Mechaninės metalų savybės

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.

Mechaninės metalų savybės - inžinerijoje standartiniai įvairių metalų bei jų lydinių apibūdinimai, nusakant technikoje svarbias jų ypatybes.

Mechanines savybes ypač svarbu žinoti konstruojant įvairius dirbinius, įrenginius, mašinas, gaminant konstrukcijas ir kt. Šios savybės yra: tvirtumas ir atsparumas, tamprumas, plastiškumas, kietumas, tvermė bei jų deriniai.

Turinys

[taisyti] Tvirtumas ir atsparumas

Pakankamam tvirtumui užtikrinti šio erdvėlaivio variklių sekcijos karkasas pagamintas iš titano
Enlarge
Pakankamam tvirtumui užtikrinti šio erdvėlaivio variklių sekcijos karkasas pagamintas iš titano

Ši savybė apibūdina matalų bei jų lydinių gebėjimą išlaikyti įvairius krūvius ir nesuirti. Vienoks tvirtumas ir atsparumas būna metalus tempiant, kitoks – jį slegiant, lenkiant arba sukant. Be to, metalai ir jų lydiniai skirtingai atsparūs nuovargiui, kai juos dažnai veikia vienodos jėgos. Mokslininkai tyrinėjo metalų tvirtumą, veikiant įvairioms jėgoms. Didinant jėgas, metalai subyra. Riba, prie kurios metalas dar nesubyra, vadinamas atsparumo riba. Ji įvairiems metalams ir lydiniams skirtinga.

[taisyti] Tamprumas

Metalas, iš kurios pagamintos spyruoklės, turi būti tamprus
Enlarge
Metalas, iš kurios pagamintos spyruoklės, turi būti tamprus

Tamprumas yra metalų ir jų lydinių savybė sugrįžti į pradinę padėtį, nustojus veikti išorinėms jėgoms. Ši savybė tyrinėjama, specialiomis mašinomis tempiant arba gniuždant metalų bandinius. Tempiant bandinys ilgėja panašiai kaip tempiant gumą. Nustojus tempti, bandinys grįžta į pradinę padėtį. Daugiau tempiant pasiekiama riba, kai metalas ilgėti nebegali, bet gali sugrįžti į pradinę padėtį. Ši riba vadinama tamprumo riba. Jei daugiau tempsime, metalas ar lydinys pailgės, bet nustojus tempti, į pradinę padėtį nesugrįš, liks pailgėjęs. Ši būsena vadinama liekamuoju pailgėjimu. Esant šiai būsenai, atsiranda takumo riba, kai metalas ar lydinys ilgėja neiveikiamas jėgos, t.y. nedidinant jo tempimo arba slėgio. Ši savybė pritaikoma štampuojant įvairius dirbinius.

[taisyti] Plastiškumas

Sudėtingus gaminius galima nukalti tik iš plastiško metalo
Enlarge
Sudėtingus gaminius galima nukalti tik iš plastiško metalo

Plastiškumas yra metalų ir jų lydinių savybė keisti forma, veikiant išorinėms jėgoms, nesuirti, nesuplyšti, netrūkti, o nustojus veikti jėgoms, išlaikyti įgytą formą. Bandynys matuojamas prieš tempiant ir kai nutrūksta. Gautas skirtumas yra absoliutus pailgėjimas. Jeigu skaičiuosime procentai gausime jo procentinį pailgėjimą. Ši metalų savybė naudojama valcuojant, štampuojant, kalinėjant metalus bei lydinius.

[taisyti] Kietumas

Grąžto galvutės metalas turi būti pakankamai kietas
Enlarge
Grąžto galvutės metalas turi būti pakankamai kietas

Kietumas yra metalo ar lydinio savybė, veikiant išorinėms jėgoms, priešintis kito, už jį kietesnio, kūno įsmigimui, įspaudimui. Nuo šiops savybės priklauso metalų apdirbimas pjoviju: tekinimas, grežimas, frezavimas ir kt. Dažniausiai metalų kietumas nustatomas Brinelio budu. Metalo bandinys dedamas po presu ir į jį ispaudžiamas plieninis grūdintas rutuliukas. Jis bandinio paviršiuje palieka duobutę. Išmatavus duobutės skersmenį, lentelėje surandamas bandinio kietumas skaitmeninis dydis. Kietumui nustatyti panašus yra Rokvelo būdas. Tikrinant metalo kietumą šiuo budu, į jo paviršių iįspaudiama deimantinė prizmė. Matuojamas įspaudimo gylis. Šiek tiek kitaip metalo kietumas nustatomas Šoro budu – čia naudojamas skleroskopas. Matavimas nesudėtingas: iš nustatyto aukščio paleidžiamas kristi kietas plieninis rutuliukas. Metalo kietumas nustatomas pagal nuo bandinio atšokusio rutuliuko pakilimo aukštį. Šis būdas geras tuo, kad nepažeidžia bandomo metalo paviršiaus. Šoro būdu galima nustatyti ir pagamintos detalės kietumą.

[taisyti] Tvermė

Vaizdas:Double sided end wrench.jpg
Raktas turi tiksliai išlaikyti formą, nors jį daug kartų veikia gana stiprios jėgos

Metalų ir jo lydinių tvermė – tai savybė išlaikyti formą ir kitas savybes nesuyrant, kai juos veikia daug kartu besikeičiančios jėgos. Ši savybė svarbi gaminant mašinų detales. Tvermės sumažejimas vadinamas metalo nuovargiu. Tvermė priklauso ir nuo temperatūros pokyčių. Kaistančio metalo tvirtumas, atsparumas mažėja, o plastiškumas didėja.