Základní vlastnosti technických materiálů

Technické materiály dělíme podle složení:

Musíme znát především pro správnou volbu materiálu k výrobě součástek, strojů a přístrojů.
Vlastnost rozumíme jako „chování materiálu za určitých podmínek“ (např. vysoká teplota-roztahování kovu, nízká teplota-smršťování kovu)
Vlastnosti materiálu lze upravovat přidáním prvků ( legovací prvky-např. Si, Mn, V, …)

Teplotu dělíme:

Hustota – je poměr hmotnosti k objemu dané látky. Tato vlastnost určuje například, zda je materiál těžší než voda (tj. jestli plave, nebo se potopí).

Tepelná vodivost– je schopnost materiálu přenášet (vést) tepelnou energii (nejlepší vodiče tepla jsou zlato a stříbro, materiály jako keramika, sklo a plasty mají malou tepelnou vodivost).

Elektrická vodivost– je schopnost materiálu vést elektrický proud. Podle této vlastnosti se materiály dělí na vodiče (kovy- zlato, měď, hliník), polovodiče (křemík a germanium) a nevodiče-izolanty (plast, keramika, sklo). Nejlepším izolantem by bylo dokonalé vakuum.
Pojem supravodivost-(pouze u některých kovů). Při velmi nízkých teplotách se elektrický odpor sníží skokem na nezjistitelnou hodnotu=elektrický proud prochází vodičem bez odporu.
Délková roztažnost- je změna rozměru délky součástky vlivem měnící se teploty látky. (ocelové materiály se vlivem rostoucí teploty prodlužují), podobnou vlastností je objemová roztažnost. Opakem roztažnosti je smrštivost.

Ukázka zničení kolejí vlivem roztažnosti

Jeden ze způsobů předcházení roztažnosti.

Odolnost proti korozi- Koroze= oxidace materiálu. Materiál může oxidovat jak v prostředí kapalném (voda), plynném /pára, atmosféra) a pevném (půda, led).
Korozi nejodolnější materiál je např. zinek, měď, cín, …

Odolnost proti korozi lze u náchylných materiálů zvýšit např. nátěrem, nástřikem nebo tzv, osmaltováním, …

Žáruvzdornost- Schopnost materiálu odolat opalu=oxidace materiálu z vysokých teplot.
Žáropevnost- Schopnost materiálu přenášet napětí z vysokých teplot (turbíny, části motorů).

Pevnost- se definuje jako největší napětí, které je třeba k rozdělení materiálu na dvě části. Podle způsobu zatížení rozdělujeme pevnost v tahu (Rm), tlaku (Rut), střihu (Ts), ohybu a krutu.
Pružnost- se projevuje tak, že se materiál zatížený silou deformuje a po odstranění této síly se vrátí zpět do původního stavu (podobně jako pružina). Při překročení této síly se dosahuje meze pružnosti, (tzn. že po překročení se materiál nevrátí zpět, ale zůstane trvale deformován-důležité pro ohýbání).
Tvrdost- se definuje jako odolnost materiálu vůči vniku cizího tělesa. Značí se „H“.
Zjišťujeme ji zkouškami vrypem (podle stupnice tvrdosti), vnikem (vtlačování tělesa /kuličky, kužele, jehlanu/ určitým tlakem do zkoušeného materiálu a měříme hloubku vrypu).
Tvárnost- na materiál působíme vnější silou, kterou měníme tvar, rozměry a vlastnosti bez porušení soudržnosti. Tvářet můžeme za studena i za
Houževnatost- ukazuje, kolik práce je potřeba k tvarování- opakem je křehkost (čím je materiál houževnatější, tím se lépe tvaruje).

Tvárnost- je vlastnost, která souvisí se zpracováním materiálu na výrobek pomocí kování, válcování, lisování apod. Tvárnost zjišťujeme zkouškami za tepla i za studena.
Lámavost- je vlastnost, která hodnotí materiály namáhané ohybem a posuzuje vznik trhlin (ohýbání drátů a trubek).
Kovatelnost- je vlastnost materiálu měnit tvar kováním bez poškození výrobku.
Svařitelnost-je schopnost vytvořit ze dvou částí nerozebíratelné spojení pomocí tavného, tlakového nebo jiného svařování. Svařitelnost vyjadřujeme ve čtyřech stupních:
- Zaručená
- Zaručená podmíněná
- Dobrá
- Obtížná
Obrobitelnost- určuje chování technických materiálů při obrábění řeznými nástroji (soustružení, frézování, hoblování, vrtání apod.)
Slévatelnost- je soubor vlastností, které musí mít technický materiál určený ke zpracování litím.

Materiál může být namáhán: