Тема: Внутрішня будова металів і сплавів та їх властивості
План.
- Поняття про метал.
- Внутрішня будова металу.
- Фізичні властивості металів.
- Хімічні властивості металів.
- Механічні властивості металів.
- Технологічні властивості металів.
- Метали — де хімічно прості речовини кристалічної будови, непрозорі, з металевим блиском, високою електро- і теплопровідністю, міцністю та пластичністю.
У техніці застосовують багато різних металів, котрі розподіляють на чорні і' кольорові. До перших належать залізо та його сплави, до других — решта металів та їх сплави.
- Внутрішня будова металів. Тверді тіла поділяються на кристалічні і аморфні.
Кристалічні тіла при нагріванні до певної температури залишаються твердими і переходять у рідкий стан при температурі плавлення.
Аморфні тіла при нагріванні пом'якшуються, стають в’язкими і такий стан утримується на великому інтервалі підвищення температури, а потім переходять у рідкий стан.
Усі метали та їх сплави мають кристатічну будову. Для визначення кристалічної структури використовують поняття кристалічні ґратки.
Кристалічні ґратки - це об’ємна сітка, у вузлах якої у певному геометричному порядку розміщуються атоми (іони, молекули) речовини.
- До фізичних властивостей металів належать: оптичні властивості, густина, плавкість, теплове розширення, тепло- і електропровідність, магнітні властивості тощо.
Густина металу визначається його масою в одиниці об’єму.
За густиною метали поділяють на легкі та важкі, її значення обов’язково враховують під час виготовлення різних виробів.
Плавкість – це здатність металу переходити із твердого стану в рідкий при відповідній температурі плавлення.
Теплове розширення – це властивість металу розширятися під час нагрівання.
Теплопровідність – це здатність металу передавати теплоту від більш нагрітих ділянок тіла до менш нагрітих.
- Хімічні властивості характеризують здатність металів чинити опір окисненню, розчинятися в хімічно активних середовищах (кислота, луги) і вступати у взаємодію з іншими речовинами. Чим активніше метал взаємодіє з іншими речовинами, тим швидше він руйнується. Хімічне руйнування металу під дією агресивного зовнішнього середовища називається корозією.
- До механічних властивостей металів належать твердість, міцність, пластичність, ударна в’язкість.
Твердістю називається здатність чинити опір проникненню в метал іншого твердого тіла.
Міцністю називається здатність матеріалів чинити опір дії зовнішніх руйнівних сил.
Ударна в’язкість це здатність металу чинити опір динамічному навантаженню.
- Технологічні властивості металів і сплавів характеризують їх здатність до обробки у холодному і гарячому станах. Під час технологічних випробувань метал підлягає деформації, якої він може зазнати в умовах експлуатації. У такий спосіб випробовують металічні листи, прокат, провід, труби тощо. Якщо зразок витримав випробування, то на ньому не повинно бути тріщин, надривів та інших руйнувань.
До основних технологічних властивостей належать: оброблюваність різанням, зварюваність, ковкість, ливарні властивості.
Оброблюваність різанням — одна із важливих технологічних властивостей, тому що більшість заготовок для виготовлення деталей машин підлягають механічній обробці.
Зварюваність — властивість матеріалу утворювати під час зварювання з’єднання, які мають необхідні властивості і надійність в експлуатаційних умовах.
Ковкість — властивість металу піддаватися обробці тиском без ознак руйнації. До обробки тиском належать: кування, прокатування, штампування в холодному і гарячому станах.
Ливарні властивості металів характеризують їх здатність утворювати зливки без тріщин, раковин та інших дефектів. Основні ливарні властивості — рідкотекучість, усадка, ліквація, газовбирання.
Рідкотекучість — здатність рідкого металу заповнювати щілиноподібні порожнини ливарної форми.
Усадка— зменшення об’єму та лінійних розмірів виливка в процесі його кристалізації та подальшого охолодження в твердому стані.
Ліквація — неоднорідність хімічного складу виливка, що виникає під час кристалізації металу і призводить до погіршення його якості.
Газовбирання – властивість металічних сплавів у рідкому стані (під час перегрівання) розчиняти з повітря кисень, азот і водень, які виділяються під час охолодження в ливарній формі й можуть утворювати у виливку газові раковини.
|