Materiały inżynierskie są wykorzystywane do budowy maszyn i urządzeń. Do takich materiałów zaliczamy metale i ich stopy, polimery, ceramike i kompozyty.

Metale posiadają następujące właściwości:

- dobre przewodnictwo ciepła i elektrycznosci,

- połysk,

- plastycznosc,

Własności mechaniczne stanowią podstawowy zespół cech tworzyw metalicznych, w szczególności konstrukcyjnych i narzędziowych. Na ich podstawie prowadzi się ocenę tworzyw metalicznych. Rozróżnia się własności mechaniczne wytrzymałościowe i technologiczne:

- własnosci technologiczne, decydujace o przydatnosci materiałów do okreslonej

obróbki

- własnosci wytrzymałosciowe, do wyznaczania, których niezbedna jest znajomosc

siły lub momentu sił, jako jednej z wielkosci mierzonych podczas badania.

Do własności mechanicznych należy: wytrzymałość na rozciąganie, ściskanie, zginanie, zmęczenie, pełzanie, twardość, plastyczność.

Wskaźniki plastyczności metali, określane w próbie rozciągania, to: przewężenie, wydłużenie, zginanie, skręcanie i toczność.

Na zmiany własności mechanicznych wpływa wiele czynników, takich jak: temperatura, czas, wielkość obciążenia, kształtu i wymiaru przedmiotu.

Jednym z podstawowych badań statycznych tworzyw metalicznych jest próba rozciągania.

Sigma=F/So[N/mm2]

F-wartość siły

S-poprzeczny przekrój próbki

Na jej podstawie można wyznaczyć kilka cech wytrzymałościowych i plastycznych. Próba ta polega na powolnym, jednoosiowym rozciąganiu póbki aż do jej zerwania, wymuszając stałą prędkość przyrostu długości. Otrzymana zależność obciążenie-wydłużenie, pozwala na określenie cech wytrzymałościowych i plastycznych materiału. Do takich prób stosuje się maszyny wytrzymałościowe.

Prędkość rozciągania próbek powinna się mieścić w zakresie 3 do 30 Mpa/s.

Dla wyznaczenia granicy plastycznosci dla materiałów przyjmuje sie taka wartosc siły F, przy której osiaga sie odkształcenie trwałe okreslonej wartosci.

Granice s p r eży s t o s c i Rsp okresla teoretycznie najwieksza wartosc

napreżenia, przy której nie wystepuje jeszcze odkształcenie trwałe

Rsp = Fsp / So N/mm2

WYKRESY

Rh=Fh/So granica proporcjonalności

Re=Fe/So granica plastyczności

• Feh-górna wartość granicy plastyczności

• Fel-dolna wartość granicy plastyczności

Rm=Fm/So wytrzymałość na rozciąganie

Ru=Fu/Su naprężenie rozrywające

Skrawalność-Podatnosc materiału do obróbki skrawaniem Dobra skrawalnosc najczesciej wystepuje w materiałach, które nie odznaczaja sie dobrymi własnosciami mechanicznymi.

Scieralnosc jest cecha podobna do skrawalnosci, okresla ja podatnosc materiału do zużywania sie wskutek tarcia slizgowego. Miara scieralnosci jest zmniejszenie masy badanej próbki spowodowane tarciem twardej tarczy o badany materiał

Pełzanie — wydłu_anie materiału w podwy_szonej temperaturze pod niezmiennym obciażeniem w miare upływu czasu.

Własnosci plastyczne. Ocene technologicznych własnosci plastycznych przeprowadza sie na podstawie prób majacych wykazac podatnosc materiału do odkształcen trwałych, niezbednych do nadania własciwych kształtów produktom, przy czym głównie wymienic należy: próbe zginania, próbe nawijania drutu, próbe kucia oraz próbe tłocznosci.

Udarnosc. Odpornosc na uderzenie zale_y od rodzaju materiału, temperatury oraz kształtu próbki., która poddano badaniu, a tak_e od sposobu jej obcia_enia. Do badania stosuje sie próbke w postaci preta o przekroju kwadratowym. Na jednym z

jej boków naciety jest karb ułatwiajacy pekniecie próbki podczas badania; wymiary

próbki oraz wymiary karbu okresla norma. Przyrzad do okreslania udarnosci nazywa się młotem udarnosciowym. Najczesciej stosuje sie-młot typu Charpy

pięciokrotna próbka-próbka, której stosunek długości do średnicy wynosi 5.

Prawo Hooke'a-prawo określające zależność odkształcenia do naprężenia. Głosi, że odkształcenie ciała jest wprost proporcjonalne do siły która na te ciało działa.

R=E*e

R-naprężenie

E-współczynnik sprężystości podłużnej (moduł Younga)

e-odkształcenie względne deltaL/L

Twardosc. Twardoscia nazywa sie odpornosc materiału na' odkształcenia trwałe

powstajace wskutek wciskania wen wgłebnika. Do pomiaru twardosci stosuje sie

najczesciej metody: Brinella, Rockwella, Vickersa.

RYSUNKI I OPISY

---