Металлы и их свойства

Любой металл если он отшлифован или отполирован имеет вид сплошной массы, однако при внимательном изучении куска металла на изломе легко обнаружить, что эта масса только кажется сплошной и при небольшом увеличении в 10-30 раз видна структура металлического слитка. Эта структура называется - макроструктурой и отличается от микроструктуры, которая изучается при помощи специальных микроскопов, которые увеличивают до 2000 раз.

Строение металлов и сплавов.

Металлы состоят из множества отдельных зерен - кристаллов плотно прилегающих друг другу и крепко связаны между собой внутренними силами сцепления. Поэтому металлы относятся к кристаллическим телам. Образование кристаллов происходит при остывании жидкого расплавленного металла. При охлаждении жидкого металла его затвердевание начинается с образования центров кристаллизации, в которых атомы металла располагаются в определенном порядке образуя кристалл (имеют форму куба), однако в процессе кристаллизации одновременно возникает много центров кристаллизации и полногранных не образуется, т.к. соединение кристаллов мешают друг другу развиваться правильно. И в результате наружное очертание кристаллов не получает геометрической формы. Их углы закругляются,                        сдавливаются, и такие кристаллы называются зернами.

Чем быстрее металлы остывает, тем больше возникает центров кристаллизации и тем мельче образовавшиеся кристаллы. Размеры зерен кристаллов очень различны: от нескольких см в медленно охлажденном металле, до 1000 долей мм в быстроохлажденном и механически обработанном металле.

Сплавы

Чистые металлы в зуботехническом производстве не применяются, а применяются их сплавы.

Под чистыми металлы понимают химические простые вещества.

Сплавы образуются путём соединения металлы с металлы.

Сплавы можно получить из 2 или более компонентов, методом сплавления.

Были разработаны способы:

1. сплавление

2. прессование

3. испекание. Спекание из смеси металлических порошков.

4. путём электролиза и конденсации из паров металлы.

В настоящее время сплавы из 2 металлы применяются крайне редко.

Добавка дополнительных компонентов к сплаву существенно изменяет их свойства особенно если новый компонент может вызвать образование химического соединения и тем самым резко изменить кристаллическую решетку.

Свойства металлических сплавов делятся на:

1. физические

2. механические

3. технологические

4. химические

 

1. Физические - цвет блеск. Иногда готовое ортопедическое изделие, выполненое из одних сплавов, покрывают более тонким слоем других более эффективных по цвету или блеску металлов.

Плотность - разделяется на:

- легкие

- тяжелые

Легкие - с плотностью до 3

Тяжелые - от 6 и выше

Плавкость или температура плавления - если легкоплавкий сплав плавиться при температуре 60ºС, а наиболее тугоплавкие металлы - это вольфрам - температура - 3 ºС. Ртуть плавиться при температуре - 309ºС.

2. Механические: прочность или крепость. Это свойство металла выдерживающего нагрузки не разрушаясь.

Определяя прочность, металлы подвергаются испытаниям на специальной разрывной машине.

Наибольшее напряжение, которое может выдержать образец металла не разрушаясь называется пределом прочности или временем сопротивления разрыву. Упругость - свойство металла, принимаемого свою первоначальную форму после снятия нагрузки. Если нагрузку снять, то образец снова сократится и примет свою первоначальную длину. И наибольшее напряжение металла после, которого он возвращается к своей первоначальной длине называется пределом упругости.

Если при дальнейшем повышении нагрузки на разрывной машине напряжение превышает предел упругости и удлинение сохраняется после разгрузки образца, то такое состояние называется остаточным удлинением, затем наступает предел текучести при котором образец продолжает удлиняться без увеличения нагрузки металл течет. (в штамповке). Этим обладают: кобальт - хромовые сплавы. Никеле - хромовые не обладают упругостью, даже при незначительной нагрузки они образуют остаточное удлинение, а не упругое.

Пластичность - свойство металла изменять свою форму под действием силы. Не проявляя признаков разрушения (ни трещин, ни разрывов), и сохраняя полученную форму после снятия нагрузки.

Пластичность металла характеризуется удлинением образца после снятия нагрузки. Высокой пластичностью обладают драгоценные металлы. И почти отсутствует это у кобальто - хромовых и никеле - хромовых сплавов.

Твёрдость - свойство металла сопротивления проникновения в них другого тела под действием внешней нагрузки. От этого свойства зависит возможность обработки металла тем или иным инструментом.

Для определения твёрдости существуют несколько способов:

- способ Бринелле (закаленным шариком);

- способ Роквеля (алмазная призма);

- способ Шора - определяет твердость металла при помощи прибора  склероскоп (прыгающий шарик).

Выносливость - свойство металла выдерживать не разрушаясь большое количество переменных нагрузок.