Жестяницкие работы. Выбор материалов
Рекомендации по выбору материалов
Качество и пригодность материалов, их пригодность к эксплуатации оценивается комплексом механических, технологических, физических и химических свойств.
К основным механическим свойствам материала относятся прочность, вязкость, твердость и пластичность. Эти параметры определяются в лаборатории на образцах материалов.
Под прочностью понимают свойство материала в определенных условиях и пределах, не подвергаясь разрушению, воспринимать те или иные воздействия на них.
О прочности материала судят по предельному значению напряжения, определяющего интенсивность внутренних сил, возникающих в каком-либо сечении детали, в характерные моменты нагружения. К предельным напряжениям относятся следующие параметры:
Предел текучести (сигма)т – напряжение, при котором происходит процесс деформации (изменение размеров и формы) детали без увеличения нагрузки. Различают предел текучести при растяжении (сигма)тр и сжатии (сигма)тс.
Временное сопротивление (сигма)в – максимальное напряжение, возникающее в детали до ее разрушения (условное напряжение, получаемое делением максимальной силы Fmax на первоначальную площадь So поперечного сечения детали)
Все конструкционные материалы можно условно разделить на хрупкие и пластичные. К пластичным материалам относятся: стали определенных марок, алюминий, медь и др. Для жестяницких изделий в подавляющем случаев используются пластичные материалы.
Пластичностью называют способность материала деформироваться в широких пределах без разрушений.
Повышение прочности и уменьшение пластичности материала при нагружении его за предел текучести называют наклепом. Как положительный эффект наклеп используется при изготовлении некоторых изделий, например проволочных канатов. При выполнении жестяницких работ наклеп нежелателен. Его устраняют с помощью специальной термической обработки изделия.
Важной характеристикой, определяющей способность материала (и изделий из него) сопротивляться действию ударных нагрузок, является ударная вязкость, определяемая как отношение работы. А, затраченной на разрушение образца, к площади S его поперечного сечения: a = A/S.
Твердостью называют способность материала сопротивляться механическому проникновению в него другого тела.
Износоустойчивость – свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определенных условиях трения. При этом изнашивание – процесс разрушения и отделения материала с поверхностности твердого тела при трении, появляющийся в постепенном изменении его размеров и формы. Большинство изделий, в том числе жестяницких, выходят из строя вследствие износа.
Химические свойства определяют характер взаимодействия металлов с другими металлами и неметаллами. Эти свойства обуславливают степень активности материала или инертности по отношению к внешним средам и контактирующим телам.
В основном металлы и сплавы жестяницких изделий изменяют свойства под действием химически активных сред и обычных атмосферных условий – происходит их коррозия – процесс разрушения материала вследствие взаимодействия их с активной средой.