Metallide ja sulamite põhiomadused
Tänapäeval kasutatakse laialdaselt rauasulamid, mida nimetatakse terasteks, aga ka alumiiniumil, vasel, titaanil, magneesiumil ja mõnel muul värvilisel metallil põhinevad sulamid. Kõik need sulamid on tavatingimustes kõvad, nende struktuur on kristalne, mistõttu on nende omadused kõrge tugevuse, aga ka üsna hea soojusjuhtivuse ja elektrijuhtivus.
Sulamite ja metallide füüsikaliste omaduste hulka kuuluvad: tihedus, erisoojus, soojusjuhtivus, soojuspaisumine, elektrijuhtivus, elektritakistus, samuti mehaanilised omadused, mis määravad sulami või puhta metalli võime taluda deformeerivaid koormusi ja murdumist.
Kui sulamite ja sulamite põhilisi füüsikalisi omadusi mõõdetakse üsna lihtsalt, siis mehaanilised omadused määratakse spetsiaalsete katsetega. Laboritingimustes katsekeha allutatakse nihkele, pingele, survele, väändele, paindele või nende koormuste koosmõjule. Need koormused võivad olla nii staatilised kui ka dünaamilised. Staatilise koormuse korral kasvab efekt aeglaselt, dünaamilise koormuse korral kiiresti.
Olenevalt tingimustest, milles osa on ette nähtud töötama, määratakse teatud tüüpi mehaaniline katsetamine ruumis, madalal või kõrgel temperatuuril. Peamised mehaanilised omadused on: kõvadus, tugevus, tugevus, plastilisus ja elastsus.
Enamik tugevusnäitajaid määratakse proovide staatiliste tõmbekatsetega, kasutades tõmbemasinat vastavalt standardile GOST 1497-73, kui tõmbediagramm salvestatakse katsete ajal automaatselt.
Tüüpiline diagramm võimaldab hinnata normaalelastsusmoodulit, maksimaalset pinget, milleni venitamine toimub lineaarselt, voolavuspiiri, voolavuspiiri ja tõmbetugevust.
Sulami või metalli võimet deformeeruda purunemata nimetatakse plastilisuseks. Venitamise edenedes hinnatakse proovi suhtelist pikenemist ja kokkutõmbumist, mis on omavahel seotud, kuna proovi ristlõikepindala venitamise ajal väheneb. Protsent määratakse proovi purunemisjärgse pikkuse suurenemise suhtega esialgsesse pikkusesse, see on suhteline pikenemine σ. Suhtelist kokkutõmbumist ψ mõõdetakse sarnaselt.
Sulami tugevus võimaldab hinnata löögikatseid, kui sälguga proovi lüüakse, selleks kasutatakse mahalomeetrit. Löögikindlus määratakse purustamisele kulunud töö ja proovi ristlõikepinna suhtega pilus.
Kõvadus määratakse kahel viisil: Brinell HB ja Rockwell HRC. Esimesel juhul surutakse proovi vastu karastatud teraskuul läbimõõduga 10, 2,5 või 5 mm ning saadud augu jõud ja pindala korreleeritakse.Teisel juhul vajutatakse teemantkoonust, mille otsa nurk on 120 °. Niisiis määrab kõvadus sulami vastupidavuse selles olevate kõvemate kehade süvendite suhtes.
Kui on vaja kindlaks teha sulami sobivus sepistamiseks ja kuumsepistamiseks, viiakse läbi deformatsiooni- ja elastsuse katsed. Mõned sulamid on paremini sepistatud külmas olekus (näiteks teras), teised (näiteks alumiinium) - külmas.
Sageli viiakse katsed läbi, võttes arvesse sulami eelseisva survetöötluse meetodit. Külma ja kuuma asendi puhul testitakse nende häireid, painutusi - paindumist, stantsimist - kõvadust jne. Tehnoloogilise protsessi väljatöötamisel võetakse arvesse metalli või sulami mehaaniliste, füüsikaliste ja tehnoloogiliste omaduste kombinatsiooni.