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Escuela Republicana de Transporte Motorizado por Correspondencia
disciplina: Ciencia de los Materiales
Materiales de construcción
1. Principales indicadores de las propiedades de los materiales.
Todas las propiedades de los metales se dividen en cuatro grupos: físicas, químicas, tecnológicas y mecánicas.
Los polímeros termoplásticos importantes son. Polietileno: Existen dos tipos de baja y alta densidad dependiendo de su cadena de ramificación. Se les puede añadir diversos aditivos para mejorar determinadas características. Tiene baja densidad, aunque esto depende de su estructura ya que no es simétrico. Se utiliza para fabricar contenedores, mangueras, etc. Cloruro de polivinilo Polimetacrilato de metilo Politetrafluoroetileno: Teflón. Polipropileno: junto con los primeros son los más importantes. . Proceso de fabricación de termoplásticos.
Los más utilizados son el moldeo por inyección y soplado, la extrusión y el calandrado. El calandrado consiste en procesar placas con un cierto grado de viscosidad para conformarlas mediante unos rodillos por los que pasa. Son rígidos, rígidos, no interactúan y tienen poca resistencia al impacto. Se trata de un material ligeramente deformable. Tienen la característica de no ser reciclables porque al calentarse sufren carbonización, por lo que no pueden ser reciclados.
Propiedades físicas: color, densidad, punto de fusión, tipo de red cristalina, polimorfismo (alotropía), conductividad eléctrica y térmica, magnetismo.
Propiedades químicas de los metales: oxidación, solubilidad, resistencia a la corrosión, etc.
Las propiedades tecnológicas caracterizan la maquinabilidad del metal: soldabilidad, estampabilidad, fluidez, contracción, maquinabilidad, etc.
Algunos polímeros termoestables o resinas importantes son la Baquelita que es una resina fenólica, un poliéster compuesto por dos copolímeros y resinas de melamina y urea. Prensado: Se inyecta resina precalentada en un molde formado por dos caras, que luego se cierran llenando todos los huecos con presión y temperatura.
- Moldeo por Inyección: Ya explicado.
- Moldeo por transferencia: combina los dos anteriores.
Pero a la hora de elegir el material de la pieza de trabajo, se pueden utilizar las denominadas propiedades técnicas, entre las que se incluye principalmente la resistencia al desgaste. Esta característica depende directamente de la propiedad mecánica del material como la dureza. Cuanto mayor sea la dureza del material, mayor será la resistencia al desgaste de la pieza.
Conocimiento características mecánicas le permite elegir el grado de material que garantizará la máxima confiabilidad (o rendimiento) del producto al costo óptimo.
Hay caucho natural y sintético, siendo el estireno butadieno el más importante. Es un proceso mediante el cual las cadenas se entrecruzan con la ayuda de azufre, que actúa como puente entre las cadenas. Se trata de una operación irreversible que se realiza a una determinada presión y temperatura. Dependiendo de la reticulación conseguida, que se controla en función del azufre añadido, el caucho será más o menos flexible.
Un material compuesto es una mezcla de dos o más sustancias que son insolubles entre sí y fabricadas para complementarse entre sí. Los primeros materiales compuestos fueron hormigón y materiales plásticos reforzados con fibra de vidrio. Su utilidad radica en la combinación de propiedades que ambos componentes confieren al compuesto. Generalmente, el material principal se denomina matriz y el menor amplificador.
1.1 Propiedades mecánicas de los metales.
El comportamiento de un metal bajo carga está determinado por sus propiedades mecánicas (resistencia, ductilidad, dureza, elasticidad, tenacidad).
El conocimiento de las propiedades mecánicas de los metales es necesario para la elección correcta grados de material.
La resistencia es la propiedad de un metal de resistir la deformación y destrucción plástica bajo la influencia de fuerzas externas. Dependiendo del método de carga estática, se distinguen las resistencias a la tracción, la compresión y la flexión.
Dependiendo del tamaño del componente, las minorías se pueden dividir en dos grupos: microscópicas y macroscópicas. Dadas las partículas de partículas, un caso extremo de lo primero. Si la tensión de tracción es paralela al eje de la fibra, la deformación que experimentará la matriz será la misma que la de la fibra, lo que se denomina isodeformación.
En el caso en que la tensión de tracción sea normal al eje de la fibra, la tensión soportada por la matriz y la fibra será la misma, pero la deformación será un promedio ponderado de la deformación de la fibra y la matriz. En este caso, la deformación y módulo elástico soportado por la fibra y matriz será: por lo que se puede observar que el módulo elástico es superior en la dirección de la fibra.
La plasticidad es la capacidad de un metal de deformarse plásticamente sin colapsar bajo la influencia de fuerzas externas. Ésta es una de las propiedades mecánicas importantes del metal que, combinada con su alta resistencia, lo convierte en el principal material estructural.
La dureza es la propiedad de un metal de resistir la penetración de otro cuerpo más duro en él.
También se puede demostrar que el refuerzo con fibras es más efectivo que el refuerzo con partículas, aunque este último tiene dos ventajas: el material es isotrópico y es más económico. Normalmente, las fibras están hechas de materiales que son más rígidos y quebradizos que la matriz, por lo que llega un punto en el que la tensión aumenta y la matriz se deforma plásticamente y la fibra elásticamente. En este caso, la tensión y el módulo de elasticidad serán. Cuando la fibra falla, el voltaje cae hasta que ya no puede soportar la matriz, quedando sola.
Dada una perfecta adherencia entre la matriz y la fibra, habrá energía. Normalmente este no es el caso, pero el esfuerzo cortante entre la matriz y la fibra es mayor, por lo que la deformación y falla de esa parte es mayor. En este caso, cuando se produce una rotura entre la fibra y la matriz, la grieta no suele propagarse en línea recta, sino que serpentea, por lo que consume energía y aumenta su resistencia. Considerando que su facilidad de procesamiento es más económico que los reforzados con fibra. Representa un módulo de elasticidad similar al reforzado con fibra cuando la dirección y la carga de la fibra son normales.
La elasticidad es la capacidad de un material de volver a su forma después de retirar la carga.
La resistencia al impacto es una característica de la resistencia dinámica.
La resistencia a la fatiga es la capacidad de un metal para resistir deformaciones elásticas y plásticas bajo cargas variables.
1.2 Indicadores básicos de propiedades materiales.
Se realizan pruebas para determinar las características del material.
Para los casos donde las partículas son duras, se mejora su resistencia al desgaste, aplicable para casos de fricción. La matriz es un material menos resistente y rígido, aunque más dúctil que las fibras. Dependiendo del grado de deslaminación entre fibra y matriz, la resistencia y la resistencia a la tracción serán inversamente proporcionales, por lo que se debe buscar un grado intermedio. La conexión entre la matriz y la fibra se puede lograr a través de varios mecanismos como unión mecánica, interdifusión, reacciones químicas etc.
Tienen la ventaja frente a una matriz polimérica de que su temperatura de funcionamiento puede ser mucho mayor, además de otras ventajas donde pueden cumplir mejor determinados requisitos, como los relacionados con la conductividad eléctrica, térmica, etc. Normalmente, el tratamiento más económico es añadir partículas de refuerzo a la matriz fundida, aunque esto tiene varias desventajas relacionadas con la uniformidad y distribución de las partículas.
Ensayos de tracción.
Para las pruebas se utilizan muestras especiales cilíndricas o planas. La longitud estimada de la muestra es igual a diez o cinco veces el diámetro. La muestra se asegura en la máquina de prueba y se carga. Los resultados de la prueba se reflejan en el diagrama de tracción.
En el diagrama de tracción de metales dúctiles (Fig.1, a) se pueden distinguir tres secciones:
Los principales son el hormigón y el laminado. Están formadas por láminas bidimensionales, cada una de las cuales presenta propiedades diferentes, lo que crea una estabilidad mecánica característica. Pueden estar compuestos por diferentes materiales, cada lámina puede estar formada por diferentes compuestos. Los más comunes son laminados de madera, gafas de seguridad, chalecos antibalas, esquís, etc.
La matriz es cemento y el refuerzo es grava. Es económico, rígido con alta resistencia a la compresión, al fuego y puede fabricarse localmente. Aunque tiene algunas desventajas como baja ductilidad, baja resistencia a la tracción y a la fluencia, alta compresión y permeabilidad. Algunas de estas desventajas se pueden reducir reforzando el hormigón con piezas de hierro entrelazadas que forman el hormigón armado. La composición del hormigón es muy importante ya que afecta a sus propiedades mecánicas como dureza, etc. Y también la fase de formación, ya que esta puede darse en casos de grietas rápidas que debilitarían la estructura.
OA - rectilíneo, correspondiente a la deformación elástica;
AB - curvilíneo, correspondiente a la deformación elastoplástica al aumentar la carga;
BC - correspondiente a la deformación elástico-plástica cuando la carga disminuye.
Figura 1.- Diagrama de tracción de metales dúctiles:
a - con una meseta de rendimiento;
b - sin meseta de rendimiento.
Es el compuesto natural más importante y uno de los más utilizados. En la sección transversal del tronco se evalúan las siguientes capas.
- La corteza exterior, formada por células muertas.
- Corteza interior, húmeda y blanda, que transporta el alimento.
- Cambium, formado por nuevas células de crecimiento.
En el punto C, la muestra se destruye y se divide en dos partes.
Desde el inicio de la deformación (punto O) hasta el punto A, la muestra se deforma en proporción a la carga aplicada. La sección OA es una línea recta. La tensión máxima que no excede el límite proporcional prácticamente causa solo deformación elástica, por lo que a menudo se le llama límite elástico del metal.
Dependen de muchos factores, cuya mayor resistencia en dirección paralela al eje del tronco se debe a la anisotropía de su estructura celular. La prueba más común que se realiza es la prueba de flexión de la viga. Los factores que inciden en su resistencia son: la madera maciza es más resistente, el núcleo es más resistente y el grado de humedad determina en gran medida la resistencia ya que se prueba sobre madera con un contenido de humedad estabilizado.
Para conseguir este grado de humedad se secan en hornos con una temperatura y humedad determinada. Está claro que la madera debe seleccionarse para una función determinada y las propiedades varían. En el caso de la madera estructural, los defectos se eliminan pegando secciones de madera para producir vigas laminadas. Las virutas se utilizan para tableros de partículas adheridos con resinas. La madera tiene otras utilidades como la fabricación de papel, etc.
Cuando se prueban metales dúctiles, se forma una meseta de fluencia AA en la curva de tracción.
En este caso, la tensión correspondiente a esta área se denomina límite elástico físico. El límite elástico físico es la tensión más baja a la que un metal se deforma (fluye) sin un cambio notable en la carga.
La tensión que provoca una deformación residual igual al 0,2% de la longitud original de la muestra se denomina límite elástico condicional (y0,2). La sección AB corresponde aumento adicional carga y deformación plástica más significativa en todo el volumen de la muestra de metal. La tensión correspondiente a la carga más grande (punto B) que precede a la destrucción de la muestra se llama resistencia temporal o resistencia máxima a la tracción. Esta es la característica de resistencia estática:
La historia de la humanidad se caracteriza por la capacidad de manipular y producir sustancias, materiales y tecnologías. Entre los materiales, basta pensar en los productos del desarrollo de la metalurgia, la introducción del papel, la producción del porcelánico o el uso del cemento en la construcción para apreciar la importancia que tuvieron en su aprobación. sociedad moderna. El último siglo ha visto la aparición de los plásticos, que han cambiado radicalmente la forma de vida de la gente.
Está claro, por tanto, que el descubrimiento y la introducción en el uso cotidiano de nuevos materiales marca profundamente la evolución de las sociedades industriales. Los materiales generalmente se clasifican según su uso en dos categorías principales: materiales estructurales y materiales funcionales. Los primeros se caracterizan por propiedades especiales de resistencia, durabilidad y elasticidad que los hacen aptos para la construcción de objetos, artefactos y estructuras estables. Ejemplos de materiales de construcción son el acero, el caucho, los textiles, la madera, las fibras de carbono o la fibra de vidrio; pero también entran en esta categoría las aleaciones de oro o la porcelana para empastes dentales.
Pmax es la mayor carga (tensión) que precede a la falla de la muestra, N;
F0 es el área de la sección transversal inicial de la muestra, mm. metros cuadrados.
1.3 Designaciones de letras y unidades de medida de límites elásticos, fluidez, resistencia.
Límite elástico:
Designación - y;
Límite elástico:
Designación - T;
Unidad de medida - N/mmI (MPa).
Por otro lado, los materiales funcionales deben poder realizar una tarea, una función, para poder generar una señal en respuesta a un estímulo externo. A menudo estos materiales se combinan para formar un dispositivo más complejo, pero siempre son capaces de realizar una tarea precisa: para una función específica, un transistor moderno combina un material semiconductor como el silicio con una fina capa de electrodo metálico de óxido aislante. Con muy poca diferencia de potencial, el transistor asume un estado de carga o descarga, lo que permite codificar y procesar rápidamente la información en código binario.
Resistencia a la tracción: unidad de medida - N/mmI (MPa).
En algunos casos, puede haber una designación de límite elástico de 0,05. Esto se debe al hecho de que el límite elástico, como se mencionó anteriormente, es el valor máximo de tensión en el que no ocurren deformaciones residuales, es decir, solo ocurren deformaciones elásticas.
En la práctica, se acostumbra tomar el valor de las tensiones en las que las deformaciones residuales no superan el 0,05%, de ahí el índice 0,05. Unidad de medida Pascal [Pa].
2. Estados del sistema hierro-cementita
2.1 Dibujar un diagrama de fases para aleaciones de hierro-cementita.
Los componentes de las aleaciones hierro-carbono son hierro, carbono y cementita. La cementita (Fe3C) es un compuesto químico de hierro y carbono (carburo de hierro), que contiene un 6,67% de carbono.
Figura 2.- Diagrama de estado del sistema hierro-cementita:
El punto C a una temperatura de 1147°C es el comienzo de la transformación eutéctica.
En este diagrama, las líneas más importantes son:
AB - línea liquidus para d - solución sólida;
CD - línea liquidus para cementita (primaria);
ECF - línea de transformación eutéctica:
Lc > (g E + Fe3C)
PSK - línea de transformación eutectoide:
rS > (pb + Fe3C)
2.2 Transformaciones estructurales de materiales.
El hierro fundido es el material de ingeniería más importante para la producción de fundición. Como material estructural, permite producir espacios en blanco de formas complejas y de bajo coste.
El hierro fundido es una aleación de hierro y carbono, con una cantidad de carbono que oscila entre el 2,14% y el 6,67%. Existe el hierro fundido blanco, en el que todo el carbono se encuentra ligado químicamente en forma de cementita. Este hierro fundido es duro, quebradizo y tiene usos limitados. El hierro fundido, en el que el carbono está total o parcialmente libre en forma de grafito, se denomina gris.
Las fundiciones se dividen respecto al punto eutéctico C en:
Hipoeutéctico, (carbono de 2,14 a 4,3%);
Eutéctico (4,3%);
Hipereutéctico (carbono que contiene de 4,3 a 6,67%).
Cuando se enfría lentamente hierro fundido blanco con un contenido de carbono del 4,3%, como se puede observar en la Figura 2, ocurre lo siguiente:
Hasta una temperatura de 1147°C, la aleación se encuentra en estado líquido;
En el punto C, la fase líquida (Lс) comienza la cristalización primaria, la aleación sufre una transformación eutéctica:
La estructura es una mezcla mecánica de austenita y cementita. La austenita (g) es una solución sólida de intercalación de carbono en hierro g (llamado así en honor al científico inglés R. Austen).
El carbono ocupa un lugar en el centro de una celda cúbica centrada en las caras. La solubilidad límite del carbono en el hierro es del 2,14% a una temperatura de 1147°C (punto E). La austenita tiene una dureza de 200...250 HB, es plástica (alargamiento relativo - 40...50%), paramagnética. La mezcla eutéctica resultante (geFe3C) tiene una estructura característica y se llama ledeburita (llamada así en honor al científico alemán Ledebur).
Cabe señalar que en este estado la cementita es primaria. El hierro fundido blanco eutéctico (4,3 % C) de la línea ECF cristaliza inmediatamente para formar ledeburita. Con un enfriamiento adicional de la aleación, la cementita secundaria se libera de la austenita y se produce la transformación de perlita en la línea PSK:
A temperatura ambiente, los componentes de la fase son ferrita (solución sólida de carbono intersticial en hierro) y cementita, los componentes estructurales son ledeburita convertida, cementita secundaria y perlita. La estructura del hierro fundido eutéctico blanco se muestra en la Fig. 3.
Figura 3.- Microestructura de la fundición eutéctica blanca:
2.3 Determinar las temperaturas de inicio y fin de la transformación alotrópica para un hierro fundido determinado.
La transformación alotrópica es la capacidad del hierro fundido, que se encuentra en estado sólido, de cambiar su estructura a determinadas temperaturas. La esencia de estas transformaciones radica en el hecho de que a una determinada temperatura la aleación sufre una reordenación de átomos de un tipo de red cristalina a otro. Como se describió anteriormente, en el caso del hierro fundido eutéctico, se producen transformaciones alotrópicas cuando se calienta desde una temperatura de 727 °C a 1147 °C.
A partir de una temperatura de 1147°C, el hierro fundido ya se encuentra en estado líquido.
3. Sugerir un grado de aleación para fabricar una biela de automóvil mediante estampado en caliente.
A la hora de elegir un material, debes considerar:
1) idoneidad del material para una pieza determinada y sus condiciones de funcionamiento;
2) propiedades tecnológicas del material, estampabilidad;
3) requisitos económicos - costo del material.
El estampado es la forma más económica de producir espacios en blanco. El estampado puede ser en frío y en caliente, el estampado en caliente se realiza calentando el material. El estampado volumétrico en caliente es un proceso para producir piezas forjadas en el que la cavidad de formación de la matriz, que se llama corriente, se llena a la fuerza con el metal de la pieza de trabajo original y se redistribuye de acuerdo con una configuración determinada.
Una biela es parte de un mecanismo de manivela, conectada de manera pivotante a un pistón o deslizador en un lado y a una manivela o cigüeñal giratorio en el otro lado.
Figura 4.- Biela de automoción:
Se recomienda fabricar las bielas para motores de automóviles mediante estampación en caliente a partir de acero de alta calidad con contenido medio de carbono Acero 40 (contenido de carbono aproximadamente 0,4%) y Acero 45 (contenido de C 0,45%). Al mismo tiempo, el grado de acero más utilizado es el acero estructural al manganeso de alta calidad 45G2. Para motores especialmente cargados, el acero de aleación más aceptable es: 40ХН (cromo-níquel) y acero ZOHMA (cromo-molibdeno, la letra A significa alta calidad). Los grados de acero propuestos son los más adecuados para la fabricación de bielas en términos de sus características físicas y mecánicas para el estampado en caliente, ya que tendrán una estructura de material uniforme después de la deformación.
4. Latón. Latón liso, latón aleado. Clasificación de los latones más utilizados en ingeniería mecánica.
4.1 Latón
El latón (del alemán Latun) es una aleación a base de cobre en la que el principal aditivo es el zinc (hasta un 50%). A veces con la adición de estaño, níquel, plomo, manganeso, hierro y otros elementos. Los latones se clasifican como aleaciones no ferrosas, específicamente aleaciones de cobre. Se cree que los latones son aleaciones de cobre y zinc. Las principales propiedades positivas del latón son su resistencia a la corrosión, facilidad de procesamiento, ductilidad y costo relativamente económico.
Propiedades físicas:
Densidad - 8300-8700 kg / m;
Capacidad calorífica específica a 20°C - 0,377 kJ/kg;
Específico resistencia eléctrica- (0,07-0,08)-10-6 ohmios-m;
El punto de fusión del latón, dependiendo de su composición, alcanza los 880-950°C. A medida que aumenta el contenido de zinc, disminuye el punto de fusión;
El latón se suelda bastante bien (sin embargo, el latón no se puede soldar mediante soldadura por fusión; se puede, por ejemplo, mediante soldadura por resistencia) y se lamina;
Si la superficie del latón no está barnizada, se vuelve negra en el aire, pero en masa, el latón resiste mejor la acción de la atmósfera que el cobre;
El bismuto y el plomo tienen un efecto perjudicial sobre el latón, ya que reducen la capacidad de deformarse cuando están calientes. Sin embargo, la aleación de plomo se utiliza para producir virutas que fluyen libremente, lo que facilita su eliminación durante el corte.
4.2 Latón simple, latón aleado
Los latones se dividen en simples (aleaciones del sistema cobre-zinc) y complejos, que contienen otros elementos (níquel, estaño, aluminio, etc.). Los latones se utilizan ampliamente en la fabricación de instrumentos y en la ingeniería general y química. Son más fuertes que el cobre y más baratos.
El latón simple está marcado con la letra "L", después de la cual el número indica el porcentaje promedio de cobre. Por ejemplo, los latón L96, L70 son monofásicos y el latón L60 es bifásico.
Los latones aleados se denominan complejos o especiales. En su marca después de la letra “L” escriben inicial el nombre del elemento y el número - su porcentaje.
En el marcado de latón fundido, el contenido medio de componentes de la aleación en porcentaje se coloca inmediatamente después de la letra que indica su nombre. Por ejemplo, LTs14K3S3 es latón que contiene 14% de zinc, 3% de silicio, 3% de plomo y el resto es cobre.
4.3 Clasificación de los latones más utilizados en ingeniería mecánica
Como se mencionó anteriormente, según las propiedades tecnológicas, el latón se puede dividir en deformable y de fundición, simple y complejo.
El latón aleado, a su vez, se puede dividir en:
Aleaciones de dos componentes;
Y aleaciones de latón multicomponente.
Dado que los latones varían en contenido de zinc, también se acostumbra distinguir: aleación mecánica, alotrópica
Rojo;
Y latón amarillo.
Con una concentración de zinc de hasta el 39%, el latón es monofásico, su estructura son cristales de una solución sólida de zinc en cobre. Los latones con mayor contenido de zinc son bifásicos. La resistencia del latón aumenta al aumentar el contenido de zinc hasta un 45% y luego disminuye drásticamente bajo la influencia de la fase dura y quebradiza. Este tipo de aleaciones no se utilizan. El latón con un contenido de zinc de hasta un 10% se llama tombak y hasta un 15-20%, semi-tompak.
El latón se suministra en forma de lingotes, si se trata de latón de fundición, y en forma de tiras, placas, alambres, tubos, láminas y varillas, si el latón es deformable.
Las láminas de latón se utilizan en la fabricación de contenedores destinados al almacenamiento de productos químicos, piezas estampadas, así como en la producción de utensilios metálicos. Las láminas de latón se utilizan mucho en la perfilería en frío.
El latón amarillo se utiliza a menudo en equipos de plomería, en la fabricación de diversos tipos de piezas y grifos.
Una malla está hecha de alambre. Las mallas de latón son muy utilizadas en la fabricación de diversos tipos de rejillas, por ejemplo decorativas, para radiadores de calefacción de líquidos.
Los latones con plomo se utilizan en la industria automotriz y relojera. El latón también se utiliza en la fabricación de instrumentos, en la ingeniería de calefacción y en muchas otras industrias.
Literatura
1. Gulyaev A.P. Metalurgia / A.P. Gulyaev. M.: Metalurgia, 1977.
2. Berlín V.I. Ciencia de los materiales de transporte / V.I. Berlín, B.V. Zajarov, P.A. Melnichenko. M.: Transporte, 1982.
3. Ciencia de los Materiales / Ed. B.N. Arzamasova. M.: Ingeniería Mecánica, 1986.
4. Lakhtin Yu.M. Ciencia de los Materiales / Yu.M. Lajtin. M.: Ingeniería Mecánica, 1984.
5. Travin OV Ciencia de los Materiales / O.V. Travin, N.T. Travina. M.: Metalurgia, 1989.
6. Mozberg R.K. Ciencia de los Materiales / R.K. Mosberg. METRO.: Escuela de posgrado, 1991.
7. Lakhtin Yu.M. Ciencia de los Materiales / Yu.M. Lajtin, V.L. Leontiev. M.: Ingeniería Mecánica, 1990.
8. Arzamasov B.N. Materiales de construcción. Directorio / B.N. Arzamasov, V.A. Brostrom, N.A. Boucher y otros / Ed. B.N. Arzamasova. M.: Ingeniería Mecánica, 1990.
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combinar las propiedades positivas de esos y otros materiales; según el diseño tecnológico: deformado (laminado, forjado, estampado, perfil extruido, etc.), fundido, sinterizado, moldeado, pegado, soldado (por fusión, explosión, empalme por difusión, etc.); según las condiciones de funcionamiento: para aquellos que funcionan a bajas temperaturas, resistentes al calor, a la corrosión, a las incrustaciones, al desgaste, al combustible, al aceite, etc.; según criterios de resistencia: para materiales de resistencia baja y media con un gran margen de ductilidad, alta resistencia con un margen de ductilidad moderado. Las clases individuales de K. m., a su vez, se dividen en numerosos grupos. Por ejemplo, las aleaciones metálicas se distinguen: según los sistemas de aleaciones: aluminio, magnesio, titanio, cobre, níquel, molibdeno, niobio, berilio, tungsteno, a base de hierro, etc.; por tipos de endurecimiento: endurecido, mejorado, envejecido, cementado, cianurado, nitrurado, etc.; por composición estructural: aceros austeníticos y ferríticos, latón, etc. Los materiales no metálicos se subdividen según su composición isomérica, diseño tecnológico (prensados, tejidos, enrollados, moldeados, etc.), según los tipos de cargas (elementos de refuerzo) y según la naturaleza de su colocación y orientación. Algunos materiales, como el acero y las aleaciones de aluminio, se utilizan como materiales de construcción y, por el contrario, en algunos casos, materiales de construcción como el hormigón armado. ,
utilizado en estructuras de ingeniería mecánica. Los parámetros técnicos y económicos de los materiales metálicos incluyen: parámetros tecnológicos: trabajabilidad de los metales mediante presión, corte, propiedades de fundición (fluidez, tendencia a formar grietas en caliente durante la fundición), soldabilidad, soldabilidad, velocidad de curado y fluidez de materiales poliméricos a temperaturas normales y elevadas. , etc. .; indicadores de eficiencia económica (costo, intensidad de mano de obra, escasez, tasa de utilización de metales, etc.). La mayoría de los grados de acero producidos industrialmente pertenecen al acero metálico. La excepción son los aceros que no se utilizan en elementos estructurales portantes: aceros para herramientas (Ver Acero para herramientas) ,
para elementos calefactores, para alambre de aporte (para soldadura) y algunos otros con propiedades físicas y tecnológicas especiales. Los aceros constituyen la mayor parte de los materiales de acero utilizados por la tecnología. Tienen una amplia gama de puntos fuertes: de 200 a 3000. mn/m2(20-300 kgf/mm2),
la ductilidad del acero alcanza 80%,
viscosidad - 3 MJ/m2. Los aceros estructurales (incluido el acero inoxidable) se funden en convertidores, hornos de hogar abierto y eléctricos. Para un refinado adicional se utiliza la purga con argón y el tratamiento con escoria sintética en cuchara. Los aceros críticos, que requieren una alta confiabilidad, se producen mediante fusión, evacuación y arco al vacío, inducción al vacío y electroescoria, y en casos especiales, mejorando la cristalización (en plantas de fundición continua o semicontinua) extrayéndolos de la masa fundida. Las fundiciones se utilizan ampliamente en la construcción de máquinas para la fabricación de bastidores, cigüeñales, engranajes, cilindros de motores de combustión interna, piezas que funcionan a temperaturas de hasta 1200 °C en ambientes oxidantes, etc. La resistencia de las fundiciones, dependiendo de la aleación, varía desde 110 mn/m2(chugal) hasta 1350 mn/m2(hierro fundido aleado de magnesio).
