Propiedades básicas de metales y aleaciones.

Las aleaciones de hierro llamadas aceros, así como las aleaciones a base de aluminio, cobre, titanio, magnesio y algunos otros metales no ferrosos, son ampliamente utilizadas en la actualidad. Todas estas aleaciones en condiciones normales son duras, su estructura es cristalina, por lo tanto sus características son de alta resistencia, así como una conductividad térmica bastante buena y conductividad eléctrica.

Las propiedades físicas de las aleaciones y los metales incluyen: densidad, calor específico, conductividad térmica, expansión térmica, conductividad eléctrica, resistencia eléctrica, así como características mecánicas que determinan la capacidad de una aleación o metal puro para soportar cargas de deformación y fractura.

Si las principales propiedades físicas de las aleaciones y las aleaciones se miden de manera bastante simple, las características mecánicas se determinan mediante pruebas especiales. La probeta en condiciones de laboratorio está sujeta a cortante, tensión, compresión, torsión, flexión o la acción combinada de estas cargas. Estas cargas pueden ser tanto estáticas como dinámicas. Con carga estática, el efecto crece lentamente, con carga dinámica, rápidamente.

Dependiendo de las condiciones en las que se pretenda trabajar una pieza, se asigna un determinado tipo de ensayo mecánico, a temperatura ambiente, baja o alta. Las principales características mecánicas son: dureza, resistencia, resistencia, plasticidad y elasticidad.

La mayoría de los indicadores de resistencia se determinan mediante pruebas de tracción estática de muestras que utilizan una máquina de tracción de acuerdo con GOST 1497-73, cuando el diagrama de tracción se registra automáticamente durante las pruebas.

Un gráfico típico le permite estimar el módulo de elasticidad normal, la tensión máxima hasta la cual se produce el estiramiento linealmente, el límite elástico, el límite elástico y la resistencia a la tracción.

La capacidad de una aleación o metal para deformarse sin romperse se denomina ductilidad. A medida que avanza el estiramiento, se evalúan el alargamiento y la contracción relativos de la muestra, que están interrelacionados porque el área de la sección transversal de la muestra disminuye durante el estiramiento. El porcentaje está determinado por la relación del aumento en la longitud de la muestra después de romperse a la longitud original, este es el alargamiento relativo σ. La contracción relativa ψ se mide de manera similar.

La resistencia de la aleación permite evaluar los ensayos de impacto, cuando se somete a impacto la muestra entallada, para ello se utiliza un mahalómetro. La resistencia al impacto está determinada por la relación entre el trabajo invertido en la rotura y el área de la sección transversal de la muestra en la ranura.

La dureza se determina de dos formas: Brinell HB y Rockwell HRC. En el primer caso, se presiona contra la muestra una bola de acero endurecido con un diámetro de 10, 2,5 o 5 mm y se correlacionan la fuerza y ​​el área del orificio resultante.En el segundo caso, se presiona un cono de diamante con un ángulo de punta de 120°. Entonces, la dureza determina la resistencia de la aleación a las muescas de cuerpos más duros en ella.

Cuando es necesario determinar la idoneidad de una aleación para forja y forja en caliente, se realizan ensayos de deformación y ductilidad. Algunas aleaciones se forjan mejor en frío (por ejemplo, acero), otras (por ejemplo, aluminio), en frío.

A menudo, las pruebas se llevan a cabo teniendo en cuenta el método del próximo tratamiento a presión de la aleación. Para la posición fría y caliente, se prueban para el desorden, para la flexión, se prueban para la flexión, para el estampado, para la dureza, etc. Si se está desarrollando un proceso tecnológico, entonces se tiene en cuenta la combinación de estas propiedades mecánicas, físicas y tecnológicas del metal o aleación.