الخصائص الأساسية للمعادن والسبائك

تُستخدم سبائك الحديد التي تسمى الفولاذ ، وكذلك السبائك القائمة على الألومنيوم والنحاس والتيتانيوم والمغنيسيوم وبعض المعادن غير الحديدية الأخرى ، على نطاق واسع اليوم. كل هذه السبائك في ظل الظروف العادية صلبة ، وهيكلها بلوري ، وبالتالي فإن خصائصها عالية القوة ، فضلاً عن الموصلية الحرارية الجيدة و التوصيل الكهربائي.

تشمل الخصائص الفيزيائية للسبائك والمعادن: الكثافة ، الحرارة النوعية ، التوصيل الحراري ، التمدد الحراري ، التوصيل الكهربائي ، المقاومة الكهربائية، وكذلك الخصائص الميكانيكية التي تحدد قدرة سبيكة أو معدن نقي على تحمل الأحمال المشوهة والكسر.

إذا تم قياس الخصائص الفيزيائية الرئيسية للسبائك والسبائك بكل بساطة ، يتم تحديد الخصائص الميكانيكية باختبارات خاصة. تخضع العينة في ظروف المختبر للقص أو التوتر أو الضغط أو الالتواء أو الانحناء أو العمل المشترك لهذه الأحمال. يمكن أن تكون هذه الأحمال ثابتة وديناميكية. مع التحميل الثابت ، ينمو التأثير ببطء ، مع التحميل الديناميكي ، بسرعة.

اعتمادًا على الظروف التي من المقرر أن يعمل جزء منها ، يتم تعيين نوع معين من الاختبارات الميكانيكية ، في درجة حرارة الغرفة ، منخفضة أو عالية. الخصائص الميكانيكية الرئيسية هي: الصلابة والقوة والقوة واللدونة والمرونة.

يتم تحديد معظم مؤشرات القوة من خلال اختبارات الشد الثابتة للعينات باستخدام آلة الشد وفقًا لـ GOST 1497-73 ، عندما يتم تسجيل مخطط الشد تلقائيًا أثناء الاختبارات.

يسمح لك الرسم البياني النموذجي بتقدير معامل المرونة العادية ، والحد الأقصى للضغط الذي يحدث عنده التمدد خطيًا ، وقوة الخضوع ، وقوة الخضوع ، وقوة الشد.

تسمى قدرة السبيكة أو المعدن على التشوه دون أن ينكسر اللدونة. مع تقدم التمدد ، يتم تقييم الاستطالة والانكماش النسبي للعينة ، والتي تكون مترابطة لأن مساحة المقطع العرضي للعينة تتناقص أثناء التمدد. يتم تحديد النسبة المئوية بنسبة الزيادة في طول العينة بعد الانكسار إلى الطول الأصلي ، وهذا هو الاستطالة النسبية σ. يتم قياس الانكماش النسبي ψ بطريقة مماثلة.

تجعل قوة السبيكة من الممكن تقييم اختبارات التأثير ، عندما تتعرض العينة المقطوعة للتأثير ، لذلك ، يتم استخدام مقياس ماهالوميتر. يتم تحديد مقاومة التأثير من خلال نسبة العمل الذي تم إنفاقه على القطع إلى منطقة المقطع العرضي للعينة في الفتحة.

يتم تحديد الصلابة بطريقتين: Brinell HB و Rockwell HRC. في الحالة الأولى ، يتم ضغط كرة فولاذية صلبة بقطر 10 أو 2.5 أو 5 مم على العينة وترتبط قوة ومساحة الفتحة الناتجة.في الحالة الثانية ، يتم ضغط مخروط الماس بزاوية طرف 120 درجة. لذلك ، تحدد الصلابة مقاومة السبيكة لتجاويف الأجسام الصلبة الموجودة فيها.

عندما يكون من الضروري تحديد مدى ملاءمة سبيكة للتزوير والتزوير على الساخن ، يتم إجراء اختبارات التشوه والليونة. يتم تشكيل بعض السبائك بشكل أفضل في الحالة الباردة (على سبيل المثال ، الفولاذ) ، والبعض الآخر (على سبيل المثال ، الألومنيوم) - في البرد.

غالبًا ما يتم إجراء الاختبارات مع مراعاة طريقة معالجة الضغط القادمة للسبائك. بالنسبة للوضع البارد والساخن ، يتم اختبارهم من أجل الفوضى والانحناء - يتم اختبارهم للثني والختم - للصلابة ، إلخ. في حالة تطوير عملية تكنولوجية ، يؤخذ في الاعتبار الجمع بين هذه الخصائص الميكانيكية والفيزيائية والتكنولوجية للمعدن أو السبيكة.