Základní vlastnosti kovů a slitin

Slitiny železa nazývané oceli, stejně jako slitiny na bázi hliníku, mědi, titanu, hořčíku a některých dalších barevných kovů, jsou dnes široce používány. Všechny tyto slitiny jsou za normálních podmínek tvrdé, jejich struktura je krystalická, proto je jejich charakteristika vysoká pevnost a také poměrně dobrá tepelná vodivost a elektrická vodivost.

Mezi fyzikální vlastnosti slitin a kovů patří: hustota, měrné teplo, tepelná vodivost, tepelná roztažnost, elektrická vodivost, elektrický odporstejně jako mechanické vlastnosti, které určují schopnost slitiny nebo čistého kovu odolávat deformačnímu zatížení a lomu.

Pokud jsou hlavní fyzikální vlastnosti slitin a slitin měřeny zcela jednoduše, pak jsou mechanické vlastnosti určeny speciálními zkouškami. Vzorek je v laboratorních podmínkách vystaven smyku, tahu, tlaku, kroucení, ohybu nebo kombinovanému působení těchto zatížení. Tato zatížení mohou být jak statická, tak dynamická. Při statickém zatížení roste účinek pomalu, při dynamickém zatěžování rychle.

V závislosti na podmínkách, za kterých má součást pracovat, je přiřazen určitý typ mechanického testování, při pokojové, nízké nebo vysoké teplotě. Hlavní mechanické vlastnosti jsou: tvrdost, pevnost, pevnost, plasticita a elasticita.

Většina indikátorů pevnosti je stanovena statickými tahovými zkouškami vzorků pomocí tahového stroje v souladu s GOST 1497-73, kdy se během zkoušek automaticky zaznamenává tahový diagram.

Typický graf umožňuje odhadnout modul normální pružnosti, maximální napětí, do kterého lineárně dochází k protahování, mez kluzu, mez kluzu a pevnost v tahu.

Schopnost slitiny nebo kovu deformovat se bez porušení se nazývá tažnost. Jak natahování postupuje, hodnotí se relativní prodloužení a smrštění vzorku, které spolu souvisí, protože plocha průřezu vzorku se během natahování zmenšuje. Procento je určeno poměrem nárůstu délky vzorku po přetržení k původní délce, jedná se o poměrné prodloužení σ. Relativní smrštění ψ se měří podobným způsobem.

Pevnost slitiny umožňuje vyhodnotit rázové zkoušky, kdy je vrubovaný vzorek vystaven rázu, k tomu se používá mahalometr. Odolnost proti nárazu je určena poměrem práce vynaložené na zlomení k ploše průřezu vzorku ve štěrbině.

Tvrdost se určuje dvěma způsoby: Brinell HB a Rockwell HRC. V prvním případě se na vzorek přitlačí kalená ocelová kulička o průměru 10, 2,5 nebo 5 mm a koreluje se síla a plocha výsledného otvoru.Ve druhém případě je lisován diamantový kužel s úhlem špičky 120 °. Tvrdost tedy určuje odolnost slitiny vůči vtlačení tvrdších těles v ní.

Když je nutné určit vhodnost slitiny pro kování a kování za tepla, provádějí se zkoušky deformace a tažnosti. Některé slitiny je lepší kovat za studena (například ocel), jiné (například hliník) — za studena.

Zkoušky se často provádějí s přihlédnutím ke způsobu nadcházejícího tlakového zpracování slitiny. Pro studenou a horkou polohu jsou testovány na neuspořádanost, na ohyb - testují se na ohyb, na ražení - na tvrdost atd. Pokud je vyvíjen technologický postup, pak se bere v úvahu kombinace těchto mechanických, fyzikálních a technologických vlastností kovu nebo slitiny.