prezentacyya_2

1.

Механические и
технологические свойства

2. ЦЕЛЬ УРОКА:

Формирование знаний о
механических и
технологических свойствах
металлов

3.

• Детали машин и инструменты подвергаются действию
внешних сил (нагрузок), которые могут быть разной
величины и продолжительности и вызывать различное
изменение формы тел, на которые они воздействуют:
• Изменённая форма (деформация) может исчезать после
прекращения действия внешней нагрузки, но может и
сохраняться; в первом случае деформация будет упругой,
а во втором пластической;
• Основными видами деформации являются растяжение,
сжатие, изгиб, кручение, сдвиг или срез;

4.

Механические свойства характеризуют способность
металлов и сплавов сопротивляться внешним
нагрузкам
Прочность
Твёрдость
Упругость
Механические
свойства
Усталость
Выносливость
Ударная
вязкость
Пластичность
Циклическая
вязкость

5.

Механические свойства металлов
определяются с помощью механических
испытаний;
Цель механических испытаний - определить
прочность металлов, их упругость,
пластичность, твёрдость и другие свойства,
важные с точки зрения выбора металлов для
изготовления изделий;
Существует много видов механических
испытаний металлов, в зависимости от способа
приложения и действия усилий;
Важное место среди механических испытаний
занимают статические испытания на
растяжение, при помощи которых можно судить
о прочности, упругости и пластичности
металлов.

6.

Прочность – это способность материала
сопротивляться действию внешних сил без
разрушения.
Упругость – это способность материала
восстанавливать свою первоначальную
форму и размеры после прекращения
действия внешних сил, вызвавших
деформацию.
Пластичность – это способность материала
изменять свою форму и размеры под
действием внешних сил, не разрушаясь, и
сохранять полученные деформации после
прекращения действия внешних сил.

7. Статические испытания на растяжение

• Статическим испытаниям на растяжение подвергают образцы стандартной
формы и размеров на специальных разрывных машинах. Растягивающие
усилия разрывной машины вызывают удлинения образца вплоть до его
разрушения.

8. Характеристика прочности, упругости и пластичности определяют при помощи диаграммы растяжения, которая показывает зависимость

удлинения образца от растягивающей нагрузки.

9. Твердость – способность металлов сопротивляться проникновению в них заостренных твердых тел – инденторов. Наиболее

распространены
статические методы определения твердости – вдавливанием индентора в
поверхностные слои испытываемого материала. Индентор – шарик, конус
или пирамидка – изготавливаются из алмаза, закаленной стали или твёрдого
сплава.
• Метод Бринелля.
Число твердости – НВ, индентор - стальной шарик диаметром D, равный
10; 5 или 2, 5 мм, вдавливается нагрузкой F(Н). С помощью специального
микроскопа измеряется диаметр d отпечатка (мм), а затем определяется
число твердости НВ

10. Зависимость между диаметром отпечатка и числом твердости по Бринеллю (диаметры отпечатков даны для шарика диаметром 10 мм)

Диаметр
отпечатка
Число твердости при нагрузке Р, кГ
мм
30D2
10D2
2,5D2
2,90
2,95
3,00
3,05
3,10
3,15
3,20
3,25
3,30
3,35
3,40
444
430
415
401
388
375
363
352
340
332
321
129
125
121
117
114
110
107
3,46
33,4
32,3
31,3
30,3
29,3
28,4
27,6
26,7

11. Метод Роквелла.

• Метод Роквелла.
Число твердости – HR, индентор – алмазный конус или закалённый
стальной шарик D=1,59 мм. Нагрузка F на индентор складывается из
двух частей:
Р=Р0+Рр
Число твердости по Роквеллу, связанно с глубиной
проникновения индектора и автоматически определяется твердомером
с помощью индикаторна, который имеет три
«шкалы Роквелла» А, В, С, а соответственно три возможных
числа твердости HRA, HRB и HRC. Причем шкалы
А и С – черного цвета, В – красного.

12. Метод Виккерса

Число твердости – HV, индентор – алмазная четырехгранная
пирамидка с углом между противоположными гранями, равным 136о.
Величина нагрузки равна 10; 30; 50; 100; 200; 300; 500; 1000 и 1200
Н. Продолжительность нагрузки для черных металлов составляет
10…15 с, для цветных – 30 с. В результате вдавливания алмазная
пирамидка оставляет на детали отпечаток, имеющий форму
квадрата. При соответствующей нагрузке F измеряется (с помощью
вмонтированного в пресс микроскопа) диагональ отпечатка D и
определяется число твердости.
2
HV=F/S=18,54F/D

13. Вязкостью называется способность металлических материалов оказывать сопротивление быстро возрастающим (ударным) нагрузкам.

Свойство,
обратное вязкости, называется хрупкостью.
Для испытания на ударную вязкость применяется
стандартный образец, представляющий призматический
брусок квадратного сечения с надрезом посередине.
Испытания проводятся на маятниковых копрах.
Ударную вязкость определяют как отношение работы,
затраченной на разрушение образца, к площади его
поперечного сечения.
2
ак=А/F (Дж/м )

14. Технологические свойства характеризуют способность металлических материалов подвергаться обработке в горячем и холодном

состоянии
Обрабатываемость резанием.
Свариваемость.
Ковкость
Литейные свойства.

15. Обрабатываемостью резанием называется способность металлов подвергаться обработке режущими инструментами для придания деталям

определенной формы, размеров и чистоты
поверхности

16. Свариваемостью называется способность металлов давать прочные соединения путем их местного нагрева до расплавленного или

пластичного состояния с применением или без
применения механического давления

17. Ковкостью называется способность металла без разрушения поддаваться обработке давлением (ковке, штамповке, прокатке и т.д.).

Ковкость металла зависит от его
пластичности . Чем металл более пластичен,
тем лучше он поддается обработке
давлением.
Металлы обладают ковкостью как в холодном,
так и в нагретом состоянии.
В холодном состоянии хорошо куются латуни и
сплавы алюминия, сталь – в нагретом состоянии.
Чугун из-за повышенной хрупкости обработке
давлением не подвергается.

18. Литейные свойства сплавов определяются жидкотекучестью, усадкой и склонностью к ликвации.

Жидкотекучесть – это способность расплавленного металла
заполнять форму и давать плотные отливки с точной
конфигурацией.
Усадка – сокращение объёма расплавленного металла при
затвердевании и последующем охлаждении.
Ликвация – неоднородность химического состава твердого
металла в разных частях отливки.

19. Контрольные вопросы:

Почему испытания на растяжение называются статическими?
Какие механические свойства металлов и сплавов
определяются при помощи этих испытаний?
С какой целью записывается диаграмма растяжения?
Что понимают под прочностью и упругостью металлов?
Что называется пластичностью?
Что называется твёрдостью металлов?
Как производится определение твёрдости металлов по методу
Бринелля, Роквелла и Виккерса?
Что такое ударная вязкость и от каких факторов она зависит?
Что называется обрабатываемостью металлов резанием и чем
она характеризуется?
Что называется свариваемостью и ковкостью металлов?
Назовите литейные свойства металлов.