Kovinski materiali se nanašajo na kovinske elemente ali materiale s kovinskimi lastnostmi, ki so v glavnem sestavljeni iz kovinskih elementov. Vključno s čistimi kovinami, zlitinami, intermetalnimi spojinami kovinskih materialov in posebnimi kovinskimi materiali itd. (Opomba: kovinski oksidi (kot je aluminijev oksid) niso kovinski materiali.)
pomen
Razvoj človeške civilizacije in družbeni napredek sta tesno povezana s kovinskimi materiali. Bronasto dobo in železno dobo, ki sta sledili kameni dobi, je zaznamovala uporaba kovinskih materialov. V sodobnem času so najrazličnejši kovinski materiali postali pomembna materialna osnova za razvoj človeške družbe.
vrsto
Kovinske materiale običajno delimo na železne kovine, neželezne kovine in posebne kovinske materiale.
(1) Železne kovine, znane tudi kot jekleni materiali, vključujejo industrijsko čisto železo, ki vsebuje več kot 90 % železa, lito železo, ki vsebuje 2 %-4 % ogljika, ogljikovo jeklo, ki vsebuje manj kot 2 % ogljika, ter konstrukcijsko jeklo in nerjavno jeklo jekla za različne namene. , toplotno odporno jeklo, visokotemperaturne zlitine, nerjavno jeklo, precizne zlitine itd. Splošne železne kovine vključujejo tudi krom, mangan in njune zlitine.
(2) Barvne kovine so vse kovine in njihove zlitine razen železa, kroma in mangana, ki jih običajno delimo na lahke kovine, težke kovine, plemenite kovine, polkovine, redke kovine in redke zemeljske kovine. Trdnost in trdota neželeznih zlitin sta na splošno višji kot pri čistih kovinah, imajo večjo odpornost in nižji temperaturni koeficient upora.
(3) Posebni kovinski materiali, vključno s strukturnimi kovinskimi materiali in funkcionalnimi kovinskimi materiali za različne namene. Med njimi so amorfni kovinski materiali, pridobljeni s hitrimi kondenzacijskimi procesi, pa tudi kvazikristalni, mikrokristalni in nanokristalni kovinski materiali; obstajajo tudi zlitine s posebnimi funkcijami, kot so prikritost, odpornost na vodik, superprevodnost, spomin oblike, odpornost proti obrabi ter zmanjšanje in dušenje vibracij. in kompoziti s kovinsko matriko itd.
uspešnosti
Na splošno razdeljen v dve kategoriji: zmogljivost procesa in zmogljivost uporabe. Tako imenovana procesna zmogljivost se nanaša na zmogljivost kovinskih materialov pri določenih hladnih in vročih pogojih obdelave med proizvodnim procesom mehanskih delov. Kakovost procesne izvedbe kovinskih materialov določa njihovo prilagodljivost obdelavi in oblikovanju med proizvodnim procesom. Zaradi različnih pogojev obdelave so različne tudi zahtevane procesne lastnosti, kot so zmogljivost litja, varivost, kovljivost, zmogljivost toplotne obdelave, sposobnost obdelave z rezanjem itd.
Tako imenovana zmogljivost se nanaša na zmogljivost kovinskih materialov v pogojih uporabe mehanskih delov, ki vključuje mehanske lastnosti, fizikalne lastnosti, kemijske lastnosti itd. Učinkovitost kovinskih materialov določa obseg uporabe in življenjsko dobo. V strojni industriji se splošni mehanski deli uporabljajo pri normalnih temperaturah, normalnih tlakih in zelo jedkih medijih, vsak mehanski del pa bo med uporabo nosil različne obremenitve. Sposobnost kovinskih materialov, da se uprejo poškodbam pod obremenitvijo, imenujemo mehanske lastnosti (v preteklosti so jo imenovali tudi mehanske lastnosti). Mehanske lastnosti kovinskih materialov so glavna osnova za načrtovanje in izbiro materialov delov. Glede na naravo zunanje obremenitve (kot so napetost, stiskanje, torzija, udarec, ciklična obremenitev itd.) bodo tudi mehanske lastnosti, zahtevane za kovinske materiale, različne. Običajno uporabljene mehanske lastnosti vključujejo: trdnost, plastičnost, trdoto, udarno žilavost, večkratno udarno odpornost in mejo utrujenosti.
Lastnosti kovinskega materiala
Vol.1
utrujenost
Številni mehanski deli in inženirske komponente so izpostavljeni izmeničnim obremenitvam. Pod delovanjem izmeničnih obremenitev, čeprav je raven napetosti nižja od meje tečenja materiala, bo po dolgotrajnih ponavljajočih se ciklih napetosti prišlo do nenadnega krhkega loma. Ta pojav imenujemo utrujenost kovinskih materialov. Značilnosti utrujenostnega loma kovinskih materialov so:
(1) Obremenitvena napetost je izmenična;
(2) Obremenitev deluje dolgo časa;
(3) Zlom se pojavi v trenutku;
(4) Ne glede na to, ali gre za plastični material ali krhek material, je krhek v coni utrujenosti zloma. Zato je utrujenostni lom najpogostejša in najnevarnejša oblika loma v inženirstvu.
Pojave utrujenosti kovinskih materialov lahko glede na različne pogoje razdelimo na naslednje vrste:
#1
visoka ciklična utrujenost
Nanaša se na utrujenost s številom napetostnih ciklov nad 100, 000 v pogojih nizke napetosti (delovna napetost je nižja od meje tečenja materiala ali celo nižja od meje elastičnosti). Je najpogostejša vrsta poškodbe zaradi utrujenosti. Utrujenost zaradi visokega cikla se na splošno imenuje utrujenost.
#2
nizka ciklična utrujenost
Nanaša se na utrujenost pod visoko obremenitvijo (delovna obremenitev je blizu meje tečenja materiala) ali pogoji visoke obremenitve, število obremenitvenih ciklov pa je manjše od 10,000 do 100,000. Ker igra izmenična plastična deformacija pomembno vlogo pri tej poškodbi zaradi utrujenosti, jo imenujemo tudi plastična utrujenost ali deformacijska utrujenost.
#3
Toplotna utrujenost
Nanaša se na poškodbe zaradi utrujenosti, ki jih povzroči ponavljajoče se delovanje toplotne obremenitve zaradi temperaturnih sprememb.
#4
korozijska utrujenost
Nanaša se na poškodbe zaradi utrujenosti, ki jih povzročijo komponente stroja pod skupnim delovanjem izmeničnih obremenitev in jedkih medijev (kot so kisline, alkalije, morska voda, reaktivni plini itd.).
#5
kontaktna utrujenost
To se nanaša na kontaktno površino delov stroja. Pod ponavljajočim se delovanjem kontaktne obremenitve se pojavi luknjanje in luščenje ali drobljenje in luščenje površine, kar povzroči odpoved in poškodbe delov stroja.
Vol.2
Plastičnost
Plastičnost se nanaša na sposobnost kovinskega materiala, da povzroči trajno deformacijo (plastično deformacijo), ne da bi bil uničen pod delovanjem zunanjih sil obremenitve. Ko se kovinski material raztegne, se spremenita njegova dolžina in prečni prerez. Zato lahko plastičnost kovine merimo z dvema indikatorjema: z raztezkom po dolžini (raztezek) in krčenjem preseka (skrčenje površine).
Večji ko je raztezek in površinsko krčenje kovinskega materiala, boljša je plastičnost materiala, to pomeni, da lahko material prenese velike plastične deformacije brez poškodb. Na splošno se kovinski materiali z raztezkom, večjim od 5 %, imenujejo plastični materiali (kot je nizkoogljično jeklo itd.), medtem ko se kovinski materiali z raztezkom, manjšim od 5 %, imenujejo krhki materiali (kot je siva litina itd.) . Material z dobro plastičnostjo lahko povzroči plastično deformacijo v velikem makroskopskem območju, hkrati pa je mogoče kovinski material ojačati s plastično deformacijo, s čimer se izboljša trdnost materiala in zagotovi varna uporaba delov. Poleg tega lahko materiali z dobro plastičnostjo nemoteno opravijo določene postopke oblikovanja, kot so vtiskovanje, hladno krivljenje, hladno vlečenje, ravnanje itd. Zato morajo pri izbiri kovinskih materialov za mehanske dele izpolnjevati določene kazalnike plastičnosti.
Vol.3
Vzdržljivost
Glavne oblike korozije gradbenih kovin:
(1) Enakomerna korozija. Korozija na kovinski površini povzroči, da se presek enakomerno tanjša. Zato se letna povprečna vrednost izgube debeline pogosto uporablja kot indikator korozijske učinkovitosti (stopnja korozije). Jeklo na splošno enakomerno korodira v atmosferi.
(2) Jamarska korozija. Kovina na mestih korodira in tvori globoke jame. Pojav luknjičaste korozije je povezan z naravo kovine in medijem, v katerem se nahaja. Jamičasta korozija se lahko pojavi v medijih, ki vsebujejo klorove soli. Največja globina luknje se pogosto uporablja kot ocenjevalni indeks za luknjičasto korozijo. Korozija cevovodov je večinoma posledica luknjičaste korozije.
(3) Galvanska korozija. Korozija, ki jo povzročajo različni potenciali na kontaktnih točkah različnih kovin.
(4) Režna korozija. Lokalna korozija se pogosto pojavi na kovinskih površinah v režah ali drugih skritih območjih zaradi razlik v sestavi in koncentraciji medija med različnimi deli.
(5) Napetostna korozija. Pod kombiniranim delovanjem jedkih medijev in visoke natezne napetosti kovinska površina korodira in se razširi navznoter v mikrorazpoke, kar pogosto vodi do nenadnega zloma. Do te okvare lahko pride pri jeklenih palicah (žicah) visoke trdnosti v betonu.
Vol.4
trdota
Trdota označuje sposobnost materiala, da se upre trdim predmetom, ki pritiskajo na njegovo površino. Je eden od pomembnih kazalcev učinkovitosti kovinskih materialov. Na splošno velja, da višja kot je trdota, boljša je odpornost proti obrabi. Pogosto uporabljeni indikatorji trdote vključujejo trdoto po Brinellu, trdoto po Rockwellu in trdoto po Vickersu.
Trdota po Brinellu (HB): Kaljeno jekleno kroglico določene velikosti (običajno premera 10 mm) pritisnite na površino materiala z določeno obremenitvijo (običajno 3000 kg) in jo držite nekaj časa. Ko je obremenitev odstranjena, je razmerje med obremenitvijo in površino vdolbine, to je vrednost trdote po Brinellu (HB), enota je kilogram sile/mm2 (N/mm2).
Rockwell hardness (HR): When HB>450 ali je vzorec premajhen, testa trdote po Brinellu ni mogoče uporabiti, namesto tega se uporabi merjenje trdote po Rockwellu. Uporablja diamantni stožec z vrhnim kotom 120 stopinj ali jekleno kroglico s premerom 1,59 ali 3,18 mm, da pritisne na površino materiala, ki ga je treba testirati pod določeno obremenitvijo, trdota materiala pa se izračuna iz globina vdolbine. Glede na različno trdoto preskusnega materiala je mogoče uporabiti različne vdolbine in skupne preskusne tlake za oblikovanje več različnih Rockwellovih lestvic trdote. Vsaka lestvica je označena s črko za simbolom trdote po Rockwellu HR. Običajno uporabljene lestvice trdote po Rockwellu so A, B in C (HRA, HRB, HRC). Med njimi je najbolj razširjena lestvica C.
HRA: To je trdota, pridobljena z uporabo 60 kg obremenitve diamantnega stožca, ki se uporablja za izjemno trde materiale (kot je cementni karbid itd.).
HRB: To je trdota, pridobljena z uporabo obremenitve 100 kg in kaljene jeklene krogle s premerom 1,58 mm. Uporablja se za materiale z nižjo trdoto (kot so žarjeno jeklo, lito železo itd.).
HRC: Trdota je pridobljena z uporabo obremenitve 150 kg in diamantnega stožca in se uporablja za materiale z zelo visoko trdoto (kot je kaljeno jeklo itd.).
Vickersova trdota (HV): Uporabite obremenitev znotraj 120 kg in diamantni štirikotni stožčasti vsiljivec z vrhnim kotom 136 stopinj, da pritisnete na površino materiala. Razdelite površino vdolbin v materialu z vrednostjo obremenitve, ki je vrednost trdote po Vickersu (HV). Preskus trdote je najenostavnejša in najlažja preskusna metoda pri preskušanju mehanskih lastnosti. Da bi s testiranjem trdote nadomestili določene teste mehanskih lastnosti, je v proizvodnji potrebno natančnejše razmerje pretvorbe med trdoto in trdnostjo. Praksa je dokazala, da obstaja približno ustrezen odnos med različnimi vrednostmi trdote kovinskih materialov ter med vrednostmi trdote in vrednosti trdnosti. Ker je vrednost trdote določena z začetno odpornostjo na plastično deformacijo in odpornostjo na nadaljnjo plastično deformacijo, večja kot je trdnost materiala, večja je odpornost na plastično deformacijo in višja je vrednost trdote.
Lastnosti kovinskih materialov
Delovanje kovinskih materialov določa obseg uporabe materiala in racionalnost njegove uporabe. Lastnosti kovinskih materialov so v glavnem razdeljene na štiri vidike, in sicer: mehanske lastnosti, kemijske lastnosti, fizikalne lastnosti in procesne lastnosti.
Vol.1
Mehanske lastnosti
Napetost: Sila, ki jo prenese na enoto prečnega prereza znotraj predmeta, se imenuje napetost. Napetost, ki jo povzroči zunanja sila, se imenuje delovna napetost, napetost, ki je uravnotežena znotraj predmeta brez zunanje sile, pa se imenuje notranja napetost (kot je napetost tkiva, toplotna napetost, preostala napetost po procesu obdelave).
Mehanske lastnosti: Ko je kovina pod določenimi temperaturnimi pogoji izpostavljena zunanji sili (obremenitvi), se zmožnost upreti deformaciji in lomu imenuje mehanske lastnosti kovinskega materiala (znane tudi kot mehanske lastnosti). Obstaja veliko oblik obremenitev, ki jih prenašajo kovinski materiali, ki so lahko statične ali dinamične obremenitve, vključno z natezno napetostjo, tlačno napetostjo, upogibno napetostjo, strižno napetostjo, torzijsko napetostjo, pa tudi trenjem, vibracijami, udarci itd. Glavni indikatorji za merjenje mehanskih lastnosti kovinskih materialov vključujejo naslednje.
1.1
moč
To predstavlja največjo sposobnost materiala, da se upre deformaciji in poškodbam pod delovanjem zunanjih sil, in ga lahko razdelimo na mejo natezne trdnosti (σb), mejo upogibne trdnosti (σbb), mejo tlačne trdnosti (σbc) itd. Ker je kovina materiali sledijo določenim pravilom od deformacije do uničenja pod delovanjem zunanje sile, natezno testiranje se običajno uporablja za merjenje, to je, da se iz kovinskih materialov oblikujejo vzorci določenih specifikacij in raztegnejo na nateznem preskusu stroj do preskusa Ko se vzorec zlomi, izmerjeni indikatorji trdnosti vključujejo predvsem:
(1) Meja trdnosti: največja napetost, ki jo material lahko upre zlomu pod delovanjem zunanje sile, se na splošno nanaša na mejo natezne trdnosti pod delovanjem napetosti, izraženo kot σb, kot je meja trdnosti, ki ustreza najvišji točki b v krivulji nateznega preskusa so običajno uporabljene enote megapaskal (MPa), pretvorbeno razmerje pa je: 1MPa=1N/m2=(9,8)-1kgf/mm2 ali 1kgf/mm2=9.8MPa.
(2) Meja tečenja: ko zunanja sila, ki jo prenaša vzorec kovinskega materiala, preseže mejo elastičnosti materiala, čeprav se napetost ne povečuje več, je vzorec še vedno podvržen očitni plastični deformaciji. Ta pojav imenujemo popuščanje, kar pomeni, da material zdrži zunanjo silo do določene mere. Ko je dosežena stopnja, njegova deformacija ni več sorazmerna z zunanjo silo in pride do očitne plastične deformacije. Napetost, pri kateri pride do tečenja, se imenuje meja tečenja, ki jo predstavlja σs, točka S, ki ustreza natezni preskusni krivulji, pa se imenuje meja tečenja. Pri materialih z visoko plastičnostjo bo na natezni krivulji očitna meja tečenja, medtem ko pri materialih z nizko plastičnostjo ni očitne meje tečenja, zaradi česar je težko izračunati mejo tečenja na podlagi zunanje sile na točki tečenja. Zato je pri metodi nateznega preskusa napetost, ko merilna dolžina na vzorcu povzroči 0,2-odstotno plastično deformacijo, običajno navedena kot pogojna meja tečenja, izražena kot σ0.2. Indeks meje tečenja se lahko uporabi kot osnova za načrtovanje, ki zahteva, da deli med delovanjem ne povzročajo znatnih plastičnih deformacij. Vendar pa se za nekatere pomembne dele šteje tudi, da je potrebno manjše razmerje med tečenjem in trdnostjo (tj. σs/σb), da se izboljša njihova varnost in zanesljivost. Vendar pa je tudi stopnja izkoriščenosti materiala v tem času nizka.
(3) Meja elastičnosti: material se bo deformiral pod delovanjem zunanje sile, vendar se zmožnost vrnitve v prvotno obliko po odstranitvi zunanje sile imenuje elastičnost. Največja napetost, pri kateri lahko kovinski material ohrani elastično deformacijo, je meja elastičnosti, ki ustreza točki e na natezni preskusni krivulji in je predstavljena z σe v megapaskalih (MPa): σe=Pe/Fo, kjer je Pe je meja elastičnosti. Največja zunanja sila (ali obremenitev pri največji elastični deformaciji materiala).
(4) Modul elastičnosti: To je razmerje med napetostjo σ in deformacijo δ (enota deformacije, ki ustreza napetosti) materiala v območju mejnega elastičnosti, izraženo z E, v megapaskalih (MPa): E{{1 }}σ/δ =tg . V formuli je kot med črto oe na krivulji nateznega preskusa in vodoravno osjo ox. Modul elastičnosti je indikator, ki odraža togost kovinskega materiala (sposobnost kovinskega materiala, da se upre elastični deformaciji pod obremenitvijo, se imenuje togost).
1.2
Plastičnost
Največja sposobnost kovinskega materiala, da povzroči trajno deformacijo brez uničenja pod vplivom zunanje sile, se imenuje plastičnost. Običajno se meri kot raztezek merilne dolžine vzorca δ (%) in krčenje odseka vzorca ψ (%) raztezek δ med nateznim preskusom. {{0}}[(L1-L0)/L0]x100%, kar je razlika ( povečanje) med merilno dolžino L1 po tem, ko se vzorec zlomi in se zlomi vzorca spojijo med nateznim preskusom, in prvotno merilno dolžino vzorca L0 V primerjavi z L0. Pri dejanskem preskušanju bo izmerjeni raztezek nateznih vzorcev iz istega materiala, vendar z različnimi specifikacijami (premer, oblika prečnega prereza – kot so kvadratna, okrogla, pravokotna in dolžina) različen, zato so na splošno potrebni posebni dodatki, kot npr. Za najpogosteje uporabljene vzorce s krožnim prerezom je raztezek, izmerjen, ko je začetna merilna dolžina 5-kratnik premera vzorca, izražen kot δ5, medtem ko je raztezek, izmerjen, ko je začetna merilna dolžina 10-kratnik premera vzorca, izražen kot δ10. Prečno krčenje ψ=[(F0-F1)/F0]x100 %, kar je razlika med prvotno površino prečnega prereza F0 po tem, ko se vzorec med nateznim preskusom zlomi, in najmanjšo prečno presečna površina F1 na ozkem vratu zloma (zmanjšanje preseka) in razmerje F0. V praksi je mogoče najpogosteje uporabljene vzorce s krožnim prerezom običajno izračunati z merjenjem premera: ψ=[1-(D1/D0)2]x100%, kjer je: D0- prvotni premer vzorca; D1-zlom po zlomu vzorca Najmanjši premer pri vratu. Večji kot sta vrednosti δ in ψ, boljša je plastičnost materiala.
1.3
žilavost
Sposobnost kovinskega materiala, da se upre poškodbam pri udarni obremenitvi, imenujemo žilavost. Običajno se uporablja udarni preskus, to je, ko se kovinski vzorec določene velikosti in oblike zlomi pod udarno obremenitvijo na določenem tipu udarnega preskusnega stroja, je energija udarca, porabljena na enoto površine prečnega prereza na površini zloma uporablja se za karakterizacijo žilavosti materiala: k=Ak/ F. Enota J/cm2 ali Kg·m/c m2, 1Kg·m/cm2=9.8J/cm2. k se imenuje udarna žilavost kovinskega materiala, Ak je udarna energija, F pa prvotna površina prečnega prereza zloma.
1.4
Izvedba utrujenosti
Meja utrujenosti Pojav, da se kovinski materiali zlomijo brez pomembne deformacije pod dolgotrajno ponavljajočo se obremenitvijo ali izmenično obremenitvijo (napetost je na splošno manjša od meje tečenja σs), imenujemo utrujenostna poškodba ali utrujenostni lom. To je posledica dejstva, da veliko. Iz tega razloga lokalni del površine dela povzroči napetost (koncentracijo napetosti), večjo od σs ali celo večjo od σb, kar povzroči plastično deformacijo ali mikrorazpoke na tem delu. Z naraščanjem števila ponavljajočih se izmeničnih napetosti se razpoke postopoma širijo in poglabljajo (na konici razpoke). Koncentracija napetosti) povzroči zmanjšanje dejanske površine prečnega prereza lokalnega območja, ki nosi napetost, dokler lokalna napetost ni večja od σb in pride do zloma. V praktičnih aplikacijah je vzorec na splošno izpostavljen ponavljajočim se ali izmeničnim obremenitvam (natezna napetost, tlačna napetost, upogibna ali torzijska napetost itd.) v določenem številu ciklov (običajno 106- do 107-krat za jeklo in 106- do 107-krat za jeklo). neželezne kovine). Vzemite 108-krat) kot največjo obremenitev, ki lahko prenese brez zloma, kot mejo trdnosti utrujenosti, izraženo s σ-1, v MPa.
Poleg zgoraj omenjenih najpogosteje uporabljenih indikatorjev mehanskih lastnosti nekateri materiali s posebej strogimi zahtevami, kot so kovinski materiali, ki se uporabljajo v vesoljski industriji, jedrski industriji, elektrarnah itd., zahtevajo tudi naslednje indikatorje mehanskih lastnosti.
Meja lezenja: pod določeno temperaturo in konstantno natezno obremenitvijo se pojav plastične deformacije materialov, ki se počasi skozi čas imenuje lezenje. Običajno se uporablja preskus lezenja pri visoki temperaturi, to je pri konstantni temperaturi in konstantni natezni obremenitvi raztezek pri lezenju (celotni raztezek ali preostali raztezek) vzorca v določenem času ali ko je hitrost raztezka pri lezenju relativno konstantna. stopnji se največja obremenitev, ko hitrost lezenja ne preseže določene določene vrednosti, šteje za mejo lezenja, izraženo v MPa, kjer je τ trajanje preskusa, t je temperatura, δ je raztezek in σ je napetost; ali Izraženo v V je hitrost lezenja.
Meja visokotemperaturne natezne vzdržljivosti: največja obremenitev, ki jo vzorec lahko doseže v določenem času, ne da bi se zlomil pod delovanjem stalne temperature in stalne natezne obremenitve.
Koeficient občutljivosti za kovinske zareze: Kτ predstavlja razmerje napetosti med zarezanim in gladkim vzorcem brez zarez, ko je trajanje enako (preskus natezne vzdržljivosti pri visoki temperaturi).
Toplotna odpornost: odpornost materiala na mehanske obremenitve pri visokih temperaturah.
Vol.2
kemijske lastnosti
Lastnost kovin, da povzročajo kemične reakcije z drugimi snovmi, imenujemo kemijske lastnosti kovin. Pri praktičnih aplikacijah sta glavna vidika korozijska odpornost in odpornost kovin proti oksidaciji (imenovana tudi odpornost proti oksidaciji, ki se posebej nanaša na odpornost ali stabilnost kovin na oksidacijo pri visokih temperaturah), pa tudi razmerje med različnimi kovinami in odnos med kovinami in kovinami. Učinki spojin, ki nastanejo med nekovinami, na mehanske lastnosti itd. Med kemijskimi lastnostmi kovin, zlasti odpornostjo proti koroziji, je zelo pomembna poškodba kovin zaradi korozijske utrujenosti.
Vol.3
Fizikalne lastnosti
Fizikalne lastnosti kovin v glavnem upoštevajo:
(1) Gostota (specifična teža): ρ=P/V, enota: g/kubični centimeter ali tona/kubični meter, kjer je P teža in V prostornina. V praktičnih aplikacijah je poleg izračuna teže kovinskih delov na podlagi gostote pomembno upoštevati specifično trdnost kovine (razmerje med trdnostjo σb in gostoto ρ), ki pomaga pri izbiri materiala, kot tudi akustično impedanco v akustično testiranje, povezano z nedestruktivnim testiranjem (zmnožek gostote ρ in hitrosti zvoka C) in pri zaznavanju sevanja imajo materiali z različnimi gostotami različno absorpcijo zmogljivosti za energijo sevanja itd.
(2) Tališče: temperatura, pri kateri kovina preide iz trdne v tekočo. Ima neposreden vpliv na taljenje in termično obdelavo kovinskih materialov in ima odlično povezavo z visokotemperaturnimi lastnostmi materiala.
(3) Toplotno raztezanje: Ko se temperatura spreminja, se spreminja tudi prostornina materiala (širi ali krči). Ta pojav imenujemo toplotna ekspanzija. Pogosto se meri z linearnim razteznim koeficientom. Ko se temperatura spremeni za 1 stopinjo, je povečanje ali zmanjšanje dolžine materiala enako 0 razmerju dolžin pri stopinjah. Toplotna ekspanzija je povezana s specifično toploto materiala. Pri praktični uporabi je treba upoštevati tudi specifično prostornino (ko na material vplivajo zunanji vplivi, kot je temperatura, se prostornina materiala na enoto teže poveča ali zmanjša, to je razmerje med prostornino in maso), zlasti za tiste, ki delajo v okoljih z visoko temperaturo ali v hladnih ali vročih pogojih. Pri kovinskih delih, ki delujejo v izmeničnih okoljih, je treba upoštevati vpliv njihovih razteznih lastnosti.
(4) Magnetizem: lastnost, ki lahko pritegne feromagnetne predmete, je magnetizem, ki se odraža v parametrih, kot so magnetna prepustnost, izguba histereze, intenzivnost preostale magnetne indukcije, prisilna sila itd., tako da lahko kovinske materiale razdelimo na paramagnetne, diamagnetne , mehki in trdi magnetni materiali.
(5) Električne lastnosti: Upoštevajte predvsem njegovo električno prevodnost, ki vpliva na njegovo upornost in izgubo na vrtinčne tokove pri elektromagnetnem neporušitvenem testiranju.
Vol.4
Učinkovitost procesa
Prilagodljivost kovine različnim metodam obdelave se imenuje zmogljivost procesa, ki vključuje predvsem naslednje štiri vidike:
(1) Rezalna zmogljivost: odraža težavo rezanja kovinskih materialov z rezalnimi orodji (kot so struženje, rezkanje, skobljanje, brušenje itd.).
(2) Kovanje: odraža težavo oblikovanja kovinskih materialov med tlačno obdelavo, kot je plastičnost materiala, ko je segret na določeno temperaturo (prikazano kot velikost odpornosti na plastično deformacijo), in temperaturno območje, ki omogoča vroč pritisk obdelava Velikost, značilnosti toplotnega raztezanja in krčenja ter meje kritične deformacije, povezane z mikrostrukturo in mehanskimi lastnostmi, fluidnostjo in toplotno prevodnostjo kovine med toplotno deformacijo itd.
(3) Livnost: odraža težavo taljenja in ulivanja kovinskega materiala v ulitek, kar se kaže s fluidnostjo, zračnostjo, oksidacijo, tališčem v staljenem stanju, enakomernostjo in kompaktnostjo mikrostrukture ulitka ter mraz, krčenje itd.
(4) Varljivost: odraža težavo hitrega lokalnega segrevanja kovinskih materialov za hitro taljenje ali poltaljenje spojnih delov (potreben je pritisk), tako da je mogoče spojne dele trdno povezati skupaj, da tvorijo celoto. Izraža se kot tališče, vpojnost, oksidacija, toplotna prevodnost, lastnosti toplotnega raztezanja in krčenja, plastičnost med taljenjem, korelacija z mikrostrukturo spojev in bližnjih materialov ter vpliv na mehanske lastnosti itd.
