Własności mechaniczne metali szlachetnych i ich stopów cz.1

Pojęcie „własności mechanicznych” metali i ich stopów oznacza ich zdolność do przeciwstawiania się działaniu sił zewnętrznych.

Wytrzymałość jest najważniejszą z własności mechanicznych metali i ich stopów. Wytrzymałością nazywa się opór, jaki dany materiał stawia sile, która usiłuje go odkształcić lub rozdzielić. Mówiąc o wytrzymałości metalu, ma się najczęściej na myśli wytrzymałość na rozciąganie. Do badania wytrzymałości na rozciąganie używa się specjalnych próbek, sporządzonych zgodnie z obowiązującymi normami.

W celu liczbowego określenia wytrzymałości danego metalu największe obciążenie P, poprzedzające rozerwanie próbki, dzieli się przez pole pierwotnego przekroju próbki Ao w mm².

Wytrzymałość na rozciąganie określa się więc wzorem:

tmpf7cf-1w którym P oznacza graniczne obciążenie, wywołujące pierwsze trwałe odkształcenie próbki w kG, a Ao — pole pierwotne przekroju próbki w mm2.

Przy próbach wytrzymałości na rozciąganie określa się również tzw. plastyczność metalu, czyli jego zdolność do zmiany kształtu pod działaniem obciążenia bez ulegania zniszczeniu oraz zatrzymywanie nowego kształtu po ustaniu działania siły odkształcającej. Metal jest tym bardziej plastyczny, im bardziej w czasie próby na rozciąganie próbka się wydłuża. Oznaczenie plastyczności ma ważne znaczenie praktyczne, gdyż metal plastyczny może być poddawany kuciu, walcowaniu, prasowaniu itd. Plastyczność metalu charakteryzują wydłużenie względne i przewężenie względne.

Twardość jest to zdolność metalu do przeciwstawiania się wciskaniu w niego innego, bardziej twardego ciała.
Badanie twardości przeprowadza się rozmaitymi metodami, z których najczęściej stosowana jest metoda Brinella. Za pomocą specjalnej prasy wgniata się w czystą i gładką powierzchnię badanej próbki metalu kulkę z zahartowanej twardej stali. Zależnie od twardości i grubości stosuje się różne naciski i kulki o różnych średnicach. Wgniatanie odbywa się powoli. Twardość mierzoną tą metodą oznacza się symbolem HB i określa stosunkiem ciśnienia całkowitego P do powierzchni otrzymanego odcisku F, i wyraża się w kG na mm²:

tmpc0af-2Otrzymany w ten sposób współczynnik twardości charakteryzuje również w pewnym stopniu wytrzymałość metalu na rozciąganie.