Машински материјали: метали легуре, композити, неметали, погонски материјали. Својства метала и легура (испитивање тврдоће и чврстоће)

Најчешће коришћени машински материјали су:

-метални материјали: чисти  метали (гвожђе, алуминијум, бакар, никл, цинк, хром…) и легуре  (челик, месинг, бронза, …),

-керамички материјали,

-композитни материјали.

Легура је смеша два или више елемената од којих је барем један метал. Легура има особине метала али оне могу бити знатно различите од особина чистих компонената из којих се легура састоји. Особине легура се могу променити односно побољшати механичком или термичком обрадом, као нпр. ваљањем, ковањем, жарењем, каљењем или отпуштањем.

Гвожђе и легуре гвожђа

Руде из којих се добија гвожђе су: магнетит, хематит, лимонит, сидерит и пирит. Ове руде се прерађују у високим пећима. Сирово гвожђе је основа за производњу легура гвожђа. Легуре гвожђа су: челик и ливено гвожђе.

Челик је легура гвожђа и угљеника са 0,01 – 2,14 % C. Да би се побољшале карактеристике челика за одређену намену додају се легирајући елементи. Челик је легура повољна за обраду јер се може резати, лити, деформисати, заваривати, ваљати термички обрађивати, а уз све то је веома чврст и има веома велику примену у машинству.

руда гвожђа – хематит

Подела  челика

Постоји неколико подела челика, па тако разликујемо  врсте челика:

-по начину производње: Сименс -Мартенов, конверторски, електрочелик,

-по саставу: челици негарантованог састава( ознака Č0 _ _ _),  челици гарантованог састава (Č1 _ _ _), легирани челици (Č(2-9)_ _ _)

-према  намени- конструкциони, алатни, специјални.

Ознака челика се састоји од словне ознаке Č и бројчане вредности од 4 цифре.

висока пећ у којој се добија сирово гвожђе из руде гвожђа

Обојени метали

У обојене метале спадају  сви метали изузев гвожђа, а то су тешки метали: бакар, олово, цинк, калај и лаки обојени метали: алуминијум, магнезијум, титан…

Бакар је метал златножуте боје, лако се обликује, одличан је прововдник топлоте и електрицитета, производи се у облику жице, лима, цеви, котловских цеви , делова машина. Добро се леми. Употребљава се израду електричних проводника, котловских цеви, за посуђе.

руда бакра-куприт

Најпознатије легуре бакра су месинг и бронза.

Месинг  је легура бакра и цинка, али додају се и други метали. Има златкасту боју и погодан је за израду украсних предмета. Лако се превлачи преко племенитих метала. Због отпорности се користи  за разне арматуре, израду цеви, лимова…

руда цинка – сфалерит

Бронза је легура бакра мин. 60 % са било којим другим металом изузев цинка, па добијају назив према додатном елементу, калајна, оловна, фосфорна.

Алуминијум је лак метал, лако се обликује у жицу, ваља у лимове и фолије, добро  проводи електричну струју, па се легиран употребљава и као замена за бакар, доста се употребљава у авио индустрији, за израду делова ракета, аутомобила, за посуђе, у грађевинарству, прехрамбеној индустрији.

Легуре алуминијума садрже најмање 87% Аl, а остало су различити  додаци, чврсте су, лако се обрађују могу се и термички обрађивати.

Најпознатије легуре су  дуралуминијум-погодан за обраду и силумин-погодан за ливење.

У машинству често се употребљавају кожа, пластика, гума…

Кожа се користе за ременице, гума за  заптиваче, али се у задње време често замењују са пластиком.

Азбест је минерал, влакнасте грађе, а по хемијском саставу, магнезијумсиликат, подноси високе температуре, али је мале чврстоће, користи се за израду ватрогасних одела, као изолацини материјал, за кочионе облоге.

У погонске материјале спадају горива и мазива.

Горива су материје које се на одређеноој температури снажно једине, са кисиком, при чему настаје топлота, гасови и чврст остатак. Добивена топлота се користи за покретање турбина, машина, мотора, при чему долази до претварања топлотне енергије у механички рад или електричну енергију.

Главно својство горива је топлотна моћ-топлота коју ослобађа јединица масе. Горива се јављају у  чврстом, течном и гасовитом агрегатном стању.

Течна горива су нафта и њени деривати, гасовита горива-су земни гас и пропан бутан, а чврста горива су угаљ, дрво, уран.

Нафта је једињење угљеника и водоника које се црпи из земље и технолошким поступком прерађује у  своје деривате.

Угаљ је најраспрострањеније гориво, имамо камени угаљ и антрацит који се копају на већим дубинама и имамо угаљ који је често на површинским коповима –лигнит, мрки, тресет. Од мрког угља се производи кокс, који је лаган и користи се за високе пећи.

Мазива су материје које се налазе између лежишта и осовина, вратила, клипова, цилиндара образујући танак слој између њих. Тако не долази до хабања, а могу и да одводе топлоту са мотора. За мазива се користе минерална уља. Најбитнија особина мазива је вискозитет- степен способности подмазивања. За веће оптерећење се користи маст, као и за мале брзине.

Композитни материјали су комбинација више материјала, при чему они попримају само најбоље особине појединачних материјала и стварају се за специјалне намене.

Оптичка влакна су чврста и жилава стакле­на влакна окружена пластичном смолом која им даје еластичност и штити их од пуцања.

оптичка влакна

Многи композити садрже угљена влакна, тј. танке свиласте црне нити чистог угљеника. Угљена влакна имају четири пута већу затезну чврстоћу од челика и у комбинацији са пластичном смолом дају најјачи и најлакши материјал од свих композитних материјала.

Непробојни прслук  је урађен од невероватно јаких влакана од мате­ријала који се зове кевлар и може да издржи удар метка.

Брза возила садрже мно­го композитних материјала, од којих сваки има одговарајућу комбинацију јачине (чврстоће), тежине, крутости и других особина

Својства метала и легура

То су физичка својства-боја, сјај, густина температура топљења и електрична проводљивост.

Хемијска својства-хемијски састав и , афинитет и отпорност према корозији.

Технолошка својства-показују колико и како се материјал понаша при обради (добро или лоше)

Механичка својсва – обухватају чврстоћу, тврдоћу, еластичност, жилавост,- нека механичка својства се могу мењати нпр. термичком обрадом.

Тврдоћа је отпор који метал пружа при продирању другог тела у његово. Дефинише се отиском који је остављен, одређује се по Бринелу, по Роквелу и по Викерсу.

Еластичност је способност материјала да при деловању сила привремено промени свој облик, а по престанку деловања сила се врати у првобитни положај.

Пластичност је способност материјала да при деловању сила трајно мења свој облик.

Жилавост је способност материјала да под деловањем сила трајно мења свој облик, а да при томе не прсне.

Чврстоћа  подразумева отпор материјала на деловање спољашњих сила које настоје променити облик. Чврстоћа зависи од врсте материјала, али зависи и од врсте напрезања (правца деловања сила на материјал).

Напрезање материјала:

1 – притисак, 2 – затезање, 3 – увијање, 4 – савијање, 5 – смицање

svojstva materijala

Advertisements
Овај унос је објављен под 7. разред. Забележите сталну везу.

Једно реаговање на Машински материјали: метали легуре, композити, неметали, погонски материјали. Својства метала и легура (испитивање тврдоће и чврстоће)

  1. Ognjen каже:

    Hvala vam! 🙂

Оставите одговор

Попуните детаље испод или притисните на иконицу да бисте се пријавили:

WordPress.com лого

Коментаришет користећи свој WordPress.com налог. Одјавите се / Промени )

Слика на Твитеру

Коментаришет користећи свој Twitter налог. Одјавите се / Промени )

Фејсбукова фотографија

Коментаришет користећи свој Facebook налог. Одјавите се / Промени )

Google+ photo

Коментаришет користећи свој Google+ налог. Одјавите се / Промени )

Повезивање са %s