Твѐрдость. Конструкционные материалы
 Скачать 14.34 Kb.
|
|
Упругость – свойство материала деформироваться под нагрузкой и после снятия ее принимать первоначальную форму и размеры. Наибольшее напряжение, при котором еще не наблюдается пластическая (остаточная) деформация, т. е. материал продолжает сохранять упругость, называется пределом упругости. К упругим материалам относятся резина, сталь, древесина. Упругость материалов обусловлена силами взаимодействия составляющих их атомов, которые в твердых телах при отсутствии нагрузки занимают равновесное положение. Пока вызванные нагрузкой отклонения межатомных расстояний и валентных углов (между прямыми, соединяющими данный атом с его соседями) от равновесных значений малы, они пропорциональны действующим между атомами силам подобно тому, как удлинение или сжатие пружины пропорционально приложенной силе. Поэтому материал можно представить, как совокупность атомов-шариков, соединенных пружинами, ориентации которых фиксированы другими пружинами. Константы упругости этих пружин характеризуют модули упругости материала, а упругая деформация материала пропорциональна приложенному напряжению, т. е. определяется законом Гука, который является основой теории упругости и сопротивления материалов. Твѐрдость – сопротивление материала внедрению под нагрузкой в его поверхность другого физического тела. Наличие у материала детали этого свойства достаточной величины позволяет не разрушаться при абразивном изнашивании. Твердостью называют свойство материала оказывать сопротивление пластической деформации при контактном воздействии в поверхностном слое. Измерение твердости вследствие быстроты и простоты осуществления, а также возможности без разрушения изделия судить о его свойствах получило широкое применение для контроля качества металла в металлических изделиях и деталях. Конструкционные материалы это вещество или смесь веществ, имеющих определённую структуру и уровень свойств, пригодных для изготовления каких-либо изделий, а также участвующие в процессе производства, например, придающие изготовленной продукции определённые свойства.Твёрдость– способность материала сопротивляться вдавливанию в него постороннего тела. При измерении твёрдости специальные наконечники вдавливают в материал и судят о твёрдости по обмеру полученного отпечатка. Значение твёрдости и её размерность для одного и того же материала зависят от метода измерения. Наибольшее распространение получили метод Бринелля (твёрдость обозначают НВ), в котором в испытываемую поверхность вдавливается высокопрочный стальной шарик (а), обычно используемый для более твёрдых материалов метод Роквелла (три шкалы, используемые в порядке возрастания твёрдости: HRB, HRС, HRА), в котором вдавливается алмазный конус и применяемый для материалов малой толщины и тонких поверхностных слоёв высокой твёрдости метод Виккерса (HV), в котором вдавливается четырёхгранная алмазная пирамида с квадратным основанием .Для определения твёрдости изделий очень мелких размеров или твёрдости отдельных составляющих структуры сплавов измеряют микротвёрдость (H), вдавливая пирамиду Виккерса под малой нагрузкой. К основным физическим свойствам материалов относятся плотность, температура плавления, теплопроводность, теплоёмкость, коэффициент температурного расширения, электропроводность, магнитные свойства. Основным химическим свойством конструкционных материалов является способность к химическому взаимодействию с конкретными контактирующими материалами и окружающими средами в процессе обработки и эксплуатации. |