а) материалы, необходимые для изготовления автомобиля и его оборудования на заводах и при ремонте в автомобильных хозяйствах: металлы, дерево, пластмассы, стекло, кожа и ее заменители, краски, хлопчатобумажные и шерстяные ткани;

б) материалы, обеспечивающие нормальную эксплуатацию автомобиля-: топливо, смазочные материалы, прокладочные материалы и резина;

в) материалы, необходимые для поддержания автомобиля в исправном состоянии: полировочные пасты и жидкости, антифризы, кислоты, щелочи.

Наиболее важные из всех указанных материалов, которые являются основными при изготовлении и ремонте автомобилей, — это черные металлы: чугун и сталь.

Свойства технических материалов могут быть следующие: физические, химические, электрические, магнитные и механические.

К физическим свойствам относятся: удельный вес, температура плавления, температура кипения, теплопроводность, расширение при нагревании и др.

Химические свойства характеризуют способность материалов вступать в химические реакции с различными веществами.

Электрические свойства — это свойства материалов проводить электрический ток.

Магнитные свойства характеризуют способность материалов намагничиваться.

Механические свойства характеризуют твердость, хрупкость, вязкость, пластичность, упругость и прочность материалов.

Твердостью материала называют свойство его поверхности оказывать сопротивление вдавливанию или проникновению постороннего тела внутрь.

Хрупкостью материала называется свойство его разрушаться или разбиваться на куски от ударов.

Вязкость — свойство, противоположное хрупкости. Это спосрбность материала под действием внутренней связи между частицами допускать гнутье, вытягивание и сплющивание без поломок.

Пластичностью называется свойство материала принимать ту или иную форму под влиянием давления и сохранять эту форму, когда давление прекращается.

Упругостью называется свойство материала принимать первоначальную форму и прежние размеры после прекращения действия сил, стремящихся растянуть, сжать или изменить форму материала.

Прочностью материала называется свойство его оказывать сопротивление действию сил, стремящихся нарушить связь между частицами материала при его растяжении, сжатии, изгибе, срезе или скручивании.

2. Испытание механических свойств металлов и сплавов

Выбор того или иного материала при производстве инструмента, деталей машин и сооружений зависит от требований, предъявляемых к его механическим свойствам. Поэтому очень важно иметь точные данные, характеризующие механические свойства материала. Для получения этих данных обычно производят испытания материалов в лабораториях. Для испытаний изготовляют специальные образцы круглого или плоского сечения (рис. 1, а), которые испытывают на разрывных машинах. В зависимости от характера действия нагрузки механические испытания разделяются на статические и динамические.

Рис. 1. Образцы для испытания металлов на растяжение:
а — образец для испытания; б — шейка на образце

Статическими испытаниями называются такие, при которых нагрузка на образец действует в течение длительного времени, оставаясь неизменной, или постепенно плавно увеличивается. При динамических испытаниях нагрузка на образец действует мгновенно, в короткий отрезок времени.

Наиболее распространенным способом статического испытания металлов является испытание на растяжение, при котором определяются различные характеристики механических свойств металлов: предел прочности, относительное удлинение, относительное сужение и другие.

Образец, подвергающийся испытанию на растяжение, закрепляется в зажимах разрывной машины, после чего машина приводится в действие. Сила, растягивающая образец, постепенно увеличивается. На разрывной машине имеется специальная шкала, по которой определяется величина действующей силы. Когда растягивающая сила превысит внутреннее сопротивление материала, из которого сделан образец, последний разрывается.

Напряжения, возникающие в материале вследствие его растяжения, автоматически фиксируются в виде диаграммы (рис. 2) специальным прибором, установленным на разрывной машине. На диаграмме растяжения по вертикали отмечается величина растягивающих усилий в килограммах, а по горизонтали — удлинение образца в мм. Из диаграммы растяжения видно, что от точки О до точки А удлинение образца происходит пропорционально увеличению нагрузки, а от точки А до точки Б эта пропорциональность нарушается. На участке диаграммы от точки Б до точки В металл начинает течь, т. е. удлинение образца происходит самопроизвольно, без увеличения растягивающей силы. При максимальной нагрузке в точке Г на образце происходит образование шейки (рис. 1,6), в точке Д (рис. 2) он разрывается.

Пределом прочности на растяжение называется отношение максимальной нагрузки (кг) к площади поперечного сечения образца (мм2). Относительное удлинение характеризует пластичность металла и представляет собой отношение величины приращения длины образца после разрыва к длине образца до разрыва, выраженное в процентах.

Испытание металлов на твердость является самым распространенным способом оценки их механических свойств. Определение твердости имеет особо важное значение в тех случаях, когда детали подвергаются термической обработке с целью повышения их твердости. Для определения твердости металлов пользуются прессом Бринеля или прибором Роквелла.

Рис. 2. Диаграмма растяжения

Определение твердости металлов по Бринелю основано на методе вДавлйвания в металл стального шарика. Для испытания на твердость поверхность детали, подвергающейся испытанию, предварительно гладко зачищают напильником или наждачным кругом. После этого в нее вдавливается прессом (рис. 3) стальной закалённый шарик под действием заданной нагрузки. Через 10—30 секунд нагрузка снимается.

Рис. 3. Пресс Бринеля:
1 — грузы; 2 — маховичок; 3 — предметный столик; 4 — шарик; 5 — грузы; 6 — манометр; 7 — ручной пресс

Рис. 4. Склероскоп Шора:
1 — манометр; 2—стеклянная трубка; 3 — уровень; 4 — боек; 5 — испытуемая деталь; 6 — предметный столик; 7 — регулирующий болт; 8 — станина; 9 — маховичок; 10 — рейка

В зависимости от твердости испытуемого материала и его толщины применяются шарики диаметром в 2,5, 5 и 10 мм. После снятия нагрузки диаметр полученного отпечатка замеряют с помощью лупы с делениями. Зная диаметр отпечатка, диаметр стального шарика и величину нагрузки, можно определить число твердости по Бринелю (число твердости условно обозначается Нв), пользуясь специальными таблицами, в которых указаны числа твердости для отпечатков разных диаметров.

Определение твердости металлов по Роквеллу заключается в том, что в металл вдавливается алмазный конус, имеющий угол 120°, или закаленный стальной шарик диаметром 1,6 мм. Стальной шарик применяется для испытания мягких металлов (цветные металлы, серый чугун, мягкая сталь), алмазный конус — для твердых металлов.

В отличие от способа Бринеля в полученном отпечатке измеряется не его диаметр, а глубина, и процесс испытания производится значительно быстрее.

Число твердости по Роквеллу условно обозначается буквой Н или буквой R с добавлением буквенных индексов, в зависимости от нагрузки, при которой производились испытания. При нагрузке в 150 кг число твердости обозначается HR или Rc; при нагрузке в 100 кг — НКвнли RB.

Твердость металлов по Шору определяется по высоте отскакивания стального бойка (с алмазным конусом), падающего на испытуемую поверхность с определенной высоты (рис. 4). Твердость по Шору выражается в условных единицах, испытания производятся быстро и имеют то преимущество, что на испытуемой поверхности почти не остается следа от удара бойком. С помощью склероскопа Шора испытанию можно подвергать материалы любой твердости. Если же материалы состоят из структурных элементов различной твердости (баббит, чугун, цветные сплавы), то результаты испытания будут неточные; поэтому такие материалы на приборе Шора испытывать не следует.

3. Стандартизация материалов

Стандартизация материалов имеет своей целью сведение многих видов материалов и изделий к ограниченному числу типовых образцов определенного качества, формы и размеров, являющихся на данном этапе развития техники наилучшими, наиболее экономичными и в наибольшей мере отвечающими требованиям, предъявляемым к ним потребителями.

В условиях социалистического хозяйства стандартизация материалов имеет чрезвычайно важное значение, так как она дает возможность рационально организовать производство материалов и изделий, повышает производительность труда, способствует улучшению качества и удешевлению продукции.

Государственные общесоюзные стандарты — ГОСТ — имеют силу закона и за нарушение их виновные подлежат уголовной ответственности. Нумеруются ГОСТ порядковым номером, к которому добавляются через тире две цифры, обозначающие год утверждения стандарта. Так, например, ГОСТ 4832-49 (на обыкновенный литейный чугун) имеет порядковый номер 4832-й, а две последние цифры означают год утверждения— 1949.

Стандарты не являются неизменными: по мере развития техники производства и повышения требования к качеству материалов и изделий стандарты могут быть изменены.

В ГОСТ должны содержаться следующие данные:
а) наименование материала или изделия;
б) указания о том, кем разработан стандарт, когда утвержден и с какого времени вводится в действие;
в) номер стандарта и год его утверждения;
г) типы и подробная характеристика материала или изделия;
д) правила приемки и испытаний материалов;
е) маркировка и упаковка материалов и изделий.