На предыдущем занятии мы рассмотрели определение и классификацию металлов, на этот раз давайте еще немного поговорим о некоторых характеристиках металлов

один、Переутомление

Многие механические детали и инженерные элементы конструкции работают с переменной нагрузкой.При изменении нагрузки, несмотря на то, что уровень напряжения ниже пределов изгиба материала, после длительного цикла повторного цикла напряженности могут также иметь место внезапные переломы, называемые усталостью металлических материалов.

⑴Нагрузка переменчива;

⑵Нагрузка действует дольше;

⑶Разрыв произошел мгновенно;

⑷Пластические или хрупкие материалы являются хрупкими в области усталого разрыва.

Таким образом, усталость является наиболее распространенной и опасной формой разлома в инженерном плане.

Признаки усталости металлических материалов могут быть разделены на несколько следующих типов в зависимости от условий:

⑴Высокая усталость: усталость при низком напряжении (при низком напряжении ниже предела изгибания материала и даже ниже предела эластичности), при условии, что напряжение цикла составляет более 100000 недель.Наиболее распространенное повреждение от усталости.Усталость в периоды обычно сокращается до усталости.

⑵Низкая усталость: усталость при высоком напряжении (которое приближается к пределу изгибания материала) или в условиях высокого напряжения, когда напряжение составляет от 10000 до 100000.Пластическая деформация переменных играет важную роль в таких нарушениях усталости, что также известно как пластическая усталость или усталость от деформации.

⑶Термическая усталость: повреждение от усталости, вызванное повторяющимся действием теплового напряжения, вызванного изменением температуры.

⑷Коррозионная усталость: усталость, возникающая в результате взаимодействия компонентов машины и коррозионных сред, таких как кислота, щелочь, морская вода, активный газ и т.д.

⑸Усталость при соприкосновении: это означает контактную поверхность детали машины, в результате многократного воздействия на нее обнаруживаются точки соления или измельчения поверхности при соприкосновении, что приводит к неэффективности компонента.

два、пластичность

Пластичность — это способность металлов создавать постоянную деформацию (пластическую деформацию) без разрушения при воздействии внешних сил нагрузки.При растяжении металлические материалы должны изменяться как длина, так и поперечная площадь, поэтому пластичность металла можно измерить по двум показателям длины (удлинения), так и сокращения сечения (по рейтингам сечения).

Чем больше удлинений и сжатия металла, тем лучше пластичность этого материала, что означает, что материал может выдержать более высокую пластическую деформацию, не повреждая ее.Металлические материалы, которые обычно называют пластическими (как, например, низкоуглеродистая сталь и т.Пластический материал, способный генерировать пластическую деформацию в более крупном макромасштабе, усиливает металлические материалы в процессе пластической деформации, тем самым повышая их интенсивность и обеспечивая безопасное использование деталей.Кроме того, пластические и качественные материалы могут без проблем проходить технологическую обработку в некоторых формах, таких как штамповка, холодный изгиб, выпрямление, выпрямление и т.д.Поэтому выбор металлических материалов в качестве механических частей должен соответствовать определенным показателям пластичности.

три、долговечность

Основная форма коррозии металлов в строительстве

①Равномерное коррозирование. Коррозия металлической поверхности приводит к равномерному утоньшению сечения. Поэтому часто используется среднегодовое значение потери толщины в качестве показателя коррозионных характеристик (скорость коррозии). Сталь обычно подвергается равномерной коррозии в атмосфере.

②Кавитация. Коррозия металла происходит в виде точечных образований и образует глубокие ямы. Образование кавитации зависит от природы металла и среды, в которой он находится. Кавитация легко возникает в средах с содержанием хлоридов. Кавитация часто оценивается по максимальной глубине ямы. При рассмотрении коррозии трубопроводов часто учитывается проблема кавитации.

③Коррозия биметаллических пар. Коррозия, возникающая в контактных точках различных металлов из-за различия их потенциала.

④Коррозия в щелях. На поверхности металла в области щелей или других скрытых зон часто возникает локальная коррозия из-за различий в составе и концентрации среды между различными участками.

⑤Коррозия под напряжением. Под воздействием коррозионной среды и высокого тягового напряжения на поверхности металла возникает коррозия, сопровождающаяся внутренним распространением микротрещин, часто приводящая к внезапному разрыву. Такое разрушение может произойти с высокопрочной арматурой (стальными проволоками) в бетоне.

твёрдость

Твердость представляет собой способность материала сопротивляться нагрузке твердого тела на его поверхности. Это один из важных показателей свойств металлических материалов. Обычно чем выше твердость, тем лучше износостойкость. Распространенными показателями твердости являются твердость Бринелля, твердость Роквелла и твердость Виккерса.

1.Твердость Бринелля (HB) измеряется с использованием определенной нагрузки (обычно 3000 кг), приложенной к материалу с помощью закаленного стального шара определенного размера (обычно диаметром 10 мм). Шар удерживается на материале в течение некоторого времени, после чего нагрузка снимается. Отношение нагрузки к площади впечатления определяет твердость Бринелля (HB), измеряемую в килограммах силы/мм2 (Н/мм2)

2.Твердость Роквелла (HR), когда HB > 450 или образец слишком мал, исследование твердости Бринелля не применимо и используется измерение твердости Роквелла. Для этого используется алмазная конусообразная форма с углом 120° или стальные шарики диаметром 1.59 и 3.18 мм при определенной нагрузке, вогнутые в поверхность испытуемого материала. Твердость материала рассчитывается по глубине впечатления. В зависимости от твердости материала используют различные наконечники и общее испытательное давление для формирования нескольких различных шкал твердости Роквелла, каждая из которых обозначается буквой после символа твердости Роквелла HR. Часто используемыми шкалами твердости Роквелла являются три: A, B, C (HRA, HRB, HRC). Самой широко используемой является шкала C.

HRA：Твердость, измеренная при использовании алмазного конусообразного вогнутого инструмента с нагрузкой 60 кг, применяется для материалов с очень высокой твердостью (например, твердосплавы и др.).

HRB：Твердость, измеренная с использованием загруженного 100 кг и закаленного стального шара диаметром 1.58 мм, используется для материалов с более низкой твердостью (например, отпущенная сталь, чугун и др.).

HRC：Твердость, измеренная с использованием нагрузки 150 кг и алмазного конусообразного вогнутого инструмента, используется для материалов с очень высокой твердостью (например, закаленная сталь и др.).

3.Твердость Виккерса (HV) измеряется с использованием нагрузки до 120 кг и алмазной пирамидальной индентора с углом 136°, вогнутого в поверхность материала. Значение твердости Виккерса определяется отношением площади впечатления на материале к значению нагрузки.