możliwe jest poddawanie jej różnym procesom pozwalającym nadać jej pożądaną twardość, sprężystość i wytrzymałość.
Właściwości wytworzonych wyrobów i elementów w znacznej mierze zależą od materiałów, z których zostały wykonane. Optymalny dobór materiału, jak również prawidłowe określenie wymaganych właściwości, uzyskanych w procesach produkcji, stanowią istotne składniki procesu konstruowania. Dobór materiału powinien uwzględniać kryteria konstrukcyjne, technologiczne i ekonomiczne.
Kryterium konstrukcyjne wymaga zapewnienia odpowiednich właściowości gotowemu elementowi, gwarantujących jego funkcjonowanie, trwałość i niezawodność w określonych warunkach pracy.
Kryterium technologiczne polega na umożliwieniu wykonania części w jak najprostszy sposób, unikając procesów pracochłonnych, materiałochłonnych i energochłonnych.
Kryterium ekonomiczne sprowadza się do zasady stosowania materiału najtańszego i najbardziej dostępnego spośród materiałów spełniających pozostałe wymagania.
Materiały konstrukcyjne są produkowane i dostarczane w określonej postaci (odlewy, odkuwki, pręty, blachy, rury itp.). Postać materiału decydująco wpływa na technologiczność i ekonomiczność wykonywanej z niego części; często wpływa również na jej jakość. Przy doborze materiału jest konieczne określenie nie tylko jego rodzaju i gatunku, lecz także postaci, stanu oraz innych wymagań. W normach dopuszcza się wybór rodzaju obróbki cieplnej, obróbki plastycznej, stanu powierzchni, tolerancji wymiarowych i wielu własności półwyrobów metalowych, których ustalenie podczas konstruowania części i umieszczenie w postaci wymagań na rysunku konstrukcyjnym w znacznym stopniu ułatwia uzyskiwanie założonych własności gotowych elementów.
Szczegółowe wymagania oraz sposób ich podawania na rysunkach i w zamówieniach są określone w normach przedmiotowych dotyczących półwyrobów metalowych.
Charakterystyki materiałów konstrukcyjnych są ujęte nie tylko w normach (państwowe, branżowe, zakładowe), lecz także w warunkach technicznych, kartach materiałowych, poradnikach i broszurach wydawanych przez hutnictwo, wydawnictwach opracowywanych w ramach tzw. Banków informacji o materiałach oraz wydawnictwach instytutów i wyższych uczelni. Korzystanie z tej obszernej dokumentacji wymaga dużego doświadczenia oraz wiedzy metaloznawczej. Dlatego dobór materiału oraz procesów technologicznych mających na celu nadanie częściom określonych własności powinien być konsultowany ze specjalistami z dziedziny metaloznawstwa, obróbki cieplnej, przeróbki plastycznej itp.
Konstrukcyjne materiały metalowe z wyjątkiem odlewów i proszków spiekanych są produkowane w postaci półwyrobów przerobionych plastycznie na gorąco lub na zimno (kutych, walcowanych, ciągnionych, wyciskanych). Materiały takie wykazują anizotropię, różnicę właściwości mechanicznych w zależności od kierunku przeróbki plastycznej, co powinno być uwzględnione przy ich wykorzystaniu na określone elementy.
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie są najważniejsze cechy metali?
2. Jak klasyfikujemy materiały metalowe?
3. Jakie metale mają największą odporność na korozję?
4. Jakie są metody badania twardości?
5. Jakie są najważniejsze kryteria doboru materiału?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego"
11