Общие положения. Физические основы пластической деформации металлов.

Чистые металлы и сплавы обладают различными свойствами, которые определяют возможность использования их в технике. Все свойства, присущие металлам и сплавам, можно разделить на физические, механические, химические и технологические.

К физическим свойствам металла относятся: плотность, электропроводность, теплопроводность, способность к расширению, магнитные свойства и др.

Механические свойства характеризуются отношением металла к разному роду воздействий на него: сжатию, растяжению, изгибу и истиранию. Отсюда следует, что механические свойства дают возможность судить, насколько металл прочен при применении его для изделий, подверженных действию механических усилий. К главнейшим механическим свойствам относятся: твердость, упругость, прочность, пластичность, вязкость. 

Химическим свойством называют способность металла подвергаться разным химическим воздействиям, к основным из которых следует отнести растворимость и окисление.

Под технологическими свойствами подразумевают совокупность физических, химических и механических свойств металлов, определяющих их отношение к процессам обработки металлов; главные из них - ковкость и свариваемость. Ковкостью называют свойство металлов хорошо обрабатываться давлением: ковкой, прокаткой, прессованием, волочением; свариваемостью - способность металлов под влиянием высоких температур в поверхностном слое приходить в такое состояние, при котором два отдельных тела соединяются в одно целое.

Способность металлов свариваться зависит от содержания в них примесей, состава окисной пленки в поверхностном слое, атмосферы сварки (восстановительная среда, вакуум), силы давления и других факторов.

Широко распространены железоуглеродистые сплавы. Обычно в состав двойных железоуглеродистых сплавов входят, кроме углерода, примеси из марганца, кремния, серы и фосфора. Сплав, содержащий до 1,7 % С, называют углеродистой сталью в отличие от специальных или легированных сталей, содержащих, кроме обычных примесей, еще хром, никель, вольфрам и другие элементы, которые существенно изменяют свойства стали. Обычные стали в зависимости от содержания углерода делятся на три группы: малоуглеродистая (0,02-0,2 % С) - ковкая, пластичная, хорошо свариваемая, закалку не принимает; среднеуглеродистая (0,2- 0,5 % С) - хорошо куется, плохо сваривается, закалку принимает; высокоуглеродистая (> 0,5 % С) - твердая, хрупкая, маловязкая, хорошо закаливается.