金属および合金の基本特性

スチールと呼ばれる鉄合金、およびアルミニウム、銅、チタン、マグネシウム、その他の非鉄金属をベースにした合金が、今日広く使用されています。通常の状態ではこれらの合金はすべて硬く、その構造は結晶質であるため、強度が高く、熱伝導性が非常に優れているという特徴があります。 電気伝導性.

合金や金属の物理的特性には、密度、比熱、熱伝導率、熱膨張、電気伝導率、 電気抵抗、合金または純金属が変形荷重や破壊に耐える能力を決定する機械的特性も同様です。

合金および合金の主な物理的特性が非常に簡単に測定される場合、機械的特性は特別な試験によって決定されます。実験室条件下の試験片は、せん断、引張、圧縮、ねじり、曲げ、またはこれらの荷重の複合作用にさらされます。これらの負荷は静的と動的の両方になります。静的負荷では効果はゆっくりと増大しますが、動的負荷では急速に増大します。

部品が動作する条件に応じて、室温、低温、または高温で特定の種類の機械的試験が割り当てられます。主な機械的特性は、硬度、強度、強度、可塑性、弾性です。

ほとんどの強度指標は、GOST 1497-73 に準拠した引張試験機を使用したサンプルの静的引張試験によって決定され、試験中に引張図が自動的に記録されます。

一般的なグラフを使用すると、通常の弾性率、直線的に伸びるまでの最大応力、降伏強さ、降伏強さ、および引張強さを推定できます。

合金または金属が破壊せずに変形する能力は延性と呼ばれます。伸長が進行するにつれて、サンプルの相対的な伸びと収縮が評価されます。伸長中にサンプルの断面積が減少するため、これらは相互に関連しています。パーセンテージは、元の長さに対する破断後のサンプルの長さの増加の比率によって決定され、これが相対伸び σ です。相対収縮率 ψ も同様の方法で測定されます。

合金の強度により、ノッチ付きサンプルに衝撃を与える衝撃試験を評価することができます。このためにはマハロメーターが使用されます。耐衝撃性は、スロット内の試験片の断面積に対する破壊に費やされる仕事の比率によって決まります。

硬度はブリネル HB とロックウェル HRC の 2 つの方法で決定されます。最初のケースでは、直径10、2.5、または5 mmの硬化鋼球がサンプルに押し付けられ、結果として生じる穴の力と面積が相関します。2番目のケースでは、先端角度120°のダイヤモンドコーンがプレスされます。したがって、硬度は、合金内のより硬い本体のくぼみに対する合金の耐性を決定します。

合金の鍛造や熱間鍛造への適性を判断する必要がある場合、変形試験や延性試験が行われます。合金によっては、冷間状態での鍛造に適したもの (鋼など) もあれば、冷間状態での鍛造に適した合金 (アルミニウムなど) もあります。

多くの場合、試験は合金の次の圧力処理の方法を考慮して実行されます。コールドポジションとホットポジションについては、乱れ、曲げ、曲げ、スタンピング、硬度などがテストされます。技術プロセスが開発されている場合、金属または合金の機械的、物理的、技術的特性の組み合わせが考慮されます。