Materiałami konstrukcyjnymi nazywamy materiały inżynierskie, które są wykorzystywane do budowy maszyn i urządzeń. Do materiałów konstrukcyjnych zaliczamy metale i ich stopy, polimery, ceramikę i kompozyty.

WYMAGANIA

• Eksploatacyjne- wytrzymałość mechaniczną i odporność na zużycie, odporność na korozyjne działanie środowiska, zabezpieczenie przed przeciążeniem

• Ekonomiczne - niskim kosztom wytwarzania przy wysokiej wydajności urządzenia, oraz małemu zużyciu materiału

• Technologiczne - łatwy montaż i demontaż oraz możliwość dokonywania napraw urządzenia prostymi sposobami.

MECHANICZNE	FIZYCZNE
Moduł sprężystości Granica plastyczności Wytrzymałość Twardość Odporność na pękanie Wytrzymałość zmęczeniowa Odporność na pełzanie	Gęstość Temp topnienia Opór właściwy Lepkość Moduł sztywności Współczynnik załamania światła

Stopy magnezu, stopy magnezowe - bardzo lekkie stopy metali zawierające magnez oraz inne lekkie metale. Przykładem takiego stopu jest stop litowo-magnezowo-srebrowy, którego gęstość jest mniejsza od wody (pływa po niej), a jednocześnie posiada dużą odporność mechaniczną. Zaletami stopów magnezu są bardzo mała waga oraz duża wytrzymałość mechaniczna, wadami skomplikowana technologia produkcji (konieczność pracy w atmosferze beztlenowej - magnez spala się przed osiągnięciem temperatury topnienia) i w konsekwencji wysoka cena oraz mała odporność na wysokie temperatury - możliwości pracy kończą się w okolicy 160-300 °C z powodu niskich temperatur topnienia magnezu i litu.

Stopy aluminium cechują się korzystnym parametrem konstrukcyjnym, tzn. stosunkiem wytrzymałości do ciężaru właściwego, który jest większy niż dla stali, a oprócz tego ich udarność nie maleje w miarę obniżania temperatury, dzięki czemu w niskich temperaturach mają większą udarność niż stal. Mają jednak niską wytrzymałość zmęczeniową.Stopy aluminium dzieli się na:

• Odlewnicze (PN-EN 1706:2001)

• Do obróbki plastycznej (PN-EN 573-3:2005)

Do odlewniczych zaliczamy stopy przeważnie wieloskładnikowe o większej zawartości pierwiastków stopowych (5 – 25%), np. z krzemem (silumin), magnezem, miedzią, manganem, miedzią, niklem i inne. Cechują się one dobrą lejnością i małym skurczem.

Stopy do przeróbki plastycznej zawierają na ogół mniejsze ilości dodatków stopowych, głównie miedź (do ok. 5%), magnez (do ok. 6%) i mangan (do 1,5%), rzadziej krzem, cynk, nikiel, chrom, tytan.

Duraluminum to ogólna nazwa stopów metali, zawierających głównie aluminium oraz dodatki stopowe: zwykle miedź (2,0-4,9%), mangan (0,3-1,0%), magnez (0,15-1,8%), często także krzem, żelazo i inne w łącznej ilości ok. 6 do 8%, przeznaczony do przeróbki plastycznej. Zastosowanie: m.in. w lotnictwie do części konstrukcyjnych,

• Durale bezcynkowe: PA6, PA7, PA21, PA23, PA24, PA25

• Dural cynkowy: PA9

Durale mają niewielką odporność korozyjną. W celu poprawienia odporności korozyjnej blachy z durali bezcynkowych plateruje się czystym aluminium lub stopem Al+Zn w przypadku duralu cynkowego.

Stopy tytanu stanowią perspektywiczny materiał dla samolotów przyszłości. Z uwagi na największy współczynnik wytrzymałości do ciężaru właściwego, wysoką odporność na korozję i wysoką temperaturę topnienia wykorzystywane są w przemyśle lotnicznym, morskim, kosmicznym oraz w pociskach. 2/3 Produkowanego tytanu zużywane jest, jako stop z aluminium, wanadem i innymi dodatkami, w silnikach lotniczych i pokryciach samolotów. Stopy tytanu używane są do produkcji większości elementów głowic wirników w śmigłowcach.

Kompozyt - że jest to materiał, który został stworzony sztucznie z co najmniej dwóch chemicznie różnych materiałów, których granica rozdziału zostaje w kompozycie zachowana i którego własności różnią się od własności łączonych ze sobą komponentów w zależności od ich udziałów objętościowych lub masowych.

Ze względu na rodzaj osnowy wyróżnia się:

• Kompozyty o osnowie metalicznej,

• Kompozyty o osnowie ceramicznej,

• Kompozyty o osnowie polimerowej.

• Szklane - o udziale stanowiącym około 90% całości wzmocnień włóknistych,

• Węglowe i grafitowe - o udziale wynoszącym kilka procent,

• Aramidowe (kevlar) - ich udział jest nieco mniejszy w porównaniu do węglowych i grafitowych,

• Polietylenowe, poliestrowe, tzw. nylon balistyczny do wytwarzania osłon kuloodpornych itd.,

• Naturalne - rozwijane w ostatnich latach, przypuszczalnie głównie ze wzglądów ekologicznych.

Twardość – cecha ciał stałych świadcząca o podatności lub odporność na odkształcenia powierzchni, zgniecenie jej lub zarysowanie, pod wpływem zewnętrznego nacisku. Twardość materiału mierzymy za pomocą sklerometru i mikrotwardościomierza. Twardość jest istotna charakterystyka materiałów konstrukcyjnych. Dla każdego z typu tych materiałów utworzono odpowiednie metody klasyfikacji i pomiarów twardości.