2740390789

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1.    Właściwości mechaniczne metali i ich stopów

4.1.1.    Materia! nauczania

Właściwości materiałów konstrukcyjnych są bardzo liczne, niemniej można je podzielić na 4 grupy. Są to właściwości: - fizyczne i chemiczne, - mechaniczne, - eksploatacyjne, - technologiczne.

Właściwości fizyczne i chemiczne poznaliście na lekcjach fizyki i chemii.

Właściwości mechaniczne - są to cechy, które decydują o odporności metali i stopów na działanie różnego rodzaju obciążeń.

Właściwości technologiczne charakteryzują przydatność materiału do procesów technologicznych (odlewania, tłoczenia, spawania, obróbki skrawaniem i innych).

Właściwości eksploatacyjne to cechy materiału określające jego trwałość w warunkach użytkowania.

Materiały konstrukcyjne posiadają różnorodne własności, zależne od takich czynników, jak: rodzaj tworzywa, technologia ich wytwarzania, obróbka cieplna, kształt części i rodzaj obciążenia.

Zachowanie się materiałów pod wpływem różnych form obciążenia zewnętrznego można określić na podstawie ich właściwości mechanicznych, do których należy wytrzymałość, twardość, udamość, ciągliwość, sprężystość i inne.

Pod działaniem obciążenia materiał ulega odkształceniu. Jeżeli po ustaniu obciążenia materiał wraca do pierwotnego kształtu i wymiarów jest to odkształcenie sprężyste. Po przekroczeniu pewnego granicznego obciążenia występują w materiale odkształcenia trwałe, nie znikające po ustąpieniu działania obciążenia - tę zdolność do utrzymania odkształceń nazywa się plastycznością. Materiały plastyczne są ciągliwe, w przeciwieństwie do materiałów nie mających własności plastycznych, które nazywa się kruchymi.

Najważniejszą właściwością tworzyw, decydującą o ich praktycznym zastosowaniu jest ich wytrzymałość, przez którą rozumie się:

zdolność materiałów do przenoszenia obciążeń do pewnych granicznych wartości, po przekroczeniu których materiał ulega zniszczeniu. Tę graniczną wartość nazywa się wytrzymałością. Naprężenia, które mogą wystąpić w materiale bez obawy naruszenia warunku wytrzymałości, nazywa się naprężeniami dopuszczalnymi. Wartość naprężeń dopuszczalnych ustala się głównie w zależności od własności materiałów, inne kryteria przyjmując dla materiałów plastycznych i kruchych. Za podstawę doboru naprężeń dopuszczalnych przy obciążeniach stałych przyjmuje się:

Re - granicę plastyczności dla materiałów plastycznych (np. dla stali) oraz R„, - granicę wytrzymałości dla materiałów kruchych.

Naprężenie dopuszczalne k jest to iloraz wytrzymałości materiału R i współczynnika bezpieczeństwa n:

k = — lub k = — [MPa],

He    Hm

w których: n_c - współczynnik bezpieczeństwa dla materiałów plastycznych, n_m - współczynnik bezpieczeństwa dla materiałów kruchych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego"

6