HomeРассказы о металлах › Механические свойства металлов

Механические свойства металлов

Механические свойства металловБольшая энергия межатомных связей металлов групп IV, V, VIA определяет их высокую прочность при комнатной и повышенных температурах. Необходимо отметить, что механические свойства тугоплавких металлов существенно- зависят от их чистоты, способов получения, механической и термической обработки, вида полуфабрикатов и других факторов.

 

Большая часть сведений о механических свойствах тугоплавких металлов, опубликованных в литературе до 1956 г., получена на недостаточно чистых металлах, так как вакуумную плавку начали применять сравнительно недавно (10-15 лет назад), а электроннолучевую плавку — всего несколько лет тому назад.

 

показано изменение предела прочности тугоплавких металлов в зависимости от положения в периодической системе, а в табл. 7 — механические свойства тугоплавких металлов технической чистоты. Как видно, вольфрам и молибден обычной чистоты не пластичны при комнатной температуре, а ниобий и тантал пластичны при комнатной и более низких температурах. На кривых растяжения ниобия обычно наблюдается хорошо выраженный участок текучести.

 

На механические свойства тугоплавких металлов особенное влияние оказывает пластическая деформация. Например, прочность сваренного вольфрамового штабика при растяжении составляет 160 Мн/м2 (16 кГ/мм2), что намного меньше прочности тончайшей проволоки 4,7 Гн/м2 (470 кГ/мм2). Молибден в кристаллическом состоянии имеет предел прочности при растяжении 350 Мн/м2 (35 кГ/мм2), молибденовый штабик после сварки 180 Мн/м2 (18 кГ/мм2), а проволока диаметром 0,038 мм — 2,0 Гн/м2 (200 кГ/мм2) и более.

 

Сравнение механических свойств вольфрама после дуговой плавки и вольфрама, полученного методом порошковой металлургии , показывает, что хотя предел прочности обоих металлов отличается незначительно, однако более пластичным оказывается вольфрам дуговой плавки.

 

Твердость. Твердость — показатель, определяющий сопротивление материалов местной поверхностной пластической деформации. Твердость тугоплавких металлов значительно превышает твердость других металлов (см. табл. 1) и зависит от состояния металла. Например, твердость по Бринелю вольфрама в виде спеченного штабика составляет 200-250, а прокатанного нагартованного листа 450-500 ед.; твердость молибдена равна соответственно 150-160 и 240-250 ед.

 

Удельная прочность. Удельная прочность — показатель, характеризующий отношение предела прочности к плотности металла. Следует, однако, учитывать, что удельная прочность в большой степени зависит от чистоты металла и способа его получения. Сравнение приведенных данных по удельной прочности показывает значительное преимущество молибдена и ниобия по сравнению с вольфрамом и танталом. Отмеченное справедливо до 1370° С.

 

Упругие свойства. Одним из показателей, характеризующих упругие свойства металла, является модуль нормальной упругости, численно равный напряжению, увеличивающему длину образца в два раза.

 

Ниже приведены значения модулей упругости некоторых тугоплавких металлов, Гн/м2 (кГ/мм2):

Титан ……. 108,2-119,0 (10820-11900)

Цирконий…… 79,8-97,0 (7980-9700)

Гафний ……. 98,0-140,0 (9800-14000)

 

Ванадий…… 129,5-147,0 (12950-14700)

Ниобий……. 106,0-114,0 (10600-11400)

Тантал……. 188,3-193,0 (18830-19300)

Хром ……. 259,0 (25900)

 

Молибден…… 332,0-337,0 (33200-33700)

Вольфрам …… 350,0-415,0 (35000-41500)

Article Global Facebook Twitter Myspace Friendfeed Technorati del.icio.us Digg Google StumbleUpon Eli Pets

Comments are closed.