Vlastnosti materiálů a jejich ochrana

Proč je zakázané kopírování? 💾 Stáhnout materiálVIP členstvíNahlásit chybu

 

Téma: Vlastnosti materiálů a jejich ochrana

Předmět: Strojírenská technologie

Přidal(a): Losos

 

Vlastnosti materiálu a jejich ochrana

  • 1) Fyzikální vlastnosti
  • 2) Chemické vlastnosti
  • 3) Koroze a ochrana proti korozi
  • 4) Technologické vlastnosti
  • 5) Technologické zkoušky materiálů
  • 6) Mechanické vlastnosti

 

Fyzikální vlastnosti

Hustota p

  • je dána poměrem hmotnosti m k objemu V při určité teplotě p = m/V [kg.m3]
  • hustota je důležitá pro výpočet hmotnosti polotovaru nebo hotové součásti
  • u jednotlivých technologiích výroby dostaneme rozdílné hmotnosti
    • od nejmenšího – odlitek, obrobek, výkovek, součást tvářená

 

Teplota tání, tuhnutí, lití   [°C]

  • teplota tání u čistých kovů je v jednom bodě
  • u slitin je ve dvou bodech – začínáme na solidusu a končíme na likvidusu
  • mezi těmito křivkami nacházíme pevnou fázi a taveninu
  • teplota tavení je o 100°C – 200°C vyšší jež teplota tání
  • teplota lití je přesně uprostřed mezi teplotou tavení a tání 50 °C – 100 °C

 

Délková a objemová roztažnost

  • je prodloužení délky nebo zvětšení objemu vlivem zvýšení teploty
  • opakem roztažnosti je smrštivost – použití u odlitků

(šedá litina 1% smrštivost)

 

Tepelná vodivost

  • tepelná vodivost je teplo, které projde ta jednotku času mezi dvěma stěnami krychle o délce jednoho metru
  • nejlepší tepelné vodiče jsou – stříbro, hliník, měď, zlato (Ag, Al, Cu, Au)
  • nekovové materiály mají vodivost malou

 

Elektrická vodivost

  • je to schopnost vest elektrický proud
  • materiály se dělí podle vodivosti na – vodiče, polovodiče, nevodiče (izolanty)
  • nejlepším elektrické vodiče jsou – stříbro, měď, hliník, zlato

 

Supravodivost

  • je vlastnost kovů u kterých při velmi nízkých teplotách o kelvinů (-273,15°C) který nemá odpor, projde 100% elektrického proudu

 

Měrný elektrický odpor

  • je veličina charakterizující schopnost vedení elektrického proudu

 

Magnetické vlastnosti

  • magnetické vlastnosti materiálů zjišťujeme z jejich chování v magnetickém poli kde vypočítáme tzv. permabilitu u = B/H
    • B – magnetická indukce
    • H – magnetická intenzita
  • Dělíme je na:
    • Diamagnetické – látka nelze zmagnetizovat u < 1
    • Paramagnetické – látka Ize částečně zmagnetizovat u≥ 1
    • Feromagnetické — Ize velmi dobře zmagnetizovat u > 1
  • Dále na:
    • Tvrdé – obtížné zmagnetizování, ale zůstávají trvalými magnety
    • Měkké – rychle se zmagnetizují ale i odmagnetizují

 

Chemické vlastnosti

  • Žáru pevnost nad 400 °C – při této teplotě si materiál zachovává své mechanické vlastnosti
  • Žáruvzdornost nad 600 °C – při této teplotě je materiál schopný dlouhodobě odolat vysokým teplotám

 

Koroze a ochrana proti korozi

  • Koroze je rozrušení povrchu součásti nebo vnitřní struktury vlivem působení okolního prostředí nebo jiných činitelů například namáhaní součásti
  • Koroze dělíme na:
    • Chemická – způsobena okolním prostředím
    • Elektrochemická – působením jednotlivých kovů na sebe
  • Nejvíce nebezpečná koroze je u železa (oceli) vzniká oxid železitý Fe2O3 a koroze postupně pochází materiálem
  • Musíme se zabránit korozi:
    • Povrchová úprava – nátěry, nástřiky, pokovování)
    • Volba jiného materiálu
    • Konstrukční hledisko (odjehlení hran)
  • Opál – oxidace za vyšších teplot – volíme proto žáru vzdorné a žáru pevné materiály

 

Technologické vlastnosti

Tvárnost

  • Je vlastnost, kterou musí materiál určený k tváření – kování, válcování, lisování

 

 Svařitelnost

  • Je spojení dvou částí do jedné nerozebíratelné
  • Obtížná svařitelnost materiálu se projevuje nečistým málo pevným svárem nebo křehnutím materiálu v okolí sváru
  • Musíme používat materiály se zaručitelnou svárností, které mají stejné nebo podobné mechanické vlastnosti

 

Obrobitelnost

  • Chování materiálů při obrábění řeznými nástroji
  • Posuzujeme podle snadnosti oddělování třísky dále podle mechanických vlastností a řezného odporu

 

Slévatelnost

  • Je souhrn vlastností, který musí mít kov určený k odlévání, musí mít co nejmenší smrštivost he používáme litiny (šedá)
  • Musí mít co nejlepší tekutost – schopnost vyplňovat rychle celou formu
  • Nesmí tvořit bubliny – musí být dobře produšný

 

Odolnost proti opotřebení

  • Je to nežádoucí oddělování částeček materiálu, k němuž dochází na povrchu součásti
  • Tento jev znamená stálé ubývání materiálu a je nutné provést opravu nebo výměnu
  • Toto je způsobeno třením (Geometrie, rozměry, drsnost povrchu)

 

Technologické zkoušky materiálů

Statické zkoušky

  • Je to příjme zatížení, které zvětšujeme zvolna, působí obvykle minuty při dlouhodobých zkouškách dny až Roky

 

Dynamické zkoušky rázové a cyklické

  • Nárazové – působí nárazově po zlomek sekundy
  • Cyklické – zatížení se opakuje mnoha cykli za sekundo až do mnoha mil. Cyklů

 

Zvláštní technické zkoušky

  • Tvrdosti Podle teploty – zkoušky na normálních, zvýšených, snížených teplot

 

Mechanické vlastnosti

Nejdůležitějšími vlastnostmi je pevnost a tvrdost

  • Pevnost posuzujeme podle druhů namáhání – tah, tlak, ohyb, krut, smyk/střih
  • V technické praxi se většinou setkáme s kombinovanými namáháním
  • Tvrdost je odolnost materiálů proti vniknutí cizího tělesa, posuzujeme podle technické vlastnosti název = odolnost proti opotřebení
  • z pevnosti a tvrdosti můžeme odvodit další vlastnosti
    • pružnost, křehkost, houževnatost…