Технологические свойства материалов

Технологические свойства характеризуют способность металлов и сплавов подвергаться обработке различными способами (литьем, давлением, сваркой, резанием). К тех­нологическим свойствам относятся литейные свойства, ковкость, свариваемость, обрабатываемость резанием.

Готовые изделия и заготовки для дальнейшей обработ­ки производятся путем литья или обработ­ки давлением. Детали и заготовки, получен­ные литьем, называются отливками. Обработкой давле­нием могут быть получены либо заготовки постоянного поперечного сечения по длине (прутки, листы, лента и др.) чаще всего путем прокатки, а также прессования и воло­чения, либо заготовки, имеющие приближенно форму готовой детали, путем ковки или штамповки. Заготовки, полученные ковкой или штамповкой, называются поков­ками. Таким образом, металлические заготовки могут представлять собой отливки, поковки или прокат. Каж­дый из способов получения заготовок предъявляет свои требования к металлам и сплавам, а каждый вид заготов­ки имеет свои особенности последующей обработки (в том числе, термической). Сплавы, предназначенные для по­лучения деталей литьем, называются литейными. Спла­вы, предназначенные для получения деталей обработкой давлением, называют деформируемыми.

Литейные свойства металлов и сплавов характеризуют их способность образовывать отливки без трещин, раковин и других дефектов. Основными литейными свойствами являются жидкотекучесть, усадка, ликвация.

Жидкотекучесть – способность расплавленного металла хорошо заполнять полость литейной формы. Например. Медь даже при перегреве расплава густа и плохо растекается, поэтому из нее нельзя изготавливать изделия методом литья, в то время как ее сплавы (бронза, латунь) и сплавы других металлов (чугун, сталь, магниевые и алюминиевые) достаточно жидкотекучи.

Усадка при кристаллизации – это уменьшение объема металла при переходе из жидкого состояния в твердое. Является причиной образования усадочных раковин и усадочной пористости в слитках и отливках.

Ликвация - неоднородность химического состава сплавов, возникающая при их кристаллизации, обусловленная тем, что сплавы в отличие от чистых металлов кристаллизуются не при одной температуре, а в интервале температур. Чем шире температурный интервал кристаллизации сплава, тем сильнее развивается ликвация, причем наибольшую склонность к ней проявляют те компоненты сплава, которые наиболее сильно влияют на ширину температурного интервала кристаллизации. Для стали, например, сера, кислород, фосфор, углерод. Ликвации бывают внутрикристаллическими (микронеоднородности) и межкристаллическими (макронеоднородности).

Деформируемость (ковкость) − способность металла обрабатываться давлением при ковке, штамповке, прокатке, т. е. принимать нужную форму под действием удара или давления в нагретом или холодном состоянии без признаков разрушения.

Сваркой называется технологический процесс получения неразъемных соединений материалов путем установления межатомных связей между свариваемыми частями при их нагреве, или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого. Сварка является основным процессом получения металлических сооружений, обеспечивая высокую производи­тельность, экономичность и прочность.

Свариваемостью называют способность металла об­разовывать прочное сварное соединение. Хорошей свари­ваемостью обладает низкоуглеродистая сталь, труднее сварить чугун и цветные металлы.

Заключительной стадией изготовления изделий часто является обработка резанием, заключающаяся в снятии с заготовки режущим инструментом слоя материала в виде стружки. В результате этого заготовка приобретает правильную форму, точные размеры, необходимое качество поверхности.

Обрабатываемостью резанием называют способность металла поддаваться обработке резанием. Металлы и сплавы, имеющие высокую твердость, плохо поддаются обработке резанием. Также плохо обрабатываются вязкие металлы с низкой твердостью.

Технологические свойства определяются при технологических испытаниях (пробах), которые дают качественную оценку пригодности металлов и сплавов к различ­ным способам обработки.