Классификация конструкционных материалов
Приведенная схема показывает разнообразие и многообразие конструкционных материалов без излишней детализации. Считаю нецелесообразным обсуждать тонкости и подробности классификации конструкционных материалов сейчас, на старте изучения дисциплины. Отмечу только, что она (эта классификация) условная, как и любая другая.
Поскольку мы сосредоточились, в основном, на технологии металлов, постольку поясним эту часть классификационной схемы. К черным металлам относят железо и сплавы на его основе. Все остальные металлы и их сплавы считают цветными. Железо и его сплавы имеют серый (темно-серый) цвет. Поэтому их называют черными. Некоторые цветные металлы имеют интенсивную окраску: золото – желтое, медь – розовая, серебро, алюминий, олово – белые. Поэтому их назвали цветными.
Почему в одной классификационной группе помещается один металл (железо) со своими сплавами, а в другую «загнали» много десятков (около 80) остальных металлов с их сплавами? На это есть серьезная причина. На основе железа изготовляется 2000 … 2500 марок различных сплавов: чугунов и сталей с очень разными свойствами. Различными технологическими воздействиями (термообработкой и др.) сталям (и чугунам) можно придавать различные свойства. Таким образом на основе железа удается создать широчайшую гамму материалов с разнообразнейшими потребительскими свойствами. Именно поэтому ежегодно в мире производятся сотни миллионов тонн чугунов и сталей – больше, чем каких-либо других конструкционных материалов. Именно это и отражает приведенная выше схема.
|
|
|
И чугуны, и стали – сплавы железа с углеродом (сплавы на основе железа). Чем они различаются?
Сталь – сплав железа с углеродом, содержащий углерода менее 2%.
Чугун – сплав железа с углеродом, содержащий углерода более 2 %. (до 6%).
Свойства конструкционных материалов
Свойства
| Физические | Химические | Технологические | Эксплуатационные | |
| · температура плавления · плотность · удельная теплота парообразования · электропроводность и др. | · валентность · координационное число · сродство к кислороду и др. | · свариваемость · обрабатываемость резанием · жидкотекучесть и др. | Механические | Прочие |
Любое вещество, в т. ч. и любой конструкционный материал, обладает огромным количеством разнообразных свойств. Для удобства восприятия свойства подразделяют на физические, химические и т.д. Мы выделим еще две, важных при изучении технологии конструкционных материалов, группы свойств: технологические и эксплуатационные.
Что есть физические и химические свойства здесь определять не будем. Это выходит за пределы нашей дисциплины. Интуитивное представление об этих группах свойств у каждого есть. Если нам будут предъявлять (называть) какие-либо свойства, мы без труда будем относить (или не относить) их к физическим и химическим. А вот технологические и эксплуатационные свойства следует определить.
|
|
|
Технологические свойства – свойства материала, проявляющиеся при осуществлении технологического процесса производства изделия из этого материала. Естественно предположить, что при осуществлении различных технологических процессов материал будет проявлять разные технологические свойства. Например, при изготовлении отливки из стали проявляется технологическое свойство жидкотекучесть, а пластичность как технологическое свойство в этой технологии отсутствует. Но если мы хотим изготовить из этой же стали поковку, то очень важным технологическим свойством этого материала будет пластичность, а жидкотекучесть как технологическое свойство в данной технологии отсутствует.
Технологические свойства, которыми пользуются для осуществления технологии, следует считать позитивными. А те технологические свойства, которые затрудняют осуществление технологии, которые приходится преодолевать средствами технологии, следует считать негативными. Вспомним изготовление поковки. Формообразование изделия происходит путем пластического деформирования материала заготовки. Пластичность здесь – позитивное технологическое свойство. Своей прочностью материал противостоит пластическому деформированию. Его прочность преодолевается технологическими силовыми воздействиями. Прочность здесь негативное технологическое свойство. А жидкотекучесть? Жидкотекучесть – свойство расплавленного металла. Здесь же у нас заготовка не жидкая, значит и о жидкотекучести говорить не приходится. В пределах данной технологии жидкотекучесть не является технологическим свойством (вообще не рассматривается).
|
|
|
Эксплуатационные свойства – свойства материала, которые проявляются в процессе эксплуатации изделий из него. Изделия разные и условия их эксплуатации разные. Поэтому по-разному можно выделять те или иные группы эксплуатационных свойств. Инженеры-механики из эксплуатационных свойств выделяют механические свойства. Свойства, характеризующие поведение материалов под воздействием механических нагрузок. Все остальные эксплуатационные свойства относят к прочим. Это тоже важные характеристики конструкционных материалов, но важные для других целей, для решения других инженерных задач. Вполне возможно, что инженеры-теплотехники (электрики и т.д.) выделят в особую группу самые интересные и важные для них свойства материалов – теплотехнические (электротехнические и т.д.), а все остальные отнесут к разряду прочих.
Дата добавления: 2022-11-11; просмотров: 18; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!