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.