ГЛАВА XV

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

    Металлы и их сплавы, используемые во всех отраслях народного хозяйства, могут подвергаться самым разнообразным условиям эксплуатации.

    Детали и изделия могут подвергаться постоянно действующей или переменной нагрузке, действию крутящих или изгибающих усилий.

    Они могут работать в условиях высокой температуры или в среде, разрушающей металл (кислоты, щелочи и т. д.).

    Чтобы определить, какие металлы и их сплавы могут работать в тех или иных условиях, какой марки сплав необходимо выбрать для той или иной детали или изделия, какую форму и размеры должна иметь деталь, чтобы выдержать определенные усилия в эксплуатации, необходимо знать, какими физико-механическими свойствами обладает тот или иной сплав.

    Механическими свойствами металлов называется совокупность всех свойств, определяющих сопротивление металлов воздействию механических усилий (нагрузок). Основные виды нагрузок следующие:

    а) постоянно действующая статическая нагрузка — растягивающая, сжимающая, изгибающая или, наконец, крутящая;

    б) динамическая (ударная, мгновенная) нагрузка;

    в) переменная нагрузка, например, сжатие и растяжение;

    г) сложная (смешанная) нагрузка, когда деталь или изделие претерпевает одновременно несколько видов нагрузки: постоянную и переменную, изгибающую, крутящую и т. д., например, коленчатый вал двигателя.

    Кроме того, действующие нагрузки могут сочетаться с силами трения и воздействием высоких температур, например, поршневые пальцы двигателя и т. д., металлические изделия могут также подвергаться разъедающему воздействию различных солей (морская вода), кислот и щелочей.

    Сопротивление металлов и сплавов всем этим видам нагрузок и воздействиям среды определяется многими факторами:

    1. Физико-механическими свойствами элементов, входящих в данный сплав.

    2. Свойствами сплава в зависимости от составляющих его элементов и их количества.

    3. Внутренним строением сплава: однородностью, наличием внутренних пороков, вредных примесей и т. д.

    4. Структурой сплава и влиянием горячей и термической обработки на свойства и изменения структурных составляющих.

    5. Твердостью и изменением твердости в различных сечениях изделия.

    6. Формой (конфигурацией) и чистотой обработки поверхности изделия и т. д.

    Для изучения внутреннего строения металлов и сплавов пользуются микроскопическим и макроскопическим анализами.