Механические свойствоа материалов

        Часто  некоторые основные М. с. м.  оцениваются при испытаниях на  твердость. Благодаря местному  характеру нагружения, простоте и быстроте, испытания на твердость (б. ч. статические) широко применяются для измерения механических характеристик. М. с. м. при длительном статичном нагружении оцениваются при растяжении образца подвешенным (чаще через рычажную систему) грузом. Эти испытания важны для арматуры предварительно напряженного железобетона и особенно для сооружений, длительно работающих при повышенных температурах. Предел выносливости и других М. с. м., связанные с циклическим воздействием нагрузок, исследуют на специальных испытательных установках. Микромеханические методы определения свойств материалов проводятся на специальных микромашинах на очень малых образцах мм.) и позволяют оценить локальные свойства, например сварного шва, переходных зон и т. п. Коррозионно-механические  методы определения М. с. м. проводятся на специальных установках или приспособлениях и служат для оценки одновременного воздействия (коррозионного и механического).

        Триботехнические характеристики определяют эффективность применения материалов в узлах трения.

        Под триботехникой понимают совокупность технических средств, обеспечивающих оптимальное функционирование узлов трения.

Основные  триботехнические характеристики материалов:

- износостойкость;

- прирабатываемость;

- коэффициент трения.

Износостойкость – свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определенных условиях трения. Отношение величины износа к интервалу времени, в течение которого он возник, или к пути, на котором происходило изнашивание, представляет собой соответственно скорость изнашивания и интенсивность изнашивания. Износостойкость материалов оценивают величиной, обратной скорости и интенсивности изнашивания.

Прирабатываемость – свойство материала уменьшать силу трения, температуру и интенсивность изнашивания в процессе приработки. Обеспечение износостойкости напрямую связано с предупреждением катастрофического изнашивания и прирабатываемостью.

Коэффициент трения – отношение силы трения двух тел к нормальной силе, прижимающей эти тела друг к другу. Его значения зависят от скорости скольжения, давления и твердости материалов трущихся поверхностей.

Триботехнические  характеристики материалов зависят  от следующих основных групп факторов, влияющих на работу узлов трения:

- внутренних, определяемых  природой материалов;

- внешних, характеризующих  вид трения (скольжение, качение);

- режима трения (скорость, нагрузка, температура);

- среды и вида смазочного  материала.

Совокупность  этих факторов обусловливает вид  изнашивания: абразивное, адгезионное, эрозионное, усталостное и др.

Основная причина всех видов изнашивания – работа сил  трения, под действием которых  происходит многократное деформирование поверхностных слоев трущихся тел, изменение их структуры, и т.д.

 

2 КОРОЗИЙНАЯ СТОЙКОСТЬ

Коррозия – физико-химический процесс изменения свойств, повреждения и разрушения материалов вследствие перехода их компонентов в соединения с компонентами окружающей среды.

Под коррозионным повреждением понимают любой дефект структуры  материала, возникший в результате коррозии. Если механические воздействия  ускоряют коррозию материалов, а коррозия облегчает их механические разрушения, имеет место коррозионно-механическое повреждение материалов.

Электрохимическая коррозия – процесс взаимодействия материалов и окружающей среды посредством электродных реакций. Металлы наиболее подвержены этому виду коррозии вследствие высокой электрической проводимости и химической активности.

Коррозионное повреждение  различных участков материала может  быть неодинаковым. По характеру разрушения материалов различают равномерную  и местную коррозию. Последняя  возникает из-за химической или физической неоднородности среды, и материала  на отдельных участках поверхности  изделия.

С конструктивными особенностями  изделий связаны щелевая и  контактная коррозии. Первая протекает  внутри или в непосредственной близости от узкого отверстия или зазора в  конструкциях. Вторая вызвана контактированием металлов, различающихся по электродному потенциалу.

Для оценки сопротивления  материалов коррозии используют следующие  параметры:

- фронт коррозии – воображаемая поверхность, отделяющая поврежденный материал от неповрежденного;

- скорость коррозии  – это скорость продвижения ее фронта;

- техническая  скорость коррозии – ее наибольшая. скорость, вероятностью превышения которой нельзя пренебречь в конкретных условиях.

Сопротивление материалов коррозии характеризуют с помощью параметра коррозионной стойкости – величины, обратной технической скорости коррозии материала в данной коррозионной системе. Условность этой характеристики заключается в том, что она относится не к материалу, а в целом к коррозионной системе. Коррозионную стойкость материала нельзя изменить, не изменив других параметров коррозионной системы. Противокоррозионная защита – это изменение коррозионной системы, ведущее к снижению скорости коррозии материала.

 

3 ТЕМПЕРАТУРНЫЕ  ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ

Параметры, отражающие изменение  свойств материалов в зависимости  от их температуры, являются одними из важнейших характеристик материалов. Стойкость материалов к повышенным температурам и нагрузкам в значительной степени определяет прогресс в автомобилестроении. Свойство материалов стабильно сохранять  комплекс эксплуатационных характеристик  при низких температурах влияет на работоспособность машин и оборудования, эксплуатируемых в условиях Севера. При осуществлении технологических  процессов (литье, ковка, сварка и др.) важное значение имеет температурное  изменение деформационно-прочностных  характеристик материалов.

Жаростойкость – когда механические параметры материалов сохраняются или незначительно изменяются при высоких температурах.

Жароупорность – свойство материалов противостоять коррозионному воздействию газов при высокой температуре.

В качестве характеристики жаростойкости легкоплавких материалов используют температуру размягчения, при которой изделие, нагреваемое  с установленной скоростью, под  действием постоянного изгибающего  момента деформируется на допустимую величину.

Для легкоплавких кристаллических  материалов (подобных воскам) характеристикой  жаростойкости служит температура  плавления.

Температура вспышки – температура, при которой пары жидкости образуют с воздухом смесь, вспыхивающую при контакте с источником зажигания (например, электрический разряд). Если продолжить нагревание после вспышки, происходит воспламенение материала, когда к нему подносится открытое пламя. Температуру, при которой материал воспламеняется и после удаления внешнею источника зажигания продолжает гореть не менее 5 с, считают температурой воспламенения.

Жаропрочность – свойство материалов длительное время сопротивляться деформированию и разрушению при высоких температурах, которые имеют место в двигателях внутреннего сгорания.

Хладноломкость – возрастание хрупкости материалов при понижении температуры. При низких температурах (н технике – от 0 до – 50°С) снижается пластичность и вязкость материалов, повышается склонность к хрупкому разрушению. При температурах ниже температурь! вязкого разрушения наступает переход к хрупкому и наблюдается резкое снижение ударной вязкости материала. О его пригодности к эксплуатации при низкой температуре судят по температурному запасу вязкости, равному разности температуры эксплуатации и Т50.

Температурное расширение материалов регистрируют по изменению размеров и формы при изменении температуры. Количественно тепловое расширение твердых материалов характеризуют  температурным коэффициентом линейного  расширения.

Теплопроводность – перенос энергии от более нагретых участков материала к менее нагретым. Эта величина обусловливает выравнивание температуры изделия.

Коэффициент температуропроводности является мерой теплоизоляционных  свойств материала.

 

 

4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ  СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

        Технологические свойства материалов характеризуют восприимчивость материалов технологическим воздействием при переработке в изделия. Знание этих свойств позволяет рационально осуществлять процессы изготовления изделий.

Основными характеристиками материалов являются:

- обрабатываемость резанием;

- обрабатываемость давлением;

- литейные характеристики;

- свариваемость;

- склонность к короблению  при термической обработке и  другие.

Обрабатываемость  резанием характеризуют следующими показателями:

- качеством обработки  материалов – шероховатостью  обработанной поверхности и точностью  размеров;

- стойкостью режущего  инструмента;

- сопротивлением резанию  – скоростью и силой резания;

- видом стружкообразования. Обрабатываемость давлением определяют  в процессе технологических испытаний  (проб) материалов на пластическую  деформацию. Методы оценки обрабатываемости  давлением зависят от вида  материалов и технологии их  переработки.

Обрабатываемость давлением  порошковых материалов характеризует  их текучесть, уплотняемость и формуемость. Методы определения характеристик порошковых материалов установлены государственными стандартами.

Литейные характеристики материалов – совокупность технологических показателей, характеризующие формирование отливки путем заливки расплавленного материала в литейную форму.

Жидкотекучесть – свойство расплавленного материала заполнять литейную форму.

Литейная усадка – уменьшение объема расплава при переходе из жидкого состояния в твердое. Коэффициент усадки индивидуален для каждого вида материала.

Свариваемость – свойство материала образовывать сварное соединение, работоспособность которого соответствует качеству основного материала, подвергнутого сварке. О свариваемости судят по результатам испытания сварных образцов и характеристикам основного материала в зоне сварного шва.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Механические свойства материалов

2 .Корозийеая стойкость

3 .Температурные характеристики материалов

4 .Технологические свойства материалов

    Заключение

    Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  использованной литературы

 

1. Вишневецкий Ю.Т, Материаловедение: Учебник для технических       

    колледжей. – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К» 2006,  

    – 332 с.

2. Барташевич А.А., Бахар Л.М. Материаловедение: Учебное пособие. –

    Изд. 2-е. –Ростов-на-Дону: Феникс, 2005. – 348 с.

3. Давыдова И.С., Максина Е.Л., Материаловедение: Учебное пособие. –

    М.: Изд-во РИОР, 2006. – 240 с.

Размещено на Allbest.ru