Metalik malzemeler, metal elementleri veya esas olarak metal elementlerden oluşan metalik özelliklere sahip malzemeleri ifade eder. Saf metaller, alaşımlar, metalik malzemelerin intermetalik bileşikleri ve özel metal malzemeler vb. dahil (Not: Metal oksitler (alüminyum oksit gibi) metalik malzemeler değildir.)
önem
İnsan uygarlığının gelişimi ve toplumsal ilerleme, metal malzemelerle yakından ilişkilidir. Taş Devri'ni takip eden Tunç Çağı ve Demir Çağı, metal malzemelerin uygulanmasıyla damgasını vurdu. Modern zamanlarda, çok çeşitli metal malzemeler insan toplumunun gelişimi için önemli bir maddi temel haline gelmiştir.
tip
Metal malzemeler genellikle demirli metaller, demir dışı metaller ve özel metal malzemelere ayrılır.
(1) Çelik malzemeler olarak da bilinen demirli metaller, %90'dan fazla demir içeren endüstriyel saf demiri, %2-4 karbon içeren dökme demiri, %2'den az karbon içeren karbon çeliğini ve yapısal çelik ve paslanmazı içerir. çeşitli amaçlar için çelik. , ısıya dayanıklı çelik, yüksek sıcaklık alaşımı, paslanmaz çelik, hassas alaşım vb. Genelleştirilmiş demirli metaller ayrıca krom, manganez ve bunların alaşımlarını da içerir.
(2) Demir dışı metaller, genellikle hafif metaller, ağır metaller, değerli metaller, yarı metaller, nadir metaller ve nadir toprak metalleri olarak ayrılan demir, krom ve manganez dışındaki tüm metalleri ve bunların alaşımlarını ifade eder. Demir dışı alaşımların mukavemeti ve sertliği genellikle saf metallerden daha yüksektir ve daha büyük dirence ve daha küçük sıcaklık direnç katsayısına sahiptirler.
(3) Farklı amaçlara yönelik yapısal metal malzemeler ve fonksiyonel metal malzemeler dahil olmak üzere özel metal malzemeler. Bunlar arasında hızlı yoğunlaşma işlemleriyle elde edilen amorf metal malzemelerin yanı sıra yarı kristalli, mikrokristalli ve nanokristalli metal malzemeler; ayrıca gizlilik, hidrojen direnci, süperiletkenlik, şekil hafızası, aşınma direnci ve titreşim azaltma ve sönümleme gibi özel işlevlere sahip alaşımlar da vardır. ve metal matrisli kompozitler vb.
performans
Genel olarak iki kategoriye ayrılır: süreç performansı ve kullanım performansı. Proses performansı olarak adlandırılan performans, mekanik parçaların imalat prosesi sırasında metal malzemelerin belirtilen soğuk ve sıcak işleme koşulları altındaki performansını ifade eder. Metal malzemelerin proses performansının kalitesi, imalat prosesi sırasında işleme ve şekillendirmeye uyum sağlama yeteneğini belirler. Farklı işleme koşulları nedeniyle, döküm performansı, kaynaklanabilirlik, dövülebilirlik, ısıl işlem performansı, kesme işlenebilirliği vb. gibi gerekli işlem özellikleri de farklıdır.
Sözde performans, mekanik özellikleri, fiziksel özellikleri, kimyasal özellikleri vb. içeren mekanik parçaların kullanım koşulları altında metal malzemelerin performansını ifade eder. Metal malzemelerin performansı, kullanım aralığını ve hizmet ömrünü belirler. Makine imalat sanayinde genel mekanik parçalar normal sıcaklıklarda, normal basınçlarda ve çok korozif ortamlarda kullanılmakta olup, her mekanik parça kullanım sırasında farklı yüklere maruz kalacaktır. Metal malzemelerin yük altında hasara karşı direnç gösterme yeteneğine mekanik özellikler denir (geçmişte buna mekanik özellikler de deniyordu). Metal malzemelerin mekanik özellikleri, parçaların tasarımı ve malzeme seçiminin temel temelini oluşturur. Dış yükün niteliğine bağlı olarak (gerilme, basma, burulma, darbe, döngüsel yük vb. gibi) metal malzemeler için gerekli mekanik özellikler de farklı olacaktır. Yaygın olarak kullanılan mekanik özellikler şunları içerir: mukavemet, plastisite, sertlik, darbe dayanıklılığı, çoklu darbe direnci ve yorulma sınırı.
Metal malzeme özellikleri
Cilt 1
tükenmişlik
Birçok mekanik parça ve mühendislik bileşeni değişken yüklere maruz kalır. Alternatif yüklerin etkisi altında, gerilim seviyesi malzemenin akma sınırından düşük olmasına rağmen, uzun süre tekrarlanan gerilim döngülerinden sonra ani gevrek kırılma meydana gelecektir. Bu olguya metal malzemelerin yorulması denir. Metal malzemelerin yorulma kırılmasının özellikleri şunlardır:
(1) Yük gerilimi değişkendir;
(2) Yük uzun süre etki eder;
(3) Kırılma anında meydana gelir;
(4) İster plastik malzeme ister kırılgan malzeme olsun, yorulma kırılma bölgesinde kırılgandır. Bu nedenle yorulma kırılması mühendislikteki en yaygın ve tehlikeli kırılma şeklidir.
Metal malzemelerin yorulma olgusu farklı koşullara göre aşağıdaki türlere ayrılabilir:
#1
yüksek döngü yorgunluğu
Düşük gerilim koşulları altında (çalışma gerilimi malzemenin akma sınırından daha düşüktür, hatta elastiklik sınırından daha düşüktür) 100000'den fazla gerilim döngüsü sayısına sahip yorulmayı ifade eder. Yorulma hasarının en yaygın türüdür. Yüksek çevrim yorgunluğuna genel olarak yorgunluk denir.
#2
düşük döngü yorgunluğu
Yüksek gerilim (çalışma gerilimi malzemenin akma sınırına yakındır) veya yüksek gerilim koşulları altındaki yorulmayı ifade eder ve gerilim çevrimlerinin sayısı 10,000 ila 100,000'den azdır. Bu yorulma hasarında alternatif plastik gerinim büyük rol oynadığından buna plastik yorulma veya gerinim yorulması da denir.
#3
Termal yorgunluk
Sıcaklık değişimlerinden kaynaklanan termal stresin tekrarlanan etkisinden kaynaklanan yorulma hasarını ifade eder.
#4
korozyon yorgunluğu
Alternatif yüklerin ve aşındırıcı ortamların (asitler, alkaliler, deniz suyu, reaktif gazlar vb.) birleşik etkisi altında makine bileşenlerinin neden olduğu yorulma hasarını ifade eder.
#5
temas yorgunluğu
Bu, makine parçalarının temas yüzeyini ifade eder. Temas geriliminin tekrarlanan etkisi altında çukurlaşma ve soyulma veya yüzeyde ezilme ve soyulma meydana gelir, bu da makine parçalarında arızaya ve hasara neden olur.
Cilt 2
Plastisite
Plastisite, bir metal malzemenin dış yük kuvvetlerinin etkisi altında tahrip edilmeden kalıcı deformasyon (plastik deformasyon) üretme yeteneğini ifade eder. Metal bir malzeme gerildiğinde hem uzunluğu hem de kesit alanı değişecektir. Bu nedenle metalin plastisitesi iki göstergeyle ölçülebilir: uzunluğun uzaması (uzama) ve kesitin daralması (alan daralması).
Metal bir malzemenin uzaması ve alan büzülmesi ne kadar büyük olursa, malzemenin plastikliği o kadar iyi olur, yani malzeme büyük plastik deformasyona zarar vermeden dayanabilir. Genel olarak uzaması %5'in üzerinde olan metal malzemelere plastik malzemeler (düşük karbonlu çelik vb.), uzaması %5'in altında olan metal malzemelere ise kırılgan malzemeler (gri dökme demir vb.) adı verilir. . İyi plastisiteye sahip bir malzeme, geniş bir makroskobik aralıkta plastik deformasyon üretebilir ve aynı zamanda metal malzeme, plastik deformasyonla güçlendirilebilir, böylece malzemenin mukavemeti arttırılabilir ve parçaların güvenli kullanımı sağlanabilir. Ek olarak, iyi plastisiteye sahip malzemeler damgalama, soğuk bükme, soğuk çekme, düzleştirme vb. gibi belirli kalıplama işlemlerinden sorunsuz bir şekilde geçebilir. Bu nedenle, mekanik parçalar için metal malzemeler seçerken belirli plastisite göstergelerini karşılamaları gerekir.
Cilt 3
Dayanıklılık
Bina metal korozyonunun ana formları:
(1) Düzgün korozyon. Metal yüzeyindeki korozyon, kesitin eşit şekilde incelmesine neden olur. Bu nedenle yıllık ortalama kalınlık kaybı değeri genellikle korozyon performansının (korozyon hızı) bir göstergesi olarak kullanılır. Çelik genellikle atmosferde eşit oranda korozyona uğrar.
(2) Çökme korozyonu. Metal lekeler halinde korozyona uğrar ve derin çukurlar oluşturur. Çukurlaşma korozyonunun oluşması metalin doğasına ve içinde bulunduğu ortama bağlıdır. Klor tuzları içeren ortamlarda oyuklanma korozyonu oluşmaya eğilimlidir. Maksimum delik derinliği genellikle oyuklanma korozyonu için bir değerlendirme indeksi olarak kullanılır. Boru hatlarındaki korozyon çoğunlukla çukurlaşma korozyonundan kaynaklanır.
(3) Galvanik korozyon. Farklı metallerin temas noktalarında farklı potansiyellerin neden olduğu korozyon.
(4) Aralık korozyonu. Farklı parçalar arasındaki ortamın bileşimi ve konsantrasyonundaki farklılıklar nedeniyle genellikle boşluklardaki veya diğer gizli alanlardaki metal yüzeylerde yerel korozyon meydana gelir.
(5) Gerilim korozyonu. Aşındırıcı ortam ve yüksek çekme geriliminin birleşik etkisi altında, metal yüzey korozyona uğrar ve içeriye doğru genişleyerek mikro çatlaklara dönüşür, bu da çoğu zaman ani kırılmalara yol açar. Bu arıza, betondaki yüksek dayanımlı çelik çubuklar (teller) ile meydana gelebilir.
Cilt 4
sertlik
Sertlik, bir malzemenin yüzeyine baskı yapan sert nesnelere karşı koyma yeteneğini gösterir. Metal malzemelerin önemli performans göstergelerinden biridir. Genel olarak sertlik ne kadar yüksek olursa aşınma direnci de o kadar iyi olur. Yaygın olarak kullanılan sertlik göstergeleri arasında Brinell sertliği, Rockwell sertliği ve Vickers sertliği bulunur.
Brinell sertliği (HB): Belirli bir büyüklükte (genellikle 10mm çapında) sertleştirilmiş bir çelik bilyeyi belirli bir yük (genellikle 3000kg) ile malzemenin yüzeyine bastırın ve bir süre saklayın. Yük kaldırıldıktan sonra yükün girinti alanına oranı, yani Brinell sertlik değeri (HB), birimi kilogram kuvvet/mm2 (N/mm2)'dir.
Rockwell hardness (HR): When HB>450 veya numune çok küçükse Brinell sertlik testi kullanılamaz, bunun yerine Rockwell sertlik ölçümü kullanılır. Belirli bir yük altında test edilecek malzemenin yüzeyine bastırmak için 120 derecelik köşe açısına sahip bir elmas koni veya 1,59 veya 3,18 mm çapında bir çelik bilye kullanır ve malzemenin sertliği şu şekilde hesaplanır: girintinin derinliği. Test malzemesinin farklı sertliğine göre, birkaç farklı Rockwell sertlik ölçeği oluşturmak için farklı girintiler ve toplam test basınçları kullanılabilir. Her ölçek, Rockwell sertlik sembolü HR'den sonra gelen bir harfle işaretlenmiştir. Yaygın olarak kullanılan Rockwell sertlik ölçekleri A, B ve C'dir (HRA, HRB, HRC). Bunlar arasında en yaygın kullanılanı C ölçeğidir.
HRA: Son derece sert malzemeler (semente karbür vb.) için kullanılan, 60 kg'lık yüklü elmas koni hırsızı kullanılarak elde edilen sertliktir.
HRB: 100 kg'lık bir yük ve 1,58 mm çapında sertleştirilmiş çelik bilya kullanılarak elde edilen sertliktir. Sertliği daha düşük olan malzemelerde (tavlanmış çelik, dökme demir vb.) kullanılır.
HRC: Sertlik, 150 kg'lık bir yük ve bir elmas koni davetsiz girişi kullanılarak elde edilir ve çok yüksek sertliğe sahip malzemeler (su verilmiş çelik vb.) için kullanılır.
Vickers sertliği (HV): Malzemenin yüzeyine bastırmak için 120 kg'lık bir yük ve 136 derecelik tepe açısına sahip bir elmas kare koni davetsiz misafir kullanın. Malzemedeki girinti çukurlarının yüzey alanını, Vickers sertlik değeri ( HV) olan yük değerine bölün. Sertlik testi, mekanik özellik testlerinde en basit ve en kolay test yöntemidir. Belirli mekanik özellik testlerinin yerine sertlik testini kullanmak için üretimde sertlik ile dayanım arasında daha doğru bir dönüşüm ilişkisine ihtiyaç vardır. Uygulama, metal malzemelerin çeşitli sertlik değerleri arasında ve sertlik değerleri ile mukavemet değerleri arasında yaklaşık olarak karşılık gelen bir ilişki olduğunu kanıtlamıştır. Sertlik değeri başlangıçtaki plastik deformasyon direnci ve devam eden plastik deformasyon direnci tarafından belirlendiğinden, malzemenin mukavemeti ne kadar yüksek olursa, plastik deformasyon direnci de o kadar yüksek olur ve sertlik değeri de o kadar yüksek olur.
Metal malzemelerin özellikleri
Metal malzemelerin performansı, malzemenin uygulama kapsamını ve uygulamasının rasyonelliğini belirler. Metal malzemelerin özellikleri temel olarak dört hususa ayrılır: mekanik özellikler, kimyasal özellikler, fiziksel özellikler ve proses özellikleri.
Cilt 1
Mekanik özellikler
Gerilme: Bir nesnenin içindeki birim kesit alanı başına katlanılan kuvvete gerilme denir. Dış kuvvetin neden olduğu strese çalışma stresi, dış kuvvet olmadan nesnenin içinde dengelenen strese ise iç stres (doku stresi, termal stres, işlem sonrası kalan artık stres gibi) denir.
Mekanik özellikler: Bir metal belirli sıcaklık koşulları altında dış kuvvete (yük) maruz kaldığında, deformasyona ve kırılmaya karşı koyma kabiliyetine metal malzemenin mekanik özellikleri (mekanik özellikler olarak da bilinir) denir. Çekme gerilimi, basınç gerilimi, bükülme gerilimi, kayma gerilimi, burulma geriliminin yanı sıra sürtünme, titreşim, Darbe vb. dahil olmak üzere, statik yükler veya dinamik yükler olabilen, metal malzemelerin taşıdığı birçok yük türü vardır. Bu nedenle, Metal malzemelerin mekanik özelliklerini ölçmek için ana göstergeler aşağıdakileri içerir.
1.1
kuvvet
Bu, bir malzemenin dış kuvvetlerin etkisi altında deformasyona ve hasara karşı maksimum direncini temsil eder ve çekme mukavemeti sınırı (σb), bükülme mukavemeti sınırı (σbb), basınç dayanımı sınırı (σbc), vb. olarak bölünebilir. Metalden beri Malzemeler, dış kuvvetin etkisi altında deformasyondan tahribata kadar belirli kurallara tabidir, ölçüm için genellikle çekme testi kullanılır, yani metal malzemeler belirli spesifikasyonlara sahip numuneler haline getirilir ve teste kadar bir çekme test makinesinde teste kadar gerilir. Numune kırıldığında , Ölçülen güç göstergeleri temel olarak şunları içerir:
(1) Mukavemet sınırı: Bir malzemenin dış kuvvet etkisi altında kırılmaya karşı koyabileceği maksimum gerilim, genellikle en yüksek b noktasına karşılık gelen dayanım sınırı gibi, σb olarak ifade edilen çekme etkisi altındaki çekme dayanımı sınırını ifade eder. çekme testi eğrisinde yaygın olarak kullanılan birimler megapaskaldır (MPa) ve dönüştürme ilişkisi şu şekildedir: 1MPa=1N/m2=(9,8)-1kgf/mm2 veya 1kgf/mm2=9.8MPa.
(2) Akma mukavemeti sınırı: Bir metal malzeme numunesinin dayandığı dış kuvvet, malzemenin elastik sınırını aştığında, gerilim artık artmasa da numune hala belirgin plastik deformasyona uğrar. Bu olaya akma denir, yani malzeme belirli bir dereceye kadar dış kuvvete dayanır. Dereceye ulaşıldığında deformasyonu artık dış kuvvetle orantılı olmaz ve belirgin plastik deformasyon meydana gelir. Akmanın meydana geldiği gerilime akma mukavemeti sınırı denir ve σs ile temsil edilir ve çekme testi eğrisine karşılık gelen S noktasına akma noktası denir. Yüksek plastisiteye sahip malzemeler için çekme eğrisi üzerinde belirgin bir akma noktası olacaktır, düşük plastisiteye sahip malzemeler için ise belirgin bir akma noktası yoktur, bu da akma noktasındaki dış kuvvete dayalı akma sınırının hesaplanmasını zorlaştırır. Bu nedenle, çekme testi yönteminde, numune üzerindeki ölçüm uzunluğunun 0%0,2% plastik deformasyon ürettiği andaki gerilim, genellikle σ0,2 olarak ifade edilen koşullu akma sınırı olarak belirtilir. Akma sınırı endeksi, parçaların çalışma sırasında önemli plastik deformasyon üretmemesini gerektiren tasarımın temeli olarak kullanılabilir. Ancak bazı önemli parçalar için güvenlik ve güvenilirliği artırmak amacıyla daha küçük bir akma-mukavemet oranının (yani σs/σb) gerekli olduğu da düşünülmektedir. Ancak şu anda malzeme kullanım oranı da düşüktür.
(3) Elastiklik sınırı: Malzeme dış kuvvetin etkisi altında deforme olur, ancak dış kuvvet kaldırıldıktan sonra orijinal şekline dönme yeteneğine esneklik denir. Bir metal malzemenin elastik deformasyonu koruyabileceği maksimum gerilim, çekme testi eğrisindeki e noktasına karşılık gelen elastik sınırdır ve megapaskal (MPa) cinsinden σe ile temsil edilir: σe=Pe/Fo, burada Pe elastik sınırdır. Maksimum dış kuvvet (veya malzemenin maksimum elastik deformasyonundaki yük).
(4) Elastik modül: Bu, E ile ifade edilen, megapaskal (MPa) cinsinden elastik sınır aralığı içindeki malzemenin σ geriliminin δ gerilimine (gerilmeye karşılık gelen birim deformasyon) oranıdır: E{{1 }}σ/δ =tg . Formülde, çekme testi eğrisindeki oe çizgisi ile yatay eksen arasındaki açıdır. Elastik modül, bir metal malzemenin sertliğini yansıtan bir göstergedir (bir metal malzemenin, stres altında elastik deformasyona direnme yeteneğine sertlik denir).
1.2
Plastisite
Bir metal malzemenin dış kuvvetin etkisi altında tahribatsız olarak kalıcı deformasyon üretme kabiliyetine plastisite denir. Genellikle çekme testi sırasında numune ölçüm uzunluğu uzaması δ (%) ve numune kesiti büzülmesi ψ (%) uzaması δ olarak ölçülür. {{0}}[(L1-L0)/L0]x100%, bu fark ( Numune kırıldıktan ve numune kırıkları çekme testi sırasında birleştirildikten sonra L1 ölçü uzunluğu ile numunenin orijinal ölçü uzunluğu L0 arasındaki L0 ile karşılaştırıldığında artış). Gerçek testlerde, aynı malzemeden fakat farklı spesifikasyonlara (çap, kesit şekli - kare, yuvarlak, dikdörtgen ve ölçü uzunluğu gibi) sahip çekme numunelerinin ölçülen uzaması farklı olacaktır; bu nedenle genellikle aşağıdaki gibi özel eklemeler gerekir: En yaygın olarak kullanılan dairesel kesitli numune için, başlangıç ölçü uzunluğu numune çapının 5 katı olduğunda ölçülen uzama δ5 olarak ifade edilirken, başlangıç ölçü uzunluğu numunenin 10 katı olduğunda ölçülen uzama çap δ10 olarak ifade edilir. Kesitsel büzülme ψ=[(F0-F1)/F0]x100%; çekme testi sırasında numune kırıldıktan sonraki orijinal F0 kesit alanı ile minimum kesit alanı arasındaki farktır. kırığın dar boynundaki kesit alanı F1 (kesit azalması) ve F0 oranı. Uygulamada, en yaygın kullanılan dairesel kesitli numuneler genellikle çap ölçümüyle hesaplanabilir: ψ=[1-(D1/D0)2]x100%, burada: D0- numunenin orijinal çapı; D1-numune kırıldıktan sonra kırılma Boyundaki minimum çap. δ ve ψ değerleri ne kadar büyük olursa malzemenin plastisitesi o kadar iyidir.
1.3
dayanıklılık
Metalik bir malzemenin darbe yükü altında hasara karşı direnç gösterme yeteneğine tokluk denir. Darbe testi genellikle kullanılır; yani, belirli bir boyut ve şekildeki bir metal numunesi, belirli bir türdeki darbe test makinesinde bir darbe yükü altında kırıldığında, kırılma yüzeyindeki birim kesit alanı başına tüketilen darbe enerjisi şu şekildedir: malzemenin sağlamlığını karakterize etmek için kullanılır: k=Ak/ F. Birim J/cm2 veya Kg·m/c m2, 1Kg·m/cm2=9.8J/cm2. k, metal malzemenin darbe tokluğu, Ak darbe enerjisi, F ise kırığın orijinal kesit alanıdır.
1.4
Yorulma performansı
Yorulma mukavemeti sınırı Metal malzemelerin uzun süreli tekrarlanan gerilim veya alternatif gerilim (gerilme genellikle akma sınırı mukavemetinden σs daha düşüktür) altında önemli bir deformasyon olmadan kırılması olgusuna yorulma hasarı veya yorulma kırılması denir. Bunun nedeni birçok parçanın yüzeyinin yerel bir kısmının, σs'den daha büyük, hatta σb'den daha büyük bir gerilime (gerilme konsantrasyonuna) neden olarak bu parçada plastik deformasyona veya mikro çatlaklara neden olmasıdır. Tekrarlanan alternatif gerilimlerin sayısı arttıkça çatlaklar yavaş yavaş genişler ve derinleşir (çatlak ucunda). Gerilme konsantrasyonu), yerel gerilim σb'den büyük olana ve kırılma meydana gelene kadar yerel alanın gerçek kesit alanının gerilim taşımasına neden olur. Pratik uygulamalarda, numune genellikle belirli sayıda döngü içerisinde (çelik için genellikle 106 ila 107 kez ve çelik için 106 ila 107 kez) tekrarlanan veya alternatif gerilime (çekme gerilimi, basınç gerilimi, bükülme veya burulma gerilimi vb.) maruz bırakılır. demir dışı metaller). MPa cinsinden σ-1 ile ifade edilen yorulma mukavemeti sınırı olarak kırılmadan dayanabilecek maksimum gerilim olarak 108 katı alın.
Yukarıda belirtilen en yaygın kullanılan mekanik özellik göstergelerine ek olarak, havacılık, nükleer endüstri, enerji santralleri vb. alanlarda kullanılan metal malzemeler gibi özellikle katı gereklilikleri olan bazı malzemeler de aşağıdaki mekanik özellik göstergelerini gerektirir.
Sürünme sınırı: Belirli bir sıcaklık ve sabit çekme yükü altında, malzemelerin zamanla yavaş yavaş plastik deformasyonuna uğraması olayına sürünme denir. Genellikle yüksek sıcaklık çekme sünme testi kullanılır, yani sabit sıcaklık ve sabit çekme yükü altında, numunenin belirli bir süre içinde sünme uzaması (toplam uzama veya artık uzama) veya sünme uzama hızı nispeten sabit olduğunda. Aşamada, sürünme hızı belirli bir değeri aşmadığında maksimum gerilme, MPa cinsinden ifade edilen sürünme sınırı olarak kabul edilir; burada τ test süresidir, t sıcaklıktır, δ uzamadır ve σ gerilmedir; veya ile ifade edilir, V sürünme hızıdır.
Yüksek sıcaklık çekme mukavemeti sınırı: Numunenin sabit sıcaklık ve sabit çekme yükü etkisi altında kopmadan belirtilen süreye ulaşabileceği maksimum gerilme.
Metal çentik hassasiyet katsayısı: Kτ, süre aynı olduğunda çentikli numunenin çentiksiz pürüzsüz numuneye olan gerilim oranını temsil eder (yüksek sıcaklık çekme dayanımı testi).
Termal direnç: Bir malzemenin yüksek sıcaklıklarda mekanik yüklemeye karşı gösterdiği direnç.
Cilt 2
kimyasal özellikler
Metallerin diğer maddelerle kimyasal reaksiyona girme özelliğine metallerin kimyasal özellikleri denir. Pratik uygulamalarda, ana hususlar metallerin korozyon direnci ve oksidasyon direncidir (ayrıca oksidasyon direnci olarak da adlandırılır, bu da özellikle metallerin yüksek sıcaklıklarda oksidasyona karşı direncini veya stabilitesini ifade eder) ve ayrıca farklı metaller arasındaki ilişkidir. metaller ve metaller arasındaki ilişki. Metal olmayanlar arasında oluşan bileşiklerin mekanik özellikler vb. üzerine etkileri. Metallerin kimyasal özellikleri arasında, özellikle korozyon direnci, metallerin korozyon yorulma hasarı açısından büyük önem taşımaktadır.
Cilt 3
Fiziksel özellikler
Metallerin fiziksel özellikleri temel olarak şunları dikkate alır:
(1) Yoğunluk (özgül ağırlık): ρ=P/V, birim: g/santimetreküp veya ton/metreküp, burada P ağırlık ve V hacimdir. Pratik uygulamalarda, yoğunluğa dayalı olarak metal parçaların ağırlığının hesaplanmasına ek olarak, malzeme seçimine yardımcı olmak için metalin spesifik mukavemetinin (mukavemet σb'nin yoğunluk ρ'ya oranı) yanı sıra akustik empedansın da dikkate alınması önemlidir. tahribatsız muayeneyle ilgili akustik testler (yoğunluk ρ ve ses hızı C'nin çarpımı) ve radyasyon tespitinde, farklı yoğunluklara sahip malzemeler radyasyon enerjisi vb. için farklı soğurma yeteneklerine sahiptir.
(2) Erime noktası: Metalin katı halden sıvı hale geçtiği sıcaklık. Metal malzemelerin eritilmesi ve ısıl işlenmesi üzerinde doğrudan etkisi vardır ve malzemenin yüksek sıcaklık özellikleriyle büyük bir ilişkisi vardır.
(3) Termal genleşme: Sıcaklık değiştikçe malzemenin hacmi de değişir (genişler veya daralır). Bu olaya termal genleşme denir. Genellikle doğrusal genleşme katsayısı ile ölçülür. Yani sıcaklık 1 derece değiştiğinde malzemenin uzunluğundaki artış veya azalma 0 derecedeki uzunlukların oranına eşittir. Termal genleşme malzemenin özgül ısısıyla ilgilidir. Pratik uygulamalarda özellikle çalışanlar için özgül hacmin de (malzeme sıcaklık gibi dış etkilerden etkilendiğinde malzemenin birim ağırlık başına hacminin yani hacmin kütleye oranının artması veya azalması) dikkate alınması gerekir. yüksek sıcaklıktaki ortamlarda veya soğuk veya sıcak koşullarda. Alternatif ortamlarda çalışan metal parçalar için genleşme özelliklerinin etkisi dikkate alınmalıdır.
(4) Manyetizma: Ferromanyetik nesneleri çekebilen özellik, manyetik geçirgenlik, histerezis kaybı, artık manyetik indüksiyon yoğunluğu, zorlayıcı kuvvet vb. gibi parametrelere yansıyan manyetizmadır, böylece metal malzemeler paramanyetik, diyamanyetik olarak ayrılabilir. , yumuşak Manyetik ve sert manyetik malzemeler.
(5) Elektriksel özellikler: Esas olarak, elektromanyetik tahribatsız muayenede direncini ve girdap akımı kaybını etkileyen elektrik iletkenliğini göz önünde bulundurun.
Cilt 4
Süreç performansı
Metalin çeşitli işleme yöntemlerine uyarlanabilirliğine süreç performansı adı verilir ve temel olarak aşağıdaki dört hususu içerir:
(1) Kesme performansı: Metal malzemeleri kesici takımlarla (tornalama, frezeleme, planyalama, taşlama vb.) kesmenin zorluğunu yansıtır.
(2) Dövülebilirlik: belirli bir sıcaklığa kadar ısıtıldığında malzemenin plastikliği (plastik deformasyon direncinin büyüklüğü olarak gösterilir) ve sıcak basınca izin veren sıcaklık aralığı gibi, basınçla işleme sırasında metal malzemelerin şekillendirilmesinin zorluğunu yansıtır. işleme Boyut, termal genleşme ve büzülme özellikleri ve mikro yapı ve mekanik özellikler, termal deformasyon sırasında metalin akışkanlığı ve termal iletkenliği vb. ile ilgili kritik deformasyonun sınırları.
(3) Dökülebilirlik: akışkanlık, hava tutucu, oksidasyon, erimiş haldeki erime noktası, dökümün mikro yapısının tek biçimliliği ve kompaktlığı ile kendini gösteren, bir metal malzemenin eritilmesi ve bir döküme dökülmesinin zorluğunu yansıtır ve soğukluk Büzülme vb.
(4) Kaynaklanabilirlik: Bağlantı parçalarının bir bütün oluşturacak şekilde birbirine sıkı bir şekilde bağlanabilmesi için bağlantı parçalarını hızlı bir şekilde eritmek veya yarı eritmek (basınç gereklidir) için metal malzemelerin hızlı lokal ısıtılmasının zorluğunu yansıtır. Erime noktası, Emilebilirlik, oksidasyon, termal iletkenlik, termal genleşme ve büzülme özellikleri, erime sırasındaki plastisite, bağlantıların ve yakındaki malzemelerin mikro yapısıyla korelasyon ve mekanik özellikler üzerindeki etki vb. olarak ifade edilir.
