Механические свойства материалов
Лекция №2
Содержание лекции:
-дефекты кристаллического строения;
- свойства металлов;
Дефекты кристаллических решеток.
Реальный металлический кристалл всегда имеет дефекты кристаллического строения. Они подразделяются на точечные, линейные и поверхностные. Точечные дефекты малы во всех трех измерениях. К точечным дефектам относятся вакансии, представляющие собой узлы кристаллической решетки в которых отсутствуют атомы (рис. 4,а), а также замещенные атомы примеси (рис. 4,б) и внедренные атомы (рис. 4,в) которые могут быть как примесными, так и атомами основного металла. Точечные дефекты вызывают местные искажения кристаллической решетки, которые затухают достаточно быстро по мере удаления от дефекта.
Рис. 4. Схемы точечных дефектов в кристаллах.
Линейные дефекты имеют малые размеры в двух измерениях и большую протяженность в третьем. Эти дефекты называют дислокациями. Краевая дислокация (рис. 5) представляет собой искажение кристаллической решетки, вызванное наличием «лишней» атомной полуплоскостью.
Рис.5
Поверхностные дефекты малы только в одном измерении. К ним относятся, например, границы между отдельными зернами или группами зерен.
Свойства металлов
Качество материала определяется главным образом его свойствами,
химическим составом и структурой. Причем свойства материала зависят от
|
|
|
структуры, которая, в свою очередь, зависит от химического состава.
Поэтому при оценке качества могут определяться свойства, состав и оцениваться структура материала.
Все свойства делятся на: физические, химические, механические технологические и специальные.
Физические, химические и эксплуатационные свойства материалов.
К физическим свойствам материалов относится плотность, температура плавления, электропроводность, теплопроводность, магнитные свойства,
коэффициент температурного расширения и др.
Плотностью называется отношение массы однородного материала к
единице его объема. Это свойство важно при использовании материалов в
авиационной и ракетной технике, где создаваемые конструкции должны быть
легкими и прочными.
Температура плавления — это такая температура, при которой металл
переходит из твердого состояния в жидкое. Чем ниже температура плавления
металла, тем легче протекают процессы его плавления, сварки и тем они дешевле.
Электропроводностью называется способность материала хорошо и без потерь на выделение тепла проводить электрический ток.
Хорошей электропроводностью обладают металлы и их сплавы, особенно медь и алюминий. Большинство неметаллических материалов не способны проводить электрический ток, что также является важным свойством, используемом в электроизоляционных материалах.
|
|
|
Теплопроводность — это способность материала переносить теплоту от
более нагретых частей тел к менее нагретым. Хорошей теплопроводностью
характеризуются металлические материалы.
Магнитными свойствами т.е. способностью хорошо намагничиваться
обладают только железо, никель, кобальт и их сплавы.
Коэффициенты линейного и объемного расширения характеризуют способность материала расширяться при нагревании. Это свойство важно
учитывать при строительстве мостов, прокладке железнодорожных и трамвайных путей и т.д.
Химические свойства характеризуют склонность материалов к взаимодействию с различными веществами и связаны со способностью материалов противостоять вредному действию этих веществ. Способность металлов и сплавов сопротивляться действию различных агрессивных сред называется коррозионной стойкостью, а алогичная способность неметаллических материалов — химической стойкостью.
К эксплуатационным (служебным) свойствам относятся жаростойкость,
жаропрочность, износостойкость, радиационная стойкость, коррозионная и
|
|
|
химическая стойкость и др.
Жаростойкость характеризует способность металлического материала
сопротивляться окислению в газовой среде при высокой температуре.
Жаропрочность характеризует способность материала сохранять механические свойства при высокой температуре.
Износостойкость — это способность материала сопротивляться разрушению его поверхностных слоев при трении.
Радиационная стойкость характеризует способность материала сопротивляться действию ядерного облучения.
Механические свойства материалов
Механические свойства характеризуют способность материалов сопротивляться действию внешних сил.
К основным механическим свойствам относятся: прочность,
твердость, ударная вязкость, упругость, пластичность, хрупкость и др.
Прочность — это способность материала сопротивляться разрушающему
воздействию внешних сил.
Твердость — это способность материала сопротивляться внедрению в него другого, более твердого тела под действием нагрузки.
Вязкостью называется свойство материала сопротивляться разрушению под действием динамических нагрузок.
|
|
|
Упругость — это свойство материалов восстанавливать свои размеры и форму после прекращения действия нагрузки.
Пластичностью называется способность материалов изменять свои размеры и форму под действием внешних сил, не разрушаясь при этом.
Хрупкость — это свойство материалов разрушаться под действием внешних сил без остаточных деформаций.
Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 56; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!