекти, места, изкълчвания и т.н. Молибден подобрява пълзене. Размествания - елементарни дефекти решетка. Границите между отделните зърна са ширина преход област е 5-10 атомни размери, в които решетка на един зърно със специфична кристалографска ориентация става различен зърно решетка с различна кристалографски посока. Ето защо, в границите на зърната атоми са по-малко правилно място от обема на зърното.

Релаксация - явлението спонтанно преход под въздействието на високи температури, създадена първоначално еластична деформация на пластмасови части (остатъчен) deformatsiyu.V резултат на релаксация от първоначално падане напрежение в детайли, въпреки че предварително определено количество на деформация не се променя (например, затегнат с предварително натоварване, равно на 0, 5 мм болт, с напрежение не повече от стрес добив).

Износването е резултат от механична повреда на зацепващите нередности, умора фрактура чрез повторно механично въздействие грапавост или променлив смазване налягане, лющене на окисни филми, произведени от триене и механични нередности унищожаване заварени поради висока температура. Razlichayuttri период на износване:

- период на трайно влошаване;

- период на интензивно износване, причинено от промени в празнините на триене подробности.

Втвърдяване. Това се нарича общата структурна промяна и свързаните промени в свойствата на студена деформация на метала. (Премахване на втвърдяване може да бъде постигнато чрез загряване на метал - мед за да 500-700 градуса С. Така зърна рекристализират и размер величина прекристализира зърно е по-малък, степента на деформация е по-голямо). Метални формиране чрез третиране налягане се осъществява чрез пластична деформация на всяко зърно с промяна на форма и размер. След деформация в резултат на изместване на плъзгащите плоскости се простират в посока на зърното на действащите сили, образувайки влакнест или слоеста структура. Едновременно с промяната във формата на зърно в него се раздробява блокове и увеличаване ъгъл дезориентация между тях, а това увеличава здравината и твърдостта на 1,5 пъти получава сила 3-5 пъти, както и способността на пластична деформация се намалява. Всички дефекти на кристалната структура усложняват движението на изкълчвания и следователно увеличаване на съпротивлението на деформация и намалена еластичност.