Основные методы исследования металлов и сплавов и получаемые характеристики

Основные методы исследования металлов и сплавов и получаемые характеристики

Применяемые в технике металлы и сплавы в зависимости от назначения изготовляемых из них изделий должны иметь определенные химический состав, структуру, механические, физические и химические свойства. Так, стали подразделяются на конструкционные, инструментальные и стали с особыми физическими и химическими свойствами. Стали каждой из этих групп должны обладать определенным строением и комплексом свойств. Например, конструкционные стали должны быть твердыми, прочными и одновременно с этим пластичными и вязкими. Эти требования являются общими для всех конструкционных сталей. Однако в зависимости от назначения конструкционной стали и, следовательно, условий работы изготовленных из нее изделий не только уровень свойств может быть разным, но к ней могут предъявляться и специфичные требования. Так, стали, применяемые для пружин, должны обладать высокими упругими свойствами, для подшипников — высокой износостойкостью и т. д.

При помощи различных методов исследования получают определенные характеристики, численные значения которых дают возможность сравнивать имеющиеся металлы и сплавы, выбирать из них наиболее подходящие для условий работы данных изделий и создавать новые. При обработке и в процессе эксплуатации деталей машин, конструкций и инструментов в металлах и сплавах протекают внутренние превращения, сопровождаемые изменением их структуры и свойств.
Методы исследования, применяемые для определения состава, структуры и свойств металлов и сплавов и изучения протекающих в них превращений, подразделяются на две группы:

  1. Структурные методы исследования (макро-, микро-, рентге- но-, электроно- и нейтронографический анализы).
  2. Методы исследования механических, физических и химических свойств (механические испытания, термический, дилатометрический, магнитный анализы, измерение тепловых и электрических свойств, внутреннего трения, метод радиоактивных изотопов, химический, карбидный и интерметаллидный анализы и др.).

Обычно в практике научных исследований для обеспечения контроля правильности полученных результатов применяют не один, а несколько методов.
Важное значение для практики имеют технологические и эксплуатационные свойства металлов и сплавов. К технологическим свойствам относятся: деформируемость или пластичность, литейные свойства (усадка, заполняемость форм, жидкотекучесть), обрабатываемость резанием, свариваемость, закаливаемость, прокаливаемость и др., а к эксплуатационным — износостойкость, красностойкость, коррозионная устойчивость и др. Для определения технологических и эксплуатационных свойств разработаны специальные методы исследования.

Наиболее распространены в практике работы заводских лабораторий макро- и микроанализы и механические испытания, являющиеся основными методами исследования и контроля качества изделий.