Технологические свойства материалов – это качества, влияющие на пригодность металлов для различных технологических операций или процессов. Перечислим технологические свойства материалов.
1. Обрабатываемость
Это легкость, с которой данный материал может быть разрезан, что позволяет удалять лишнее при более низких затратах. Хорошая обрабатываемость связана с:
- Высокой скоростью резки.
- Низким энергопотреблением.
- Хорошей отделкой поверхности.
- Удалением материала с умеренной силой.
- Средней степенью истирания инструмента (более длительный срок службы инструмента).
- Формированием мелких чипсов.
Обрабатываемость зависит от следующих факторов:
- Химический состав материала заготовки.
- Микроструктура.
- Механические свойства.
- Физические свойства.
- Условия резки.
- Свойства хладагента.
- Подача и глубина резки.
- Вид и форма режущего инструмента.
- Размер и форма разреза.
- Коэффициент трения между стружкой и материалом инструмента.
- Материал инструмента.
- Тип используемой машины.
- Тип операции обработки.
Для оценки обрабатываемости основные факторы, которые будут выбраны, зависят от типа операции и производственных требований.
При оценке обрабатываемости могут учитываться следующие критерии:
- Соотношение сил резки.
- Срок службы инструмента между двумя последовательными шлифовальными станками.
- Качество отделки поверхности.
- Форма и размер чипсов.
- Температура чипсов.
- Скорость удаления металла.
- Скорость резки при стандартной силе.
- Усилие резки и энергопотребление.
Следующие факторы увеличивают обрабатываемость:
- Маленькие неискаженные зерна.
- Однородная микроструктура.
- Пластинчатая структура в низко- и среднеуглеродистых сталях.
- Меньшая твердость, меньшая пластичность и меньшая прочность при разрыве.
- Холодная обработка низкоуглеродистой стали.
- Операции отжига, нормализации и отпуска.
- Добавление небольших количеств серы, свинца, фосфора и марганца.
Обрабатываемость может быть улучшена путем добавления небольшого процента определенных элементов, таких как свинец, селен, сера, марганец и т. д.
Индекс обрабатываемости
Обрабатываемость различных металлов, подлежащих обработке, можно сравнивать с использованием индекса обрабатываемости каждого материала, который можно определить следующим образом:
Стандартная сталь имеет содержание углерода не более 0,13% и может быть сравнительно легко обработана; ее индекс обрабатываемости произвольно фиксируется как 100%.
2. Свариваемость
Еще одним видом является свариваемость. Она определяется, как способность металла свариваться в производственных условиях, предъявляемых к конкретной конструкции. Настоящим критерием при определении свариваемости металла является качество сварного шва и легкость, с которой его можно получить.
На свариваемость металла влияют следующие факторы:
- Состав металла.
- Хрупкость металла.
- Термические свойства.
- Сварочная техника.
- Наполнители.
- Прочность металла при высокой температуре.
- Стабильность микрокомпонентов до температуры сварки.
- Сродство кислорода и других газов до и при температуре сварки.
- Экранирующая атмосфера.
- Правильная термическая обработка до и после осаждения металла.
Легирующие элементы влияют на свариваемость следующими способами:
- Улучшение механических свойств.
- Увеличение или уменьшение прокаливаемости в зоне термического влияния.
- Обеспечение измельчения зерна.
- Обеспечение раскисления расплавленного металла.
- Формируют возрастные осадки.
- Контроль температуры превращения пластичного материала в хрупкое.
3. Литье
К основным технологическим свойствам материалов относится и литье. Это легкость, с которой металл может быть отлит в форму, известна как литейная способность металла. Он основан на таких факторах, как скорость затвердевания, газовая пористость, сегрегация, усадка и т. д.
Следующие факторы являются благоприятными для литейности металла:
- Текучесть металла.
- Низкая степень усадки (это уменьшение объема металла, когда он переходит из расплавленного в твердое состояние).
- Низкая газовая пористость.
4. Формируемость
Формируемость – способность металлов приобретать различные формы.
Различные факторы, которые в значительной степени определяют текучесть или пластичность материала:
- Металлическая конструкция.
- Размер зерна.
- Горячая и холодная обработка.
- Легирующие элементы.
- Смягчающие термообработки (отжиг и нормализация).
Небольшой размер зерна рекомендуется для мелкой вытяжки металлов, тогда как для тяжелой вытяжки рекомендуется относительно крупное зерно.
Горячая и холодная обработка вызывает искажение зерна. Обычно обработанные холодом кристаллы более искажены, чем обработанные горячим способом. Поэтому обработанные холодом металлы обычно менее пластичны, чем обработанные горячим способом.
Большинство легирующих элементов в чистом металле снижают его пластичность, например, пластичность стали уменьшается с увеличением количества углерода в железе.
При смягчающих термообработках, таких как отжиг и нормализация, пластичность металла восстанавливается. Деформированный и искаженный кристалл реформируется, и, следовательно, сила, необходимая для того, чтобы вызвать проскальзывание, уменьшается.
5. Податливость
Подобная характеристика технологического свойства материала определяется как легкость, с которой металл претерпевает слишком сильное изменение формы при сжимающем напряжении без разрыва.
Такие материалы, как мягкая сталь, кованое железо, медь и алюминий, обладают хорошей пластичностью. Их можно забить или свернуть в нужную форму без разрыва.
Степень податливости измеряется толщиной листа или фольги, которая может быть изготовлена