Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Механические свойства алюминия

Механические свойства алюминия

Механические свойства алюминия, как и других материалов – это свойства, которые связаны с упругой и неупругой реакцией материала на приложение к нему нагрузки, в том числе, зависимость между напряжениями и деформациями. Примерами механических свойств являются:

  • модуль упругости (при растяжении, при сжатии, при сдвиге)
  • предел прочности (при растяжении, при сжатии, при сдвиге)
  • предел текучести
  • предел усталости
  • удлинение (относительное) при разрыве
  • твердость.

Механические свойства часто ошибочно относят к физическими свойствам.

Механические свойства материалов, в том числе, алюминия и его сплавов, которые получают путем испытания материала на растяжение, например, модуль упругости при растяжении, прочность при растяжении, предел текучести при растяжении и относительное удлинение называют механическими свойствами при растяжении.

Модуль упругости

Модуль упругости, который часто называют модулем Юнга – это отношение напряжения, которое приложено к материалу, к соответствующей деформации в том интервале, когда они являются прямо пропорциональными друг к другу.

Различают три типа напряжений и соответственно три типа модулей упругости для любого материала, в том числе для алюминия:

  • модуль упругости при растяжении
  • модуль упругости при сжатии
  • модуль упругости при сдвиге (сдвиговый модуль упругости).

Таблица – Модули упругости при растяжении алюминия и других металлов [1]

Рисунок 1 – Кривые растяжения алюминия и низкоуглеродистой стали [4]

Рисунок 2 – Влияние легирующих элементов в алюминиевых сплавах на их плотность т модуль упругости [4]

Прочность при растяжении

Отношение максимальной нагрузки перед разрушением образца при испытании его на растяжение на исходную площадь поперечного сечения образца. Также применяются термины «предел прочности при растяжении» и «временное сопротивление разрыву».


Рисунок 3 – Кривые растяжения алюминия в сравнении и различными металлами и сплавами [4]

Предел текучести

Напряжение, которое необходимо для достижения заданной малой пластической деформации в алюминии или другом материале при одноосной растягивающей или сжимающей нагрузке.

Если пластическая деформация под воздействием растягивающей нагрузки задается как 0,2 %, то применяется термин «предел текучести 0,2 %» (Rp0,2).

Рисунок 4 – Типичная диаграмма напряжение-деформация
для алюминиевых сплавов

Удлинение (при разрыве)

Часто называется «относительным удлинением». Увеличение расстояния между двумя метками на испытательном образце, которое возникает в результате деформирования образца при растяжении до разрыва между этими метками.

Величина удлинения зависит от размеров поперечного сечения образца. Например, величина удлинения, которая получена при испытании алюминиевого листового образца будет ниже для тонкого листа, чем для толстого листа. Тоже самое относится и к прессованным алюминиевым профилям.


Рисунок 5 – Влияние легирующих элементов на прочностные свойства и относительное удлинение [4]

Удлинение А

Удлинение в процентах после разрыва образца при исходном расстоянии между метками 5,65 · √ S, где S – исходная площадь поперечного сечения испытательного образца. Устаревшее обозначение этой величины А5 в настоящее время не применяется. Аналогичная величина в русскоязычных документах обозначается δ5.

Легко проверить, что для круглых образцов это расстояние между исходными метками вычисляется как 5·d.

Удлинение А50мм

Удлинение в процентах после разрыва образца по отношению к исходной длине между метками 50 мм и постоянной исходной ширине испытательного образца (обычно 12,5 мм). В США применяется расстояние между метками в 2 дюйма, то есть 50,8 мм.

Сдвиговая прочность

Максимальное удельное напряжение, то есть максимальная нагрузка, разделенная на исходную площадь поперечного сечения, которую выдерживает материал при испытании на сдвиг. Сдвиговая прочность обычно составляет около 60 % от прочности при растяжении.

Сдвиговая прочность является важной характеристикой качества заклепок, в том числе, алюминиевых.


Рисунок 6 – Прочность на сжатие, прочность на сдвиг, несущая прочность и
твердость различных алюминиевых сплавов [4]

Коэффициент Пуассона

Отношение между продольным удлинением и поперечным сокращением сечения при одноосном испытании. Для алюминия и всех алюминиевых сплавов во всех состояниях коэффициент Пуассона обычно составляет 0,33 [2].

Твердость

Сопротивление металла пластическому деформации, обычно измеряемое путем отпечатка.

Твердость Бринелля (HB)

Сопротивление проникновению сферического индентора при стандартизированных условиях.

Для алюминия и алюминиевых сплавов твердость НВ приблизительно равна 0,3·Rm, где Rm – предел прочности при растяжении, выраженный в МПа [2].

Если применяется индентор из карбида вольфрама, то применяется обозначение HBW.

Твердость Викерса (HV)

Сопротивление проникновению алмазного индентора в виде квадратной пирамиды при стандартизированных условиях. Твердость HV приблизительно равна 1,10·HB [2].

Усталость

Тенденция металла разрушаться при длительных циклическом напряжении, которое значительно ниже предела прочности при растяжении.


Рисунок 7 – Различие в усталостном поведении низкоуглеродистой стали иалюминиевых сплавов [3]

Усталостная прочность

Максимальная амплитуда напряжения, которую может выдерживать изделие при заданном количестве циклов нагружения. Обычно выражается как амплитуда напряжения, которая дает 50%-ную вероятность разрушения после заданного количества циклов нагружения [2].

Усталостная выносливость

Предельное напряжение, ниже которого материал будет выдерживать заданного количество циклов напряжения [2].

Механические свойства алюминия и алюминиевых сплавов

В таблицах ниже [3] представлены типичные механические свойства алюминия и алюминиевых сплавов:

  • предел прочности при растяжении
  • предел текучести при растяжении
  • удлинение при растяжении
  • усталостная выносливость
  • твердость
  • модуль упругости

Механические свойства представлены отдельно:

  • для алюминиевых сплавов, упрочняемых нагартовкой.
  • для алюминиевых сплавов, упрочняемые термической обработкой.

Эти механические свойства – типичные. Это означает, что они годятся только для сравнительных целей, а не для инженерных расчетов. В большинстве случаев они являются средними значениями для различных размеров изделий, их форм и методов изготовления.

  • ← Previous Отчет по всемирной Выставке АЛЮМИНИЙ 2018 в Дюссельдорфе
  • Что такое алюминиевая продукция Next → />
Читайте так же:
Перебортовка колес своими руками

Прочность стали на срез таблица

в ГОСТах указывается с пометкой «не менее», единица измерения МПа. Приведём в качестве примера регламентируемые значения предела текучести σТ некоторых распространённых сталей.

Для сортового проката базового исполнения (ГОСТ 1050-88, сталь конструкционная углеродистая качественная) диаметром или толщиной до 80 мм справедливы следующие значения предела текучести сталей:

  • Предел текучести стали 20
    (Ст20, 20) при T=20°С, прокат, после нормализации — не менее 245 Н/мм2 или 25 кгс/мм2.
  • Предел текучести стали 30
    (Ст30, 30) при T=20°С, прокат, после нормализации — не менее 295 Н/мм2 или 30 кгс/мм2.
  • Предел текучести стали 45
    (Ст45, 45) при T=20°С, прокат, после нормализации — не менее 355 Н/мм2 или 36 кгс/мм2.

Для этих же сталей, изготавливаемых по согласованию потребителя с изготовителем, ГОСТ 1050-88 предусматривает иные характеристики. В частности, нормированный предел текучести сталей, определяемый на образцах, вырезанных из термически обработанных стальных заготовок указанного в заказе размера, будет иметь следующие значения:

  • Предел текучести стали 30
    (Ст30, закалка+отпуск): прокат размером до 16 мм — не менее 400 Н/мм2 или 41 кгс/мм2; прокат размером от 16 до 40 мм — не менее 355 Н/мм2 или 36 кгс/мм2; прокат размером от 40 до 100 мм — не менее295 Н/мм2 или 30 кгс/мм2.
  • Предел текучести стали 45
    (Ст45, закалка+отпуск): прокат размером до 16 мм — не менее 490 Н/мм2 или 50 кгс/мм2; прокат размером от 16 до 40 мм — не менее 430 Н/мм2 или 44 кгс/мм2; прокат размером от 40 до 100 мм — не менее 375 Н/мм2 или 38 кгс/мм2.

*Механические свойства стали 30 распространяются на прокат размером до 63 мм.

Предел текучести стали 40Х

(Ст 40Х, сталь конструкционная легированная, хромистая, ГОСТ 4543-71): для проката размером 25 мм после термообработки (закалка+отпуск) — предел текучести стали 40Х не менее 785 Н/мм2 или 80 кгс/мм2.

Предел текучести стали 09Г2С

(ГОСТ 5520-79, лист, сталь 09Г2С конструкционная низколегированная для сварных конструкций, кремнемарганцовистая). Минимальное значение предела текучести стали 09Г2С для стального проката в зависимости от толщины листа меняется от 265 Н/мм2 (27 кгс/мм2) до 345 Н/мм2 (35 кгс/мм2). Для повышенных температур минимальное требуемое значение предела текучести стали 09Г2С составляет: для Т=250°C — 225 (23); для Т=300°C — 196 (20); Т=350°C — 176 (18); Т=400°C — 157 (16).

Предел текучести стали 3

. Сталь 3 (углеродистая сталь обыкновенного качества, ГОСТ 380—2005) изготавливается следующих марок: Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп. Предел текучести стали 3 регламентируется отдельно для каждой марки. Так, например, требования к пределу текучести Ст3кп, в зависимости от толщины проката, меняются от 195-235 Н/мм2 (не менее).

Примеси серы и фосфора

Сера является исключительно вредной примесью и отрицательно воздействует на многие физические свойства и технические характеристики.

Предельно допустимое содержание этого элемента в виде хрупких сульфитов– 0,06%

Сера ухудшает пластичность, предел текучести, ударную вязкость, износостойкость и коррозионную стойкость материалов.

Фосфор оказывает двоякое воздействие на физико-механические свойства сталей. С одной стороны, с повышением его содержания повышается предел текучести, однако с другой стороны, одновременно понижаются вязкость и текучесть. Обычно содержание фосфора находится в пределах от 0,025 до 0,044%. Особенно сильное отрицательное влияние фосфор оказывает при одновременном повышении объемных долей углерода.

Азот и кислород в сплаве

Эти неметаллы из начала таблицы Менделеева являются вредными примесями и снижают механические и физические характеристики стали, такие, например, как порог вязкости, пластичность и хрупкость. Если кислород содержится в количестве свыше 0,03%- это ведет к ускорению старения сплава, а азот увеличивает ломкость материала. С другой стороны, содержание азота повышает прочность, снижая предел текучести.

Сигма т для стали

Микроструктура сплава, в составе которого присутствуют азот и кислород

Зависимость между напряжением текучести и пределом прочности

Связь между напряжением текучести и пределом прочности устанавливается по зависимости между экстраполированным пределом текучести и σB
. Поскольку по экстраполированному пределу текучести можно достаточно точно определить напряжение текучести для большинства материалов, начиная со степени деформации , то такое допущение можно считать оправданным.

Ниже рассмотрены зависимости между пределом прочности и экстраполированным пределом текучести кривых упрочнения при растяжении первого рода и при сжатии второго рода.

Экстраполированный предел текучести у кривых упрочнения первого рода при растяжении находится по пересечению касательной к кривой упрочнения в точке начала образования шейки с осью ординат. У кривых упрочнения второго рода при сжатии экстраполированный предел текучести S0 (см. рис. 1) представляет собой напряжение, соответствующее по величине отрезку ординаты, отсекаемому прямой, являющейся продолжением участка III кривой упрочнения.

Согласно теоретическим выкладкам М. П. Марковца для материалов, у которых равномерное относительное поперечное сужение ΨB

не более 0,15, разница между экстраполированным пределом текучести определенным по кривым упрочнения при растяжении, и пределом прочности σ
B
не превышает 3%, а при Ψ
B
до 0,2 — не более 7%. При этом всегда должно быть меньше величины σ
B
.

Читайте так же:
Оборудование для напыления металлов

Теоретически установленную зависимость между и σB

М.П. Марковец подтвердил экспериментально. Было показано, что независимо от рода материала (цветные и черные металлы), вида предшествующей термической обработки (отжиг, нормализация, закалка, закалка + отпуск) и прочности ( изучаемых материалов составлял 20-180 кГ/мм2) отношение для материалов с до 15% близко к единице (рис. 1). Только для латуни и аустенитной стали ЭИ69, у которых величина Ψ
B
доходит до 30%, это соотношение составляет 1,2-1,3.

П. Марковцем также была проведена большая работа по сопоставлению и σB

по экспериментальным данным других исследователей — Н. Н. Давиденкова, Кербера и Роланда. Было установлено, что данные различных авторов, полученные экспериментально в разных лабораториях над огромным количеством металлов н сплавов (алюминии, меди и их сплавах, углеродистых и легированных сталях) при комнатных и повышенных температурах (от 20 до 300°С), подтверждают теоретически установленную закономерность для металлов и сплавов, у которых Ψ
B
не превышает 15%.

Экспериментально определим взаимосвязь между экстраполированным пределом текучести при сжатии S0 и σB

. В качестве исследуемого материала служили углеродистые и легированные горячекатаные и термически обработанные стали (табл. 1). Кривые упрочнения строили по результатам осадки образцов с торцовыми цилиндрическими выточками. Результаты сравнения графически изображены на рис. 1, из которого видно, что между величинами S0 и σ
B
независимо от марки изделия и вида, и режима предварительной обработки имеется линейная зависимость. Математическая обработка экспериментальных данных показывает, что S0 в среднем меньше σ
B
примерно на 6%, т. е.

Полученные экспериментальные данные согласуются с экспериментальными и теоретическими данными М. П. Марковца о зависимости между экстраполированным пределом текучести при растяжении и σB

в том смысле, что S0 меньше σ
B
примерно на ту же величину.

Химический состав и вид предшествующей обработки сталей, для которых устанавливали зависимость между экстраполированным пределом текучести при сжатии S0 и пределом прочности σB

СтальПредшествующая обработкаСодержание элементов в %
CMnSiCrNiMo
10Горячая прокатка0,110,450,21
15То же0,150,430,27
20»0,190,370,37
15Х»0,130,420,320,90
20Х»0,240,670,250,91
45Х»0,440,610,190,90
12ХНЗА»0,130,260,642,95
12ХНЗАОтжиг, нормализация0,160,400,360,662,81
40ХНМАОтжиг, нормализация, улучшение (t0 mn=600°С)0,370,600,240,661,390,15-0,25

Состав стальных сплавов

Свойства металла зависят от сформированной кристаллической решетки, которая, в свою очередь, определяется содержанием углерода. Зависимость типов решетки от количества углерода хорошо прослеживается на структурной диаграмме. Если, например, в решетке стали насчитывается до 0.06% углерода, то это классический феррит, который имеет зернистую структуру. Такой материал непрочный, но текучий и имеет большой предел ударной вязкости.

По структуре стали делятся на:

  • ферритную;
  • перлитно-ферритовую;
  • цементитно-ферритную;
  • цементитно-перлитовую;
  • перлитную.

Добавки углерода и прочность

Закон аддитивности подтверждается процентными изменениями цементита и феррита в стали. Если количество углеродной добавки составляет около 1,2%, то предел текучести стального материала увеличивается и повышается твердость, прочность и температуростойкость. При последующем увеличении содержания углерода технические параметры ухудшаются. Сталь плохо сваривается и неохотно поддается штамповке. Самым лучшим образом при сварке ведут себя сплавы с небольшим содержанием углерода.

Марганец и кремний

В виде добавки, чтобы увеличить степень раскисления, дополнительно добавляют марганец. Кроме того, этот элемент уменьшает вредное воздействие серы. Содержание марганца обычно не более 0.8% и он не влияет на технологические свойства сплава. Присутствует как твердый компонент.

Кремний тоже особо не влияет на характеристики металла. Он необходим для увеличения качества сварки деталей. Содержание этого элемента не превышает 0.38% и он добавляется во время процесса раскисления.

Читать также: Оборудование для изготовления гидравлических шлангов

Сера и фосфор

Сера содержится в виде хрупких сульфитов. Повышенное количество этого элемента влияет на механические показатели сплава. Чем больше серы, тем хуже пластичность, текучесть и вязкость сплава. Если превышен предел в 0.06%, то изделие сильнее подвержено коррозии и становится способным к сильному истиранию.

Наличие фосфора увеличивает показатель текучести, но при этом уменьшается пластичность и вязкость. В общем, завышенное содержание фосфора значительно ухудшает качество металла. Особенно вредно сказывается на характеристиках совместное высокое содержание фосфора и углерода. Допустимыми пределами содержания фосфора считаются значения от 0.025 до 0.044%.

Азот и кислород

Это неметаллические примеси, которые понижают механические свойства сплава. Если содержание кислорода больше чем 0.03%, то металл быстрее стареет, падают значения пластичности и вязкости. Азотные добавки увеличивают прочность, но в этом случае предел текучести уменьшается. Увеличенное содержание азота делает сталь ломкой и способствует быстрому старению металлической конструкции.

Поведение легирующих добавок

Для улучшения всех физических показателей стали, в сплав добавляют специальные легирующие элементы. Такими добавками могут быть вольфрам, молибден, никель, хром, титан и ванадий. Совместное добавление в необходимых пропорциях, дает самые приемлемые результаты.

Легирование значительно повышает показатель текучести, ударной вязкости и препятствует деформации и растрескиванию.

Предел прочности металлов таблица

  • > МЕТАЛЛРЕНТ
  • > ПОРТАТИВНЫЕ СТАНКИ
    • > МАГНИТНЫЕ СТАНКИ
      • > Модель МС-36
      • > Модель МС-40
      • > Модель Steyr-35
      • > Модель МС-76
      • > Модель МС-8+
      • > Модель МС-111
      • > Сверлильный_станок_HC127
      • > Легкие магнитные станки
      • > Средние магнитные станки
      • > Тяжелые магнитные станки
      • > Promotech ВМ-16
      • > Кромкосниматель BM-20
      • > Кромкосниматель BM-21
      • > Кромкосниматель ВM-21S
      • > NKO Machines B15 Electra
      • > BOMAR ERGONOMIC 320.250 DGH
      • > Корончатые сверла
      • > Фрезы кольцевые
      • > Сверла твердосплавные
      • > Коронки по металлу
      • > Сверла_спиральные_кобальт_по металлу
      • > Борфрезы
      • > Ступенчатые сверла
      • > Зенкеры конусные
      • > Спиральные сверла для рельс Арт. 20.1710
      • > Сверла со сменными вставками
      • > Фрезы концевые EA HGT
      • > Магнитный стружкосборщик
      • > Патрон КМ/weldon без охлаждения
      • > Патрон КМ/weldon с охлаждением
      • > Сверлильный_патрон 20.1287
      • > Сверлильный патрон 20.1289
      • > Резьбонарезные патроны
      • > Адаптер Weldon32 / Weldon19
      • > Удлинитель Weldon19/ Weldon19 _100 мм
      • > Центраторы для фрез
      • > Патрон сверлильный В16
      • > Втулка КМ3/КМ4
      • > Переносной светильник на магнитной опоре
      • > Бак магнитный 500 мл, подача СОЖ. Силиконовая трубка
      • > Бак магнитный 500 мл. подачи СОЖ с краном и коленчатой трубкой
      • > Бак магнитный 1000 мл. подача СОЖ. Силиконовая трубка
      • > Бак магнитный 1000 мл. подача СОЖ трубка JFLO
      • > Система подачи СОЖ 5 литров на стальной опоре
      • > Патрон сверлильный с емкостью для СОЖ
      • > Смазочный воск MecutWax
      • > Смазка универсальная арт. 60.1159
      • > СОЖ эмульсионный концентрат МамонтТех
      • > СОТС для станков с ЧПУ
      • > Изопропанол СОЖ
      • > Аренда магнитный станок МС-36
      • > Аренда МС-36 AUTO
      • > Аренда магнитный станок МС-51
      • > Аренда магнитный станок МС-8 плюс
      • > МС-2
      • > ИЗГОТОВЛЕНИЕ. РЕЗЬБОВЫЕ ФУТОРКИ
      • > ВОССТАНОВЛЕНИЕ РЕЗЬБ ПЛИТ ТПА
      • > Repairs threaded holes for platens injection moulding machines
      • > ВОССТАНОВЛЕНИЕ ОТВЕРСТИЙ ПЛИТ ТПА
      • > РЕЗЬБОВЫЕ ФУТОРКИ. ОПИСАНИЕ. НАЗНАЧЕНИЕ. УСТАНОВКА
      • > Выбор станка в аренду
      • > Нарезание резьб
      • > ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ СТАЛЕЙ. ВЫБОР РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
      • > Хвостовик Weldon
      • > Выполнения работ магнитной дрелью
      • > Почему ломаються фрезы?
      • > Покупка магнитного_станка
      • > Втулки, адаптеры, переходники
      • > Разметка отверстий
      • > Центраторы для фрез и сверл Weldon
      • > Ступенчатые сверла. Обороты

      К ОРОНКИ СО СМЕННЫМ ХВОСТОВИКОМ

      сверло, купить сверло, сверло +по металлу, сверло коронка, кольцевой фрез, фреза металл, сверло корончатое, ступенчатое сверло, сверло hss, коронка металл, коронка +по металлу, металл сверло, металлу hss, сверло набор, сверло +ступенчатое по металлу, твердосплавные пластины, борфреза, шарошка купить, твердосплавные

      К ОРОНЧАТЫЕ СВЕРЛА

      сверло, купить сверло, сверло +по металлу, сверло коронка, кольцевой фрез, фреза металл, сверло корончатое, ступенчатое сверло, сверло hss, коронка металл, коронка +по металлу, металл сверло, металлу hss, сверло набор, сверло +ступенчатое по металлу, твердосплавные пластины, борфреза, шарошка купить, твердосплавные

      М АГНИТНАЯ СИСТЕМА ПОДАЧИ СОЖ

      система подачи сож, сож станок, трубка сож, подача сож,

      С ВЕРЛИЛЬНЫЙ СТАНОК МС-36

      На электромагнитном основании

      магнитный станок, сверлильный станок, станок металл, станок цена, сверлильный станок купить, фреза станок, магнитный сверлильный станок, магнитный сверлильный, настольный сверлильный станок

      А РЕНДА МАГНИТНЫЕ СВЕРЛИЛЬНЫЕ СТАНКИ

      аренда инструмента

      Ф УТОРКИ. ВОССТАНОВЛЕНИЕ РЕЗЬБЫ

      футорка, резьба восстановление, восстановление отверстие, ремонт резьбы

      С ОЖ КОНЦЕНТРАТ

      Сож, эмульсия, система подачи сож, сож станок, трубка сож, подача сож,

      сверло, купить сверло, сверло +по металлу, сверло коронка, кольцевой фрез, фреза металл, сверло корончатое, ступенчатое сверло, сверло hss, коронка металл, коронка +по металлу, металл сверло, металлу hss, сверло набор, сверло +ступенчатое по металлу, твердосплавные пластины, борфреза, шарошка купить, твердосплавные Выбор режущего инструмента согласно значениям предела прочности стали H/мм2

      Для правильного подбора режущего инструмента ( кольцевой фрезы , конусной зенковки, корончатого или ступенчатого сверла) , ознакомитесь со значением «Предел кратковременной прочности» в разделе таблицы «Механические свойства» для вашего материала (Примечание: Далее в тексте — предел прочности). Metallrent.ru

      Эта информация находиться в свободном доступе, достаточно ввести в поисковике название или марку вашей стали.

      Предел прочности — это максимальное механическое напряжение, выше которого происходит разрушение материала, подвергаемого деформации (в данном случае лезвийной обработки при помощи режущего инструмента).

      Предел прочности при растяжении обозначается в таблице механических свойств, буквами σв (МПа) и измеряется в килограммах силы на квадратный сантиметр (кгс/см2), а также указывается в мега Паскалях (МПа). В нормативной документации и стандартах обозначен термином «временное сопротивление».

      σв — временное сопротивление разрыву (предел кратковременной прочности), Мпа. 1 МПа = 1 Н/мм²

      Предел прочности стали зависит от марки и изменяется в пределах от 300 Н/мм2 у обычной низкоуглеродистой конструкционной стали до 900 и выше Н/мм2 у специальных и высоколегированных марок. Metallrent.ru

      Режущий инструмент выполненный из специальной высоколегированной быстрорежущей стали HSS-XE от производителя Karnasch (Германия), предназначен для сверления и обработки отверстий в сталях обычного и повышенного качества прочностью до 900 H/мм2.

      Дополнительно, режущий инструмент усилен упрочняющим покрытием Gold Tech которое эффективно способствует повышенной износостойкости металлообрабатывающего инструмента.

      Для сверления и обработки отверстий в прочных сталях и сталях высокого качества, рекомендуется использовать режущий инструмент, оснащенный твердосплавными напайками, выполненными из карбид вольфрама или инструментов выполненным целиком из специальной порошковой стали с возможностью обрабатывать материалы с прочностью до 1400 Н/мм2. Metallrent.ru

      предел прочности сталей

      В таблице, представленной ниже, вы сможете ознакомится с некоторыми видами сталей и их значениями предела прочности. Стали разделены на группы прочности.

      В графе «Марка стали» указаны наименования, а в графе «Предел прочности» , указаны значения для этой группы. Выбрав марку стали с обозначением ее предела прочности вы можете сравнить это значение со значением для выбранного инструмента которые можно увидеть на этикетке пластового футляра или на странице интернет магазина Metallrent.ru перейдя по ссылке , расположенной на странице с выбранным инструментом.

      Например, для сверления обычной конструкционной стали С235 с пределом прочности до

      360 Н/мм2 вполне подойдет кольцевая фреза , изготовленная из высоколегированной, специальной стали HSS XE с возможностью сверления материалов, прочностью до 900 Н/мм2 . Metallrent.ru

      Или для зенковки закладных пластин, изготовленных из стали С390 подойдет конический зенкер из высоколегированной стали HSS XE с упрочняющим покрытием для повышения износостойкости к материалам с пределом прочности до 900 Н/мм2.

      Так же вы сможете рассверлить или высверлить отверстие в мостовой стали 15ХСНД используя кольцевую фрезу из быстрорежущей высоколегированной стали HSS XE с TIN или BlueTek покрытием . Но даже с правильно подобранными оборотами и подачей , этих отверстий будет выполнено меньше чем при использовании инструмента с твердосплавными режущими пластинами, специально предназначенного для обработки прочных, качественных сталей с прочностью до 1400 Н/мм2.

      И конечно для обработки нержавеющих сталей прочностью более 510 H/мм2 , предпочтительней использовать режущий инструмент, ( корончатые сверла или конусные зенкеры ), с сменными твердосплавными пластинами. Metallrent.ru

      Для обработки отверстий в износостойких сталях специального назначения используется режущий инструмент, специально предназначенный для этого. Производитель Karnasch (Германия), выпускает корончатые сверла, специально спроектированные для сверления таких крепких материалов как Hardox или железнодорожных рельс с наименованием Hardox-Line или Rail-Line .

      Самым крепким инструментом, имеющимся у производителя, считаются цельные корончатые и спиральные сверла, выполненные из специальной порошковой стали. Прочность материалов для которых они предназначены имеет значение 1400 Н/мм2 или до 65 HRC.

      ТАБЛИЦА ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ДЛЯ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ СТАЛЕЙ

      С обозначением их использования в промышленности

      Группа прочности

      Марка стали

      Временное сопротивление

      ВСт3кп (сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества) Metallrent.ru

      ВСт3пс (сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества)

      С235 (горячекатаный фасонный (уголок, двутавр, швеллер), листовой, универсальный прокат)

      ВСт3Гпс (сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества)

      С285 (горячекатаный фасонный (уголок, двутавр, швеллер), листовой, универсальный прокат)

      С345 (горячекатаный уголок, швеллер, двутавр)

      Ст20 кп (без термообработки — патрубки, штуцера, болты, фланцы)

      С390 (горячекатаный уголок, швеллер, двутавр)

      12ГС (деталей, изготовляемые методами вытяжки, ковки и штамповки)

      09Г2 (вагоностроение, детали экскаваторов, стойки ферм)

      09Г2С (паровые котлы, аппараты и емкостей, работающих под давлением, фланцы) Meta llrent.ru

      12Г2С (прямошовные трубы Ø 530-720 мм. для газопроводов, нефтепроводов, нефтепродуктопроводов)

      14Г2 (крупные листовые конструкций, работающие при температурах до -70 °С)

      10ХСНД (мостовые конструкции, детали трубопроводной арматуры)

      15 ГЮТ (рамы грузовиков, лонжероны)

      16Д (изготовления мостовых конструкций обычного и северного исполнения)

      10Г2С1 (аппараты, сосуды и части паровых котлов, работающих при температурах от -70 °С до +475 °С под давлением).

      15ХСНД (мостовые конструкций обычного и северного исполнения)

      14Г2АФ (подкрановые фермы мостовых кранов; фланцы соединений стропильных ферм)

      10ХНДП (вагоностроение, кровельные конструкций, облицовки машин и механизмов)

      16Г2АФ (фермы для изделий машиностроения)

      С590К (для строительных стальных конструкций со сварными и другими соединениями)

      С440 (для строительных конструкций)

      Ст 35 (оси, цилиндры, коленчатые валы, шатуны, шпиндели, звездочки, тяги, обода) Metallrent.ru

      12Г2СМФ (пролетные строения железнодорожных мостов)

      12ГН2МФАЮ (пролетные строения крупных мостов, напорные трубопроводы ГЭС, рабочее оборудование экскаваторов)

      40Х (оси, валы, вал-шестерни, штоки, кольца, шпиндели, оправки, рейки, губчатые венцы, болты, полуоси, втулки)

      ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ ДЛЯ СТАЛЕЙ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

      Стали специального

      назначения

      Марка стали

      Временное сопротивление

      (Предел прочности)

      Н/мм2

      М76 (для изготовления железнодорожных рельсов типа Р75, Р65)

      Хардокс (Hardox) 450

      (Hardox) 450 Дробильно-сортировочное оборудование, загрузочные устройства, просеиватели, мерные бункеры, скиповые подъемники, кромки режущего ножа (режущие кромки), конвейеры, ковши Хардокс, ножи, шестерни, колеса цепной передачи, самосвалы, погрузчики, электрокары, грузовые автомобили, бульдозеры, экскаваторы, системы пульпопроводов, винтовые конвейеры, прессы.

      Самые прочные металлы в мире: топ-10

      Можете ли вы представить, что произошло, если бы наши предки не обнаружили важные металлы, такие как серебро, золото, медь и железо? Наверное, мы бы до сих пор жили в хижинах, используя камень в качестве основного инструмента. Именно крепость металла сыграла важную роль в формировании нашего прошлого и теперь работают как основа, на которой мы строим будущее.

      Некоторые из них очень мягкие и буквально тают в руках, как самый активный металл в мире. Другие — настолько твердые, что их невозможно согнуть, поцарапать или сломать без применения спецсредств.

      А если вам интересно, какие металлы самые твердые и прочные в мире, мы ответим на этот вопрос, учитывая различные оценки относительной твердости материалов (шкала Мооса, метод Бринелля), а также такие параметры как:

      • Модуль Юнга: учитывает эластичность элемента при растяжении, то есть способность объекта к сопротивлению при упругой деформации.
      • Предел текучести: определяет максимальный предел прочности материала, после которого он начинает проявлять пластичное поведение.
      • Предел прочности при растяжении: предельное механическое напряжение, после которого материал начинает разрушаться.

      10. Тантал

      Тантал

      У этого металла сразу три достоинства: он прочный, плотный и очень устойчив к коррозии. Кроме того, этот элемент относится к группе тугоплавких металлов, таких как вольфрам. Чтобы расплавить тантал вам придется развести огонь температурой 3 017 °C.

      Тантал в основном используется в секторе электроники для производства долговечных, сверхмощных конденсаторов для телефонов, домашних компьютеров, камер и даже для электронных устройств в автомобилях.

      9. Бериллий

      Бериллий

      А вот к этому металлическому красавцу лучше не приближаться без средств защиты. Потому что бериллий высокотоксичен, и обладает канцерогенным и аллергическим действием. Если вдыхать воздух, содержащий пыль или пары бериллия, то возникнет заболевание бериллиоз, поражающее легкие.

      Однако бериллий несет не только вред, но и благо. Например, добавьте всего 0,5 % бериллия в сталь и получите пружины, которые будут упругими даже если довести их до температуры красного каления. Они выдерживают миллиарды циклов нагрузки.

      Бериллий применяют в аэрокосмической промышленности для создания тепловых экранов и систем наведения, для создания огнеупорных материалов. И даже вакуумная труба Большого Адронного Коллайдера сделана из бериллия.

      8. Уран

      Уран

      Это естественное радиоактивное вещество очень широко распространено в земной коре, но сконцентрировано в определенных твердых скальных образованиях.

      Один из самых твердых металлов в мире имеет два коммерчески значимых применения — ядерное оружие и ядерные реакторы. Таким образом, конечной продукцией урановой промышленности являются бомбы и радиоактивные отходы.

      7. Железо и сталь

      Железо и сталь

      Как чистое вещество железо не такое твердое по сравнению с другими участниками рейтинга. Но из-за минимальных затрат на добычу оно часто комбинируется с другими элементами для производства стали.

      Сталь — это очень прочный сплав из железа и других элементов, таких как углерод. Это наиболее часто используемый материал в строительстве, машиностроении и других отраслях промышленности. И даже если вы не имеете к ним никакого отношения, то все равно используете сталь каждый раз, когда режете продукты ножом (если он, конечно, не керамический).

      6. Титан

      Титан

      Титан — это практически синоним прочности. Он обладает впечатляющей удельной прочностью (30-35 км), что почти вдвое выше, чем аналогичная характеристика легированных сталей.

      Будучи тугоплавким металлом, титан обладает высокой устойчивостью к нагреву и истиранию, поэтому является одним из самых популярным сплавов. Например, он может быть легирован железом и углеродом.

      Если вам нужна очень твердая и при этом очень легкая конструкция, то лучше чем титан металла не найти. Это делает его выбором номер один для создания различных деталей в авиа- и ракетостроении и судостроении.

      5. Рений

      Рений

      Это очень редкий и дорогой металл, который хотя и встречается в природе в чистом виде, обычно идет «довеском»-примесью к молибдениту.

      Если бы костюм Железного человека был сделан из рения, он мог бы выдержать температуру в 2000 ° C без потери прочности. О том, что стало бы с самим Железным человеком внутри костюма после такого «фаер-шоу» мы умолчим.

      Россия — третья страна в мире по природным запасам рения. Этот металл используется в нефтехимической промышленности, электронике и электротехнике, а также для создания двигателей самолетов и ракет.

      4. Хром

      Хром

      По шкале Мооса, которая измеряет устойчивость химических элементов к царапинам, хром находится в пятерке лучших, уступая лишь бору, алмазу и вольфраму.

      Хром ценится за высокую коррозионную стойкость и твердость. С ним легче обращаться, чем с металлами платиновой группы, к тому же он более распространен, поэтому хром является популярным элементом, используемым в сплавах, таких, как нержавеющая сталь.

      А еще один из прочнейших металлов на Земле используется при создании диетических добавок. Конечно, вы будете принимать внутрь не чистый хром, а его пищевое соединение с другими веществами (например, пиколинат хрома).

      3. Иридий

      Иридий

      Как и его «собрат» осмий, иридий относится к металлам платиновой группы, и по внешнему виду напоминает платину. Он очень твердый и тугоплавкий. Чтобы расплавить иридий, вам придется развести костер температурой выше 2000 °C.

      Иридий считается одним из самых тяжелых металлов на Земле, а также одним из самых устойчивых к коррозии элементов.

      2. Осмий

      Осмий

      Этот «крепкий орешек» в мире металлов относится к платиновой группе и обладает высокой плотностью. Фактически это самый плотный природный элемент на Земле (22,61 г/см3). По этой же причине осмий не плавится до 3033 ° C.

      Когда он легирован другими металлами платиновой группы (такими как иридий, платина и палладий), он может использоваться во многих различных областях, где необходимы твердость и долговечность. Например, для создания емкостей для хранения ядерных отходов.

      1. Вольфрам

      Вольфрам – самый прочный металл в мире

      Самый прочный металл, который только есть в природе. Этот редкий химический элемент также самый тугоплавкий из металлов (3422 ° C).

      Впервые он был обнаружен в форме кислоты (триоксида вольфрама) в 1781 году шведским химиком Карлом Шееле. Дальнейшие исследования привели двух испанских ученых — Хуана Хосе и Фаусто д’Эльхуяра — к открытию кислоты из минерала вольфрамита, из которого они впоследствии изолировали вольфрам с помощью древесного угля.

      Помимо широкого применения в лампах накаливания, способность вольфрама работать в условиях сильной жары делает его одним из наиболее привлекательных элементов для оружейной промышленности. Во время Второй мировой войны этот металл сыграл важную роль в инициировании экономических и политических отношений между европейскими странами.

      Вольфрам также используется для изготовления твердых сплавов, а в аэрокосмической промышленности — для изготовления ракетных сопел.

      Таблица предела прочности металлов

      МеталлОбозначениеПредел прочности, МПа
      СвинецPb18
      ОловоSn20
      КадмийCd62
      АлюминийAl80
      БериллийBe140
      МагнийMg170
      МедьCu220
      КобальтCo240
      ЖелезоFe250
      НиобийNb340
      НикельNi400
      ТитанTi600
      МолибденMo700
      ЦирконийZr950
      ВольфрамW1200

      Сплавы против металлов

      Сплавы

      Сплавы представляют собой комбинации металлов, и основной причиной их создания является получение более прочного материала. Наиболее важным сплавом является сталь, которая представляет собой комбинацию железа и углерода.

      Чем выше прочность сплава — тем лучше. И обычная сталь тут не является «чемпионом». Особенно перспективными представляются металлургам сплавы на основе ванадиевой стали: несколько компаний выпускают варианты с пределом прочности до 5205 МПа.

      А самым прочным и твердым из биосовместимых материалов на данный момент является сплав титана с золотом β-Ti3Au.

      голоса
      Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector