Металлы имеют различные цветовые оттенки почти всего спектра, однако, как правило, для недрагоценных металлов это серый, голубоватый, синеватый различной степени. Для драгоценных металлов характерны желто-оранжевая гамма и белесовато-серебристый оттенок.
Температура плавления у металлов широко варьируется. В связи с этим выделяют легкоплавкие металлы, а также тугоплавкие металлы. Между этими полюсами расположены средние температуры плавления, свойственные большинству металлов и сплавов. Температура плавления и температура затвердевания чистых металлов всегда постоянны.
Пластическая деформация приводит к изменению физических свойств металла, а именно:
- повышению электросопротивления;
- уменьшению плотности;
- изменению магнитных свойств.
Все внутренние изменения, которые происходят при пластической деформации, вызывают упрочнение металла. Прочностные характеристики (временное сопротивление, предел текучести, твердость) повышаются, а пластические — снижаются.
♦ Упрочнение металла под действием пластической деформации называют наклепом.
Нагартованные (имеющие наклеп) металлы более склонны к коррозионному разрушению при эксплуатации. Для полного снятия наклепа металлы подвергаются рекристаллизационному отжигу.
♦ Рекристаллизация — это процесс возникновения и роста новых не-деформированных кристаллических зерен поликристалла за счет других зерен.
Рекристаллизацию применяют на практике для придания материалу наибольшей пластичности. Причем она протекает особенно интенсивно в пластически деформированных материалах при более высоких температурах. Температура рекристаллизации имеет важное практическое значение. Чтобы восстановить структуру и свойства наклепанного металла, его надо нагреть выше температуры рекристаллизации.
♦ Совокупность свойств, характеризующих сопротивление металла и сплава действию приложенных к нему внешних механических сил (нагрузок), принято называть механическими свойствами.
Механические испытания разделяют на:
- — статические (растяжение, сжатие, изгиб, кручение, твердость);
- — динамические (ударный изгиб);
- — усталостные (при повторно-переменном приложении нагрузки);
- — высокотемпературные (например, на длительную прочность).
Для металлов характерна высокая прочность. При этом одни из них могут быть пластичными или упругими (пружинящими), другие, наоборот, хрупкими.
Из всех механических испытаний твердость определяется чаще всего, так как метод прост в применении.
Основными методами определения твердости являются методы внедрения в поверхность испытываемого металла стандартных наконечников из твердых недеформирующихся материалов под действием статических нагрузок:
- метод Бринелля (вдавливание стального шарика определенного диаметра);
- метод Роквелла (вдавливание алмазного конуса или стального закаленного шарика диаметром 1,58 мм);
- метод Виккерса (вдавливание четырехгранной алмазной пирамиды с квадратным основанием).
Показателем твердости по Бринеллю является число твердости, обозначаемое НВ. Твердость по Бринеллю выражается в кгс/мм. Если нагрузка выражена в ньютонах (Н), то число твердости по Бринеллю выражается в МПа.
Твердость по Роквеллу обозначают HRA, HRB, HRC (в зависимости от применяемой шкалы А, В или С).
Твердость по Виккерсу (HV) имеет такую же размерность, как числа твердости по Бринеллю, т. е. МПа или кгс/мм2.
В результате циклических напряжений металл «устает», прочность его снижается, и наступает разрушение образца (протеза). Такое явление называют усталостью, а сопротивление усталости — выносливостью. Разрушение от усталости происходит всегда внезапно вследствие накопления металлом необратимых изменений, которые приводят к возникновению микроскопических трещин — трещин усталости, возникающих в поверхностных зонах образца. При этом чем больше на поверхности царапин, выбоин и других дефектов, вызывающих концентрацию напряжения, тем быстрее образуются трещины усталости.
