Свойства металлов. Механические свойства металлов

1. Свойства металлов

2. Механические свойства металлов

3. Определение

Это способность металлов
сопротивляться
деформации и разрушению
под действием нагрузок.

4. Виды нагрузок

Статические нагрузки
• Возрастают медленно от 0 до макс и далее
остаются постоянными.
Динамические нагрузки
• Возникают в результате удара, когда действие
нагрузки исчисляется долями секунды

5. Виды механических свойств

Твердость
Прочность
Ударная вязкость
Выносливость
Ползучесть
• Свойство металлов оказывать сопротивление
проникновению в него другого, более твердого металла
• Свойство сопротивляться разрушению под действием
внешних сил
• Способность металлов оказывать сопротивление
действию ударных нагрузок
• Свойство металла противостоять усталости - разрушению
• Деформация материала во времени под действием
постоянного напряжения

6. Виды деформаций

7. Испытание на растяжение

8. Определение прочности

9.

10.

11. Определение твердости и прочности

12. Определение твердости

13.

14.

15. Определение твердости

16. Испытания на усталость

Наибольшее
напряжение, которое
выдерживает металл
без разрушения при
повторении заранее
заданного числа
циклов, называют
пределом
выносливости.
на рисунке показана
связь напряжения от
числа циклов до
разрушения.
Прямая линия- это
предел выносливости

17. Определение вязскости разрушения

Используют
образцы с надрезом.
Образец
устанавливают на
маятниковом копре
так, чтобы удар
маятника
происходил против
надреза, раскрывая
его.
Маятник разрушает
образец и ее
значения
считываются со
шкалы.

18. Определение вязкости разрушения

19. Физические свойства металлов

20. Физические свойства

Плотность
Температура плавления
Теплопроводность
Тепловое расширение
Электропроводность
Магнитные свойства
Термоэлектрические свойства

21. Плотность

Это количество
вещества, содержащееся
в единице объема

22. Температура плавления

Это температура, при
которой металл полностью
переходит из твердого
состояния в жидкое.
Каждый металл имеет свою
температуру плавления.

23. Теплопроводность

Способность тел передавать с
разной скоростью тепло при
нагревании и охлаждении.
Характеристика – удельная
теплопроводность

24. Тепловое расширение

При нагревании металл
расширяется, а при охлаждении
сжимается.
Например, изменение длины ж.д.
рельсов при нагревании –
линейное расширение.
Изменение объема- объемное
расширение.

25. Электропроводность

Это способность металла
проводить
электрический ток.
Характеристика- эл.
сопротивление

26. Определение удельного эл. сопротивления

Зависит от:
размеров
проводникадлины
2. Материала
3. Площади
поперечног
о сечения
1.

27. Магнитные свойства

Это способность металла создавать
собственное магнитное поле.
1 класс- диамагнетики,
парамагнетики- это немагнитные
материалы медь, алюминий
2 класс – ферромагнетики – стали,
изготовляют электромагниты,
магнитопроводы.

28.

29. Термоэлектрические свойства

Это свойство термопар- прибора для
измерения температуры.
Если 2 проводника из различных металлов
соединить концами и места их спая
нагреть до разных температур, то в
контуре возникает ЭДС и пойдет
термоэлектрический ток.
У термопары берут металлы: хромельалюмель, платина- платинородий

30. Самостоятельная работа

Перечислите
физические
свойства
2. Дать определение:
плотность,
магнитные свойства
3. Что такое металлы?
4. Классификация
металлов
1.
Перечислите виды
деформаций
2. Дать
определение:температура плавления,
1.
электропроводность
3.
4.
Что такое сплавы?
Классификация
металлов

31. Самостоятельная работа

Перечислите
физические
свойства
2. Дать определение:
плотность,
магнитные
свойства, твердость
и ударная вязкость
3. Нарисовать
диаграмму
растяжения
1.
Перечислите
механические
свойства
2. Дать
определение:температура плавления,
электропроводность,
прочность и
пластичность
3. Нарисовать
диаграмму
1.

32. Технологические свойства металлов

Это поведение материалов в
процессе изготовления из них
деталей

33. Виды технологических свойств

Обрабатываемость давлением
Обрабатываемость резанием
Свариваемость
Ковкость
Жидкотекучесть
Прокаливаемость
Усадка

34. Обработка давлением

•Зависит от
пластичности
металла
•Это прокат, ковка
•Чугуны не могут
быть обработаны из
– за хрупкости.
•Пластичность стали
тем выше, чем ниже
в ней углерода,
серы, фосфора.
•Технологические
пробы: на загиб,
перегиб,
скручивание,
вытяжку

35. Обрабатываемость резанием

При этом важны показатели: скорость
резания, вид стружки ( сыпучая стружка),
качество обработанной поверхности.
Чем выше твердость, тем ниже обработка
резанием.
Высокая пластичность приводит к
налипанию металла на режущий
инструмент.
Для изготовления болтов, винтов
применяют автоматные стали.

36. Свариваемость

Это свойство металла давать
доброкачественное соединение при
сварке, отсутствие трещин.
Хорошая свариваемость у
низкоуглеродистых сталей.
Склонность к окислению и результат –
плохая свариваемость у титана,
молибдена, меди, никеля и т. д.

37. Ковкость

Способность металлов и
сплавов без разрушения
изменять свою форму при
обработке давлением.
Железо, олово, свинец, сталь,
латунь, алюминий, никель
обладают хорошей ковкостью.

38. Жидкотекучесть

Это способность металлов в
расплавленном состоянии заполнять
литейную форму.
Для повышения жидкотекучести в сплав
добавляют легирующие компоненты.
Например фосфор- к медным сплавам
Кремний – к алюминию

39. Прокаливаемость

Способность стали
воспринимать закалку на
определенную глубину
поверхности.
Зависит от легирующих
элементов, размеров зерен
стали.

40. Усадка

Это уменьшение объема или
линейных размеров расплавленного
металла при его охлаждении до
комнатной температуры.
На степень усадки влияют факторы:
А) химический состав металла
Б) скорость охлаждения
В) время и температура

41. Технологические пробы

42. Самостоятельная работа

Вариант №
1. перечислите
механические
свойства, что такое
твердость, усталость
2. физические
свойства,
теплопроводность
3. Динамическая
нагрузка -?
Вариант №
1. Перечислите
технологические
свойства, что такое
свариваемость,
усадка
2. физические
свойства,
электропроводность
3. Статическая
нагрузка- ?

43. Самостоятельная работа

Вариант №
1. перечислите
механические
свойства, что такое
твердость?
2. физические
свойства,
теплопроводность?
3. Металлы- это?
Вариант №
1. Перечислите
технологические
свойства, что такое
свариваемость?
2. физические
свойства,
электропроводность?
3. Стали- это?

44. Вопросы к зачету №1

1.
2.
3.
4.
Материал. Вещество. Определения.
Примеры.
Металлы-? Классификация, примеры.
Агрегатные состояния металлов,
характеристика
Атомно-кристаллическое строение
металлов. Параметры решетки. Типы
кристаллических решеток

45.

5.Кристаллизация-? Кривая охлаждения.
Процесс кристаллизации. Строение слитка
6.Сплавы металлов-? Типы соединений
сплавов
7.Механические свойства металлов
8. Физические свойства
9.Технологические свойства