4. 1. Својства материјала
Сваки материјал има физичка, хемијска, техничка,и механичка својства.
Физичка својства материјала су непромењива. У физичка својства спадају изглед-боја материјала, густина, специфична електрична отпорност(проводљивост електричне струје и топлоте), тачка топљења и др.
Хемијска својства материјала обухватају хемијски састав, афинитет (способност мешања другим материјалима у циљу добијања неке легуре, или другог материјала са новим својствима), отпорност према корозији (оксидација, дифузија кисеоника из ваздуха или воде у површински слој материјала - неки материјали оксидишу, кородирају-рђају, а неки не) и др.
Техничка својства материјала односе се на обрадивост материјала појединим врстама обраде (рецимо, дрво се не може спојити заваривањем, керамика није погодна за обраду резањем и сл.)
Механичка својства материјала односе се на понашање материјала под дејством сила које на њега делују. Механичка својства материјала су необично важна, јер од њих зависи безбедност и сигурност коришћењ неког уређаја, објекта, или алата. Рецимо, важно је да ли је аутомобил леп или не, али је важније да му се делови не распадну током вожње, јер ће то проузроковати несрећу, повреде, и људске жртве. Важно је да је кућа естетски лепа, али је најважније да јој се кров и зидови не сруше на станаре, и сл. Механичка својства материјала се због важности посебно испутују на разне врсте оптерећења, под разним условима експлоатације.
У механичка својства материјала спадају:
1. чврстоћа,
2. тврдоћа,
3. еластичност,
4. пластичност,
5. жилавост.
Чврстоћа је својство материјала да се одупре дејству сила које настоје да га разоре, или му промене облик. Што материјал може поднети веће силе-оптерећења, а да му се не промени облик, или да се не разори, он је чвршћи. Чврстоћа зависи од врсте материјала, али зависи и од врсте напрезања( смеровима и правцима деловања сила на материјал).
Врсте напрезања којима предмет - материјал може бити изложен су:
1. Затезање
2. Притисак
3. Савијање
4. Увијање
5. Смицање
Савијање
Затезање
Притисак
Увијање
Смицање
*Наједноставнији оглед који ученик може да изведе у случају неразумевања како напрезање утите на чврстоћу је да узме школску креду и да проба да је шакама оптерети на притисак. На своје чуђење, видеће да је креда толико чврста да неће моћи да је поломи - све док је не изложи савијању.
Тврдоћа је својство материјала да се одупре продирању другог материјала у његов површински слој.Тврдоћа се испутује по Бринелу, Викерсу, Роквелу (на специјалним машинама) и Полдију (специјалним чекићем за брзо мерење у радионичким условима). Поступак испитивања се састоји у мерењу пречника кружног (Бринел, Роквел, Полди) или дијагонала квадратног отиска (Викерс) који утискивачи у облику лопте или пирамиде оставе у материјалу. Пошто ни основне ни средње школе немају машине за испитивање тврдоће (поседују их само лабораторије у челичанама или великим фабрикама машинске индустрије, које купују велике количине материјала, па морају да провере њихов квалитет, или своју термичку обраду) ученици могу да испутују тврдоћу појединих врста дрвета тако што ће у њих утискивати челичну куглицу из истрошеног кугличног лежаја. Бележећи резултате може се доћи до квалитативних резултата које је дрво веће тврдоће.
Апарат за мерење тврдоће
Принцип мерења тврдоће по Бринелу.
Испитивање тврдоће у школским условима
Сви делови машина пројектују се тако да све њихове деформације буду искључиво у оквиру еластичних деформација. Уколико се неки део машине нађе ван тог оквира, односно уколико се деформише пластично, обавезно долази до квара машине и престанка њеног функционисања, која може успут изазвати и катастрофалне последице по људе који њом рукују, или се у њој налазе. Ово својство ученик може демонстрирати на свом лењиру за цртање, али мора пазити да не пређе границу еластичности, иначе ће од једног лењира направити два, односно мора пазити да не поломи лењир.
Пластичност је својство материјала да трајно промени облик под дејством сила. Захваљујући овом својству материјала постоје многе врсте обраде деформисањем, о чему ће бити речи у 7. разреду.
Жилавост је својство материјала да мења облик под дејством сила а да при том не прсне...
Напомена:
Ученици често ову лекцију схвате по најизразитијим својствима неког материјала. Рецимо, схвате да је гума еластична, да је челик чврст и тврд, да је пластелин пластичан. Притом забораве да сваки материјал има сва горе наведена својства, само су нека више, а нека мање изражена. За материјале мале тврдоће каже се да су меки , док се за материјале мале жилавости каже да су крти. Но, то не значи да постоје својства материјала као што су мекоћа, или кртоћа. Постоје само она механичка својства која су овде набројана.
Одиграј игрицу
Упутство - нахрани рибу тачним одговорима, леви клик за гутање тачног одговора.