Основные свойства материалов: физические, химические, технологические и механические. Классификация сталей и чугунов. Маркировка сталей и чу-гунов.

Свойства металлов и сплавов можно разделить на физические, механические, химические, технологические и эксплуатационные.

Наличие металлических свойств характеризует так называемое металлическое состояние веществ, обусловленное наличием металлической связи и кристаллическим строением решетки.

Прочность - способность материала сопротивляться разрушению и появлению остаточных деформаций под действием внешних сил.

Твердостью называется сопротивление материала деформации в поверхностном слое при местном силовом контактном воздействии.

Упругость - свойство материала восстанавливать свою форму после прекращения действия внешних сил, вызывающих деформацию.

Вязкостью материала называют его способность поглощать механическую энергию и при этом проявлять значительную пластичность вплоть до разрушения.

Пластичность металлов дает возможность обрабатывать их давлением (ковать, прокатывать, волочить).

Многие механические свойства выражаются через величину напряжений. В механике напряжения обычно рассматриваются как удельные характеристики сил, возникающих в теле под действием внешних нагрузок.

В простейшем случае осевого растяжения стержня определяются как

где S - напряжение в сечении площадью F, перпендикулярном оси образца, вдоль которой действует сила Р.

Размерность МП а или кгс/мм² (\ кгс/мм² =9,8 МПа).

В общем случае сила не перпендикулярна плоскости площадки, на которую она действует. Процессы при деформации и разрушении определяются касательными напряжениями (пластическая деформация, разрушение путем среза) и нормальными (разрушение отрывом).

Нормальное напряжение в сечении F„ а касательное

Максимальные нормальные растяжения возникают при а =0, а максимальные касательные напряжения - при а=45°.

Нормальные напряжения делят на растягивающие (положительные) и сжимающие (отрицательные); а также на условные и истинные. Истинные напряжения будем обозначать символами S (нормальные) и t (касательные), а условные - сти г соответственно.

Для оценки напряжений, действующих в любом сечении тела, используется тензор напряжений.

Под действием внешних нагрузок происходит деформация, в результате которой могут изменяться форма и размеры тела. Деформации, исчезающие после снятия напряжений, называют упругими, а сохраняющиеся после прекращения действия внешних напряжений - остаточными. Остаточная деформация, происходящая без разрушения, называется пластической.

По результатам механических испытаний оценивают различные характеристики упругой, а чаще остаточной деформации. Наиболее широко используют следующие характеристики деформации: удлинение (укорочение), сдвиг и сужение (уширение) образцов. Эти величины могут также быть относительными или истинными.

Зависимость между деформациями и напряжениями выражается кривой деформации - напряжения. С помощью нее можно определить основные прочностные характеристики материала.

Стали и чугуны. Железоуглеродистые сплавы, содержащие до 2,14% углерода, называются сталями, а сплавы, содержащие выше 2,14% углерода, чугунами.

Микроструктура стали в зависимости от содержания углерода, х450:

а - техническое железо, б-е - доэвтектоидные стали (б - 0,1 % С, в - 0,22% С, г - 0,3% С, д - 0,4% С, е - 0,55% С), ж - эвтектошшая сталь (0,8% С), з-и - заэвтектоидные стали (з - 1,3% С, и - 1,1 % С)

Сплавы, содержащие менее 0,02% С (точка Р), называются техническим железом, имеющего структуру феррита.

Стали, содержащие от 0,02 до 0,8% С, называются доэвтектоидны-ми и после полного охлаждения имеют структуру избыточного феррита + перлит (рис. 23, б-е).

Сталь, содержащая 0,8% С, называется эвтектоидной и после охлаждения имеет структуру перлита (рис. 23, ж).

Стали, содержащие от 0,8 до 2,14% С, называются заэвтектоидны-ми и после охлаждения имеет структуру перлита и избыточного цементита, который располагается по границам перлитных зерен (рис. 23, з).

Чугуны, в зависимости от содержания углерода, подразделяются на доэвтектический (2,14 - 4,3% С, структура после охлаждения - перлит, ледебурит (перлит + цементит) и вторичный цементит), эвтектический (4,3% С, структура после охлаждения - ледебурит (перлит + цементит)) и заэвтектические (более 4,3% С, структура - ледебурит (перлит + цементит) и цементит) (рис. 24). С повышением содержания углерода количество цементита возрастает.

Фазовый состав всех сплавов одинаков: при температуре ниже 7 2 7" С они состоят из феррита и цементита.

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: