Mehanicheskie-svojstva-metallov (2)

1.

Министерство образования Самарской области ГБПОУ «ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ»
Механические свойства металлов
Основные характеристики и методы испытания
Выполнил:
Проверил:
Селиверстов Никита Олегович
И.Н. Михед
Группа ОН-17
г. Самара
2026

2.

Механические свойства
металлов
Металлы и сплавы — основные конструкционные материалы в
машиностроении, строительстве и авиации. Они ценятся за
прочность, пластичность, теплопроводность и удобство обработки.
Благодаря этим свойствам их широко используют при создании
надёжных конструкций, деталей машин и инженерных систем.

3.

Классификация механических
свойств
Механические свойства металлов делят на три группы:
Статические — изучают при медленной нагрузке
Динамические — определяют при ударе
Циклические — оценивают при многократном изменении
нагрузки
Испытания проводят по ГОСТ, чтобы результаты были
сопоставимыми.

4.

Упругость и пластичность
Упругость — способность материала возвращать форму после
снятия нагрузки. Это обратимая деформация, которая важна для
пружин, рессор, амортизаторов и мембран.
Пластичность — способность материала менять форму без
разрушения. Это необратимая деформация, которая позволяет
материалу вытягиваться или сжиматься без трещин.
В реальной жизни упругость помогает работать резиновым
уплотнителям, спортивному инвентарю и пружинным механизмам,
а пластичность — при штамповке, ковке, прокатке и вытяжке
металла в проволоку.

5.

Прочность металлов
Прочность показывает, какое напряжение металл выдерживает до
разрушения. Для деталей особенно важен предел текучести: после
его превышения появляются остаточные деформации.
Например, для болта в креплении моста или вала в механизме
важно, чтобы металл выдерживал рабочие нагрузки без трещин и
необратимой деформации.

6.

Методы измерения твёрдости
Метод Бринелля (HB) — стальной шарик вдавливается в поверхность,
а затем измеряют размер отпечатка. Метод подходит для мягких и
среднетвёрдых материалов, например алюминия, меди и некоторых
сталей. Его часто используют для литых заготовок, поковок и деталей
с неоднородной структурой.
Метод Роквелла (HR) — твёрдость определяют по глубине
вдавливания. Это быстрый и простой метод для разных материалов.
Его применяют в серийном контроле на производстве, когда важно
быстро проверить большое количество деталей.
Метод Виккерса (HV) — используется алмазная пирамида. Метод
универсален и подходит для материалов разной твёрдости. Его
выбирают, когда нужно измерять тонкие слои, небольшие детали или
получать точные результаты на закалённых поверхностях.

7.

Ударная вязкость и
хладноломкость
Ударная вязкость — способность материала поглощать энергию
при ударе. Чем она выше, тем материал менее склонен к
разрушению.
Хладноломкость — снижение вязкости при понижении
температуры. Это повышает риск внезапного хрупкого
разрушения.
Практический пример: сталь, которая нормально работает при
комнатной температуре, на сильном морозе может стать хрупкой.
Поэтому конструкции для северных регионов и холодного климата
проверяют на ударную вязкость при низких температурах.

8.

Усталость металлов
Усталость металлов — это постепенное разрушение деталей под
действием повторяющихся нагрузок. Сначала возникают
микротрещины, затем они медленно растут, и в конце происходит
внезапный разлом.
Большинство поломок деталей связано именно с усталостью.
Предел выносливости — это максимальная нагрузка, которую
материал может выдерживать очень долго без разрушения.
Это особенно важно для инженеров, потому что усталость часто
возникает в деталях мостов, валов, пружин, корпусов машин и
авиационных конструкций. Если не учитывать циклические
нагрузки, деталь может разрушиться раньше расчетного срока
службы, даже если обычная статическая прочность кажется
достаточной.

9.

Ползучесть и длительная
прочность
Ползучесть — это медленная деформация материала под
постоянной нагрузкой при высокой температуре.
Длительная прочность — это способность материала выдерживать
такую нагрузку без разрушения в течение длительного времени.
Это особенно важно для деталей, работающих при высоких
температурах: лопаток турбин, котлов, трубопроводов и элементов
энергетического оборудования.

10.

Технологические свойства
Литейные свойства — жидкотекучесть, усадка, ликвация.
Хорошие у серого чугуна, силумина и бронз.
Обработка давлением — изменение формы без разрушения.
Включает перегиб, вытяжку, скручивание и навивание.
Свариваемость — способность образовывать прочные
неразъёмные соединения. Хорошая у низкоуглеродистых
сталей, плохая у чугуна и высокоуглеродистых сталей.
Обработка резанием — стойкость инструмента и качество
поверхности. Хорошая у автоматных сталей и латуней, плохая
у жаропрочных сталей и титана.

11.

Эксплуатационные свойства
Эксплуатационные свойства показывают, как материал ведёт себя при работе:
при трении, нагреве, охлаждении и воздействии среды.
Износостойкость — сопротивление износу при трении. Хороша у
закалённых сталей, чугуна и твёрдых сплавов.
Коррозионная стойкость — сопротивление разрушению под действием
влаги, кислот и солей. Высока у нержавеющих сталей, титана и
алюминиевых сплавов.
Жаростойкость — способность сохранять свойства при высоких
температурах и окислении. Характерна для жаростойких сталей и
никелевых сплавов.
Жаропрочность — сохранение прочности при нагреве и длительной
нагрузке. Хороша у жаропрочных сталей и жаропрочных сплавов на основе
никеля.
Хладостойкость — сохранение пластичности и прочности на морозе. Высока
у низколегированных сталей и некоторых алюминиевых сплавов.
Антифрикционность — способность снижать трение и работать в паре с
другой поверхностью. Хороша у бронз, баббитов и полимерных композитов.
Знание этих свойств помогает правильно выбрать материал для детали и
повысить её надёжность.

12.

Вывод
Механические свойства металлов — это фундаментальный фактор
при выборе материалов для любых инженерных конструкций.
Комплексная оценка статических, динамических и циклических
характеристик позволяет обеспечить надёжность и долговечность
изделий в машиностроении, строительстве и авиации.
Глубокое понимание этих свойств критически важно для создания
безопасных и эффективных решений.