Наука и производство

Технологические свойства материалов

Технологические свойства материалов – это качества, влияющие на пригодность металлов для различных технологических операций или процессов. Перечислим технологические свойства материалов.

1. Обрабатываемость

Это  легкость, с которой данный материал может быть разрезан, что позволяет удалять лишнее при более низких затратах. Хорошая обрабатываемость связана с:

  • Высокой скоростью резки.
  • Низким энергопотреблением.
  • Хорошей отделкой поверхности.
  • Удалением материала с умеренной силой.
  • Средней степенью истирания инструмента (более длительный срок службы инструмента).
  • Формированием мелких чипсов.

Обрабатываемость зависит от следующих факторов:

  • Химический состав материала заготовки.
  • Микроструктура.
  • Механические свойства.
  • Физические свойства.
  • Условия резки.
  • Свойства хладагента.
  • Подача и глубина резки.
  • Вид и форма режущего инструмента.
  • Размер и форма разреза.
  • Коэффициент трения между стружкой и материалом инструмента.
  • Материал инструмента.
  • Тип используемой машины.
  • Тип операции обработки.

Для оценки обрабатываемости основные факторы, которые будут выбраны, зависят от типа операции и производственных требований.

При оценке обрабатываемости могут учитываться следующие критерии:

  • Соотношение сил резки.
  • Срок службы инструмента между двумя последовательными шлифовальными станками.
  • Качество отделки поверхности.
  • Форма и размер чипсов.
  • Температура чипсов.
  • Скорость удаления металла.
  • Скорость резки при стандартной силе.
  • Усилие резки и энергопотребление.

Следующие факторы увеличивают обрабатываемость:

  • Маленькие неискаженные зерна.
  • Однородная микроструктура.
  • Пластинчатая структура в низко- и среднеуглеродистых сталях.
  • Меньшая твердость, меньшая пластичность и меньшая прочность при разрыве.
  • Холодная обработка низкоуглеродистой стали.
  • Операции отжига, нормализации и отпуска.
  • Добавление небольших количеств серы, свинца, фосфора и марганца.

Обрабатываемость может быть улучшена путем добавления небольшого процента определенных элементов, таких как свинец, селен, сера, марганец и т. д.

Индекс обрабатываемости

Обрабатываемость различных металлов, подлежащих обработке, можно сравнивать с использованием индекса обрабатываемости каждого материала, который можно определить следующим образом:

Стандартная сталь имеет содержание углерода не более 0,13% и может быть сравнительно легко обработана; ее индекс обрабатываемости произвольно фиксируется как 100%.

2. Свариваемость

Еще одним видом является свариваемость. Она определяется, как способность металла свариваться в производственных условиях, предъявляемых к конкретной конструкции. Настоящим критерием при определении свариваемости металла является качество сварного шва и легкость, с которой его можно получить.

На свариваемость металла влияют следующие факторы:

  • Состав металла.
  • Хрупкость металла.
  • Термические свойства.
  • Сварочная техника.
  • Наполнители.
  • Прочность металла при высокой температуре.
  • Стабильность микрокомпонентов до температуры сварки.
  • Сродство кислорода и других газов до и при температуре сварки.
  • Экранирующая атмосфера.
  • Правильная термическая обработка до и после осаждения металла.

Легирующие элементы влияют на свариваемость следующими способами:

  • Улучшение механических свойств.
  • Увеличение или уменьшение прокаливаемости в зоне термического влияния.
  • Обеспечение измельчения зерна.
  • Обеспечение раскисления расплавленного металла.
  • Формируют возрастные осадки.
  • Контроль температуры превращения пластичного материала в хрупкое.

3. Литье

К основным технологическим свойствам материалов относится и литье. Это легкость, с которой металл может быть отлит в форму, известна как литейная способность металла. Он основан на таких факторах, как скорость затвердевания, газовая пористость, сегрегация, усадка и т. д.

Следующие факторы являются благоприятными для литейности металла:

  • Текучесть металла.
  • Низкая степень усадки (это уменьшение объема металла, когда он переходит из расплавленного в твердое состояние).
  • Очень низкая или незначительная сегрегация.
  • Низкая газовая пористость.

4. Формируемость

Формируемость – способность металлов приобретать различные формы.

Различные факторы, которые в значительной степени определяют текучесть или пластичность материала:

  • Металлическая конструкция.
  • Размер зерна.
  • Горячая и холодная обработка.
  • Легирующие элементы.
  • Смягчающие термообработки (отжиг и нормализация).

Небольшой размер зерна рекомендуется для мелкой вытяжки металлов, тогда как для тяжелой вытяжки рекомендуется относительно крупное зерно.

Горячая и холодная обработка вызывает искажение зерна. Обычно обработанные холодом кристаллы более искажены, чем обработанные горячим способом. Поэтому обработанные холодом металлы обычно менее пластичны, чем обработанные горячим способом.

Большинство легирующих элементов в чистом металле снижают его пластичность, например, пластичность стали уменьшается с увеличением количества углерода в железе.

При смягчающих термообработках, таких как отжиг и нормализация, пластичность металла восстанавливается. Деформированный и искаженный кристалл реформируется, и, следовательно, сила, необходимая для того, чтобы вызвать проскальзывание, уменьшается.

5. Податливость

Подобная характеристика технологического свойства материала определяется как  легкость, с которой металл претерпевает слишком сильное изменение формы при сжимающем напряжении без разрыва.

Такие материалы, как мягкая сталь, кованое железо, медь и алюминий, обладают хорошей пластичностью. Их можно забить или свернуть в нужную форму без разрыва.

Степень податливости измеряется толщиной листа или фольги, которая может быть изготовлена.

Вы можете обсудить технологические свойства материалов на нашем форуме, достаточно нажать на кнопку ниже.

Метки
Обсудить статью на форуме

Администратор

Впереди еще много нового!

Related Articles

Back to top button
Close