Tính chất cơ bản của kim loại và hợp kim

Các hợp kim sắt được gọi là thép, cũng như các hợp kim dựa trên nhôm, đồng, titan, magiê và một số kim loại màu khác, được sử dụng rộng rãi ngày nay. Tất cả các hợp kim này trong điều kiện bình thường đều cứng, cấu trúc của chúng là tinh thể, do đó đặc điểm của chúng là độ bền cao, cũng như tính dẫn nhiệt khá tốt và tinh dân điện.

Tính chất vật lý của hợp kim và kim loại bao gồm: khối lượng riêng, nhiệt dung riêng, tính dẫn nhiệt, sự nở vì nhiệt, tính dẫn điện, điện trở, cũng như các đặc tính cơ học xác định khả năng của hợp kim hoặc kim loại nguyên chất chịu được tải trọng biến dạng và đứt gãy.

Nếu các tính chất vật lý chính của hợp kim và hợp kim được đo khá đơn giản, thì các đặc tính cơ học được xác định bằng các phép thử đặc biệt. Mẫu thử trong điều kiện phòng thí nghiệm chịu cắt, kéo, nén, xoắn, uốn hoặc tác động kết hợp của các tải trọng này. Các tải này có thể là cả tĩnh và động. Với tải tĩnh, hiệu ứng phát triển chậm, với tải động, hiệu ứng nhanh chóng.

Tùy thuộc vào các điều kiện mà một bộ phận dự kiến ​​sẽ hoạt động, một loại thử nghiệm cơ học nhất định được chỉ định, ở nhiệt độ phòng, thấp hoặc cao. Các đặc tính cơ học chính là: độ cứng, độ bền, độ bền, độ dẻo và độ đàn hồi.

Hầu hết các chỉ số cường độ được xác định bằng các thử nghiệm độ bền kéo tĩnh của các mẫu bằng máy kéo theo GOST 1497-73, khi sơ đồ độ bền kéo được ghi lại tự động trong quá trình thử nghiệm.

Một biểu đồ điển hình cho phép bạn ước tính mô đun đàn hồi bình thường, ứng suất tối đa mà kéo dài xảy ra một cách tuyến tính, cường độ năng suất, cường độ năng suất và độ bền kéo.

Khả năng biến dạng của hợp kim hoặc kim loại mà không bị vỡ được gọi là tính dẻo. Khi quá trình kéo giãn diễn ra, độ giãn dài và độ co tương đối của mẫu được đánh giá, chúng có liên quan với nhau vì diện tích mặt cắt ngang của mẫu giảm trong quá trình kéo giãn. Tỷ lệ phần trăm được xác định bằng tỷ lệ tăng chiều dài của mẫu sau khi đứt so với chiều dài ban đầu, đây là độ giãn dài tương đối σ. Độ co rút tương đối ψ được đo theo cách tương tự.

Độ bền của hợp kim giúp đánh giá các thử nghiệm tác động khi mẫu có rãnh bị tác động, đối với điều này, một mahalometer được sử dụng. Khả năng chống va đập được xác định bằng tỷ lệ của công việc dành cho việc phá vỡ diện tích mặt cắt ngang của mẫu trong khe.

Độ cứng được xác định theo hai cách: Brinell HB và Rockwell HRC. Trong trường hợp đầu tiên, một quả bóng thép cứng có đường kính 10, 2,5 hoặc 5 mm được ấn vào mẫu và lực và diện tích của lỗ tạo thành có tương quan với nhau.Trong trường hợp thứ hai, một hình nón kim cương có góc đầu 120 ° được nhấn. Vì vậy, độ cứng xác định điện trở của hợp kim đối với các vết lõm của các vật thể cứng hơn trong đó.

Khi cần xác định sự phù hợp của hợp kim để rèn và rèn nóng, các thử nghiệm biến dạng và độ dẻo được thực hiện. Một số hợp kim được rèn tốt hơn ở trạng thái nguội (ví dụ: thép), những hợp kim khác (ví dụ: nhôm) - ở trạng thái lạnh.

Thông thường, các thử nghiệm được thực hiện có tính đến phương pháp xử lý áp suất sắp tới của hợp kim. Đối với vị trí lạnh và nóng, chúng được kiểm tra độ rối loạn, độ uốn - chúng được kiểm tra độ uốn, độ dập - độ cứng, v.v. Nếu một quy trình công nghệ đang được phát triển, thì sự kết hợp của các tính chất cơ học, vật lý và công nghệ này của kim loại hoặc hợp kim sẽ được tính đến.