Jeżeli zastanawiasz się, na czym polega umacnianie metali, to zachęcamy do zapoznania się z naszym tekstem.
Wysoka wytrzymałość materiałów jest przydatna w wielu zastosowaniach. Podstawowym zastosowaniem wzmocnionych materiałów jest budownictwo. Aby mieć mocniejsze budynki i mosty, trzeba mieć mocną ramę, która wytrzyma duże obciążenia rozciągające lub ściskające i będzie odporna na odkształcenia plastyczne. Narzędzia również bazują na materiałach o wysokiej wytrzymałości (np. stal narzędziowa lub miedź berylowa).
Umacnianie metali — na czym to polega?
Wysoka twardość materiałów jest wymagana do innych zastosowań. Podstawowym zastosowaniem materiałów hartowanych są narzędzia skrawające (wiertła, gwintowniki, narzędzia tokarskie), które, aby były skuteczne, muszą być znacznie twardsze od materiału, na którym pracują. Takie narzędzia skrawające są zwykle wykonywane ze stali szybkotnącej. W ostrzach noży również stosuje się stale o wysokiej twardości, aby zachować ostrą krawędź ostrza. Łożyska muszą mieć bardzo twardą powierzchnię, która wytrzyma ciągłe naprężenia.
Umacnianie metali
Wytrzymałość metali i stopów można zmieniać poprzez różne kombinacje obróbki na zimno, tworzenia stopów i obróbki cieplnej. Jak wspomniano w poprzednim paragrafie, zdolność materiału krystalicznego do odkształceń plastycznych w dużym stopniu zależy od możliwości przemieszczania się dyslokacji w materiale. Dlatego utrudnianie przemieszczania się dyslokacji prowadzi do umocnienia materiału. Na przykład mikrostruktura z drobniejszymi ziarnami zwykle daje zarówno większą wytrzymałość, jak i lepszą ciągliwość w porównaniu z tym samym stopem z fizycznie większymi ziarnami. W przypadku wielkości ziarna może również występować kompromis pomiędzy wytrzymałością a charakterystyką pełzania. Inne mechanizmy umacniania uzyskuje się kosztem mniejszej ciągliwości i odporności na obciążenia dynamiczne. Metod na umacnianie metali jest wiele, między innymi:
-Umacnianie w roztworze stałym (stopowanie)
-hartowanie przez pracę (obróbka na zimno)
-Hartowanie wytrąceniowe
-uszlachetnianie ziarna
-Hartowanie przez przemianę
Twardość i wytrzymałość na rozciąganie
Oprócz korelacji pomiędzy różnymi wartościami twardości, możliwe są również korelacje z innymi właściwościami materiałów. Na przykład, w przypadku stali węglowych i
średniostopowych poddanych obróbce cieplnej, dogodnym przelicznikiem jest twardość Brinella na wytrzymałość na rozciąganie. W tym przypadku wytrzymałość na rozciąganie (w psi) jest w przybliżeniu równa liczbie twardości Brinella pomnożonej przez 500. Ogólnie rzecz biorąc, wysoka twardość wskazuje na stosunkowo wysoką wytrzymałość i niską plastyczność materiału.
