Propriedades básicas dos metais e ligas

Ligas de ferro chamadas aços, bem como ligas à base de alumínio, cobre, titânio, magnésio e alguns outros metais não ferrosos, são amplamente utilizadas hoje. Todas essas ligas em condições normais são duras, sua estrutura é cristalina, portanto, suas características são alta resistência, além de boa condutividade térmica e condutividade elétrica.

As propriedades físicas de ligas e metais incluem: densidade, calor específico, condutividade térmica, expansão térmica, condutividade elétrica, resistência elétrica, bem como as características mecânicas que determinam a capacidade de uma liga ou metal puro de suportar cargas de deformação e fratura.

Se as principais propriedades físicas de ligas e ligas forem medidas de maneira bastante simples, as características mecânicas serão determinadas por testes especiais. O corpo de prova em condições de laboratório é submetido a cisalhamento, tração, compressão, torção, flexão ou ação combinada dessas cargas. Essas cargas podem ser estáticas e dinâmicas. Com carregamento estático, o efeito cresce lentamente, com carregamento dinâmico, rapidamente.

Dependendo das condições em que uma peça se destina a trabalhar, é atribuído um determinado tipo de ensaio mecânico, à temperatura ambiente, baixa ou alta. As principais características mecânicas são: dureza, resistência, resistência, plasticidade e elasticidade.

A maioria dos indicadores de resistência é determinada por testes de tração estática de amostras usando uma máquina de tração de acordo com GOST 1497-73, quando o diagrama de tração é registrado automaticamente durante os testes.

Um gráfico típico permite estimar o módulo de elasticidade normal, a tensão máxima até a qual o alongamento ocorre linearmente, o limite de elasticidade, o limite de elasticidade e a resistência à tração.

A capacidade de uma liga ou metal se deformar sem quebrar é chamada de ductilidade. À medida que o alongamento avança, são avaliados o alongamento e o encolhimento relativos da amostra, que estão inter-relacionados porque a área da seção transversal da amostra diminui durante o alongamento. A porcentagem é determinada pela razão do aumento no comprimento da amostra após a quebra do comprimento original, este é o alongamento relativo σ. O encolhimento relativo ψ é medido de maneira semelhante.

A resistência da liga permite avaliar os ensaios de impacto, quando a amostra entalhada é submetida a impacto, para isso, utiliza-se um mahalômetro. A resistência ao impacto é determinada pela proporção do trabalho gasto na quebra para a área da seção transversal da amostra no slot.

A dureza é determinada de duas maneiras: Brinell HB e Rockwell HRC. No primeiro caso, uma esfera de aço temperado com diâmetro de 10, 2,5 ou 5 mm é pressionada contra a amostra e a força e a área do orifício resultante são correlacionadas.No segundo caso, um cone de diamante com ângulo de ponta de 120 ° é pressionado. Assim, a dureza determina a resistência da liga às reentrâncias de corpos mais duros nela.

Quando é necessário determinar a adequação de uma liga para forjamento e forjamento a quente, são realizados testes de deformação e ductilidade. Algumas ligas são melhor forjadas no estado frio (por exemplo, aço), outras (por exemplo, alumínio) — no frio.

Freqüentemente, os testes são realizados levando em consideração o método do próximo tratamento de pressão da liga. Para posição fria e quente, eles são testados para desordem, para flexão - eles são testados para flexão, para estampagem - para dureza, etc. Se um processo tecnológico está sendo desenvolvido, a combinação dessas propriedades mecânicas, físicas e tecnológicas do metal ou liga é levada em consideração.