Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Качество и свойства материалов




 

Качеством материала называется совокупность его свойств, удовлетворяющих определенные потребности в соответствии с назначением. Уровень качества определяется соответствующими показателями, представляющими собой количественную характеристику одного или нескольких свойств материалов, которые определяют их качество применительно к конкретным условиям изготовления и использования.

По количеству характеризуемых свойств показатели качества подразделяются на единичные и комплексные. Единичный показатель качества характеризуется только одним свойством (например, твердость стали). Комплексный показатель характеризуется несколькими свойствами продукции. При этом продукция считается качественной только в том случае, если весь комплекс оцениваемых свойств удовлетворяет установленным требованиям качества. Примером комплексного показателя качества стали могут служить оценка химического состава, механических свойств, микро- и макроструктуры. Комплексные показатели качества устанавливаются государственными стандартами.

Методы контроля качества могут быть самые разнообразные: визуальный осмотр, органолептический анализ и инструментальный контроль. По стадии определения качества различают контроль предварительный, промежуточный и окончательный. При предварительном контроле оценивается качество исходного сырья, при промежуточном – соблюдение установленного технологического процесса. Окончательный контроль определяет качество готовой продукции, ее годность и соответствие стандартам. Годной считается продукция, полностью отвечающая требованиям стандартов и технических условий. Продукция, имеющая дефекты и отклонения от стандартов, считается браком.

Качество материала определяется главным образом его свойствами, химическим составом и структурой. Причем свойства материала зависят от структуры, которая, в свою очередь, зависит от химического состава. Поэтому при оценке качества могут определяться свойства, состав и оцениваться структура материала. Свойства материалов и методы определения некоторых из них изложены в следующих разделах. Химический состав может определяться химическим анализом или спектральным анализом.

Существуют различные методы изучения структуры материалов. С помощью макроанализа изучают структуру, видимую невооруженным глазом или при небольшом увеличении с помощью лупы. Макроанализ позволяет выявить различные особенности строения и дефекты (трещины, пористость, раковины и др.). Микроанализом называется изучение структуры с помощью оптического микроскопа при увеличении до 3000 раз. Электронный микроскоп позволяет изучать структуру при увеличении до 25000 раз.

Рентгеновский анализ применяют для выявления внутренних дефектов. Он основан на том, что рентгеновские лучи, проходящие через материал и через дефекты, ослабляются в разной степени. Глубина проникновения рентгеновских лучей в сталь составляет 80 мм. Эту же физическую основу имеет просвечивание гамма-лучами, но они способны проникать на большую глубину (для стали – до 300 мм).

Просвечивание радиолучами сантиметрового и миллиметрового диапазона позволяет обнаружить дефекты в поверхностном слое неметаллических материалов, так как проникающая способность радиоволн в металлических материалах невелика.

Магнитная дефектоскопия позволяет выявить дефекты в поверхностном слое (до 2 мм) металлических материалов, обладающих магнитными свойствами, и основана на искажении магнитного поля в местах дефектов.

Ультразвуковая дефектоскопия позволяет осуществлять эффективный контроль качества на большой глубине. Она основана на том, что при наличии дефекта интенсивность проходящего через материал ультразвука меняется.

Капиллярная дефектоскопия служит для выявления невидимым глазом тонких трещин. Она использует эффект заполнения этих трещин легко смачивающими материал жидкостями.

Основные свойства металлов и методы их испытания

 

Металлы обладают механическими, технологическими, физическими и химическими свойствами.

К физическим свойствам относятся:

· Цвет, плотность, электро- и теплопроводность, температура плавления, теплоемкость, магнитные свойства.

К химическим свойствам относятся:

· Окисляемость, растворимость, коррозионная стойкость.

К технологическим свойствам относятся:

· Прокаливаемость, жидкотекучесть, ковкость, свариваемость, обрабатываемость резанием.

 

Механические свойства

Под механическими свойствами понимают характеристики определенного поведения металла под действием приложенных внешних сил. В результате механических испытаний получают числовые значения механических свойств.

При оценке механических свойств металлических материалов различают несколько групп их критериев:

1) Критерии, определяемые вне зависимости от конструктивных особенностей и характера службы изделия. Эти критерии находятся путем стандартных испытаний гладких образцов на растяжение, сжатие, изгиб, твердость. Прочностные и пластические свойства, определяемые в данном случае, не характеризуют прочность материалов в эксплуатации.

2) Критерий оценки конструктивной прочности материалов, которые находятся в наибольшей взаимосвязи со служебными свойствами данного изделия и характеризуют работоспособность материала в условиях эксплуатации.

Их подразделяют на 2 группы:

· свойства, определяющие надежность материала против разрушений.

· свойства, которые определяют долговечность изделия.

3) Критерии оценки прочности конструкции в целом, определяемые на стендовых, натурных и эксплуатационных испытаниях. При этих испытаниях выявляются влияние на прочность и долговечность, правильность выбора того или иного материала при конструировании изделия и технологии их
изготовления.

Основным требованием, предъявляемым ко всем изделиям, является достаточная прочность.

  Р – разрывная сила, которая может выдержать металл F – начальная площадь сечения
Прочность - это способность материала сопротивляться разрушениям под действием внешних сил.

Предел прочности н/м2

Удельная прочность -это отношение предела прочности к плотности .

Твердостью называется сопротивление материала деформации поверхностным слоем при местном силовом контакте.

Упругость -это свойство материала восстанавливать свою форму после прекращения действия внешних сил, вызывающих деформацию.

Вязкость свойство материала сопротивляться разрушению под воздействием ударных нагрузок.

Пластичность - способность материала пластически деформироваться.

Усталостью называется постепенное накопление повреждений в металле под действием циклических нагрузок, приводящее к разрушению.

Выносливость - свойство металла сопротивляться усталости.

Ударная вязкость - это сопротивление образованию трещин и разрушений под действием ударных нагрузок.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...