Téma č. 15 VLASTNOSTI TECHNICKÝCH MATERIÁLOV

Úloha 15.1

• Vymenovať vlastnosti technických materiálov.
• Popísať mechanické vlastnosti.
• Popísať technologické vlastnosti.

Úloha 15.2

• Rozdeliť druhy skúšok technologických materiálov.
• Popísať mechanické skúšky (skúška ťahom, skúška tlakom.
• Popíš skúšku tvrdosti.

Úloha 15.3

• Popísať technologické skúšky.
• Vysvetliť defektoskopiu.

Úloha 15.1

Vymenovať vlastnosti technických materiálov.

Fyzikálne( hustota, teplota tavenia/ tuhnutia, tepelná rozťažnosť, tepelná vodivosť). Chemické (odolnosť voči korózii, chemikáliám) mechanické( pevnosť, tvrdosť, húževnatosť), technologické (tvoriteľnosť,, zveriteľnosť, odročiteľnosť, zlieva teľnosť).

Popísať mechanické vlastnosti.

-Aby materiál súčiastky mohol odolávať namáhaniu(ako je ťah, tlak, strih, krúť, ohyb), musí mat určite mechanické vlastnosti ako je pevnosť, tvrdosť, húževnatosť…. Veľký vplyv na mechanické vlastnosti má teplo. Pri vyšších teplotách sa mení kryštalická štruktúra a tým aj mechanické vlastnosti.

Popísať technologické vlastnosti.

Tieto vlastnosti súvisia s ďalším spracovaním materiálov na výrobok. Zisťujú sa skúškami, ktoré napodobňujú praktické podmienky.

Úloha 15.2

Rozdeliť druhy skúšok technologických materiálov.

Účel: zistiť ako sprava daný materiál v rôznych podmienkach Druhy skúšok:

1. mechanické skúšky – týmito skúškami sa zisťuje pevnosť materiálu pri rôznom spôsobe zaťaženia

2. technologické skúšky – napodobňujú výrobný postup a umožňujú posúdiť, či je materiál vhodný pre určitý druh spracovania. Nedá sa nimi priamo zistiť pevnosť.

Popísať mechanické skúšky (skúška ťahom, skúška tlakom.

Skúšobné tyče sú zhotovené v súlade s normou, ich upínanie musí byť také, aby nevzniklo prídavné namáhanie iného druhu – musí to byť čistý ťah. Skúška sa robí v trhacích strojoch. Získa sa ťahový diagram( Hookov diagram), z ktorého sa zistia pevnostné charakteristiky. Ťahový diagram vyjadruje závislosť predĺženia skúšobnej tyčky od zaťažujúcej sily. Po medzu úmernosti má priamkový priebeh, potom sa začne odkláňať, ale deformácie sú elastické až po medzu pružnosti. To znamená, ak odstránime zaťaženie, materiál sa vráti do pôvodného stavu bez trvalého predĺženia. Ak prekročíme medzu pružnosti, vzniknú trvalé deformácie. Na medzi sklzu je deformácia aj bez zvýšenia zaťaženia. Po dosiahnutí medze pevnosti sa materiál aj bez zvyšovania zaťaženia poruší. Takto sa skúšajú len krehké materiály, ktoré majú byt' namáhané na tlak (sivá liatina, ložiskové kovy, stavebné materiály a pod.). Zaťažujúca sila pôsobí v osi skúšobného telesa a má zmysel do prierezu, opačne ako pri ťahu. Diagram napätia sa podobá ťahovému diagramu, no napätie a deformácia majú opačný zmysel ako pri ťahovej skúške. Aby sme videli túto podobnosť, sú spoločne znázornené. Skúšobne teliesko ma tvar : valčeka ( pre kovy) alebo kocky( pre kameň, betón, drevo).

Popísať skúšku tvrdosti.

Tvrdosť je mechanická vlastnosť materiálu vyjadrená odporom proti deformácii jeho povrchu, vyvolanej pôsobením geometricky definovaného telesa.

Vtláčanie skúšky – zakladajú sa na vtláčaní presne definovaného telesa do materiálu. Meradlom tvrdosti je veľkosť vzniknutého výtlačku, alebo hĺbka vtlačenia.

Vrypové skúšky – sú také, pri ktorých sa do hladkého povrchu skúšaného kovu rýpe diamantovým telieskom, zaťaženým určitým závažím. Tvrdosť sa hodnotí podľa šírky vrypu.

Odrazové skúšky – tu sa využíva odraz telieska určitého tvaru a hmotnosti od povrchu skúšaného materiálu.

Brinellova skúška

Do povrchu materiálu sa vtláča guľka určitého priemeru ( ø = 1; 2,5; 5; 10 mm). Zisťuje sa priemer výtlačku a podľa toho sa z tabuliek určí plocha guľového vrchlíka výtlačku. Značí sa značkou HB (napr. HB 750). Tvrdosť podľa Brinella má súvis s pevnosťou materiálu .

Vickersova skúška Do materiálu sa vtláča diamantový štvorboký ihlan s vrcholovým uhlom stien 136o. Merajú sa uhlopriečky štvorcového vtlačku, vypočíta sa z nich priemer a z tabuliek sa určí tvrdosť.. Výhodou Vickersovej skúšky je malý a plytký odtlačok, takže ju možno použiť na meranie tvrdosti bez porušenia povrchu hotových, opracovaných súčiastok (ozubené kolesá, čapy, hriadele, ložiská a pod.)

Rockwellova skúška Na rozdiel od predchádzajúcich metód sa pri tejto skúške tvrdosť vyjadruje hĺbkou trvalého vtlačku skúšobného diamantového kužeľa, alebo oceľovej guľôčky. Pre tvrdé materiály sa používa kužeľ, pre mäkké a stredne tvrdé materiály guľôčka s priemerom 1/16“. Na hĺbkomery je udaná priamo tvrdosť v HRC.

Poldiho kladivko – dynamická skúška tvrdosti - skúšobné teliesko pôsobí na skúšaný materiál nárazom

Je to jednoduchá prenosná pomôcka na meranie tvrdosti dielcov, ktoré sa rozmermi nedajú dať do tvrdomerov. Do dvojdielneho puzdra sa zasunie porovnávacia tyčka, tvrdomer sa priloží na skúšaný materiál a na úderník sa udrie kladivom. Guľka vnikne ako do materiálu, tak i do tyčky. Porovnaním priemerov vtlačkov sa z tabuliek odčíta tvrdosť.

Úloha 15.3

Popísať technologické skúšky

Skúška drôtu striedavým ohybom: robí sa podobne ako pri plechoch (podľa obr. 100), ale spôsob počítania ohybov je iný. Skúška drôtu navíjaním: na tyč predpísaného priemeru sa drôt navinie so závitmi tesne k sebe, potom sa drôt rozvinie a skúma, či sú odlúpenia, trhliny, zlomeniny (obr. 103). Skúška drôtov krútením: skúmajú sa podobne chyby na povrchu drôtu. Z obr. 104 je zreteľné, ako skúška vyzerá. Hlava A1 je odpružená, aby sa drôt mohol voľne pri skrúcaní skracovať. Drôt sa môže skrúcať jednosmerne, alebo striedavo, alebo súčasne dva drôty spolu upnuté vedľa seba. Skúška lámavosti Cieľom skúšky je zistiť deformačnú schopnosť materiálu, ktorý je namáhaný ohybom. Kritérium je uhol ohybu α, ktorý znesie materiál bez vytvorenia trhliny na ťahanej strane. Rozmery prípravku pre skúšku udáva norma. Možno použiť ohyb : - do predpísaného uhla, - do objavenia trhliny, - do rovnobežných ramien ( 180o), - až do doľahnutia ramien na seba.

Vysvetliť defektoskopiu.

nedeštruktívne skúšky- Defektoskopia – bez porušenia materiálu, slúžia na zisťovanie vnútorných alebo povrchových chýb (trhlín, dutín), ktoré môžu podstatne znížiť celkovú pevnosť výrobku.