Механические свойства металлов.

Ассортимент изделий из металла так широк, что выбрать подходящее для целей строительства, производства, сельского хозяйства или быта не составит

Прочность. Прочностью называют свойство твердых тел сопротивляется разрушению, а также необратимыми изменениями формы. Основным показателем прочности является временное сопротивление, определяемое при разрыве цилиндрического образца, предварительно подвергнутого отжигу. По прочности металлы можно разделить на следующие группы:

непрочные (временное сопротивление не превышает 50 МПа) - олово, свинец, висмут, а также мягкие щелочные металлы;

прочные (от 50 до 500 МПа) - магний, алюминий, медь, железо, титан и другие металлы, составляющие основу важнейших конструкционных сплавов;

высокопрочные (более 500 МПа) - молибден, вольфрам, ниобий и др.

К ртути понятие прочности неприменимо, поскольку это жидкость.

Временное сопротивление металлов указано в таблице 10.

Таблица 10. Прочность металлов

Металл Временное сопротивление, МПа Металл Временное сопротивление, МПа
Титан 580 Цинк 120-140
Железо 200-300 Алюминий 80-120
Медь 200-250 Золото 120
Магний 120-200 Олово 27
Серебро 150 Свинец 18

Пластичность. Пластичность - это свойство твердых тел сохранять часть деформации при снятии нагрузок, которые их вызвали. В качестве показателя пластичности выборочно относительное удлинение, определяемое при тех же испытаниях, что и временное сопротивление.

По степени пластичности металлы принято подразделять следующим образом:

высокопластичные - (относительное удлинение превосходит 40 %) - металлы, составляющие основу большинства конструкционных сплавов (алюминий, медь, железо, титан, свинец) и "легкие" металлы (натрий, калий, рубидий идр.);

пластичные - (относительное удлинение лежит в диапазоне между 3% и 40%) - магний, цинк, молибден, вольфрам, висмут и др. (наиболее обширная группа);

хрупкие - (относительное удлинение меньше 3%) - хром, марганец, кольбат, сурьма.

Высокая очистка хрупких металлов несколько повышает пластичность. Сплавы, полученные на их основе, почти не поддаются обработке давлением. Промышленные изделия из них часто получают путем литья. Относительное удлинение металлов характеризует таблица 11.

Таблица 11. Пластичность металлов.

Металл Относительное удлинение, % Металл Относительное удлинение, %
Золото 65 Титан 50
Серебро 65 Олово 40
Свинец 65 Алюминий 30-40
Медь 50-60 Цинк 30
Железо 40-50 Магний 10-22

Твердость. Твердость - это характеристика материала, отражающая его прочность и пластичность, определяемая путем вдавливания шарика (метод Бринелля) или призмы (метод Виккерса). Количественный оценкой твердости является число твердости НВ, равное отношению нагружения (Н) к площади поверхности отпечатка (мм2). Значения твердости металлов по Бринеллю приведена в таблице 12.

Таблица 12. Твердость металлов.

Металл НВ Металл НВ
Титан 160 Алюминий 16-25
Железо 70-80 Серебро 25
Магний 30-40 Золото 18
Медь 40 Олово 5
Цинк 33 Свинец 4

Модуль продольной упругости. Модуль продольной упругости, или модуль Юнга, Е определяет жидкость металла , т.е. интенсивность увеличения напряжения по мере увеличения упругости деформации (таблица 13).

Таблица 13. Модуль Юнга металлов при 20 oС.

Металл Е * 10-5, МПа Металл Е * 10-5, МПа
Железо 2,17 Золото 0,83
Цинк 1,30 Алюминий 0,72
Медь 1,25 Олово 0,55
Титан 1,08 Магний 0,45
Серебро 0,83 Свинец 0,18
ЗАО "УЗЦМ" ©2005-2006
Связаться с вебмастером
ЗАО "УЗЦМ" г. Уфа тел/факс +7 (347) 252-29-05, 292-56-85 uzcmufa@mail.ru