Osobine materijala

KLASIFIKACIJA OSOBINA

Da bi se neki konstrukcioni ili pogonski materijal mogao pravilno upotrebiti potrebno je što potpunijepoznavati njegove osobine. Postoji veliki broj različitih osobina materijala, ali sve se ove mogu svrstati u triglavne grupe: fizičko-mehaničke, hemijske i tehnološke.Neke od ovih osobina su opšteg karaktera, zajedničke kod većine materijala, npr. gustina, tvrdoća,čvrstoća itd, a neke specifičnog karaktera, svojstvene nekom materijalu ili grupi materijala, npr. plastičnost,livkost, kovnost, magnetne osobine itd.U tabeli 1. date su važnije fizičko-mehaničke, hemijske i tehnološke osobine materijala (uglavnomkonstrukcionih materijala).

FIZIČKO-MEHANIČKE OSOBINE

STRUKTURA

Struktura ili unutrašnja građa materijala podrazumeva oblik, veličinu i raspored pojedinih delića od kojihje sagrađen neki materijal. Sa upoznavanjem strukture materijala nastala je prava mala revolucija u proizvodnjinovih materijala, poboljšanju njegovog kvaliteta i racionalnijem korišćenju u praktične svrhe. Upoznavanje unutrašnje građe čvrstog tela naročito je doprineo razvoj optike, u prvom redu optičkih mikroskopa sa povećanjem do 1.500 puta i savremenih elektronskih mikroskopa sa povećanjem do 150.000 puta i više. Naučna oblast koja se bavi ispitivanjem unutrašnje strukture materijala poznata je pod imenom metalografija. Postoje dve osnovne metode metalografskog ispitivanja i to: makrografska i i mikrografska metoda .Makrografska ispitivanja sastoje se u vizuelnom pregledu uzorka golim okom ili pomoću lupe sa manjim povećanjem do 20 puta. Ova ispitivanja najčešće prethode mikrografskim ispitivanjima. Daleko potpunija slika o unutrašnjoj građi materijala dobija se mikrografskim ispitivanjima, korišćenjem metalografskih mikroskopa. Elementi građe koji se vide pod mikroskopom obuhvataju kristale materijala. Pri tome kristali kao normalan oblik očvrslog stanja najčešće se vide pod mikroskopom kao kristaliti, tj. Tela nepravilvog oblika sa pravilnom atomskom građom. Ovo potiče od toga što kristalizacija pri prelazu materije iz tečnog ili gasovitog stanja u čvrsto stanje započinje istovremeno iz više centara, tako da usled uzajamne smetnje u masi materijala retko može doći do razvoja tela pravilnog geometrijskog oblika (kristala).
Kod amorfnih materijala, npr. staklo, smola itd., kod kojih ne postoji pravilan, sistematski raspored atoma materijala, pod mikroskopom se vidi samo jednolična, bezoblična masa. Međutim, amorfne materije su nestabilne i mogu katkad preći u kristalno stanje same od sebe. Ako se iz rastopljenog metala vrši postepeno odvođenje toplote u rastopu nastaje smirivanje oscilovanja atoma, sve dok se ne postigne temperatura očvršćavanja, kada se obavlja sređivanje atoma na tačno određena međusobna rastojanja. Sređivanje atoma u kristalne rešetke odvija se uz odavanje latentne toplote, koja se odvija u određenom vremenu na račun unutrašnje energije, a pri tom zastoju dolazi do formiranja kristalnih zrna.
Kada se atomi nalaze na tačno određenoj udaljenosti, onda su sile uravnotežene, a unutrašnja energija je najmanja. Udaljenost među atomima, koja odgovara najmanjoj unutrašnjoj energiji, je karakteristična za svaki hemijski element, a naziva se parametar rešetke i označava sa a0.

GUSTINA

Gustina materijala definisana je odnosom jedinice mase prema jedinici zapremine materijala. Zavisi od vrste materijala i stanja u kome se materijal nalazi. Razlikuju se dve fizičke veličine vezane za gustinu materijala i to: gustina (apsolutna) ρ i zapreminska (volumenska) gustina d. Gustina (apsolutna) određuje se iz odnosa mase matereijala (bez pora i šupljina) prema jedinici njegove zapremine…