Las habilidades técnicas son cualidades personales interrelacionadas que se manifiestan independientemente unas de otras: comprender la tecnología, manejar la tecnología, fabricar productos técnicos, inventar técnicamente.
Se cree que estas son aquellas habilidades que se manifiestan al trabajar con equipos o sus partes. Se tiene en cuenta que dicho trabajo requiere habilidades mentales especiales, así como un alto nivel de desarrollo de las habilidades sensoriomotoras, destreza y fuerza física. L. Thurston considera las habilidades técnicas como mentales generales. Se muestra que, junto con alguna habilidad general, que puede considerarse como talento técnico general o experiencia técnica adquirida por una persona al trabajar con tecnología, existen factores independientes: conceptos espaciales y comprensión técnica. Por representaciones espaciales nos referimos a la capacidad de operar con imágenes visuales, por ejemplo, al percibir formas geométricas. La comprensión técnica es la capacidad de percibir correctamente patrones espaciales, compararlos entre sí, reconocer los mismos y encontrar otros diferentes. De acuerdo con esta división en dos factores, se crean tipos de pruebas. Los primeros creadores de pruebas de capacidad técnica exigían que los sujetos pudieran montar dispositivos técnicos a partir de piezas individuales. Actualmente, la mayoría de estas pruebas se crean en forma de métodos en blanco.
La capacidad técnica se considera una capacidad mental general. Hay factores independientes de la capacidad técnica:
- representaciones espaciales;
- comprensión técnica.
Pruebas de Aptitud Técnica- diagnóstico de habilidades manifestadas al trabajar con equipos o sus partes.
Las pruebas de capacidad técnica tienen como objetivo identificar los conocimientos y la experiencia acumulados por el examinado. No nos permiten juzgar cómo adquirirlos, por ejemplo:
- La prueba de Bennett es una prueba de comprensión técnica que utiliza una serie de imágenes con preguntas breves. Para responder preguntas, es necesario comprender los principios técnicos generales de situaciones cotidianas.
- Prueba de razonamiento espacial (STT) I.S. Yakimanskaya, V.G. Zarkhin y H.-M.Kh. Kadayasa.
El significado del pensamiento técnico es resolver problemas; en el proceso de resolverlos se forman las cualidades necesarias del pensamiento técnico.
Para resolver un problema tecnológico es necesario:
- tener una meta fijada y esforzarse por obtener una respuesta específica;
- tener en cuenta las condiciones y datos iniciales necesarios para lograr el objetivo;
- Aplicar métodos de resolución de problemas que correspondan a las condiciones existentes.
El desarrollo del pensamiento técnico es un proceso complejo, generalmente avanza con bastante lentitud y depende de la inteligencia general, las habilidades prácticas, la capacidad de una persona para pensar técnicamente y otros factores.
La prueba psicológica de Bennett para comprender la tecnología (comprensión mecánica) está diseñada para determinar las habilidades técnicas en niños adolescentes (a partir de 12 años), adultos jóvenes y adultos. Contiene 60 tareas que requieren la resolución de problemas técnicos. En cada tarea, los sujetos deben elegir la respuesta correcta entre tres opciones. La duración de la prueba es de 27 minutos.
Cada respuesta correcta vale un punto. El nivel de capacidad técnica se determina mediante una tabla de evaluación especial. La calificación de la escala tiene seis gradaciones.:
- muy alto;
- bien;
- por encima del promedio;
- por debajo del promedio;
- corto;
- muy bajo.
Para evaluar las propiedades operativas de los productos y determinar las características físicas y mecánicas de los materiales, se utilizan diversas instrucciones, GOST y otros documentos normativos y de asesoramiento. También se recomiendan métodos para probar la destrucción de una serie completa de productos o muestras de materiales similares. Este no es un método muy económico, pero sí eficaz.
Definición de características
Las principales características de las propiedades mecánicas de los materiales son las siguientes.
1. La resistencia temporal o resistencia a la tracción es la fuerza de tensión que se registra con la carga más alta antes de que falle la muestra. Las características mecánicas de resistencia y plasticidad de los materiales describen las propiedades de los sólidos para resistir cambios irreversibles de forma y destrucción bajo la influencia de cargas externas.
2. La tensión condicional es cuando la deformación residual alcanza el 0,2% de la longitud de la muestra. Esta es la tensión más baja mientras la muestra continúa deformándose sin un aumento notable en las cargas.
3. El límite de resistencia a largo plazo es la tensión máxima que, a una temperatura determinada, provoca la destrucción de la muestra durante un tiempo determinado. La determinación de las características mecánicas de los materiales se guía por las unidades últimas de resistencia a largo plazo: la destrucción se produce a 7.000 grados Celsius en 100 horas.
4. El límite de fluencia condicional es la tensión que provoca un alargamiento determinado en la muestra a una temperatura determinada durante un tiempo determinado, así como la velocidad de fluencia. Se considera que el límite es la deformación del metal en un 0,2% en 100 horas a 7.000 grados centígrados. La fluencia es una cierta tasa de deformación de los metales bajo carga constante y alta temperatura durante mucho tiempo. La resistencia al calor es la resistencia de un material a la fractura y a la fluencia.
5. El límite de resistencia es el valor más alto de la tensión del ciclo cuando no ocurre falla por fatiga. El número de ciclos de carga puede ser especificado o arbitrario, dependiendo de cómo se planifiquen las pruebas mecánicas de los materiales. Las propiedades mecánicas incluyen la fatiga y la resistencia del material. Bajo la influencia de cargas en el ciclo, los daños se acumulan y se forman grietas que conducen a la destrucción. Esto es fatiga. Y la propiedad de la resistencia a la fatiga es la resistencia.
Tensión y compresión
Los materiales utilizados en la práctica de la ingeniería se dividen en dos grupos. El primero es plástico, para lo cual deben aparecer deformaciones residuales importantes, el segundo es frágil y se colapsa con deformaciones muy pequeñas. Naturalmente, esta división es muy arbitraria, porque cada material, dependiendo de las condiciones creadas, puede comportarse tanto como frágil como dúctil. Esto depende de la naturaleza del estado de tensión, de la temperatura, de la velocidad de deformación y de otros factores.
Las características mecánicas de los materiales sometidos a tensión y compresión son elocuentes tanto para los dúctiles como para los frágiles. Por ejemplo, el acero con bajo contenido de carbono se prueba en tensión y el hierro fundido se prueba en compresión. El hierro fundido es frágil, el acero es dúctil. Los materiales frágiles tienen mayor resistencia a la compresión, pero menos resistencia a la deformación por tracción. Los materiales plásticos tienen aproximadamente las mismas características mecánicas bajo compresión y tensión. Sin embargo, su umbral todavía está determinado por el estiramiento. Es mediante estos métodos que se pueden determinar con mayor precisión las características mecánicas de los materiales. El diagrama de tensión y compresión se presenta en las ilustraciones de este artículo.
Fragilidad y ductilidad
¿Qué es la ductilidad y la fragilidad? La primera es la capacidad de no colapsar, recibiendo deformaciones residuales en grandes cantidades. Esta propiedad es decisiva para las operaciones tecnológicas más importantes. De las características de plasticidad dependen el doblado, trefilado, embutido, estampado y muchas otras operaciones. Los materiales dúctiles incluyen cobre recocido, latón, aluminio, acero suave, oro y similares. El bronce y el duraluminio son mucho menos dúctiles. Casi todos los aceros aleados son muy débilmente dúctiles.
Las características de resistencia de los materiales plásticos se comparan con el límite elástico, que se analizará a continuación. Las propiedades de fragilidad y ductilidad están muy influenciadas por la temperatura y la tasa de carga. La tensión rápida imparte fragilidad al material, mientras que la tensión lenta imparte ductilidad. Por ejemplo, el vidrio es un material frágil, pero puede soportar una exposición prolongada a la carga si la temperatura es normal, es decir, presenta propiedades de plasticidad. Es plástico, pero bajo una fuerte carga de impacto parece un material quebradizo.
Método de oscilación
Las características físicas y mecánicas de los materiales están determinadas por la excitación de movimientos longitudinales, de flexión, de torsión y otros, aún más complejos, dependiendo del tamaño de las muestras, formas, tipos de receptor y excitador, métodos de fijación y esquemas de aplicación dinámica. cargas. Los productos de gran tamaño también están sujetos a pruebas con este método, si el método de aplicación cambia significativamente en los métodos de aplicar carga, excitar vibraciones y registrarlas. El mismo método se utiliza para determinar las características mecánicas de los materiales cuando es necesario evaluar la rigidez de grandes estructuras. Sin embargo, cuando se determinan localmente las características del material de un producto, este método no se utiliza. La aplicación práctica de la técnica sólo es posible cuando se conocen las dimensiones geométricas y la densidad, cuando es posible fijar el producto sobre soportes y sobre el producto mismo: convertidores, se necesitan ciertas condiciones de temperatura, etc.
Por ejemplo, cuando cambian las condiciones de temperatura, se produce tal o cual cambio y las características mecánicas de los materiales se vuelven diferentes cuando se calientan. Casi todos los cuerpos se expanden en estas condiciones, lo que afecta a su estructura. Cualquier cuerpo tiene determinadas características mecánicas de los materiales que lo componen. Si estas características no cambian en todas las direcciones y permanecen iguales, dicho cuerpo se llama isotrópico. Si las características físicas y mecánicas de los materiales cambian, son anisotrópicas. Este último es un rasgo característico de casi todos los materiales, aunque en distintos grados. Pero hay, por ejemplo, aceros en los que la anisotropía es muy insignificante. Se expresa más claramente en materiales naturales como la madera. En las condiciones de producción, las características mecánicas de los materiales se determinan mediante control de calidad, donde se utilizan varios GOST. La estimación de heterogeneidad se obtiene del procesamiento estadístico cuando se resumen los resultados de la prueba. Las muestras deben ser numerosas y cortadas de una estructura específica. Este método de obtener características tecnológicas se considera bastante laborioso.
método acústico
Existen muchos métodos acústicos para determinar las propiedades mecánicas de los materiales y sus características, y todos se diferencian en los métodos de entrada, recepción y registro de vibraciones en modo sinusoidal y pulsado. Los métodos acústicos se utilizan, por ejemplo, para estudiar materiales de construcción, su espesor y estado de tensión, así como para la detección de defectos. Las características mecánicas de los materiales estructurales también se determinan mediante métodos acústicos. Actualmente se están desarrollando y produciendo en masa numerosos dispositivos acústicos electrónicos diferentes que permiten registrar ondas elásticas y sus parámetros de propagación tanto en modo sinusoidal como pulsado. Sobre su base, se determinan las características mecánicas de resistencia de los materiales. Si se utilizan vibraciones elásticas de baja intensidad, este método resulta absolutamente seguro.
La desventaja del método acústico es la necesidad de contacto acústico, que no siempre es posible. Por tanto, este trabajo no resulta muy productivo si existe una necesidad urgente de obtener características mecánicas de resistencia de los materiales. El resultado está muy influenciado por el estado de la superficie, las formas geométricas y las dimensiones del producto que se está probando, así como el entorno donde se llevan a cabo las pruebas. Para superar estas dificultades se debe solucionar un problema concreto utilizando un método acústico estrictamente definido o, por el contrario, utilizando varios de ellos a la vez, depende de la situación concreta. Por ejemplo, los plásticos de fibra de vidrio se prestan bien a este tipo de investigación, ya que la velocidad de propagación de las ondas elásticas es buena y, por lo tanto, el sondeo se utiliza ampliamente cuando el receptor y el emisor están ubicados en superficies opuestas de la muestra.
Detección de fallas
Los métodos de detección de defectos se utilizan para controlar la calidad de los materiales en diversos campos de la industria. Existen métodos destructivos y no destructivos. Los no destructivos incluyen los siguientes.
1. Para determinar grietas en superficies y falta de penetración se utiliza detección de defectos magnéticos. Las áreas que tienen tales defectos se caracterizan por campos de dispersión. Se pueden detectar con dispositivos especiales o simplemente aplicando una capa de polvo magnético en toda la superficie. En áreas con defectos, la ubicación del polvo cambiará incluso durante la aplicación.
2. La detección de fallas también se lleva a cabo utilizando ultrasonido. El haz dirigido se reflejará (dispersará) de manera diferente si hay discontinuidades incluso en lo más profundo de la muestra.
3. Los defectos en el material se muestran claramente. método de investigación de radiación, basado en la diferencia en la absorción de radiación por medios de diferentes densidades. Se utilizan detección de defectos gamma y rayos X.
4. Detección de defectos químicos. Si la superficie se graba con una solución débil de ácido nítrico, clorhídrico o una mezcla de ellos (regia vodka), en los lugares donde hay defectos, aparece una malla en forma de rayas negras. Puede utilizar un método en el que se eliminen las huellas de azufre. En lugares donde el material es heterogéneo, el azufre debería cambiar de color.
Métodos destructivos
Los métodos destructivos ya se han discutido parcialmente aquí. Las muestras se prueban para detectar flexión, compresión, tensión, es decir, se utilizan métodos destructivos estáticos. Si el producto se prueba con cargas cíclicas variables en flexión por impacto, se determinan las propiedades dinámicas. Los métodos macroscópicos ofrecen una imagen general de la estructura de un material en grandes volúmenes. Para tal estudio, se necesitan muestras especialmente molidas y grabadas. Así, es posible identificar la forma y ubicación de los granos, por ejemplo, en el acero, la presencia de cristales deformados, fibras, cavidades, burbujas, grietas y otras faltas de homogeneidad de la aleación.
Se utilizan métodos microscópicos para estudiar la microestructura e identificar los defectos más pequeños. Las muestras se muelen previamente, se pulen y luego se graban del mismo modo. Otras pruebas implican el uso de microscopios eléctricos y ópticos y análisis de difracción de rayos X. La base de este método es la interferencia de los rayos que son dispersados por los átomos de materia. Las características del material se controlan mediante análisis de difracción de rayos X. Las características mecánicas de los materiales determinan su resistencia, que es lo principal para construir estructuras que sean confiables y seguras de usar. Por ello, el material se prueba cuidadosamente y utilizando diferentes métodos en todos los estados que puede aceptar sin perder un alto nivel de características mecánicas.
Métodos de control
Para realizar ensayos no destructivos de las características de los materiales, es de gran importancia la elección correcta de métodos eficaces. Los más precisos e interesantes a este respecto son los métodos de detección de defectos: control de defectos. Aquí es necesario conocer y comprender las diferencias entre los métodos para implementar métodos de detección de fallas y los métodos para determinar las características físicas y mecánicas, ya que son fundamentalmente diferentes entre sí. Si estos últimos se basan en el seguimiento de parámetros físicos y su posterior correlación con las características mecánicas del material, entonces la detección de defectos se basa en la conversión directa de la radiación que se refleja en un defecto o pasa por un entorno controlado.
Lo mejor, por supuesto, es un control exhaustivo. La complejidad radica en determinar los parámetros físicos óptimos, que pueden usarse para identificar la resistencia y otras características físicas y mecánicas de la muestra. Y además, simultáneamente se desarrolla y luego se implementa un conjunto óptimo de medios para controlar los defectos estructurales. Y finalmente aparece una valoración integral de este material: su rendimiento se determina en función de todo un conjunto de parámetros que ayudaron a determinar los métodos no destructivos.
Pruebas mecanicas
Con ayuda de estos ensayos se comprueban y evalúan las propiedades mecánicas de los materiales. Este tipo de control apareció hace mucho tiempo, pero aún no ha perdido su relevancia. Incluso los materiales modernos de alta tecnología son criticados con bastante frecuencia y con dureza por los consumidores. Esto sugiere que los exámenes deberían realizarse más exhaustivamente. Como ya se mencionó, las pruebas mecánicas se pueden dividir en dos tipos: estáticas y dinámicas. El primero verifica el producto o la muestra en busca de torsión, tensión, compresión, flexión y el segundo verifica la dureza y la resistencia al impacto. Los equipos modernos ayudan a realizar estos procedimientos no muy simples de manera eficiente e identificar todas las propiedades operativas de un material determinado.
Una prueba de tracción puede determinar la resistencia de un material a los efectos de una tensión de tracción constante o creciente aplicada. El método es antiguo, probado y verdadero, se utiliza desde hace mucho tiempo y todavía se utiliza ampliamente. La muestra se estira a lo largo del eje longitudinal mediante un dispositivo en la máquina de prueba. La tasa de estiramiento de la muestra es constante, la carga se mide mediante un sensor especial. Al mismo tiempo, se controla el alargamiento, así como su conformidad con la carga aplicada. Los resultados de estas pruebas son extremadamente útiles si es necesario crear nuevas estructuras, ya que aún no se sabe cómo se comportarán bajo carga. Sólo la identificación de todos los parámetros de elasticidad del material puede dar una pista. Esfuerzo máximo: el límite elástico determina la carga máxima que un material determinado puede soportar. Esto ayudará a calcular el factor de seguridad.
Examen de dureza
La rigidez de un material se calcula mediante La combinación de fluidez y dureza ayuda a determinar la elasticidad de un material. Si el proceso tecnológico implica operaciones como estirar, laminar, prensar, entonces simplemente es necesario conocer la magnitud de la posible deformación plástica. Con una alta plasticidad, el material puede adoptar cualquier forma bajo una carga adecuada. También se puede utilizar una prueba de compresión para determinar el factor de seguridad. Especialmente si el material es frágil.
La dureza se prueba mediante un identificador, que está hecho de un material mucho más duro. La mayoría de las veces se lleva a cabo mediante el método Brinell (se presiona una bola), Vickers (un identificador en forma de pirámide) o Rockwell (se utiliza un cono). Se presiona un identificador en la superficie del material con cierta fuerza durante un cierto período de tiempo y luego se examina la huella que queda en la muestra. Hay otros ensayos bastante utilizados: la resistencia al impacto, por ejemplo, cuando se evalúa la resistencia de un material en el momento de aplicar una carga.
Las propiedades mecánicas evalúan la capacidad de un material para resistir cargas mecánicas y caracterizan el rendimiento de los productos.
Mecánico se denominan propiedades que se determinan durante las pruebas bajo la influencia de cargas externas; el resultado de estas pruebas son las características cuantitativas de las propiedades mecánicas. Las propiedades mecánicas caracterizan el comportamiento de un material bajo la influencia de tensiones (que provocan deformación y destrucción) que actúan tanto durante el proceso de fabricación de los productos (fundición, soldadura, tratamiento a presión, etc.) como durante el funcionamiento.
Las características estándar de las propiedades mecánicas se determinan en condiciones de laboratorio en muestras de tamaños estándar creando deformación plástica irreversible o destrucción de las muestras. Las pruebas se realizan bajo cargas externas: tensión, compresión, torsión, impacto; en condiciones de cargas alternas y de desgaste. Los valores de las características obtenidas suelen figurar en libros de referencia.
Un ejemplo serían las siguientes características:
La resistencia a la fractura, estimada por la resistencia a la tracción, o resistencia a la tracción, es la carga específica máxima (tensión) que un material puede soportar antes de fallar cuando se estira;
La resistencia a la deformación plástica, medida por el límite elástico, es la tensión a la que comienza la deformación plástica de un material bajo tensión;
La resistencia a las deformaciones elásticas, estimada por el límite elástico, es la tensión por encima de la cual el material adquiere deformaciones residuales;
La capacidad de resistir la deformación plástica, evaluada por el alargamiento relativo de la muestra bajo tensión y el estrechamiento relativo de su sección transversal;
La capacidad de resistir cargas dinámicas, evaluada por la resistencia al impacto;
Dureza, estimada por la resistencia de un material a la penetración de un penetrador (muestra de referencia).
Las propiedades mecánicas de los materiales se determinan en condiciones de carga estática y dinámica.
La elasticidad caracteriza las propiedades elásticas de un polímero, la capacidad de un material para sufrir grandes cambios reversibles de forma bajo cargas pequeñas debido a la vibración de los enlaces y la capacidad de las macromoléculas para doblarse.
Las pruebas estáticas también incluyen pruebas de compresión, torsión, flexión y otros tipos de carga.
Una desventaja común de los métodos estáticos para determinar las propiedades físicas y mecánicas de los materiales es la necesidad de destruir la muestra, lo que excluye la posibilidad de un uso posterior de la pieza para el propósito previsto como resultado de cortar una muestra de prueba de ella.
Determinación de la dureza. Este es un método de prueba no destructivo de las propiedades mecánicas de un material bajo carga estática. La dureza se evalúa principalmente en el caso de los metales, ya que para la mayoría de los materiales no metálicos la dureza no es una propiedad que determine su rendimiento.
La dureza se evalúa por la resistencia del material a la penetración en él bajo una carga estática de un cuerpo extraño de forma geométrica regular que tiene una dureza de referencia (Fig. 14).
Arroz. 14 Determinación de la dureza de materiales: A- diagrama de carga; b- medición de la dureza según Brinell; V- Medición de dureza Vickers
El prensado de la muestra de referencia en la muestra de prueba se realiza utilizando instrumentos especiales, de los cuales los más utilizados son los de Brinnell, Rockwell y Vickers.
El método Brinell es el más común: se presiona una bola de acero endurecido contra la muestra. Diámetro de impresión d otp se mide con una lupa con escala. A continuación, utilice las tablas para encontrar la dureza del material. La prueba de Vickers utiliza un cortador de diamante, mientras que la prueba de Rockwell utiliza un cono de diamante.
Luminiscencia (fluorescencia y fosforescencia): efectos de brillo al absorber energía de la luz incidente, acción mecánica, reacciones químicas o calor.
Las propiedades ópticas de las sustancias son de gran importancia práctica. La refracción de la luz se utiliza para fabricar lentes para instrumentos ópticos, la reflexión se utiliza para el aislamiento térmico: seleccionando los recubrimientos adecuados, es posible influir en las propiedades de los materiales para absorber o reflejar la radiación térmica, pero transmitir la luz visible. El cristal de las ventanas tiene un color característico del aire acondicionado.
Se utilizan ampliamente gafas camaleónicas fotovoltaicas, luces fluorescentes y pantallas de osciloscopio. Los revestimientos metálicos (aluminio anodizado) se utilizan con fines decorativos (la reflectividad del material es importante) y se utilizan espejos de precisión de superficies metalizadas.
Propiedades decorativas Los materiales están determinados por su apariencia y dependen de su patrón externo, diseño, textura, estructura, método de tratamiento de la superficie, presencia de revestimientos y relieves.
Propiedades biológicas Los materiales se determinan:
Su impacto en el medio ambiente, el grado de toxicidad para los organismos vivos;
Su idoneidad para la existencia y desarrollo de cualquier organismo (hongos, insectos, moho, etc.).
Las propiedades mecánicas caracterizan la capacidad de los metales y aleaciones para resistir la acción de las cargas que se les aplican, y las características mecánicas expresan estas propiedades de forma cuantitativa. Las principales propiedades de los materiales metálicos son; resistencia, ductilidad (o tenacidad), dureza, resistencia al impacto, resistencia al desgaste, fluencia, etc.
Las características mecánicas de los materiales se determinan durante las pruebas mecánicas que, según la naturaleza de la carga en el tiempo, se dividen en estáticas, dinámicas y revariables.
Dependiendo del método de aplicación de fuerzas externas (cargas), se distinguen las pruebas de tracción, compresión, flexión, torsión, flexión por impacto, etc.
Características mecánicas básicas de metales y aleaciones.
Resistencia a la tracción (resistencia máxima, resistencia a la tracción - tensión condicional correspondiente a la carga más grande que precede a la destrucción de la muestra).
La verdadera resistencia a la tracción (esfuerzo verdadero) es la tensión determinada por la relación entre la carga en el momento de la ruptura y el área de la sección transversal de la muestra en el punto de ruptura.
El límite elástico (físico) es la tensión más baja a la que se deforma la muestra sin un aumento notable en la carga de tracción.
Límite elástico (condicional): la tensión a la que el alargamiento residual alcanza el 0,2% de la longitud de la sección de la muestra, cuyo alargamiento se tiene en cuenta al determinar la característica especificada. Límite de proporcionalidad (condicional): tensión en la que la desviación de la relación lineal entre carga y alargamiento alcanza un valor tal que la tangente del ángulo de inclinación formado por la tangente a la curva de deformación (en el punto considerado) con el eje de la carga aumenta en un 50% de su valor en la gráfica elástica lineal. Se permite aumentar la tangente del ángulo de inclinación en un 10 o 25%.
El límite elástico es la tensión condicional correspondiente a la aparición de deformación residual. Es posible determinar el límite elástico con tolerancias de hasta 0,005%, luego se designará en consecuencia.
El alargamiento relativo después de la ruptura es la relación entre el incremento en la longitud de la muestra después de la ruptura y su longitud calculada original. Se obtienen alargamientos relativos al realizar pruebas en muestras con una relación longitud-diámetro de cinco y diez veces. También se permiten otras proporciones, por ejemplo 2,5, al probar piezas fundidas.
La contracción relativa después de la ruptura es la relación entre el área de la sección transversal de la muestra en el lugar de la ruptura y el área de la sección transversal inicial.
Las características especificadas de las propiedades mecánicas se determinan probando la tensión de los materiales de acuerdo con los métodos establecidos en GOST 1497-61, en muestras cilíndricas y planas, cuyas formas y dimensiones están establecidas por la misma norma. Las pruebas de tracción a temperaturas elevadas (hasta 1200°C) están establecidas por GOST 9651-73, para resistencia a largo plazo - GOST 10145-62.
El módulo de elasticidad normal es la relación entre la tensión y su correspondiente alargamiento relativo en tensión (compresión) dentro de los límites de la deformación elástica (ley de Hooke).
La tenacidad al impacto, una característica mecánica de la tenacidad de un metal, está determinada por el trabajo invertido en la fractura por impacto en un controlador de impacto pendular de una muestra de un tipo determinado y en relación con el área de la sección transversal de trabajo de la muestra en el punto del corte. Las pruebas a temperaturas normales se llevan a cabo según GOST 9454-60, a bajas temperaturas, según GOST 9455-60 y a temperaturas elevadas, según GOST 9656-61.
El límite de resistencia (fatiga) es la tensión máxima a la que los materiales de la muestra pueden soportar un número determinado de ciclos simétricos (de +P a -P) sin destrucción, tomado como base. El número de ciclos está especificado en las especificaciones técnicas y representa un gran número. Los métodos para probar la resistencia de los metales están regulados por GOST 2860-65.
La resistencia a la compresión última es la relación entre la carga de rotura y el área de la sección transversal de la muestra antes de la prueba.
El límite de fluencia condicional es la tensión que causa un alargamiento determinado de una muestra (total o residual) durante un período de tiempo específico a una temperatura determinada.
Dureza Brinell: determinada con un durómetro TSh presionando una bola de acero endurecido p. probar metal o aleación.
La dureza Rockwell HRA, HRB y HRC se determina presionando una bola de acero con un diámetro de ~ 1,6 mm o un cono (diamante o carburo) en el metal con una esquina en el vértice de 120° en un durómetro TK. Dependiendo de las condiciones de determinación, que están estandarizadas por GOST 9013-68, se distinguen tres valores de HR: HRA - para materiales muy duros (escala A): la prueba se lleva a cabo indentando un cono de diamante; HRB - para acero dulce (escala B) - bola de acero; HRC - para acero endurecido (escala C) - cono de carburo o diamante.
La profundidad de penetración del cono de diamante cuando se prueba en metal es pequeña, lo que permite probar productos más delgados que cuando se determina la dureza Brinell mediante una característica condicional, cuyo valor se mide en la escala del dispositivo.
La dureza Vickers HV se determina mediante la indentación de una pirámide tetraédrica regular estándar de diamante. El número de dureza se determina midiendo la longitud de las diagonales (la media aritmética de la suma de dos diagonales) y recalculando usando la fórmula
Las cargas estándar, según el espesor de la muestra, son 5, 10, 20, 30, 50 y 100 kgf. El tiempo de retardo bajo carga se toma para metales ferrosos de 10 a 15 segundos, para metales no ferrosos, de 28 a 32 segundos. En consecuencia, el símbolo HV 10/30-500 significa: 500 - número de dureza; 10 - carga y 30 - tiempo de espera.
El método Vickers se utiliza para medir la dureza de piezas de sección transversal pequeña y capas superficiales delgadas y duras de productos cementados, nitrurados o cianurados.
49.Cristalización secundaria de metales. La cristalización secundaria es de gran importancia práctica y sirve como base para una serie de procesos de tratamiento térmico, envejecimiento, etc., que cambian y mejoran significativamente las propiedades de las aleaciones. La mayoría de los procesos de cristalización secundaria implican difusión. La difusión en aleaciones duras es posible por varias razones. En particular, en soluciones sustitutivas esto ocurre debido a la presencia de áreas sin llenar (vacantes) en las redes. Tanto los átomos del disolvente como los del soluto pueden moverse. Durante la formación de soluciones intersticiales, el movimiento de los átomos disueltos se produce a través de los intersticios de las redes. La difusión es más rápida cuanto mayor es la diferencia de concentración y mayor es la temperatura (la coagulación se refiere al crecimiento de grandes cristales debido a ella). de los pequeños; bajo esferoidización: la transformación de cristales alargados en cristales redondeados. Ambos procesos ocurren debido al deseo del sistema de reducir la energía libre. En este caso, ESTO se logra debido a la relación de suma.
Las superficies de los granos se vuelven más pequeñas en relación con sus volúmenes. La coagulación y la esferoidización se desarrollan más fácilmente cuanto mayor es la temperatura. En la Fig. 41 muestra un diagrama del estado de la aleación en el que disminuye la solubilidad del segundo componente en la solución sólida. En este diagrama (a diferencia del diagrama de la Fig. 39), aparece la línea EQ, que caracteriza la selección de cristales sobrantes del componente B, que se denominan secundarios (B2), en contraste con los cristales primarios (B\), que se distinguen a lo largo de la línea CD. Como ejemplo, consideremos el proceso de formación de cristales secundarios durante el enfriamiento de soluciones sólidas a con concentración K. A la temperatura t\, la estructura es monofásica, cuando se alcanza la línea EQ, la solución se satura y a medida que avanza Se produce el enfriamiento, se libera el exceso de fase B2, esta última puede liberarse a lo largo de los límites de los cristales a y tomar la forma de una rejilla. También aquí se produce primero la formación de los núcleos y luego su crecimiento. Sin embargo, el lugar de aparición de los núcleos y de su crecimiento está predeterminado por las superficies de los granos primarios. A veces la disposición de la fase secundaria en forma de red no es deseable, entonces se impide su formación o se elimina. La red se elimina de diferentes maneras, por ejemplo, mediante recocido esferoidal. La cristalización según el diagrama (Fig. 41) permite cambiar significativamente las propiedades de la aleación mediante temple y revenido o envejecimiento.
50.DS aleaciones con solubilidad ilimitada de componentes. Ambos componente ilimitado soluble en liquido y solido estados no forman compuestos químicos.
Componentes: A, B.
Fases: L, α.
si dos componente disolver indefinidamente en estados líquido y sólido, entonces la existencia de solo dos fases es posible: líquida solución Tierra sólida soluciónα. Por tanto, no puede haber tres fases, cristalización en constante temperatura no hay horizontal líneas en diagrama No.
El diagrama que se muestra en la Fig. 1, consta de tres áreas: líquido, líquido + sólido solución y solución sólida.
La línea AmB es línea líquido, y líneaАnВ - línea sólido. Proceso de cristalización representado por una curva aleación de enfriamiento(Figura 2).
El punto 1 corresponde al inicio. cristalización, punto 2 - fin. Entre puntos 1 y 2 (es decir, entre lineasliquidus y sólido) aleación se encuentra en un estado de dos fases. A las dos componentes y dos fases sistema monovariante (c = k-f+1 = 2 - 2 + 1 = 1), es decir, si la temperatura cambia, también lo hace concentración de componentes en fases; cada temperatura corresponden estrictamente a ciertos composiciones etapas concentración y el número de fases aleación, situada entre lineassolidus y liquidus están determinados regla segmentos. Entonces, aleación Familiares punto a consta de fases líquida y sólida. Compuesto La fase líquida estará determinada por la proyección. puntos b acostado líneas líquido, y Compuesto fase sólida - proyección puntos con acostado líneas sólido. La cantidad de fases líquida y sólida se determina a partir de las siguientes proporciones: cantidad de fase líquida ac/bc, cantidad de fase sólida ba/bc.
En todo intervalo de cristalización(de puntos 1 a puntos 2) de líquido aleación,
teniendo el original concentración K, destacan los cristales más ricos en el componente refractario. Compuesto primero cristales estará determinada por la proyección s. Fin cristalización de la aleación K debe entrar punto 2, cuando la última gota de líquido que haya Compuesto Yo, se endurecerá. El segmento que muestra la cantidad de fase sólida era igual a cero en punto/ cuando recién empezó cristalización, y la cantidad de todo aleación V punto 2 cuando cristalización terminó. Compuesto el líquido cambia a lo largo de la curva 1 - ly Composición de cristales- a lo largo de la curva s- 2, y en momento graduación cristalizaciónComposición de cristales igual que Compuesto líquido original.
51. Propiedades de temperatura de los materiales. Para los materiales, se introducen varios puntos de temperatura característicos, que indican el rendimiento y el comportamiento de los materiales cuando cambia la temperatura. Resistencia al calor - la temperatura máxima a la que no disminuye la vida útil del material. Según este parámetro, todos los materiales se dividen en clases de resistencia al calor.
Resistencia al calor
- temperatura a la que se produce el deterioro de las características cuando se alcanza durante un breve periodo de tiempo.
Resistencia al calor
- la temperatura a la que ocurren los cambios químicos en un material.
resistencia a las heladas
- capacidad para trabajar a bajas temperaturas (este parámetro es importante para los cauchos).
Inflamabilidad
- la capacidad de encenderse, mantener el fuego y autoencenderse. Estos son diferentes grados de inflamabilidad. Todos estos conceptos definen temperaturas características a las que cambia cualquier propiedad de un material. Hay algunas temperaturas que son características de todos los materiales y hay temperaturas que son específicas de algunos materiales eléctricos. en el que cualquier característica cambia dramáticamente. La mayoría de los materiales tienen puntos de fusión y ebullición. El punto de fusión es la temperatura a la que se produce la transición de sólido a líquido. El helio líquido no tiene punto de fusión; permanece líquido incluso a cero grados Kelvin. Los más refractarios son el tungsteno - 3387 °C, el molibdeno - 2622 °C, el renio - 3180 °C, el tantalio - 3000 °C. Entre las cerámicas se encuentran sustancias refractarias: el carburo de hafnio HfC y el carburo de tantalio TaC tienen puntos de fusión de 2880 °C, el nitruro de titanio y el carburo, de más de 3000 °C. Hay materiales, principalmente polímeros termoplásticos, que tienen un punto de reblandecimiento, pero no llega a fundirse, porque... La destrucción de las moléculas de polímero comienza a temperaturas elevadas. Con los polímeros termoestables, ni siquiera llega al punto de ablandarse; el material comienza a descomponerse antes. Hay aleaciones y otras sustancias complejas que tienen un proceso de fusión complejo: a una determinada temperatura, llamada “solidus”, se produce una fusión parcial, es decir. la transición de parte de una sustancia a un estado líquido. El resto de la sustancia se encuentra en estado sólido. Resulta algo así como una papilla. A medida que aumenta la temperatura, cada vez más se vuelve líquido, finalmente a una cierta temperatura llamada “liquidus” se producirá la fusión completa de la sustancia. Por ejemplo, una aleación de estaño y plomo para soldar, llamada simplemente “soldadura”, comienza a fundirse aproximadamente a 180 °C (punto sólido) y se funde aproximadamente a 230 °C (punto líquido).
En cualquier proceso de fusión, llegar a un cierto punto es una condición necesaria pero no suficiente para la fusión. Para derretir una sustancia, es necesario impartirle energía, lo que se llama calor de fusión. Se calcula por gramo (o por molécula). El punto de ebullición es la temperatura a la que se produce la transición de líquido a vapor. Casi todas las sustancias simples hierven, los compuestos orgánicos complejos no hierven; se descomponen a temperaturas más bajas, sin llegar a hervir; El punto de ebullición está significativamente influenciado por la presión. Entonces, por ejemplo, para el agua, es posible cambiar el punto de ebullición de 100 ° C a 373 ° C aplicando una presión de 225 atm. Ebullición de soluciones, es decir El proceso de sustancias mutuamente solubles se produce de forma compleja; dos componentes hierven a la vez, solo que en el vapor hay más de una sustancia que de otra. Por ejemplo, una solución débil de alcohol en agua se evapora de modo que hay más alcohol en el vapor que en el agua. Gracias a esto se produce la destilación y tras la condensación del vapor se obtiene alcohol, pero enriquecido con agua. Hay mezclas que se evaporan al mismo tiempo, por ejemplo el alcohol al 96%. Aquí, durante la ebullición, la composición del líquido y la composición del vapor son las mismas. Después de la condensación del vapor se obtiene un alcohol exactamente de la misma composición. Estas mezclas se llaman azeotrópico. Existen temperaturas específicas de los materiales eléctricos. Por ejemplo, para los ferroeléctricos, los llamados punto curie. Resulta que el estado ferroeléctrico de la materia surge sólo a bajas temperaturas. Hay una temperatura para cada ferroeléctrico por encima de la cual no pueden existir dominios y se convierte en paraeléctrico. Esta temperatura se llama punto de Curie. La constante dieléctrica por debajo del punto de Curie es alta; aumenta ligeramente a medida que se acerca al punto de Curie. Una vez alcanzado este punto, la constante dieléctrica cae bruscamente. Por ejemplo, para el ferroeléctrico más común: el titanato de bario, el punto Curie es de 120 °C, para el titanato de circonato de plomo es de 270 °C, para algunos ferroeléctricos orgánicos la temperatura de Curie es negativa. Existe una temperatura similar (también llamada punto de Curie) para los ferromagnetos. El comportamiento de la permeabilidad magnética es similar al comportamiento de la constante dieléctrica a medida que la temperatura aumenta y se acerca al punto de Curie. La única diferencia es que la disminución de la permeabilidad magnética al aumentar la temperatura se produce de forma más pronunciada después de alcanzar el punto de Curie. Valores en puntos Curie para algunos materiales: hierro 770 °C, cobalto 1330 °C, erbio y holmio (-253 °C), cerámica, en un amplio rango de temperaturas. Para los antiferroimanes, un punto similar se llama Punto Neel.
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Todas las personas son muy diferentes desde que nacen. Los adultos inteligentes de diferentes países llevan mucho tiempo planteándose estas preguntas. Hace tiempo que se dieron cuenta de que todos los niños se diferencian entre sí genética, psicológica y físicamente. Y ninguna moralización, entrenamiento, diversos métodos científicos de educación e incluso un cinturón no podrán lograr que sean iguales. Cada niño necesita ser criado de manera diferente. Cuando los niños crezcan, las profesiones los elegirán ellos mismos. Pero no podemos escapar de las habilidades que se manifiestan desde la primera infancia. Las habilidades pueden ser técnicas, organizativas, artísticas y estéticas. Casi todos ellos influyen de alguna manera en la elección de nuestras profesiones. A menudo sucede que nuestras habilidades nos guían a la hora de elegir profesiones. Echemos un vistazo más de cerca a las habilidades técnicas y su impacto en nuestras vidas.
Imagina que hiciste un curso de despacho de aduanas y posteriormente pasarán por tus manos una gran cantidad de vehículos. ¿Qué pasará si no aprendes a entenderlo todo? Simplemente no podrá estar a la altura de la profesión elegida. ¿Qué significa habilidad técnica?
Un atributo indispensable de las habilidades técnicas es el interés por la tecnología, el deseo de trabajar en máquinas, herramientas y equipos.
Componentes de las habilidades técnicas:
a) capacidad para comprender dibujos, diagramas, gráficos; b) la capacidad de leer dibujos, gráficos e imaginar vívidamente los objetos reales detrás de ellos es muy importante para las profesiones técnicas;
c) habilidades en física, matemáticas, química. La tecnología está estrechamente relacionada con estas ciencias. No sólo se requiere que tenga un buen conocimiento del material matemático y la memoria, sino también que pueda trabajar con números y fórmulas;
d) la capacidad de comprender y razonar, analizar y generalizar - pensamiento lógico;
e) la imaginación espacial desarrollada es un componente muy importante de las habilidades técnicas.
Estas habilidades son ideales para una persona con mentalidad matemática que sabe pensar. Es decir, si tu elección recayó en cursos de declaracion aduanera, y te consideras una de las personas que tienen rasgos de carácter técnico, entonces has elegido la profesión correcta.
Diagnosticar las propias capacidades es una cuestión muy delicada. Es probable que no hayas encontrado las habilidades técnicas anteriores. No te alarmes. Esto esta bien. En primer lugar, las personas con un conjunto completo de cualidades para una sola profesión son raras: una de cada treinta. A esto se le llama llamado. El resto, por regla general, tiene un conjunto de cualidades que son igualmente adecuadas para varias profesiones, y las habilidades que les faltan deben desarrollarse mediante un entrenamiento constante o compensarlas con algo más. Debe tener cuidado si sus habilidades no se corresponden claramente con los requisitos de la profesión que desea elegir. Escúchate a ti mismo y definitivamente todo saldrá bien y te convertirás en un maestro en tu oficio.