Osnovne lastnosti kovin in zlitin

Železove zlitine, imenovane jekla, pa tudi zlitine na osnovi aluminija, bakra, titana, magnezija in nekaterih drugih neželeznih kovin so danes zelo razširjene. Vse te zlitine so v normalnih pogojih trde, njihova struktura je kristalna, zato so njihove značilnosti visoka trdnost, pa tudi dokaj dobra toplotna prevodnost in električna prevodnost.

Fizikalne lastnosti zlitin in kovin vključujejo: gostoto, specifično toploto, toplotno prevodnost, toplotno razteznost, električno prevodnost, električni upor, kot tudi mehanske lastnosti, ki določajo sposobnost zlitine ali čiste kovine, da prenese deformacijske obremenitve in zlom.

Če se glavne fizikalne lastnosti zlitin in zlitin merijo precej preprosto, se mehanske lastnosti določijo s posebnimi preskusi. Vzorec je v laboratorijskih pogojih izpostavljen strigu, napetosti, stiskanju, torziji, upogibu ali kombiniranemu delovanju teh obremenitev. Te obremenitve so lahko statične in dinamične. Pri statični obremenitvi učinek raste počasi, pri dinamični obremenitvi pa hitro.

Glede na pogoje, pod katerimi naj bi del deloval, je dodeljena določena vrsta mehanskega testiranja pri sobni, nizki ali visoki temperaturi. Glavne mehanske lastnosti so: trdota, trdnost, trdnost, plastičnost in elastičnost.

Večina kazalnikov trdnosti se določi s statičnimi nateznimi preskusi vzorcev z uporabo nateznega stroja v skladu z GOST 1497-73, ko se med preskusi samodejno zabeleži natezni diagram.

Tipična tabela vam omogoča, da ocenite modul normalne elastičnosti, največjo napetost, do katere poteka linearno raztezanje, mejo tečenja, mejo tečenja in natezno trdnost.

Sposobnost zlitine ali kovine, da se deformira brez zloma, imenujemo duktilnost. Z napredovanjem raztezanja se ocenjujeta relativni raztezek in krčenje vzorca, ki sta medsebojno povezana, saj se površina prečnega prereza vzorca med raztezanjem zmanjšuje. Odstotek je določen z razmerjem povečanja dolžine vzorca po zlomu do prvotne dolžine, to je relativni raztezek σ. Na podoben način se meri relativno krčenje ψ.

Trdnost zlitine omogoča oceno udarnih preskusov, ko je zarezan vzorec izpostavljen udarcu, za to se uporablja mahalometer. Odpornost na udarce je določena z razmerjem med delom, porabljenim za lomljenje, in površino prečnega prereza vzorca v reži.

Trdota se določa na dva načina: Brinell HB in Rockwell HRC. V prvem primeru se na vzorec pritisne kaljena jeklena kroglica s premerom 10, 2,5 ali 5 mm, sila in površina nastale luknje pa se povežeta.V drugem primeru se pritisne diamantni stožec s kotom konice 120 °. Trdota torej določa odpornost zlitine na vreze trših teles v njej.

Kadar je treba ugotoviti primernost zlitine za kovanje in vroče kovanje, se izvedejo deformacijski in duktilni preizkusi. Nekatere zlitine so bolje kovane v hladnem stanju (na primer jeklo), druge (na primer aluminij) - v hladnem.

Pogosto se preskusi izvajajo ob upoštevanju metode prihajajoče tlačne obdelave zlitine. Za hladno in vročo lego se testirajo na motnje, za upogibanje - testirajo se na upogibanje, za štancanje - na trdoto itd. Če se razvija tehnološki postopek, se upošteva kombinacija teh mehanskih, fizikalnih in tehnoloških lastnosti kovine ali zlitine.