Строение, свойства и способы испытания металлов

кристалізації кристали можуть повертатися, тому що вони оточені рідиною. Суміжні кристали ростуть назустріч один одному, і точки їх зіткнення визначають границі кристалів (зерен).

В аморфних речовин криві охолодження плавні, без площадок і уступів: алотропії у цих речовин бути не може.

Кристалізація заліза. Розглянемо як приклад кристалізацію і критичні точки заліза — найважливішого в техніці металу.

При нагріванні приписують букву с, при охолодженні букву г, тому що в результаті гістерезису температури перетворень при нагріванні вищі, а при охолодженні нижчі від рівноважних.

При температурі менш як 768 °С залізо феромагнітне. При нагріванні в точці Ас2, яка називається точкою Кюрі, залізо стає парамагнітним; за сучасними уявленнями магнітне перетворення пов'язане із змінами на зовнішніх електронних оболонках атомів. На кривій в точці А2 є перегин, але решітка не змінюється (магнітне перетворення не має гістерезису: Ас2 = Аг2) і залізо до точки Ас3 має кристалічну решітку центрованого куба; цю модифікацію називають а-залізо. Парамагнітну частину цієї модифікації (між точками А2 і А3) називають |3-залізо. В точці Ас3 а-залізо переходить в у-залізо з кристалічною решіткою гранецентрованого куба. У точці Ас4 у-залізо переходить в 8-залізо, причому кристалічна решітка знову перебудовується з гранецентрованого куба в центрований куб, тому 8-залізо називають також високотемпературною модифікацією ос-заліза.

При охолодженні алотропічні перетворення відбуваються в зворотній послідовності.

З перелічених перетворень найбільше практичне значення мають перетворення в точці А3 як при нагріванні (Ас3), так і при охолодженні (Аг3)

у-Залізо здатне розчинити до 2,14% вуглецю при температурі 1147 °С, а-залізо - до 0,02 % при 723 °С і тільки 0,006 % при О °С. Властивість заліза розчиняти значну кількість вуглецю використовують при термічній і хіміко-термічній обробці.

Перетворення в точці А3 супроводжується зміною об'єму. Оскільки щільність кристалічної решітки у-заліза більша від щільності решітки а-заліза, в точці Асз об'єм зменшується, у точці Аг3 - збільшується.

 

Основні властивості металів

У металів виділяють механічні, технологічні, фізичні і хімічні властивості.

До фізичних властивостей належать: колір, щільність, температура плавлення, електропровідність, магнітні властивості, теплопровідність, теплоємність, розширення і стиск при нагріванні, охолодженні та при фазових перетвореннях;

до хімічних — окислюваність, розчинність, корозійна стійкість, вогнетривкість;

- до механічних — міцність, твердість, пружність, пластичність, в'язкість, крихкість;

- до технологічних — прогартовуваність, рідиннотекучість, ковкість, зварюваність, оброблюваність різанням.

Міцність — властивість матеріалу чинити опір руйнуванню і появі

залишкових деформацій під дією зовнішніх сил.

Питома міцність — відношення границі міцності до щільності; для деяких, наприклад, алюмінієвих, справів або титану вона вища, ніж для сталі.

Твердістю — називається здатність матеріалу чинити опір деформації в поверхневому шарі при місцевій силовій контактній дії.

Пружність — здатність матеріалу відновлювати свою форму після, того як перестануть діяти зовнішні сили, які спричинили зміну форми (деформацію).

Пластичність — властивість металу деформуватися без руйнування під впливом зовнішніх сил і зберігати нову форму після того, як ці сили перестануть діяти. Пластичність — властивість, протилежна пружності.

В'язкістю матеріалу називають здатність його поглинати механічну енергію і при цьому проявляти значну пластичність аж до руйнування. В'язкість — властивість, протилежна крихкості.

Сучасними методами випробовування металів є механічні випро­бовування, хімічний,

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Похожие работы