Структура и свойства металлов

Общие сведения

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Лекция 1

Основными тенденциями в развитии конструкций оборудования

являются:

1. Повышение производительности оборудования при снижении за­трат на эксплуатацию.

2. Внедрение электронной техники и микропроцессоров в конструк­ции ГАРО.

3. Применение пластмасс, заменяющих металлические материалы.

4. Применение унифицированных блоков, из которых можно на­ращивать мощность оборудования — модульность и унификация, специа­лизация (разумная).

5. Снижение энергоемкости и материалоемкости ГАРО на основе новых технологий и материалов.

6. Простота в эксплуатации и обслуживании, надежность и безопас­ность в работе.

7. Экологичность технологического оборудования.

Контрольные вопросы к главе 1

1. Дать понятие технологического процесса ТО и Р автомобилей.

2. Что такое механизация технологических процессов ТО и Р?

3. Каковы причины низкого уровня оснащенности технологическим/
оборудованием АТП?

4. Назовите основные виды технологического оборудования АТП.

5. Как классифицируется специализированное технологическое обору­дование?

6. Какие виды ТО и Р требуют большей номенклатуры оборудования?

7. Каковы тенденции в развитии конструкций оборудования?

В зависимости от свойств все металлы делят на:

черные – железо и его сплавы, которые в зависимости от вида и количества примесей (С, Mn, Ni, Cr, Ti и др.) обладают различными свойствами и составляют 85 – 90% всех металлов, используемых в хозяйстве.

цветные – Al, Cu, Mg, Pb, олово, цинк и их сплавы.

благородные – металлы, не окисляющиеся на воздухе (золото, платина, серебро).

Характерная особенность строения металлов – металлическая связь между атомами. Атомы перекрываются облаком слабосвязанных электронов. Металлы и сплавы имеют кристаллическое строение. Атомы в кристалле металла образуют пространственную кристаллическую решетку, состоящую из многократно повторяющихся ячеек, имеющих простую форму. Железо может существовать в разных кристаллических состояниях – полиморфизм.

Высокая прочность и твердость в широком диапазоне температур, а также устойчивость против коррозии достигают лишь сплавы Fe с другими металлами (Cu, Al, Pb, Zn, олово, Ni) или (и) металлоидами – С, Si.

С точки зрения макроструктуры большинство металлов имеют зернистое строение. Зерна размером в десятые доли миллиметра имеют неправильную форму и представляют собой отдельные кристаллы.

зёрна

При охлаждении расплава кристаллические зерна растут, практически смыкаясь с ближними соседями, а граница между ними вырождается в поверхность раздела, толщина которой не превышает 1 – 2 межатомарных расстояний.

реальные кристаллы имеют многочисленные нарушения структуры (поры, газовые и неметаллические включения, трещины) и даже сами нарушения в кристаллической решетке. Поэтому прочность реальных кристаллов составляет 1–5% от теоретической. Кроме того наличие надрезов, напряженное состояние, температурные условия эксплуатации, агрессивность среды также снижают прочность металлов до 80%, что создает проблемы в повышении их прочности.

В зависимости от назначения и условий применения в металлах подразделяют свойства:

химические – растворимость, коррозионная стойкость

физические – плотность, злектро- и температуропроводность

механические – прочность, твердость, упругость, вязкость, пластичность, хрупкость и др.

технологические – ковкость, свариваемость, обрабатываемость.

Для большинства металлов, используемых в строительстве, часто определяют:

– временное сопротивление σ_в;

– условный предел текучести – соответствует напряжению, вызывающему остаточную деформацию 0,2%;

– твердость – по вдавливанию постороннего тела (методы Рокквела и Бринеля);

– температура перехода в хрупкое состояние Т_ХР (порог хладноломкости).

Испытание на удар – маятник

Испытание на выносливость (чаще удар).

Дата добавления: 2014-01-07