Технологические свойства характеризуют способность металлов и сплавов подвергаться обработке различными способами (литьем, давлением, сваркой, резанием). К тех­нологическим свойствам относятся литейные свойства, ковкость, свариваемость, обрабатываемость резанием.

Готовые изделия и заготовки для дальнейшей обработ­ки производятся путем литья или обработ­ки давлением . Детали и заготовки, получен­ные литьем, называются отливками. Обработкой давле­нием могут быть получены либо заготовки постоянного поперечного сечения по длине (прутки, листы, лента и др.) чаще всего путем прокатки, а также прессования и воло­чения, либо заготовки, имеющие приближенно форму готовой детали, путем ковки или штамповки. Заготовки, полученные ковкой или штамповкой, называются поков­ками. Таким образом, металлические заготовки могут представлять собой отливки, поковки или прокат. Каж­дый из способов получения заготовок предъявляет свои требования к металлам и сплавам, а каждый вид заготов­ки имеет свои особенности последующей обработки (в том числе, термической). Сплавы, предназначенные для по­лучения деталей литьем, называются литейными. Спла­вы, предназначенные для получения деталей обработкой давлением, называют деформируемыми.

Литейные свойства металлов и сплавов характеризуют их способность образовывать отливки без трещин, раковин и других дефектов. Основными литейными свойствами являются жидкотекучесть, усадка, ликвация.

Жидкотекучесть – способность расплавленного металла хорошо заполнять полость литейной формы. Например. Медь даже при перегреве расплава густа и плохо растекается, поэтому из нее нельзя изготавливать изделия методом литья, в то время как ее сплавы (бронза, латунь) и сплавы других металлов (чугун, сталь, магниевые и алюминиевые) достаточно жидкотекучи.

Усадка при кристаллизации – это уменьшение объема металла при переходе из жидкого состояния в твердое. Является причиной образования усадочных раковин и усадочной пористости в слитках и отливках.

Ликвация - неоднородность химического состава сплавов, возникающая при их кристаллизации, обусловленная тем, что сплавы в отличие от чистых металлов кристаллизуются не при одной температуре, а в интервале температур. Чем шире температурный интервал кристаллизации сплава, тем сильнее развивается ликвация, причем наибольшую склонность к ней проявляют те компоненты сплава, которые наиболее сильно влияют на ширину температурного интервала кристаллизации. Для стали, например, сера, кислород, фосфор, углерод. Ликвации бывают внутрикристаллическими (микронеоднородности) и межкристаллическими (макронеоднородности).

Деформируемость (ковкость) − способность металла обрабатываться давлением при ковке, штамповке, прокатке, т. е. принимать нужную форму под действием удара или давления в нагретом или холодном состоянии без признаков разрушения.

Сваркой называется технологический процесс получения неразъемных соединений материалов путем установления межатомных связей между свариваемыми частями при их нагреве, или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого. Сварка является основным процессом получения металлических сооружений, обеспечивая высокую производи­тельность, экономичность и прочность.

Свариваемостью называют способность металла об­разовывать прочное сварное соединение. Хорошей свари­ваемостью обладает низкоуглеродистая сталь, труднее сварить чугун и цветные металлы.

Заключительной стадией изготовления изделий часто является обработка резанием, заключающаяся в снятии с заготовки режущим инструментом слоя материала в виде стружки. В результате этого заготовка приобретает правильную форму, точные размеры, необходимое качество поверхности.

Обрабатываемостью резанием называют способность металла поддаваться обработке резанием. Металлы и сплавы, имеющие высокую твердость, плохо поддаются обработке резанием. Также плохо обрабатываются вязкие металлы с низкой твердостью.

Технологические свойства определяются при технологических испытаниях (пробах), которые дают качественную оценку пригодности металлов и сплавов к различ­ным способам обработки.

Ряд приемов, проводимых для получения из исходного сырья продукта с заранее заданными свойствами, называют технологическим процессом.

Для описания отдельно взятого технологического процесса или сопоставления его с другими процессами используют различные показатели или параметры технологического процесса.

Материальными характеристиками технологического процесса явл. технологические параметры. Параметрами могут быть механические, электрические, тепловые, временные или др. величины.

Все параметры технологического процесса условно делят на три группы:

- частные параметры, позволяющие сопоставлять технологические процессы, выпускающие одну и ту же продукцию и использующие одну и ту же технологию. К частным параметрам относятся: состав и концентрация исходного сырья, особенности используемого оборудования и инструментов, режимы проведения процесса (температура, давление) и т.д.;

- единичные параметры, позволяющие сравнивать технологические процессы, выпускающие одну и ту же продукцию, но использующие разную технологию. К единичным параметрам относят ресурсные параметры (материалоемкость, трудоемкость, энергоемкость, капиталоемкость), а также такой интегральный показатель, как себестоимость, который выражает фактические затраты ресурсов в денежном выражении на производство и реализацию продукции;

- обобщенные параметры, которые позволяют сравнивать разнообразные технологические процессы. К ним относят в первую очередь удельные, т.е. приходящиеся на единицу продукции, рассчитанные в денежном выражении затраты живого (человеческого) труда и прошлого (овещественного) машинного труда.

Инструменты, предмет труда за редким искл. не наход. в пост. контакте, поэтому необход. пространственное перемещение обеспеч. этот контакт и взаимодействие. Таким образам основной частью элементарного акта преобразов. предмета труда в продукцию явл. процесс непосредств. воздействия инструмента на предмет труда. Эту элементарную часть техн. процесса назыв. рабочий ход. Рабочий ход приводит к измен. свойств предмета труда в сторону готового продукта. Вспомогательной частью преобр. предмета труда в продукт явл. пространственность совмещения с предметом труда. Эта часть вспомог. процесса назыв. вспомог. ходом.

Совокупность рабочих и вспомогательных ходов образует технологический переход.

Для выполн. технологич. перехода как правило необходимо осуществить свою группу вспомог. действий, но более высокого Ур. Она включает действия по закркплению инстументов и деталей, переналадки оборудования и т. д. Эти действия назыв. вспомог. переходом.

Технологич. и вспомог. переход образуют технологическую операцию. Для её выполн. также нужны вспомог. действия.Технологич. операция предшествует транспортировке предмета труда от одного оборудования к др., загрузка и выпуска, перемещ. одного, закрепление и снятие деталей.Эта группа вспомог. дейстий назыв. вспомогат. операция.

Пройдя ряд технологич. и вспомог. операций предмет труда преобраз. в продукт, т. е.

совокупность операций приводит к изгот. продукта, что явл. непосредств. целью

Для осуществления технологических процессов используются аппараты и машины. Аппаратом называется устройство или приспособление, предназначенное для проведения того или иного технологического процесса (варочный котел, кипятильник и др.). Под термином «машина» понимают механизм (или сочетание механизмов и вспомогательных устройств), предназначенный для преобразования механической энергии в полезную работу.

Технологические процессы могут быть разделены на общие (основные) и специфические. При всем разнообразии технологических процессов в пищевых или химических производствах многие из них являются общими для различных производств. В любом производстве встречается, например, перемешивание, необходимое для обеспечения контакта между реагирующими веществами. В сахарном, ликероводочном, спиртовом и многих других производствах применяется выпаривание с целью повышения концентрации сухих веществ в растворах. Процесс сушки является завершающим этапом в производстве сухарей, макарон, сахара, многих кондитерских изделий, сухих молочных продуктов, овощей и фруктов, витаминов, влажного зерна и др. Во всех пищевых производствах применяются процессы охлаждения и нагревания.

Возможность применения того или иного материала для производства различных изделий определяется целым перечнем качеств и свойств. Основную роль при выборе способа обработки играют технологические свойства металлов и сплавов, именно они определяют возможность их применения для изготовления той или иной продукции.

Основные свойства металлов

Все основные качества металлов и их сплавов можно классифицировать по целому ряду показателей, каждый из которых оказывает существенное влияние на определение сферы применения материала.

• К физическим свойствам металлов относят их вес, теплоемкость, способность проводить электрический ток и другие подобные показатели. Всем понятно, что применение, например, чугуна невозможно в авиастроении, а любой металл, отлично проводящий электричество не применим в производстве изоляторов.
• Механические свойства определяются способностью противостоять различным нагрузкам, к ним относятся твердость, пластичность, упругость и многие другие качества.
• Эксплуатационные качества характеризуют возможность применения металла для эксплуатации в различных условиях — стойкость к истиранию, воздействию высоких и низких температур, и так далее.
• Химические свойства металлов и сплавов определены способностью элементов, входящих в их состав, вступать в реакции с другими веществами. Так, например, всем известно, что золото не поддается воздействия кислот, чего не скажешь о других видах металла.
• Технологические свойства материала определяют перечень производственных процессов, которые применимы к металлу в последующей обработке.

Металлы — технологические свойства

К основным технологическим свойствам стоит отнести следующие характеристики:

• Жидкотекучесть (литейность) — способность материала в расплавленном состоянии заполнять литейную форму, без оставления пустот.
• Свариваемость — способность выполнять неразъемные соединения деталей под действием различных видов сварки (газовая, электрическая, давлением).
• Ковкость (деформируемость) — возможность менять форму изделия в горячем состоянии или при нормальной температуре под воздействием давления.
• Прокаливаемость — способность улучшения различных свойств металла путем закалки на различную глубину.
• Возможность выполнения обработки металла при помощи режущего оборудования показывает возможность выполнения токарных и фрезерных операций.

Все эти технологические свойства металлов и сплавов в комплексе и определяют дальнейшую сферу применения.

Технологические свойства стали

Сталь считается одним из самых распространенных металлов, ее технологические свойства зависят от химического состава, различные примеси, входящие в нее, могут улучшить или ухудшить данные характеристики.

К негативным примесям, существенно влияющим на технологические характеристики, можно отнести серу и фосфор. Излишек данных веществ может привести к красноломкости и хладноломкости соответственно. То есть сталь с избытком серы становится хрупкой при нагреве, а если в ней присутствует большое количество фосфора, то она будет ломаться при отрицательных температурах. Именно поэтому при выплавке стали многие усилия направлены на снижение данных примесей в металле, но, к сожалению, избавиться от них полностью не выходит.

Как видите, химические составляющие стали оказывают огромное значение на ее технологические свойства, поэтому при выборе метода обработки должен выполняться тщательный анализ состава сплава, в противном случае могут возникнуть проблемы, как в производстве, так и при эксплуатации изделия.

Под технологическими свойствами полимеров понимают совокупность их характеристик, определяющих выбор процесса переработки. К основным технологическим свойствам полимеров относятся:

· реологические свойства;

· теплофизические свойства;

· стабильность полимеров;

· физические характеристики материалов в твердом состоянии.

Ниже кратко описываются важнейшие из них:

1. Реологические свойства

Определяют поведение ПМ при его деформировании в твердом и жидком агрегатном состоянии. Они имеют первостепенное значение при выборе метода переработки и других целей.

Реологические свойства подразделяют на:

· вязкостные;

· высокоэластические;

· релаксационные.

Вязкостные свойства определяют механизмы и процессы вязкого течения, т. е. развитие необратимых (пластических) деформаций и саму возможность придания полимеру требуемой формы.

Высокоэластические свойства характеризуют способность материала развивать и накапливать (запоминать) при течении обратимые (вязкоэластические) деформации.

Релаксационные свойства определяют процессы релаксации касательных и нормальных напряжений, высокоэластической деформации, ориентации макромолекулярных цепей и т. д.

2. Теплофизические свойства и структурные характеристики

Теплофизические свойства определяют отношение ПМ к нагреванию и охлаждению (коэффициенты тепло- и температурнопроводности, удельные теплоемкости и т. п.) и подчиняются законам термодинамики и теплопередачи. Эти свойства характеризуются изменением объема полимера при воздействии температурных полей (тепловое расширение и сжатие материалов), термомеханическим и структурным превращением (агрегатные, физические и фазовые состояния и переходы, например, стеклование и кристаллизация) и другими особенностями поведения полимера при переработке.

3. Стабильность полимеров

Стабильность полимеров – это их комплексная характеристика, оценивающая стойкость полимера к термоокислительной, гидролитической и механической деструкции в процессах его подготовки (сушки, измельчения, смешения и т. п.) и переработки. Реакции полимеров под напряжением во многом определяют не только реологические свойства и выбор температурно-скоростных режимов переработки, но и комплекс свойств и эксплуатационных характеристик получаемых изделий.

4. Физические характеристики полимеров в твердом состоянии

Эта группа технологических свойств определяет такие важные процессы, как дозирование полимера, его захват рабочими органами перерабатывающих машин, уплотнение (при прессовании, экструзии) и существенно влияет на выбор конструкций дозаторов, зоны загрузки экструдеров, полостей пресс-форм и т. п. Физические характеристики включают коэффициент трения, насыпную плотность, гранулометрический состав, сыпучесть, склонность к агломерации и слеживанию и др. характеристики сырья.

Влияние электрического и электромагнитного поля на функциональные свойства SATA в системе ПК

Влияние температуры на параметры SATA (изменение механических и электропроводных свойств)

Физические свойства связи в SATA не изменяются в том диапазоне температур, которые рекомендованы для ПК

Интерфейс подвержен влиянию высокочастотных электромагнитных полей

Высокая производительность: Serial-ATA быстрее, чем параллельный ATA. Из-за последовательной организации Serial-ATA нуждается только в двух проводниках - один для посылки, другой для получения данных. При передаче множественных сигналов, синхронизированных по фазе, происходит их взаимовлияние, отрицательно сказывающееся на качестве связи. Когда же два сигнала передаются в противофазе, необходимость в экранировании проводников отпадает.

Снижение напряжения сигнала. Serial-ATA не требует высокого напряжения на сигнальных проводниках (амплитуда 500 милливольт), что снимает проблему согласования различных уровней напряжений на шлейфе и материнской плате. Снижение напряжения означает улучшенное энергосбережение, а это особенно актуально в мобильных устройствах (где важно не только экономное потребление энергии, но и миниатюрность, и гибкость кабеля).

Маленькие в поперечнике, легкие для монтажа, более длинные кабели. Serial-ATA меняет широкий PATA-шлейф на узкий, длина которого может достигать 1 м. Новый кабель легко направить по любому маршруту в системном блоке. Его маленький поперечник способствует улучшению отвода тепла от "горячих" мест. Кроме того, дизайн этих кабелей согласуется с общей тенденцией изменений в архитектуре системного блока. Маленькое число проводников делает ненужной широкую и громоздкую контактную площадку, облегчая инсталляцию дисков. Увеличенная длина кабеля делает возможным применение внешних Serial-ATA-дисков. Повышенная ошибкоустойчивость данных. Serial-ATA предлагает более полную проверку ошибок и методы их исправления, в сравнениии с PATA. Новая шина гарантирует непрерывную и безошибочную передачу данных и команд. Увеличенная скорость передачи данных между диском и другими компонентами. Известно, что сегодня скорость передачи данных с жестких дисков не может достигнуть даже уровня ATA100, так почему же надо переходить на Serial-ATA? Максимальная внутренняя скорость передачи данных в большинстве IDE - дисков сегодня не превышает ~72 Мб/сек. Т.е. предел ATA/100 еще не достигнут. Но основная причина того, что скорость передачи данных с IDE - устройств находится на низком уровне, состоит в том, что единственный путь (шлейф) должен быть разделен между двумя устройствами. Serial-ATA позволит дискам продолжать повышение своей производительности, сохраняя ценовой паритет с PATA. Совместимость сверху вниз. Serial-ATA обеспечивает обратную совместимость со своими предками PATA и ATAPI, что достигается двумя различными способами. Во-первых, вы можете использовать чипсетную поддержку SATA-устройств или установить отдельные компоненты, обеспечивающие поддержку Serial-ATA-дисков. Эти отдельные компоненты легкодоступны и могут быть приобретены либо отдельно, либо в составе материнской платы. Во-вторых, можно использовать последовательные или параллельные переходники, которые осуществляют трансляцию сигнала с SATA в РATA или наоборот. подключение к одному каналу только одного устройства.

К обычному Parallel ATA можно подключить два устройства, дав им атрибуты "Master" и "Slave". Serial ATA рассчитан только на соединение "точка-точка". Большинство SATA-контроллеров, включая встроенные в чипсет, оснащены двумя каналами и потому позволяют подключить только два устройства. Поэтому первое время придется использовать оба интерфейса - Serial ATA для винчестеров и Parallel ATA для оптических накопителей (DVD, CD).возможность "горячего" подключения/отключения устройств. Для Parallel ATA эта возможность тоже существует (вспомним Mobile Rack), но она неофициальная и не поддерживается со стороны системы - BIOS, драйверов, операционной системы. У Serial ATA есть все возможности для реализации "горячего" подключения: разъем сконструирован таким образом, чтобы при подключении кабеля сначала в контакт входили линии "земли", а потом интерфейса. Это позволяет избежать тех неприятностей, от которых не застрахованы обычные винчестеры - сгорания микросхем при подключении "по-горячему".встроенная поддержка механизма переупорядочивания команд (NCQ - Native Command Queuing). Это один из методов увеличения производительности жесткого диска: поток запросов на чтение и запись перестраивается таким образом, чтобы наиболее ресурсоемкие операции (у винчестера это операции позиционирования головок) выполнялись оптимальнее. Например, чем ближе два блока секторов, к которым выполняется доступ, тем меньше времени потребуется на переключение между ними. Контроллер винчестера может перестроить запросы так, чтобы минимально перемещать головки. Впрочем, первая версия Serial ATA имеет очень ограниченную поддержку переупорядочивания команд. Широкое использование этого механизма начнется с внедрения интерфейса Serial ATA II, в котором предусмотрены средства асинхронного возврата состояния, управления тэгами команд, инициирования обмена по каналу DMA со стороны винчестера, частичного заполнения блока данных и т.п.