Általános információk a fémek

A témában. Anyagtudomány.

Y W E Q N D H M A T E R I A A

Yu.M.Lahtin. Materialovedenie.M. Machinery, 1972 tankönyv mérnökhallgatók egyetemeken.

I.V.ENGEL-KRON.Slesar javítása turbina gépek és kémiai tsehov.Proftehizdat., M 1962.

A fémek olyan anyagok, amelyek bizonyos fizikai és mechanikai tulajdonságait: alakíthatóság, plaszticitás, hővezető, elektromos vezetőképesség, és a hegeszthetőség al.

Minden a legjellemzőbb tulajdonságait fémek jelenlétével magyarázható a szabadon folyó Elektonnye vezetőképesség.

Fém áll megfelelően behelyezésre kerül az térben mozgó ionok és elektronok, és közöttük fém ellenállása határozza meg az elektromos vonzás között a pozitív töltésű ionok és elektronok. Az ilyen kölcsönhatás között az ion és a elektrongáz csontváz nevezték fémes kötés.

A legszélesebb körben alkalmazott technika a vas (fém ezüst-fehér színű, melynek olvadáspontja - 1539 ° C). Ez akkor fordul elő a természetben formájában vegyületek különböző elemek, a leggyakrabban az oxigén. Két módosítást a vas. alfa- és gamma-rács zhelezo.Kristallicheskaya alfa vas - tércentrált köbös, és gamma-vas - lapcentrált köbös (létezik 910-1392 ° C-on).

Vas együtt szén-és egyéb elemek, amelyek a különböző minőségű öntöttvas és acél. A Fe-C ötvözetek különböztetik meg: a folyékony fázisban, ferrit, ausztenit, cementit és grafit.

Ferrit - szilárd oldat (bevezetése) a szén és más szennyeződések a alfa-vas egy szén-oldhatósága 0,02-0,1%.

Az ausztenit - szilárd oldat (bevezetése) a szén és más szennyeződések a gamma-vas egy szén-oldhatósági határa 2,14%. Azt a nagy ütésállóságú és kis folyáshatár.

Cementit - egy kémiai vegyület a vas és szén Fe3 C, legfeljebb 6,57% szenet tartalmaz. Ez egy bonyolult rombusz rács a szoros illeszkedésű atomok és olvadási hőmérséklete körülbelül 1550 ° C-on

Grafit - jelentése szénatom, amely szabad formában a vas-szén ötvözet. grafit kristályrács a hexagonális rakott. Grafit puha, elektromos vezetőképessége nagy, átlátszatlan és egy fémes csillogás.

A vastartalmú fémek, a leggyakrabban használt gépészeti, közé tartoznak a réz, alumínium, cink, magnézium, és az ón. Ezeket a fémeket használnak akár tiszta formában, vagy az ötvözeteket.

Fémek állnak a különböző méretű és alakú kristályok, vagy mind a hívott szemek. Az alakja és mérete a szemcsék számos tényezőtől függ: a megszilárdulása az olvadt fém feltételeket, további feldolgozás (mechanikai, termikus), stb

Fajta fém törés lehetővé teszi kb megítélni annak minőségét. Fémek finom szemcsés szerkezetű rendelkeznek magasabb mechanikai tulajdonságokkal, mint fémek durva szemcsés szerkezetet.

Tipikus fém funkciók sajátos fényes, opacitása, és az alábbi fizikai tulajdonságokkal:

- hővezető - fém tepplo képessége, hogy és azt továbbítja kevésbé fűtött szervek határozzuk meg magas mobilitása szabad elektronok, és a vibrációs mozgás a ionok, miáltal van egy gyors hőmérséklet-kiegyenlítést a fémtömeg.;

- vezetőképesség - fém képességét elektromos áram abban jelenléte miatt a szabad elektronok, amelyek hatása alatt még egy kis feszültségkülönbség átkerül a negatív a pozitív pólushoz;

- glow - a képesség, hogy izzanak a fűtött állapotban. Ez a tulajdonság, hogy meghatározzuk a hőmérséklet a felmelegített fémet;

- egyenletes eloszlása ​​- fém képes bizonyos átmeneti hőmérséklet a folyékony állapotban;

- mágneses tulajdonságai - a képességét, bizonyos fémek mágnesezett.

Fémek is számos mechanikai tulajdonságok (rugalmasság, szilárdság, alakíthatóság. Keménység, szívósság, fáradtság) jellemző fém szembeni ellenállás külső erők rajta.

Rugalmasság - fém képes helyreállítani az eredeti alakját eltávolítása után a külső terhelés. A terhelés meghalad egy bizonyos maradék pppredela vezet alakjának változása, és még a megsemmisítése a fém.

Tartósság - fém spposobnost ellenállni törés hatása alatt egy külső terhelést. szilárdsága a fém határozza meg nyújtással a minta specifikus szakaszos gépek. Terhelés, említett 1 mm 2 keresztmetszetű a minta, az úgynevezett feszültség és jelöli a görög betű szigma; ez a feszültség és jellemzi szilárdsága a fém. A legkisebb feszültség, amelynél a minta deformálódik (flow) anélkül, hogy észrevehetően a terhelés növekedése az úgynevezett folyási feszültség.

Alakíthatóság - képes egy fém megváltoztatni az alakját alatt az alkalmazott terhelés és tartani változatlan alakja után a terhelés megszüntetése. A nagy képlékenység fém körsugárzó magyarázható fémes kötés (egyenletes eloszlását elektronok a kristály mennyiség) .chem fenti fém duktilitási, annál jobb kovácsolt, és lepecsételt és deformáció során, azaz a külön lökettérfogatú képest a másik, a kapcsolat a ionok (atomok) nem sérül ami nem mondható el a típusú kovalens kötések, ahol egy pár vegyérték elektronok egyszerre tartozik két szomszédos ionok és ez a kapcsolat van egy éles fókuszt és egy nagy szilárdságú, de mivel a törékeny Amikor a törzs ez a kapcsolat tönkremegy. Az érték, amelynél a mintát kibővítették idején szakadás nevezik abszolút nyúlása. A fém duktilitási megítélni nyúlás. Nyúlás úgynevezett abszolút nyúlása a minta vonatkozó eredeti hosszát, kifejezett pprotsentah. Kijelölt nyúlás görög betű delta.

Keménység - anyagtulajdonságot ellenállni behatolásának szilárd benne. Nagysága a keménység ítélt fém ereje mivel összefüggés van a keménység és az erő.

A leggyakoribb módszer fém keménységétől vizsgálati módszer a behúzás, ahol a keménységi fejezi ki:

- átmérője ujjlenyomat behúzás a acélgolyó 10 mm átmérőjű erővel egyenlő 3000 kgf (réz - 1000 kgf) egy présben Brinell (keménység HB 450);

- a benyomódási mélységet benyomódási gyémánt kúp csúcsszöge 120 fok. egy előzetes erő 10 kg, majd 140 kg szilárd fémből vagy acélgolyó átmérője 1.588 mm a puha fém erővel 10 kg-tól 90 kg-os, majd nyomja Rockwell;

-az átmérője a bemélyedést a behúzás gyémántgúla presseVikkersa részeire kis vastagsággal, amelynek nagy keménység és oboznachaetsyaNV.

Ismerve az átmérője a behúzás, speciális táblázatok határozzák meg a keménysége a fém. Számok Brinell keménysége (HB) lásd a Rockwell keménység szám (RC) körülbelül 10: 1.

Impact erő - fém képes ellenállni sokk. Szívósság mértük fordított munkamennyiség a pusztítás a fém minta speciális gépekkel. fém duktilitási szorosan összefügg szívósság; több műanyag és fémek nagyobb szívósság.

a fém kifáradását - megsemmisítése a fém hatására váltakozó feszültségek. Metal fáradtság ellenállás jellemzi a fáradási határt. Fáradtság limit - a maximális megengedett rezgések száma a minta nélkül a pusztulástól.

Creep - Ez a tulajdonság lett lassan és folyamatosan képlékenyen, a maradó alakváltozás állandó feszültség és magas hőmérséklet. Hatása alatt a hőmérséklet csökken, az atomok összetartó erőket. Maradék törzs kúszási jelenség feszültségeken sokkal alacsonyabb folyáshatár. A szén-acélok alákúszik állandó feszültség növekszik a hőmérséklet emelkedésével a 400 ° C és a fenti, attól függően, hogy a kémiai összetétele az acél. fém törés a szemcsehatárok mentén, amely több, hibák, megüresedett, diszlokációk, stb Molibdén javítja kúszásállóság. Ficamok - elemi rácshibasűrűséget. A határok és az egyedi szemcsék átmeneti régió szélessége 5-10 atomi méretekhez, amelyben a rács egy gabona, melynek specifikus kristálytani orientációjától válik különböző szemcseméretű rácsos amelyek különböző krisztallográfiai irányba. Ezért, a szemcsehatárokon atomok kevesebb, megfelelő helyen, mint a mennyisége a gabona.

Relaxációs - a jelenség a spontán átmenet hatása alatt magas hőmérséklet teremtett eredetileg rugalmas alakváltozás a műanyag alkatrészek (maradék) deformatsiyu.V eredményeként relaxációs által eredetileg tartozó feszültség adatait, bár egy előre meghatározott mennyiségét a deformáció nem változik (például meghúzni preload egyenlő 0, 5mm csavar, a feszültség nem haladja meg a folyáshatár).

Wear az eredménye mechanikai hibája hálózás szabálytalanságok, tartós törés ismételt mechanikai behatás egyenetlenség vagy váltakozó nyomású kenéssel, peeling-oxid filmek által termelt súrlódás és mechanikai sérülés szabálytalanságok hegesztett miatt magas hőmérséklet. Razlichayuttri viselési időszak:

- időszak folyamatos romlása;

- időszak intenzív kopás okozta változások a hézagokat dörzsölés részleteket.

Edzés. Ez az úgynevezett összevont szerkezeti változások és a kapcsolódó tulajdonságainak változását hideg deformáció a fém. (Eltávolítás keményedés érhető melegítésével a fém - réz, hogy 500-700 ° C-on A szemes így kristályosítani, és nagyságát átkristályosítjuk szemcseméret kisebb, az fokú deformációt a nagyobb). Fém képező nyomással történő kezeléssel megy végbe képlékeny deformációja következtében mindegyik szemcsében a változás alakja és mérete. Miután alakváltozás eredményeként elmozdulását a csúszó síkok irányában húzódnak a gabona hatású erők, amely egy rostos vagy réteges szerkezetű. Ezzel párhuzamosan a változás alakja gabona ott összezúzzuk blokkok és növeli dezorientáció szög között, és ez megnöveli a keménységének és szilárdságának 1,5-szerese folyáshatár 3-5 alkalommal, és a képesség, hogy plasztikus deformáció csökken. Minden hibák a kristályszerkezet bonyolítja a mozgását diszlokációk, és így növelni deformációval szembeni ellenállását és csökkentette a képlékenység.