Grundläggande egenskaper hos metaller och legeringar
Järnlegeringar som kallas stål, samt legeringar baserade på aluminium, koppar, titan, magnesium och vissa andra icke-järnmetaller, används i stor utsträckning idag. Alla dessa legeringar är under normala förhållanden hårda, deras struktur är kristallin, därför är deras egenskaper hög hållfasthet, såväl som ganska god värmeledningsförmåga och elektrisk konduktivitet.
De fysikaliska egenskaperna hos legeringar och metaller inkluderar: densitet, specifik värme, termisk ledningsförmåga, termisk expansion, elektrisk ledningsförmåga, elektrisk resistans, samt mekaniska egenskaper som bestämmer förmågan hos en legering eller ren metall att motstå deformerande belastningar och brott.
Om de huvudsakliga fysikaliska egenskaperna hos legeringar och legeringar mäts helt enkelt, bestäms de mekaniska egenskaperna genom speciella tester. Provet under laboratorieförhållanden utsätts för skjuvning, spänning, kompression, vridning, böjning eller den kombinerade verkan av dessa belastningar. Dessa belastningar kan vara både statiska och dynamiska. Med statisk belastning växer effekten långsamt, med dynamisk laddning, snabbt.
Beroende på under vilka förhållanden en del är avsedd att fungera, tilldelas en viss typ av mekanisk provning, vid rumstemperatur, låg eller hög temperatur. De huvudsakliga mekaniska egenskaperna är: hårdhet, styrka, styrka, plasticitet och elasticitet.
De flesta av hållfasthetsindikatorerna bestäms av statiska dragprover av prover med hjälp av en dragmaskin i enlighet med GOST 1497-73, när dragdiagrammet registreras automatiskt under testerna.
Ett typiskt diagram låter dig uppskatta modulen för normal elasticitet, den maximala spänningen upp till vilken sträckning sker linjärt, sträckgränsen, sträckgränsen och draggränsen.
Förmågan hos en legering eller metall att deformeras utan att gå sönder kallas duktilitet. När sträckningen fortskrider utvärderas den relativa töjningen och krympningen av provet, vilket är relaterade till varandra eftersom provets tvärsnittsarea minskar under sträckning. Procentsatsen bestäms av förhållandet mellan ökningen i längden av provet efter brott och den ursprungliga längden, detta är den relativa förlängningen σ. Den relativa krympningen ψ mäts på liknande sätt.
Legeringens styrka gör det möjligt att utvärdera slagproven, när det skårade provet utsätts för stötar, för detta används en mahalometer. Slaghållfastheten bestäms av förhållandet mellan arbetet som spenderas på att bryta och tvärsnittsarean av provet i spåret.
Hårdheten bestäms på två sätt: Brinell HB och Rockwell HRC. I det första fallet pressas en härdad stålkula med en diameter på 10, 2,5 eller 5 mm mot provet och kraften och arean av det resulterande hålet korreleras.I det andra fallet pressas en diamantkon med en spetsvinkel på 120 °. Så hårdheten bestämmer legeringens motstånd mot fördjupningarna av hårdare kroppar i den.
När det är nödvändigt att bestämma en legerings lämplighet för smide och varmsmidning, utförs deformations- och duktilitetstester. Vissa legeringar är bättre smidda i kallt tillstånd (till exempel stål), andra (till exempel aluminium) - i kyla.
Ofta utförs testerna med hänsyn till metoden för den kommande tryckbehandlingen av legeringen. För kall och varm position testas de för oordning, för böjning - de testas för böjning, för stämpling - för hårdhet, etc. Om en teknisk process utvecklas, beaktas kombinationen av dessa mekaniska, fysikaliska och tekniska egenskaper hos metallen eller legeringen.