Методи, що вивчають властивості металів

Хімічна властивость – стійкість до корозії.

Методи – корозійні випробування (гравіметричний метод, вольюметричний (об´ємний) метод, метод поляризаційних кривих, метод найменшого опору, полярографічний метод).

Технологічні властивості– це властивості, що дозволяють виготовляти деталі зі сплаву, а саме:

• текучість,
• зварюваність,
• здатність до обробки різанням.

Механічні властивості:

• міцність;
• в´язкість;
• пластичність;
• пружність;
• твердість.

Методи визначення механічних характеристик

1. Випробування на розтяг

Зазвичай зразок циліндричної форми з потовщеннями на кінцях (для закріплення у випробувальній машині) розтягують. У сучасних машинах швидкість розтягу може досягати різних границь, змінюючись на 6 порядків (від 0,003 до 3000 мм/хв). За великих швидкостей таке випробування вважається ударним(динамічним). Випробувальна машина обладнана діаграмним апаратом, що відображає криву деформації. Маючи таку криву, можна визначити величини міцності і пластичності, все це робиться прибором з маркуванням ЧН-ЗР.

ε-деформація

σ- границя міцності

т.А – точка розриву

Розміри і форми зразків стандартизовані (ГОСТ1497-73). Найбільш поширений у заводських, лабораторних і металознавчих дослідах – малий п´ятикратний діаметр.

Для сталі це виробництво є основним і застосовується частіше, ніж інші.

Досить часто для визначення міцності користуються простим, не руйнуючим зразок, спрощеним методом – визначення твердості.

Твердість – здатність поверхні одного металу протидіяти проникненню іншого металу.

Методи визначення твердості

1. Метод Брінеля (НВ)

Коли у досліджуваний зразок під дією сили вкорінення кулька діаметром 2,5мм, 5мм або 10 мм. Тоді твердість – це відношення навантаження до сферичної поверхні відбитку з діаметром d

HB = P/d

Вимірюють в Па або в кг*с/мм² .

Цей метод застосовують для випробування загартовки кулькою чорних і кольорових металі та сплавів, твердість яких не більше 450 од.. Чим тонший і твердіший досліджуваний зразок, тим меншою має бути кулька.

Для сталі Р = 30д²

Для алюмінію Р = 2,5д²

Для міді Р = 10д²

1. Метод Роквела (HR)

При застосуванні цього методу у досліджувану поверхню вдавлюють стальну загартовану кульку діаметром 1,59 мм, або алмазний конус з кутом при вершині 120˚. В свою чергу слід врахувати, що алмазний конус використовується для виробництва твердих металів. А сталева кулька – для більш м´яких.

У процесі послідовно прикладаються дві сили. Спочатку сила в Р₁ = 100Н,а потім Р₂, яка основним навантаженням.

Твердість по Роквелу виражається в умовних одиницях. За одиницю твердості прийнята величина, що відповідає переміщенню наконечника на 0,002мм. Вся шкала записується наступним чином:

HRA – випробування алмазним конусом при Р₂ = 60Н;

HRB – Р₂ = 150Н;

HRC – випробування стальною кулькою при Р₂ = 100Н.

3. Метод Вінкерса.

У поверхню матеріалу вдавлюють чотирьохгранну піраміду з кутом при вершині 136˚. Визначення твердості по Віккерсу застосовується для випробування фольги поверхневих слоїв. Для цього використовують пристрої, які маркуються ПМТ-3 (-4).