Материаловедение

Материаловедение

Материаловедение – наука о связях между составом, строением и свойствами материалов и закономерностям их изменений при внешних физико-химических воздействиях.

Различают:

• Макростроение (выявляется визуально);
• Микростроение (выявляется при увеличении, достигаемом оптическими системами);
• Субмикростроение (выявляется с помощью рентгеновских и электронных лучей).

4

Все материалы по химической основе делятся на две основные группы:

• Металлические (металлы и сплавы) – составляют около 4/5 всех известных химических элементов);
• Неметаллические

СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

5

Свойство – это количественная или качественная характеристика материала, определяющая его общность или различие с другими материалами

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА

6

Свойства, которые определяют работоспособность деталей машин, приборов или инструментов, их силовые, скоростные, стойкостные и другие технико-эксплуатационные показатели, называются эксплуатационными .

ЖАРОСТОЙКОСТЬ

7

Характеризует способность материала противостоять химической коррозии, развивающейся в атмосфере сухих газов при повышенной и высокой температуре.

У металлов нагрев сопровождается образованием на поверхности оксидного слоя (окалины).

КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ

8

Способность металла противостоять электрохимической коррозии, которая развивается при наличии жидкой среды на поверхности металла и её электрохимической неоднородности.

Механические свойства

Характеризуют их прочностное, пластичное и вязкое состояния.

• Прочность – способность металла, не разрушаясь, сопротивляться действию прилагаемых внешних сил. Именно по прочности определяют допускаемые напряжения и рассчитывают конструкции. Чем прочнее металл, тем меньше масса детали, и тем меньше металлоёмкость данной конструкции или машины.
• Вязкость – способность металла оказывать сопротивление ударным нагрузкам.
• Пластичность – свойство металла деформироваться без разрушения при приложении внешних сил.
• Упругость – свойство металла восстанавливать свою форму после прекращения действия приложенных внешних сил.
• Твёрдость – способность одного тела противостоять проникновению в него другого тела, более твёрдого.

9

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

10

Среди технологических свойств главное место занимает технологичность материала – его пригодность для изготовления деталей машин, приборов и инструментов требуемого качества при минимальных трудовых затратах.

От технологичности зависят производительность и качество изготовления деталей.

Она оценивается:

• обрабатываемостью резанием;
• обрабатываемостью давлением;
• свариваемостью;
• способностью к литью;
• прокаливаемостью;
• склонностью к деформации и короблени ю при термической обработке.

СТОИМОСТНЫЕ СВОЙСТВА

11

Стоимость материала оценивает экономичность его использования.

Её количественным показателем является оптовая цена – стоимость единицы массы материала в виде заготовок, проката, слитков, порошка, гранул, по которой завод-изготовитель реализует свою продукцию машиностроительным предприятиям.

Механические свойства, определяемые при статических нагрузках

12

Все материалы делятся на:

• пластичные (деформируются в процессе испытаний с образованием пластических деформаций);
• хрупкие (без образования пластических деформаций вплоть до своего разрушения).

Методы механических испытаний

13

Предел прочности является обязательной характеристикой в стандартах марок стали.

При статическом растяжении определяют характеристики пластичности металлов :

• относительное удлинение δ;
• относительное сужение ψ.

Твёрдость

14

Твёрдость – свойство материала сопротивляться внедрению в него другого, более твёрдого тела – индентора.

Индентор – это изготовленный из алмаза, твёрдого сплава или закалённой стали наконечник прибора, используемого для измерения твёрдости.

Иногда инденторами (indenter) называют сами приборы для измерения твёрдости.

Твёрдость определяется как величина нагрузки необходимой для начала разрушения минерала.

Различают твёрдость :

• относительную;
• абсолютную.