3.1.3.Технологические свойства металлов и сплавов металлов. Свойства металлов и сплавов технологические

3.1 Технологические свойства металлов

Технологические свойства характеризуют способность металлов подвергаться обработке в холодном и горячем состояниях. Технологические свойства определяют при технологических пробах, которые дают качественную оценку пригодности металлов к тем или иным способам обработки. 

Образец, подвергнутый технологической пробе, осматривают. Признаком того, что образец выдержал испытание, является отсутствие трещин, надрывов, расслоения или излома. К основным технологическими свойствам относят: обрабатываемость резанием, свариваемость, ковкость, литейные свойства. [9]

Обрабатываемость резанием - одна из важнейших технологических свойств, потому что подавляющее большинство заготовок, а так же деталей сварных узлов и конструкций подвергается механической обработке. Одни металлы обрабатываются хорошо до получения чистой и гладкой поверхности, другие же, имеющие высокую твердость, плохо. Очень вязкие металлы с низкой твердостью также плохо обрабатываются: поверхность получается шероховатой, с задирами. Улучшить обрабатываемость, например, стали можно термической обработкой, понижая или повышая ее твердость.

Свариваемость – способность металлов образовывать сварное соединение, свойства которого близки к свойствам основного металла. Ее определяют пробой сваренного образца на загиб или растяжение.

Ковкость – способность металла обрабатываться давлением в холодном или горячем состоянии без признаков разрушения. Ее определяют кузнечной пробой на осадку до заданной степени деформации. Высота образца для осадки равна обычно двум его диаметрам. Если на боковой поверхности образца трещина не образуется, то и такой образец считается выдержавшим пробу; а испытуемый металл - пригодным для обработки давлением.

Литейные свойства металлов характеризуют способность их образовывать отливки, без трещин, раковин и других дефектов. Основными литейными свойствами являются, жидкотекучесть, усадка и ликвация.

Жидкотекучесть - способность расплава изгиб на определенный угол.

Усадка при кристаллизации - это уменьшение объема металла при переходе из жидкого состояния в твердое; является, причиной образования усадочных раковин и усадочной пористости в слитках и отливках.

Ликвация - неоднородность химического состава сплавов, возникающая при их кристаллизации, обусловлена тем, что сплавы в отличие от чистых металлов кристаллизуются не при одной температуре, а в интервале температур. Чем шире температурный интервал кристаллизации сплава, тем сильнее развивается ликвация, причем наибольшую склонность к ней проявляют те компоненты сплава, которые наиболее сильно влияют на ширину температурного интервала кристаллизации (для стали, например, сера, кислород, фосфор, углерод). [6]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обладая богатой ресурсной базой и возможностями ее переработки, Россия всегда была в числе ключевых поставщиков металлов и металлоизделий. Менялись времена, технологии производства, ассортимент производимых изделий и многое другое, но неизменным осталось только то важное значение, которое придается металлургической промышленности во всем мире. В настоящее время невозможно представить жизнь без изделий из металла, однако, каждый металл, каждый сплав имеет свои свойства, которые необходимо знать, чтобы максимально долго и в полной мере пользоваться их возможностями. Такие свойства, как физические, химические, механические и технологические, несомненно, влияют на выбор того или иного металла для своих областей применения, которые, в свою очередь, не ограничиваются лишь металлургией. Например, медные сплавы широко применяются в электротехнике, так как хорошо проводят электрический ток, легко поддаются пайке.

В строительстве железо применяется очень широко, гораздо чаще других металлов благодаря удачному сочетанию свойств: высокой прочности, однород-ности и непроницаемости дляжидкостей и доступности по цене. Также в строительстве широко применяются всевозможные сплавы металлов. Комбинируя металлы сплава в определённой пропорции добиваются получения сплава с новыми свойствами, необходимыми для народного хозяйства. В результате появляются конструкции с более высокими потребительскими качествами.

Наибольшее применение в технике и промышленности получили сплавы железа с углеродом: сталь, чугун. Причина широкого использования этих сплавов связана с рядом факторов: низкой стоимостью, наилучшими механическими свойствами, возможностью массового изготовления и большой распространен-ностью железной руды в природе. Сталь хорошо обрабатывается на металлоре-жущих станках, поддаётся ковке, пригодна для сварки. Чем меньше в железном сплаве углерода, тем более пластичен сплав. Это отражается на сфере применения материала.

Так, сопоставив свойства и области применений, можно убедиться в том, что у каждого металла и сплава есть свои преимущества и недостатки, которые необходимо заранее учитывать для более долговечного использования.

БИБЛИОГРАФЕЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Металлические конструкции. [Электронный ресурс]: «Металлические конструкции в Новокузнецке – ООО Алтех». Режим доступа: http://4geo.ru/novokuzneck/alteh-ooo-proizvodstvenno-torgovaya-kompaniya/news/show/533544423

2. Применение металлов и сплавов. [Электронный ресурс]: «Химическая энциклопедия». Режим доступа: http://abouthist.net/metally-2/primenenie-metallov-i-splavov.html

3. Физические, химические, механические и технологические свойства металлов. [Электронный ресурс]: «Библиотека технической литературы». Режим доступа: http://delta-grup.ru/bibliot/13/120.htm

4. Применение металлов и сплавов. [Электронный ресурс]: «Химия». Режим доступа: http://djht.ru/8metally/2.html

5. Механические и технологические свойства сплавов. [Электронный ресурс]: «Слесарные работы». Режим доступа: http://energomasters.ru/articles.php?st=1&ar=12

6. Технологические свойства металлов и сплавов. [Электронный ресурс]: «Мега слесарь». Режим доступа: http://megaslesar.ru/stati-i-materialyi/vvodnyie-stati/2.-tehnologicheskie-svoystva-metallov-i-splavov-chast-1.html

7. Металлы. [Электронный ресурс]: «Википедия». Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Metal

8. Область применения металлических конструкций. [Электронный ресурс]: «Uvina.ru лом черных металлов». Режим доступа: http://www.uvina.ru/services/lom-chern-met/oblast

9. Технологические и эксплуатационные свойства металлов. [Электронный ресурс]: «О сварке». Режим доступа:  http://yaruse.ru/posts/show/id/992

10. Металлы для медицинского назначения и их упругие свойства. [Электронный ресурс]: «Научный журнал». Режим доступа: http://www.rae.ru/snt/?section=content&op=show_article&article_id=2529

12

studfiles.net

Технологические свойства металлов и сплавов

Пластичность

Одним из основных свойств металлов является их пластичность, т.е способность металла, подвергнутого нагрузке, деформироваться под действием внешних сил без разрушения и давать остаточную (сохраняющуюся после снятия нагрузки) деформацию. Пластичность иногда характеризуют величиной удлинения образца при растяжении.Отношение приращения длины образца при растяжении к его исходной длине, выражаемое в процентах, называется относительным удлинением и обозначается δ, %. Относительное удлинение определяется после разрыва образца и указывает способность металла удлиняться под действием растягивающих усилий.

Ковкость

Способность металла без разрушения поддаваться обработке давлением (ковке, прокатке, прессовке и т.д.) называется его ковкостью. Ковкость металла зависит от его пластичности. Пластичные металлы обычно обладают и хорошей ковкостью.

Усадка

Усадкой металла называется сокращение объема расплавленного металла при его застывании и охлаждении до комнатной температуры.Соответствующее изменение линейных размеров, выраженное в процентах, называется линейной усадкой.

Жидкотекучесть

Способность расплавленного металла заполнять форму и давать хорошие отливки, точно воспроизводящие форму, называется жидкотекучестью. Кроме хорошего заполнения формы, лучшая жидкотекучесть способствует получению здоровой плотной отливки благодаря более полному выделению из жидкого металла газов и неметаллических включений. Жидкотекучесть металла определяется его вязкостью в расплавленном состоянии.

Износостойкость

Способность металла сопротивляться истиранию, разрушению поверхности или изменению размеров под действием трения называется износостойкостью.

Коррозионная стойкость

Способность металла сопротивляться химическому или электрохимическому разрушению его во внешней влажной среде под действием химических реактивов и при повышенных температурах называется коррозионной стойкостью.

Обрабатываемость

Способность металла обрабатываться при помощи различных режущих инструментов называется обрабатываемостью.

www.paxildefects.net

Технологические свойства металлов

Технологические свойства характеризуют способность металлов и сплавов подвергаться обработке различными способами (литьем, обработкой давлением, сваркой, обра­боткой резанием). К технологическим свойствам относят­ся литейные свойства, ковкость, свариваемость, обрабаты­ваемость резанием.

Готовые изделия и заготовки для дальнейшей обра­ботки производятся путем литья или об­работки давлением. Детали и заготовки, полученные литьем, называются отливками. Обработ­кой давлением могут быть получены либо заготовки по­стоянного поперечного сечения по длине (прутки, лис­ты, лента и др.) чаще всего путем прокатки, а также прессо­вания и волочения, либо заготовки, имеющие приближен но форму готовой детали, путем ковки или штамповки. Заго­товки, полученные ковкой или штамповкой, называются поковками. Таким образом, металлические заготовки мо­гут представлять собой отливки, поковки или прокат. Каж­дый из способов получения заготовок предъявляет свои требования к металлам и сплавам, а каждый вид заготов­ки имеет свои особенности последующей обработки (в том числе, термической). Сплавы, предназначенные для полу­чения деталей литьем, называются литейными. Сплавы, предназначенные для получения деталей обработкой дав­лением, называют реформируемыми.

Литейные свойства металлов и сплавов характеризуют их способность образовывать отливки без трещин, раковин и других дефектов. Основными литейными свойствами являются жидкотекучесть, усадка, трещиностойкость, га­зонасыщение.

Ковкость – способность металла обрабатываться дав­лением при ковке, штамповке, прокатке, т. е. принимать нужную форму под действием удара или давления в нагре­том или холодном состоянии без признаков разрушения.

Сваркой называется технологический процесс полу­чения неразъемных соединений материалов путем уста­новления межатомных связей между свариваемыми час­тями при их нагреве, или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого. Сварка является основным процессом получения метал­лических сооружений, обеспечивая высокую производительность, экономичность и прочность.

Свариваемостью называют способность металла об­разовывать прочное сварное соединение. Хорошей свари­ваемостью обладает низкоуглеродистая сталь, труднее сварить чугун и цветные металлы.

Заключительной стадией изготовления изделий час­то является обработка резанием, заключающаяся в сня­тии с заготовки режущим инструментом слоя материала в виде стружки. В результате этого заготов­ка приобретаетправильную форму, точные размеры, не­обходимое качество поверхности.

Обрабатываемостью резанием называют способность металла поддаваться обработке резанием. Металлы и сплавы, имеющие высокую твердость, плохо поддаются обработке резанием. Также плохо обрабатываются вязкие металлы с низкой твердостью.

Технологические свойства определяются при техноло­гических испытаниях (пробах), которые дают качествен­ную оценку пригодности металлов и сплавов к различ­ным способам обработки. Некоторые виды технологичес­ких испытаний приведены в конце следующего раздела.

Похожие статьи:

poznayka.org

5. Свойства металлов

Свойства металлов подразделяются на физические, химические, механические, технологические и эксплуатационные.

Физические свойства металлов:

Плотность — количество вещества, содержащееся в единице объема.

Плавление — способность металла переходить из кристаллического (твердого) состояния в жидкое с поглощением теплоты.

Теплопроводность — способность металла с той или иной скоростью проводить теплоту при нагревании.

Электропроводность — способность металла проводить электрический ток.Тепловое расширение — способность металла увеличивать свой объем при нагревании.

Химические свойства металлов:

Химические свойства металлов характеризуют отношение их к химическим воздействиям различных активных сред. Каждый металл обладает определенной способностью сопротивляться этим воздействиям. Основными химическими свойствами металлов являются окисляемость и коррозионная стойкость.

Окисляемость — способность металла вступать в реакцию с кислородом под воздействием окислителей.

Коррозионная стойкость — способность металла сопротивляться коррозии.

Механические свойства металлов:

Твердость — способность металла сопротивляться проникновению в него более твердого тела.

Прочность — способность металла сопротивляться разрушению под действием внешних сил.

Вязкость — способность металла сопротивляться быстро возрастающим ударным нагрузкам.

Упругость — способность металла восстанавливать свою первоначальную форму и размеры после снятия действующей нагрузки.

Пластичность — способность металла, не разрушаясь, изменять свою форму под действием нагрузки и сохранять полученную форму после снятия нагрузки.Технологические свойства металлов:

Ковкость — способность металла изменять свою форму в нагретом или холодном состоянии под действием внешних сил.

Свариваемость — способность двух частей металла при нагревании прочно соединяться друг с другом.

Жидкотекучесть — способность расплавленного металла легко растекаться и хорошо заполнять форму.

Прокаливаемость — способность металла закаливаться на ту или иную глубину.

Обрабатываемость резанием — способность металла подвергаться механической обработке режущим инструментом с определенной скоростью и усилием резания.

Эксплуатационные свойства металлов:

Износостойкость - свойство материала оказывать сопротивление износу, т. е. постепенному изменению размеров и формы тела вследствие разрушения поверхностного слоя изделия при трении.

Хладостойкость - способность материалов, элементов, конструкций и их соединений сопротивляться хрупким разрушениям при низких температурах окружающей среды.

Жаропрочность- способность конструкционных материалов (главным образом металлических, а также керамических, полимерных и др.) выдерживать механические нагрузки без существенных деформаций, не разрушаясь при повышенных температурах.

Антифрикционность – способность конструкционных материалов сопротивляться истиранию.

www.e-ope.ee

3.1.3.Технологические свойства металлов и сплавов металлов

Металлы в расплавленном состоянии обладают текучестью; используя это свойство, можно отливать детали по заданной форме. Дальнейшее повышение температуры расплавленного металла резко повышает его текучесть, так как при этом уменьшается вязкость. Однако увеличивать температуру более чем на 100-150°С выше точки плавления не рекомендуется, так как при этом усиливается поглощение газов и в отливке образуются газовые раковины. Они, а также усадочные раковины могут быть внутренними и наружными.

♦        Общее название ряда методов (магнитный, электрический, ультразвуковой, рентгеновский и пр.), применяемых для обнаружения невидимых простым глазом дефектов в изделиях, называется дефектоскопией (лат. defectus - недостаток + гр. skopeo - смотрю).

Расплав по существу является однородным веществом. Однако при затвердевании однородность состава нарушается.

♦        Возникновение неоднородности при затвердевании сплава в результате ряда причин называется ликвацией

Основным фактором, приводящим к ликвации, является скорость охлаждения сплава. В результате ликвации свойства отливки в разных местах могут получаться различными. Основным способом борьбы с этим явлением в сплавах типа твердых растворов является быстрое охлаждение. При затвердевании металла внутри отливки иногда образуются пустоты, называемые усадочными раковинами. Образование их является следствием уменьшения объема затвердевающего металла. Основная усадка происходит в период образования кристаллической решетки, т.е. в период затвердевания.

Наибольшее практическое значение имеет усадка, получающаяся во время перехода металла из жидкого состояния в твердое: во-первых, потому, что усадка металлов в этот момент является наибольшей частью общей усадки и, во-вторых, потому, что усадочные раковины являются следствием именно этого вида усадки.

Отлитый в форму жидкий металл начинает затвердевать с наружных слоев, и некоторое время поверхность отливки представляет собой твердую корку, под которой содержится еще жидкий металл. Жидкий металл, затвердевая, уменьшается в объеме и не заполняет целиком всего пространства, окруженного твердой оболочкой металла, застывшего в первую очередь, и таким образом появляются пустоты. Иногда вместо видимых усадочных раковин в отливках возникают внутренние напряжения, особенно в местах, где имеются резкие переходы от тонких частей отливок к более толстым, когда металл в тонких частях кристаллизуется (затвердевает) раньше.

♦        Внутреннее напряжение - внутренние силы, возникающие в деформируемом теле под влиянием внешних механических или температурных воздействий.

Возникающие напряжения могут снизить прочность отливки или даже нарушить ее целостность. Это необходимо учитывать при одновременной отливке тонких деталей дуговых (бюгельных) протезов вместе с более массивными литыми частями каркаса.

Для предотвращения образования усадочных раковин создается избыток металла вне пределов отливки, чаще всего в области конуса, через который металл попадает в форму.

При пластическом деформировании нагретого выше температуры кристаллизации металла упрочнение и наклеп металла если и произойдут, то будут медленно снижаться. Такая обработка, при которой нет упрочнения (наклепа), называется горячей.

Обработка металла давлением (пластическая деформация) ниже температуры кристаллизации вызывает наклеп и называется холодной.

Пластическая деформация (см. с. 11) вызывает структурно неустойчивое состояние металла. При этом к процессам, которые приводят пластически деформированный металл в более устойчивое состояние, относится снятие искажений кристаллической решетки путем нагревания. Данный процесс не требует высокой температуры, так как при этом происходит незначительное перемещение атомов. Уже небольшой нагрев (для нержавеющей стали — 400—500°С) снимает искажение решетки, уменьшает внутренние напряжения.

В последнее время все большее применение получает обработка, при которой в едином технологическом процессе сочетаются деформация и структурные превращения. Деформация должна не только придать изделию внешнюю форму, но и создать наклеп. Термической обработке подвергается именно наклепанный металл. Эта обработка получила название термомеханической, или термопластической.

К основным видам термической обработки сплавов металлов — отжигу, закалке и отпуску металлов — в ряде специальной литературы относят обжиг, что не совсем правильно.

♦        Обжиг - нагрев и выдержка при высокой температуре (в обжиговых печах) различных материалов для придания им необходимых свойств или удаления примесей (например, обжиг руды, глины, огнеупоров, керамики).

♦        Отжиг - термическая обработка материалов (например, металлов, полупроводников, стекол), заключающаяся в нагреве до определенной температуры, выдержке и медленном охлаждении. Цель - улучшение структуры и обрабатываемости, снятие внутренних напряжений и т.д.

♦        Закалка - термическая обработка материалов, заключающаяся в нагреве и последующем быстром охлаждении с целью фиксации высокотемпературного состояния материала или предотвращения (подавления) нежелательных процессов, происходящих при медленном охлаждении.

♦        Отпуск металлов - термическая обработка закаленных сплавов (главным образом нержавеющей стали): нагрев (ниже нижней критической точки), выдержка и охлаждение. Цель - оптимальное сочетание прочности, пластичности и ударной вязкости.

Таким образом, к основным видам термической обработки (отжиг, закалка, отпуск) могут быть добавлены еще два ее сложных вида — химико-термическая и термомеханическая.

Ряд металлов, обладающих малым сопротивлением внешней деформирующей силе и пластичностью, можно подвергать прокатке, волочению, штамповке, ковке. Кроме того, многие металлы можно резать, сваривать, паять (см. гл. 10).

stom.arut.ru

• 
  Схема переключения передач т 25
• 
  Восстановление блока цилиндров
• 
  Устройство коленвала
• 
  Лазерная наплавка
• 
  Кс кран
• 
  Маз зубренок грузоподъемность
• 
  Схема лифта
• 
  Лифт что такое
• 
  Проходимые трактора
• 
  Реле звукового сигнала
• 
  Кожух сцепления