Класифікація металів
Метали, які застосовують у машинобудуванні, поділяють на чорні і кольорові.
Чорні метали Мають темно-сірий колір, велику густину, високу температуру плавлення, відносно високу твердість. До чорних металів належить залізо і його сплави.
Кольорові метали Мають відтінки кольорів — червоного, жовтого, білого. Кольорові метали поділяють на важкі (мідь, цинк, свинець, олово та ін.) і легкі (магній, алюміній, титан).
Для виготовлення деталей машин застосовують переважно металеві сплави, бо чисті метали не завжди відповідають умовам роботи деталей, тому деталі виготовляють в основному із чорних сплавів.
Чорні сплави — це з'єднання заліза з вуглецем. Залежно від кількості вмісту вуглецю чорні сплави поділяють на сталі і чавуни.
Сталями називають сплав заліза з вуглецем, в якому вміст вуглецю не перевищує 2,14 %.
Чавунами називають сплав заліза з вуглецем, в якому вміст вуглецю становить від 2,14 до 6,67 %.
Фізичні властивості металів
До фізичних властивостей належать густина, температура плавлення, теплопровідність, електропровідність, теплове розширення та ін.
Найменшу питому вагу мають сплави, виготовлені на основі магнію, алюмінію і титану.
Температура плавлення має важливе значення для сплавів, з яких виготовляють деталі, що працюють в умовах підвищених і високих температур (підшипникові сплави).
Теплопровідність має також важливе значення для деталей теплотехнічної апаратури, радіаторів, блоків і головок циліндрів, поршнів тощо.
Щільністю називають кількість певної речовини (її масу), що міститься в одиниці об'єму.
Зауважимо, що щільність (і питома вага) того самого металу може бути різною залежно від способу його одержання і внутрішньої будови.
Температурою плавлення називають температуру, за якої метал цілком переходить у рідкий стан. Температура плавлення металів має велике значення у ливарній справі, обробці металів тиском і в металургії.
Теплопровідністю називають здатність металів з різною швидкістю проводити теплоту під час нагрівання й охолодження.
Електропровідністю називають здатність металів проводити електричний струм. Цю властивість металів використовують при передаванні електроенергії на значні відстані.
Теплове розширення — це властивість металів розширюватися під час нагрівання. Під час охолодження відбувається зворотне явище.
Хімічні властивості металів
Щоб забезпечити високу стійкість металів у повітрі та в агресивних середовищах, до сплавів додають титан, нікель та ін.
Урахування особливостей хімічних властивостей металів дає змогу правильно вибирати метали для виробів, які працюють у різних умовах, наприклад в агресивному середовищі (кислоти, луги тощо), в середовищах з водою і парою, високої температури.
Технологічні властивості металів
Технологічні властивості металів і сплавів характеризують їхню здатність піддаватися різним способам гарячої і холодної обробки: ковкості, литтю, зварюванню, різанню та ін.
Ковкість — здатність металів без руйнування піддаватись обробці тиском (кування, штампування, прокатування та ін.).
Лиття — здатність металів забезпечувати рідкотекучість при заповненні форми для виготовлення виробу ливарним способом.
Зварювання — здатність металу давати міцні з'єднання місцевим нагріванням їх до розплавленого стану з наступним охолодженням.
Різання —здатність металів піддаватись обробці різальними інструментами (точіння, фрезерування, свердління та ін.).
Щоб визначити придатність металів для різних видів обробки, застосовують різні проби. Найпоширенішими є проби на: загин; подвійний замок (листовий метал); осадку (метали для заклепок); глибину витискання листів (листовий метал для штампування) та ія.
Контрольні запитання
- Як називається сплав заліза з вуглецем, в якому вміст вуглецю не перевищує 2,14 %?
- Як називають здатність металу давати міцні з'єднання місцевим нагріванням їх до розплавленого стану з наступним охолодженням
- Як називають здатність металів з різною швидкістю проводити