Metall materiallar metall elementlarga yoki asosan metall elementlardan tashkil topgan metall xususiyatlarga ega bo'lgan materiallarga ishora qiladi. Shu jumladan sof metallar, qotishmalar, metall materiallarning intermetalik birikmalari va maxsus metall materiallar va boshqalar (Eslatma: metall oksidlari (masalan, alyuminiy oksidi) metall materiallar emas.)
ahamiyati
Insoniyat tsivilizatsiyasining rivojlanishi va ijtimoiy taraqqiyot metall materiallar bilan chambarchas bog'liq. Tosh davridan keyingi bronza va temir davri metall materiallarni qo'llash bilan ajralib turardi. Hozirgi zamonda turli xil metall materiallar insoniyat jamiyati taraqqiyotining muhim moddiy asosiga aylandi.
turi
Metall materiallar odatda qora metallar, rangli metallar va maxsus metall materiallarga bo'linadi.
(1) Po‘lat materiallari sifatida ham tanilgan qora metallarga tarkibida 90% dan ortiq temir bo‘lgan sanoat toza temir, tarkibida 2%-4% uglerod bo‘lgan cho‘yan, tarkibida 2% dan kam uglerod bo‘lgan uglerodli po‘lat, konstruktiv po‘lat va zanglamaydigan po‘lat kiradi. turli maqsadlar uchun po'lat. , issiqlikka chidamli po'lat, yuqori haroratli qotishma, zanglamaydigan po'lat, nozik qotishma va boshqalar Umumlashtirilgan qora metallarga xrom, marganets va ularning qotishmalari ham kiradi.
(2) Rangli metallar temir, xrom va marganetsdan tashqari barcha metallar va ularning qotishmalariga tegishli bo'lib, ular odatda engil metallar, og'ir metallar, qimmatbaho metallar, yarim metallar, nodir metallar va noyob tuproq metallariga bo'linadi. Rangli qotishmalarning mustahkamligi va qattiqligi odatda sof metallarga qaraganda yuqori bo'lib, ular katta qarshilik va qarshilikning kichik harorat koeffitsientiga ega.
(3) Maxsus metall materiallar, jumladan, turli maqsadlar uchun strukturaviy metall materiallar va funktsional metall materiallar. Ular orasida tez kondensatsiya jarayonlari natijasida olingan amorf metall materiallar, shuningdek, kvazikristal, mikrokristal va nanokristalli metall materiallar mavjud; yashirin, vodorod qarshiligi, supero'tkazuvchanlik, shakl xotirasi, aşınma qarshilik va tebranishlarni kamaytirish va damping kabi maxsus funktsiyalarga ega qotishmalar ham mavjud. va metall matritsali kompozitlar va boshqalar.
ishlash
Odatda ikkita toifaga bo'linadi: jarayonning ishlashi va foydalanish samaradorligi. Jarayonning ishlashi deb ataladigan narsa mexanik qismlarni ishlab chiqarish jarayonida belgilangan sovuq va issiq ishlov berish sharoitida metall materiallarning ishlashini anglatadi. Metall materiallarning texnologik ko'rsatkichlarining sifati uning ishlab chiqarish jarayonida qayta ishlash va shakllantirishga moslashishini belgilaydi. Turli xil ishlov berish sharoitlari tufayli, talab qilinadigan jarayon xususiyatlari ham har xil bo'ladi, masalan, quyish ko'rsatkichlari, payvandlanish qobiliyati, soxtalashtirish, issiqlik bilan ishlov berish ko'rsatkichlari, kesishning qayta ishlanishi va boshqalar.
Ishlash deb ataladigan narsa mexanik xususiyatlar, fizik xususiyatlar, kimyoviy xususiyatlar va boshqalarni o'z ichiga olgan mexanik qismlardan foydalanish sharoitida metall materiallarning ishlashini bildiradi. Metall materiallarning ishlashi uning foydalanish oralig'ini va xizmat muddatini belgilaydi. Mashina ishlab chiqarish sanoatida umumiy mexanik qismlar normal haroratlarda, normal bosimlarda va juda korroziv muhitda qo'llaniladi va har bir mexanik qism foydalanish paytida turli xil yuklarni ko'taradi. Metall materiallarning yuk ostida shikastlanishga qarshilik ko'rsatish qobiliyati mexanik xususiyatlar deb ataladi (o'tmishda u mexanik xususiyatlar deb ham ataladi). Metall materiallarning mexanik xususiyatlari qismlarni loyihalash va material tanlash uchun asosiy asosdir. Tashqi yukning tabiatiga qarab (kuchlanish, siqish, buralish, zarba, tsiklik yuk va boshqalar) metall materiallar uchun zarur bo'lgan mexanik xususiyatlar ham har xil bo'ladi. Tez-tez ishlatiladigan mexanik xususiyatlar quyidagilardan iborat: kuch, plastisiya, qattiqlik, zarba chidamliligi, ko'p zarba qarshiligi va charchoq chegarasi.
Metall materialning xususiyatlari
1-jild
charchoq
Ko'pgina mexanik qismlar va muhandislik komponentlari o'zgaruvchan yuklarga duchor bo'ladi. O'zgaruvchan yuklarning ta'siri ostida, kuchlanish darajasi materialning rentabellik chegarasidan past bo'lsa-da, uzoq vaqt davomida takroriy stress davrlaridan keyin to'satdan mo'rt sinish sodir bo'ladi. Ushbu hodisa metall materiallarning charchashi deb ataladi. Metall materiallarning charchoq sinishi xususiyatlari:
(1) yuk kuchlanishi o'zgaruvchan;
(2) yuk uzoq vaqt davomida harakat qiladi;
(3) Sinish bir zumda sodir bo'ladi;
(4) Bu plastik material yoki mo'rt material bo'ladimi, charchoqning sinish zonasida mo'rt bo'ladi. Shuning uchun, charchoq sinishi muhandislikdagi sinishning eng keng tarqalgan va xavfli shaklidir.
Metall materiallarning charchoq hodisalarini turli shartlarga ko'ra quyidagi turlarga bo'lish mumkin:
#1
yuqori tsikldagi charchoq
Bu past kuchlanish sharoitida (ish kuchlanishi materialning rentabellik chegarasidan past yoki hatto elastik chegaradan ham past) kuchlanish sikli soni 100 dan ortiq bo'lgan charchoqni bildiradi{1}}. Bu charchoq shikastlanishining eng keng tarqalgan turi. Yuqori tsikldagi charchoq odatda charchoq deb ataladi.
#2
past tsiklli charchoq
Bu yuqori stress (ish stressi materialning hosildorlik chegarasiga yaqin) yoki yuqori kuchlanish sharoitida charchoqqa ishora qiladi va kuchlanish davrlari soni 10,000 dan 100,000 gacha. Bu charchoq shikastlanishida o'zgaruvchan plastik kuchlanish katta rol o'ynaganligi sababli, u plastik charchoq yoki kuchlanish charchoq deb ham ataladi.
#3
Termal charchoq
Bu harorat o'zgarishi natijasida kelib chiqqan termal stressning takroriy ta'siridan kelib chiqqan charchoqning shikastlanishiga ishora qiladi.
#4
korroziyadan charchash
Bu o'zgaruvchan yuklar va korroziy vositalar (masalan, kislotalar, gidroksidi, dengiz suvi, reaktiv gazlar va boshqalar) birgalikda ta'siri ostida mashina komponentlari tomonidan charchoq shikastlanishiga ishora qiladi.
#5
kontakt charchoq
Bu mashina qismlarining aloqa yuzasiga ishora qiladi. Kontakt stressining takroriy ta'siri ostida chuqurlik va tozalash yoki sirtni maydalash va tozalash paydo bo'ladi, bu esa mashina qismlarining ishdan chiqishiga va shikastlanishiga olib keladi.
2-jild
Plastiklik
Plastisite metall materialning tashqi yuk kuchlari ta'sirida vayron bo'lmasdan doimiy deformatsiya (plastik deformatsiya) hosil qilish qobiliyatini anglatadi. Metall material cho'zilganda uning uzunligi ham, kesma maydoni ham o'zgaradi. Shuning uchun metallning plastikligini ikkita ko'rsatkich bilan o'lchash mumkin: uzunlikning cho'zilishi (cho'zilishi) va kesmaning qisqarishi (maydonning qisqarishi).
Metall materialning cho'zilishi va maydonining qisqarishi qanchalik katta bo'lsa, materialning plastikligi shunchalik yaxshi bo'ladi, ya'ni material katta plastik deformatsiyaga zarar etkazmasdan bardosh bera oladi. Odatda cho'zilishi 5% dan ortiq bo'lgan metall materiallar plastik materiallar (masalan, past karbonli po'lat va boshqalar), cho'zilishi 5% dan kam bo'lgan metall materiallar esa mo'rt materiallar (masalan, kulrang quyma temir va boshqalar) deb ataladi. . Yaxshi plastisiyaga ega bo'lgan material katta makroskopik diapazonda plastik deformatsiyani keltirib chiqarishi mumkin va shu bilan birga, metall material plastik deformatsiya bilan mustahkamlanishi mumkin, shu bilan materialning mustahkamligini oshiradi va qismlardan xavfsiz foydalanishni ta'minlaydi. Bundan tashqari, yaxshi plastiklikka ega bo'lgan materiallar shtamplash, sovuq bükme, sovuq chizish, to'g'rilash va hokazo kabi muayyan qoliplash jarayonlarini muammosiz bajarishi mumkin. Shuning uchun mexanik qismlar uchun metall materiallarni tanlashda ular ma'lum plastiklik ko'rsatkichlariga javob berishi kerak.
3-jild
Chidamlilik
Qurilish metall korroziyasining asosiy shakllari:
(1) Bir xil korroziya. Metall sirtdagi korroziya kesmaning bir tekis yupqalanishiga olib keladi. Shuning uchun, yillik o'rtacha qalinligi yo'qotish qiymati ko'pincha korroziya ko'rsatkichlari (korroziya tezligi) ko'rsatkichi sifatida ishlatiladi. Chelik odatda atmosferada bir xilda korroziyaga uchraydi.
(2) g'o'za korroziyasi. Metall dog'larda korroziyaga uchraydi va chuqur chuqurlarni hosil qiladi. Chuqurlik korroziyasining paydo bo'lishi metallning tabiati va u joylashgan muhit bilan bog'liq. Xlor tuzlari bo'lgan muhitda chuqur korroziya yuzaga keladi. Teshikning maksimal chuqurligi ko'pincha chuqur korroziya uchun baholash ko'rsatkichi sifatida ishlatiladi. Quvurlarning korroziyasi asosan chuqur korroziyadan kelib chiqadi.
(3) Galvanik korroziya. Turli metallarning aloqa nuqtalarida turli xil potentsiallardan kelib chiqadigan korroziya.
(4) Yoriqlar korroziyasi. Mahalliy korroziya ko'pincha turli qismlar orasidagi muhitning tarkibi va kontsentratsiyasidagi farqlar tufayli bo'shliqlarda yoki boshqa yashirin joylarda metall yuzalarda paydo bo'ladi.
(5) Stressli korroziya. Korroziv muhit va yuqori kuchlanish kuchlanishining birgalikdagi ta'siri ostida metall yuzasi korroziyaga uchraydi va ichkariga mikro yoriqlar ichiga kengayadi, bu ko'pincha to'satdan sinishiga olib keladi. Ushbu nosozlik betonda yuqori quvvatli po'lat panjaralar (simlar) bilan sodir bo'lishi mumkin.
4-jild
qattiqlik
Qattiqlik materialning uning yuzasiga bosilgan qattiq narsalarga qarshilik ko'rsatish qobiliyatini ko'rsatadi. Bu metall materiallarning muhim ishlash ko'rsatkichlaridan biridir. Umuman olganda, qattiqlik qanchalik yuqori bo'lsa, aşınma qarshiligi shunchalik yaxshi bo'ladi. Odatda ishlatiladigan qattiqlik ko'rsatkichlari Brinell qattiqligi, Rokvell qattiqligi va Vickers qattiqligini o'z ichiga oladi.
Brinell qattiqligi (HB): ma'lum bir o'lchamdagi (odatda 10 mm diametrli) qotib qolgan po'latdan yasalgan to'pni ma'lum bir yuk (odatda 3000 kg) bilan materialning yuzasiga bosing va uni bir muddat ushlab turing. Yukni olib tashlangandan so'ng, yukning uning girinti maydoniga nisbati, ya'ni Brinell qattiqligining qiymati (HB), birlik kilogramm kuchi / mm2 (N / mm2).
Rockwell hardness (HR): When HB>450 yoki namuna juda kichik bo'lsa, Brinell qattiqligi testini ishlatib bo'lmaydi va uning o'rniga Rokvell qattiqligi o'lchovi ishlatiladi. Sinov qilinadigan material yuzasiga ma'lum bir yuk ostida bosish uchun 120 graduslik burchak burchagi bo'lgan olmos konus yoki diametri 1,59 yoki 3,18 mm bo'lgan po'lat shardan foydalanadi va materialning qattiqligi quyidagicha hisoblanadi. chuqurlik chuqurligi. Sinov materialining turli qattiqligiga ko'ra, bir nechta turli xil Rokvell qattiqlik shkalalarini yaratish uchun turli xil intenterlar va umumiy sinov bosimlari ishlatilishi mumkin. Har bir shkala Rokvell qattiqlik belgisi HR dan keyin harf bilan belgilanadi. Odatda ishlatiladigan Rockwell qattiqlik shkalalari A, B va C (HRA, HRB, HRC). Ular orasida C shkalasi eng ko'p qo'llaniladi.
HRA: Bu o'ta qattiq materiallar (masalan, sementlangan karbid va boshqalar) uchun ishlatiladigan 60 kg yuk olmosli konusning buzg'unchisi yordamida olingan qattiqlikdir.
HRB: Bu 100 kg yuk va diametri 1,58 mm bo'lgan qotib qolgan po'latdan yasalgan shar yordamida olingan qattiqlik. Qattiqligi pastroq bo'lgan materiallar (masalan, tavlangan po'lat, quyma temir va boshqalar) uchun ishlatiladi.
HRC: Qattiqlik 150 kg yuk va olmos konusning buzg'unchisi yordamida olinadi va juda yuqori qattiqlikka ega bo'lgan materiallar uchun ishlatiladi (masalan, söndürülmüş po'lat va boshqalar).
Vickers qattiqligi (HV): 120 kg gacha bo'lgan yukni va material yuzasiga bosish uchun 136 graduslik burchak burchagi bo'lgan olmosli kvadrat konusni ishlating. Materialdagi chuqurliklarning sirt maydonini Vickers qattiqligining qiymati (HV) bo'lgan yuk qiymatiga bo'ling. Qattiqlik sinovi mexanik xususiyatlarni tekshirishda eng oddiy va eng oson sinov usuli hisoblanadi. Muayyan mexanik xususiyat sinovlarini almashtirish uchun qattiqlik sinovidan foydalanish uchun ishlab chiqarishda qattiqlik va kuch o'rtasidagi aniqroq konvertatsiya aloqasi kerak. Amaliyot shuni ko'rsatdiki, metall materiallarning turli qattiqlik qiymatlari va qattiqlik qiymatlari va kuch qiymatlari o'rtasida taxminan mos keladigan bog'liqlik mavjud. Qattiqlik qiymati dastlabki plastik deformatsiyaga chidamliligi va davom etayotgan plastik deformatsiyaga chidamliligi bilan aniqlanganligi sababli, materialning mustahkamligi qanchalik baland bo'lsa, plastik deformatsiyaga chidamliligi va qattiqlik qiymati qanchalik baland bo'lsa.
Metall materiallarning xossalari
Metall materiallarning ishlashi materialning qo'llanilish doirasini va uni qo'llashning ratsionalligini belgilaydi. Metall materiallarning xususiyatlari asosan to'rt jihatga bo'linadi, ya'ni: mexanik xususiyatlar, kimyoviy xususiyatlar, fizik xususiyatlar va jarayon xususiyatlari.
1-jild
Mexanik xususiyatlar
Stress: Ob'ekt ichidagi birlik tasavvurlar maydoniga tushadigan kuch stress deb ataladi. Tashqi kuch ta'sirida yuzaga keladigan kuchlanish ishchi stress deb ataladi va ob'ekt ichida tashqi kuchsiz muvozanatlangan stress ichki stress deb ataladi (masalan, to'qimalarning kuchlanishi, issiqlik kuchlanishi, ishlov berish jarayonidan keyin qolgan qoldiq stress).
Mexanik xususiyatlar: metallga ma'lum harorat sharoitida tashqi kuch (yuk) ta'sirida deformatsiyaga va sinishga qarshi turish qobiliyati metall materialning mexanik xususiyatlari (mexanik xususiyatlar deb ham ataladi) deb ataladi. Metall materiallar ko'taradigan yuklarning ko'p shakllari mavjud bo'lib, ular statik yuk yoki dinamik yuk bo'lishi mumkin, jumladan, tortishish kuchlanishi, bosim kuchlanishi, egilish stressi, kesish stressi, buralish stressi, shuningdek ishqalanish, tebranish, zarba va boshqalar. Shuning uchun, metall materiallarning mexanik xususiyatlarini o'lchash uchun asosiy ko'rsatkichlar quyidagilarni o'z ichiga oladi.
1.1
kuch
Bu materialning tashqi kuchlar ta'sirida deformatsiya va shikastlanishga qarshilik ko'rsatishning maksimal qobiliyatini ifodalaydi va valentlik chegarasi (sb), egilish mustahkamligi chegarasi (sbb), siqilish kuchi chegarasi (sbc) va boshqalarga bo'linishi mumkin. Metall Materiallar tashqi kuch ta'sirida deformatsiyadan vayronagarchilikka qadar ma'lum qoidalarga amal qiladi, tortishish sinovi odatda o'lchash uchun ishlatiladi, ya'ni metall materiallar ma'lum xususiyatlarga ega namunalar qilib tayyorlanadi va cho'ziladi. sinovgacha cho'zilgan sinov mashinasi Namuna singanida, o'lchangan kuch ko'rsatkichlari asosan quyidagilarni o'z ichiga oladi:
(1) Chidamlilik chegarasi: Materialning tashqi kuch ta'sirida sinishiga qarshilik ko'rsatishi mumkin bo'lgan maksimal kuchlanish, odatda, kuchlanish ta'sirida sb bilan ifodalangan, eng yuqori nuqta b ga to'g'ri keladigan kuch chegarasi kabi kuchlanish kuchi chegarasini bildiradi. valentlik sinovi egri chizig'ida tez-tez ishlatiladigan birliklar Bu megapaskal (MPa) va konvertatsiya aloqasi: 1MPa=1N/m2=(9,8)-1kgf/mm2 yoki 1kgf/mm2=9,8MPa.
(2) Chidamlilik chegarasi: metall material namunasi tomonidan chidagan tashqi kuch materialning elastik chegarasidan oshib ketganda, stress endi oshmasa ham, namuna hali ham aniq plastik deformatsiyaga uchraydi. Bu hodisa oquvchanlik deb ataladi, ya'ni material tashqi kuchga ma'lum darajada bardosh beradi. Darajaga erishilganda, uning deformatsiyasi tashqi kuchga mutanosib bo'lmaydi va aniq plastik deformatsiya paydo bo'ladi. Chiqish sodir bo'ladigan kuchlanish s bilan ifodalangan oquvchanlik chegarasi deb ataladi va tortishish sinovi egri chizig'iga mos keladigan S nuqtasi oquvchanlik nuqtasi deb ataladi. Plastisitivligi yuqori bo‘lgan materiallar uchun cho‘zilish egri chizig‘ida yaqqol oquvchanlik nuqtasi bo‘ladi, past plastiklikka ega bo‘lgan materiallarda esa yaqqol oquvchanlik nuqtasi bo‘lmaydi, bu esa oquvchanlik nuqtasidagi tashqi kuchga asoslangan hosildorlik chegarasini hisoblashni qiyinlashtiradi. Shuning uchun, tortishish sinovi usulida, namunadagi o'lchov uzunligi 0.2% plastik deformatsiyani hosil qilganda kuchlanish odatda s0 bilan ifodalangan shartli rentabellik chegarasi sifatida belgilanadi.2. Hosildorlik chegarasi indeksi ish paytida sezilarli plastik deformatsiyaga olib kelmaslik uchun qismlarni talab qiladigan dizayn uchun asos sifatida ishlatilishi mumkin. Biroq, ba'zi muhim qismlar uchun ularning xavfsizligi va ishonchliligini oshirish uchun unumdorlik va mustahkamlik nisbati (ya'ni s/sb) ham talab qilinadi. Biroq, hozirgi vaqtda materiallardan foydalanish darajasi ham past.
(3) Elastik chegara: material tashqi kuch ta'sirida deformatsiyalanadi, ammo tashqi kuch olib tashlanganidan keyin asl shakliga qaytish qobiliyati elastiklik deb ataladi. Metall materialning elastik deformatsiyani saqlab turishi mumkin bo'lgan maksimal kuchlanish elastiklik chegarasi bo'lib, u tortishish sinovi egri chizig'idagi e nuqtasiga to'g'ri keladi va megapaskalda (MPa) s bilan ifodalanadi: s=Pe/Fo, bu erda Pe elastik chegara hisoblanadi. Maksimal tashqi kuch (yoki materialning maksimal elastik deformatsiyasidagi yuk).
(4) Elastik modul: Bu megapaskalda (MPa) E bilan ifodalangan elastik chegara diapazonidagi materialning s kuchlanishining d (stressga mos keladigan birlik deformatsiyasi) kuchlanishiga nisbati: E{{1 }}s/d =tg. Formulada, tortishish sinovi egri chizig'idagi oe chizig'i va gorizontal o'q o'qi orasidagi burchak. Elastik modul metall materialning qattiqligini aks ettiruvchi ko'rsatkichdir (metall materialning kuchlanish paytida elastik deformatsiyaga qarshi turish qobiliyati qattiqlik deb ataladi).
1.2
Plastiklik
Metall materialning tashqi kuch ta'sirida vayron bo'lmasdan doimiy deformatsiyaga olib keladigan maksimal qobiliyati plastiklik deb ataladi. Odatda valentlik sinovi paytida namuna o'lchagich uzunligi uzayishi d (%) va namuna kesmasining qisqarishi ps (%) cho'zilishi d sifatida o'lchanadi. {0}}[(L1-L0)/L0]x100%, bu farq ( o'sish) namuna singandan so'ng L1 o'lchagich uzunligi va cho'zilish sinovi vaqtida namunaning sinishi birlashtirilib, namunaning asl o'lchov uzunligi L0 bilan solishtirganda L0. Haqiqiy sinovda bir xil materialning, lekin har xil xususiyatlarga ega (diametri, kesma shakli - kvadrat, dumaloq, to'rtburchaklar va o'lchov uzunligi kabi) cho'zilish namunalarining o'lchangan uzayishi har xil bo'ladi, shuning uchun odatda maxsus qo'shimchalar talab qilinadi, masalan Eng ko'p ishlatiladigan dumaloq tasavvurlar namunasi uchun dastlabki o'lchov uzunligi namuna diametridan 5 marta katta bo'lganda o'lchanadigan cho'zilish quyidagicha ifodalanadi. d5, dastlabki o'lchov uzunligi namuna diametridan 10 marta bo'lganda o'lchanadigan cho'zilish d10 bilan ifodalanadi. Kesim qisqarishi ps=[(F0-F1)/F0]x100%, bu tortishish sinovi vaqtida namuna singandan keyingi dastlabki tasavvurlar maydoni F0 va minimal kesishish orasidagi farqdir. sinishning tor bo'yin qismida F1 kesma maydoni (bo'limni qisqartirish) va F0 nisbati. Amalda eng ko'p qo'llaniladigan dumaloq kesma namunalari odatda diametrni o'lchash yo'li bilan hisoblanishi mumkin: ps=[1-(D1/D0)2]x100%, bu erda: D0- namunaning asl diametri; D1-namunani sindirishdan keyin sinish Bo'yinning minimal diametri. d va ps qiymatlari qanchalik katta bo'lsa, materialning plastikligi shunchalik yaxshi bo'ladi.
1.3
qattiqlik
Metall materialning zarba yuki ostida shikastlanishga qarshilik ko'rsatish qobiliyati qattiqlik deb ataladi. Ta'sir sinovi odatda qo'llaniladi, ya'ni ma'lum o'lchamdagi va shakldagi metall namunasi ma'lum turdagi zarba sinov mashinasida zarba yuki ostida sindirilganda, sinish yuzasida birlik tasavvurlar maydoniga sarflangan zarba energiyasi materialning pishiqligini tavsiflash uchun ishlatiladi: k=Ak/ F. Birlik J/sm2 yoki Kg·m/c m2, 1Kg·m/sm2=9,8J/sm2. k - metall materialning ta'sirga chidamliligi, Ak - zarba energiyasi va F - sinishning asl kesma maydoni.
1.4
Charchoq ishlashi
Charchoqqa chidamlilik chegarasi Metall materiallarning uzoq muddatli takroriy kuchlanish yoki o'zgaruvchan kuchlanish (stress, odatda, unumdorlik chegarasi kuchi s dan kamroq) ta'sirida sezilarli deformatsiyalarsiz sinishi hodisasi charchoqning shikastlanishi yoki charchoqning sinishi deyiladi. Buning sababi shundaki, ko'pchilik Shu sababli, qismning sirtining mahalliy qismi s dan kattaroq yoki hatto sb dan kattaroq kuchlanishni (stress konsentratsiyasini) keltirib chiqaradi, bu qismda plastik deformatsiya yoki mikro yoriqlar paydo bo'ladi. Takroriy muqobil kuchlanishlar soni ortishi bilan yoriqlar asta-sekin kengayib, chuqurlashadi (yoriq uchida). Stress kontsentratsiyasi) mahalliy kuchlanish sb dan kattaroq bo'lgunga qadar va sinish sodir bo'lgunga qadar mahalliy hududning haqiqiy ko'ndalang kesimining kuchlanishini kamaytirishga olib keladi. Amaliy qo'llanmalarda namuna odatda ma'lum miqdordagi tsikllar ichida (po'lat uchun 106 dan 107 martagacha va 106 dan 107 martagacha) takroriy yoki o'zgaruvchan stressga (uzilish kuchlanishi, bosim kuchlanishi, egilish yoki burilish stressi va boshqalar) duchor bo'ladi. rangli metallar). s-1 bilan ifodalangan, MPa da charchoq kuchi chegarasi sifatida sinishsiz bardosh bera oladigan maksimal kuchlanish sifatida 108 marta oling.
Yuqorida aytib o'tilgan eng ko'p ishlatiladigan mexanik xususiyat ko'rsatkichlariga qo'shimcha ravishda, aerokosmik, atom sanoati, elektr stantsiyalari va boshqalarda ishlatiladigan metall materiallar kabi, ayniqsa qattiq talablarga ega bo'lgan ba'zi materiallar, shuningdek, quyidagi mexanik xususiyat ko'rsatkichlarini ham talab qiladi.
Siqilish chegarasi: ma'lum bir harorat va doimiy valentlik yuki ostida, materiallarning vaqt o'tishi bilan asta-sekin plastik deformatsiyalanishi hodisasi siljish deb ataladi. Odatda, yuqori haroratli cho'zilish sinovi, ya'ni doimiy harorat va doimiy tortish yuki ostida, namunaning belgilangan vaqt ichida yoki o'rmalanish cho'zilishi tezligi nisbatan o'zgarmas bo'lganda, emirilish cho'zilishi (umumiy cho'zilish yoki qoldiq cho'zilish) qo'llaniladi. bosqich, sudralma tezligi ma'lum bir belgilangan qiymatdan oshmaganda maksimal kuchlanish MPa bilan ifodalangan o'tish chegarasi deb hisoblanadi, bu erda t - sinov davomiyligi, t - harorat, d - cho'zilish va s - kuchlanish; yoki ifodalangan bo'lsa, V - o'rmalanish tezligi.
Yuqori haroratga chidamli chidamlilik chegarasi: doimiy harorat va doimiy kuchlanish yuki ta'sirida namunaning belgilangan muddatga buzilmasdan erishishi mumkin bo'lgan maksimal kuchlanish.
Metall tishli sezuvchanlik koeffitsienti: Kt, davomiylik bir xil bo'lganda (yuqori haroratda cho'zilish chidamliligi sinovi) tishli namunaning tishsiz silliq namunaga kuchlanish nisbatini ifodalaydi.
Issiqlik qarshiligi: materialning yuqori haroratlarda mexanik yukga chidamliligi.
2-jild
kimyoviy xossalari
Metalllarning boshqa moddalar bilan kimyoviy reaksiyaga kirishish xususiyati metallarning kimyoviy xossalari deyiladi. Amaliy qo'llanmalarda asosiy e'tibor metallarning korroziyaga chidamliligi va oksidlanish qarshiligi (shuningdek, oksidlanish qarshiligi deb ataladi, bu ayniqsa metallarning yuqori haroratlarda oksidlanishga chidamliligi yoki barqarorligiga ishora qiladi), shuningdek, turli metallar o'rtasidagi bog'liqlikdir. metallar va metallar o'rtasidagi munosabatlar. Metall bo'lmaganlar o'rtasida hosil bo'lgan birikmalarning mexanik xususiyatlarga ta'siri va boshqalar. Metalllarning kimyoviy xossalari, ayniqsa korroziyaga chidamliligi orasida metallarning korroziyadan charchoq shikastlanishi katta ahamiyatga ega.
3-jild
Jismoniy xususiyatlar
Metalllarning fizik xususiyatlari asosan quyidagilarni hisobga oladi:
(1) Zichlik (o'ziga xos tortishish): r=P/V, birlik: g/kub santimetr yoki tonna/kub metr, bu erda P - og'irlik va V - hajm. Amaliy qo'llanmalarda metall qismlarning og'irligini zichlikka qarab hisoblashdan tashqari, material tanlashda yordam berish uchun metallning o'ziga xos kuchini (sb quvvatining r zichligiga nisbati), shuningdek, akustik impedansni hisobga olish muhimdir. buzilmaydigan sinov bilan bog'liq akustik sinov (zichlik r va tovush tezligi C mahsuloti) va radiatsiyani aniqlashda turli xil zichlikdagi materiallar har xil bo'ladi. radiatsiya energiyasini yutish qobiliyati va boshqalar.
(2) Erish nuqtasi: metall qattiqdan suyuqlikka o'tadigan harorat. Metall materiallarni eritish va termal qayta ishlashga bevosita ta'sir ko'rsatadi va materialning yuqori haroratli xususiyatlari bilan katta aloqaga ega.
(3) Termal kengayish: Harorat o'zgarganda, materialning hajmi ham o'zgaradi (kengaytiriladi yoki qisqaradi). Bu hodisa termal kengayish deb ataladi. Ko'pincha chiziqli kengayish koeffitsienti bilan o'lchanadi. Ya'ni, harorat 1 darajaga o'zgarganda, material uzunligining ortishi yoki kamayishi teng bo'ladi 0 gradusdagi uzunliklarning nisbati . Termal kengayish materialning o'ziga xos issiqligi bilan bog'liq. Amaliy qo'llanmalarda, ayniqsa, ishlaydiganlar uchun, shuningdek, o'ziga xos hajmni ham hisobga olish kerak (material harorat kabi tashqi ta'sirlar ta'sirida materialning og'irlik birligiga to'g'ri keladigan hajmi oshadi yoki kamayadi, ya'ni hajmning massaga nisbati). yuqori haroratli muhitda yoki sovuq yoki issiq sharoitda. O'zgaruvchan muhitda ishlaydigan metall qismlar uchun ularning kengayish xususiyatlarining ta'sirini hisobga olish kerak.
(4) Magnetizm: Ferromagnit ob'ektlarni jalb qila oladigan xususiyat magnit o'tkazuvchanlik, histerezis yo'qolishi, qoldiq magnit induksiya intensivligi, majburlash kuchi va boshqalar kabi parametrlarda aks ettirilgan magnitlanishdir, shuning uchun metall materiallar paramagnit, diamagnetiklarga bo'linishi mumkin. , yumshoq Magnit va qattiq magnit materiallar.
(5) Elektr xususiyatlari: asosan uning elektr o'tkazuvchanligini hisobga oling, bu elektromagnit buzilmaydigan sinovda uning qarshiligiga va girdob oqimining yo'qolishiga ta'sir qiladi.
4-jild
Jarayonning ishlashi
Metallning turli xil ishlov berish usullariga moslashishi jarayonning ishlashi deb ataladi, bu asosan quyidagi to'rt jihatni o'z ichiga oladi:
(1) Kesish ko'rsatkichi: metall materiallarni kesish asboblari bilan kesish qiyinligini aks ettiradi (torna, frezalash, planyalash, silliqlash va boshqalar).
(2) Forgeability: bosim bilan ishlov berish jarayonida metall materiallarni shakllantirish qiyinligini aks ettiradi, masalan, ma'lum bir haroratga qizdirilganda materialning plastisitivligi (plastik deformatsiyaga chidamliligining kattaligi sifatida ko'rsatilgan) va issiq bosimga ruxsat beruvchi harorat oralig'i ishlov berish Hajmi, termal kengayish va qisqarish xususiyatlari va kritik deformatsiyaning mikrostruktura va mexanik xususiyatlar bilan bog'liq chegaralari, issiqlik deformatsiyasi paytida metallning suyuqligi va issiqlik o'tkazuvchanligi va boshqalar.
(3) Quyilish qobiliyati: metall materialni eritish va quyma ichiga quyish qiyinligini aks ettiradi, bu suyuqlik, havo oluvchi, oksidlanish, erigan holatda erish nuqtasi, quyma mikro tuzilishining bir xilligi va ixchamligi bilan namoyon bo'ladi. sovuqlik, qisqarish va boshqalar.
(4) Payvandlash qobiliyati: qo'shma qismlarni tezda eritish yoki yarim eritish uchun metall materiallarni tez mahalliy isitish qiyinligini aks ettiradi (bosim kerak), shuning uchun qo'shma qismlar bir butun hosil qilish uchun bir-biriga mahkam bog'lanishi mumkin. U erish nuqtasi, singdiruvchanlik, oksidlanish, issiqlik o'tkazuvchanligi, issiqlik kengayish va qisqarish xususiyatlari, erish paytida plastiklik, bo'g'inlar va yaqin atrofdagi materiallarning mikro tuzilishi bilan bog'liqlik, mexanik xususiyatlarga ta'sir qilish va boshqalar sifatida ifodalanadi.