Pereosnastka.ru

Металлические изделия широко применяются во всех областях промышленности, поэтому к ним предъявляются различные требования.

Для того чтобы судить о том, будет ли данный металл или сплав пригоден для изготовления детали или конструкции, необходимо знать, какими свойствами он обладает.

Свойства металлов подразделяются на три группы: физические, механические и химические.

К физическим свойствам относят удельный вес, плотность, температуру плавления, тепловые свойства (теплопроводность, тепловое расширение тел и др.),электрические и магнитные.

К химическим свойствам, играющим большую роль в эксплуатации машин и конструкций, прежде всего следует отнести способность металла сопротивляться окислению (коррозии) при обычной и повышенных температурах, на воздухе, в газовых или жидк.их средах.

Помимо перечисленных свойств, металлов, которые не являются обязательными для всех изделий и деталей, имеются свойства, необходимые для всех деталей и конструкций. К ним следует отнести механические свойства — прочность, пластичность и др. Эти свойства будут рассмотрены отдельно.

Нет такого материала, который бы обладал всеми перечисленными и в равной мере хорошими свойствами.

Рис. 1. Схема отражения лучей от плоскости шлифа после травления

Поэтому необходимо уметь выбрать именно то сочетание свойств, которое бы обеспечило нормальную работу изделия в эксплуатации.

Рассмотрим некоторые физические свойства металлов.

Удельный вес и плотность. Конструкции и детали, применяемые в точном приборостроении, авто- и самолетостроении, должны обладать при высокой прочности и пластичности небольшим весом. В связи с этим такие детали и конструкции изготовляются из металлов и сплавов, обладающих небольшим удельным весом.

Наименьшим удельным весом из всех металлов, используемых в технике, обладают магний (1,74) и алюминий (2,6). В связи с этим широко применяют сплавы на основе алюминия (дюралюминий, силумин) и сплавы на основе магния.

Плавкость. От некоторых деталей, нагревающихся в процессе работы, требуется высокая температура плавления. Примером этому может служить нить накала обычной электрической лампы. Эта нить, помимо особых электрических свойств, должна иметь высокую температуру плавления, или, как говорят, материал должен быть тугоплавким.

К тугоплавким металлам следует отнести вольфрам, молибден, титан, ванадий.

Наряду с этим имеются металлы с низкой температурой плавления — легкоплавкие. Такие металлы имеют ряд технологических преимуществ. Так, баббиты — подшипниковые сплавы на основе легкоплавких материалов (олово, свинец)— имеют то преимущество перед бронзами, изготовляемыми из более тугоплавких материалов (медь), что могут непосредственно заливаться в подшипники. Бронзовые подшипники должны вытачиваться отдельно и вставляться в гнездо с предварительной подгонкой.

К легкоплавким металлам, имеющим самостоятельное применение в технике, можно отнести ртуть, олово, свинец, цинк, алюминий.

Тепловое расширение металла. Известно, что все металлы при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Степень увеличения или уменьшения первоначального размера

При наблюдении за изменением объема детали используют коэффициент объемного расширения, который определяется как утроенный коэффициент линейного расширения.

Материалы, имеющие большой коэффициент расширения, применяются в приборостроении для деталей автоматически действующих механизмов. При определенной температуре такие детали, удлиняясь, могут включать либо размыкать электрическую цепь.

Минимальный коэффициент линейного расширения имеет сплав Fe — Ni, называемый инваром. Его коэффициент расширения в 8 раз маньше железа.

Теплопроводность. Различные детали теплотехнической аппаратуры — радиаторы автомобилей и самолетов, внутренние стеНки рабочих камер холодильных установок, стенки котлов ит. д.— должны обладать способностью хорошо проводить тепло.

Детали и инструменты, подвергающиеся в процессе работы местным разогревай, также должны быстро отдавать это тепло, чтобы не наступало оплавление.

Способность проводить тепло называется теплопроводностью.

Лучшей теплопроводностью обладают чистые металлы, такие, как Си, Ag, А1.

Электропроводность. К материалам, используемым в электротехнике, могут’ предъявляться два противоположных требования: либо они должны обладать способностью хорошо, т. е. без потерь на тепло, проводить электрический ток, либо, наоборот, разогреваясь, излучать тепло при прохождении через проводник электрического тока.

Эти два противоположных свойства называются электропроводностью и электросопротивлением.

Хорошая электропроводность необходима для токонесущих проводов. Обычно такие провода изготовляются из чистых металлов Си или А1, так как они обладают хорошей электропроводностью.

При изготовлении спиралей электронагревательных приборов необходимо, чтобы при прохождении тока спираль разогревалась и производила нагрев окружающей ее среды. Обычно в качестве такого материала применяют не чистые металлы, а сплавы, чаще всего сплавы Ni и Сг (нихромы).

Магнитные свойства. Такие же различные требования предъявляются к материалам, идущим на изготовление постоянных магнитов и сердечников электромагнитов.

Постоянные магниты необходимо изготовлять из тех материалов, которые обладают способностью намагничиваться и сохранять эти магнитные свойства.

Сердечники электромагнитов должны намагничиваться, но могут не сохранять эти свойства при выключенном электромагните.

Наиболее заметными магнитными свойствами обладают Fen (до температуры 768°), Ni, Со и их сплавы, названные за свои ярко выраженные свойства ферромагнитными. Другие металлы не имеют таких магнитных свойств.

Способность намагничиваться оценивается величиной, называемой магнитной проницаемостью. Магнитная проницаемость воздуха принята за единицу. У железа она составляет 2000— 3000 ад.

Читать далее:

Механические свойства металлов и способы их определения

• Токарные станки
• Принципы сборки
• Слесарные работы
• Отделочные работы
• Основные методы обработки металлов резанием