Какими свойствами должны обладать т

Сталь – это сплав железа с углеродом с добавлением различных примесей, оказывающих влияние на основные характеристики продукта. При заказе материала нужно учитывать, какими свойствами должна обладать сталь, так как механические и химические свойства стали напрямую влияют на то, где ее можно использовать.

Сталь – это один из основных промышленных материалов, используемых в разных отраслях, от машиностроения до медицины. Сырье представляет собой сплав, в котором соединяется железо с углеродом. Также добавляются и другие примеси, оказывающие значительное влияние на основные характеристики конечного продукта.

Состав стали

Основа состава – железо и углерод. В сплаве обычно содержится не более 2,14%.

Основной критерий классификации – химический состав. Вся представленная на рынке продукция разделена на два основных вида сырья:

Углеродистая сталь. В ее составе кроме железа и углерода также есть фосфор, сера, марганец и кремний. В зависимости от процентного содержания углерода сырье разделено на высоко-, средне- и низколегированные марки. Этот материал можно применять, даже если перед вами стоит задача создать инструмент, использующийся под постоянным напряжением и высокими нагрузками.
Легированная сталь. К основным компонентам добавлены дополнительные легирующие элементы. Среди них – множество типов веществ, от кремния, бора и азота до хрома, циркония, ниобия, вольфрама и титана. Это влияет не только на стоимость, но и на качество продукции, область использования и характеристики. В продаже вы найдете множество типов продукции – жаропрочные, цементуемые, улучшаемые стали. В зависимости от структуры сырье может быть доэвтектоидного, ледебуритного, эвтектоидного и заэвтектоидного типа.

Свойства и применение стали можно определить по ее марке.

В состав стали могут добавляться различные примеси. В зависимости от того, в каком количестве они представлены в рецептуре, выделяются два основных типа продукции:

Обыкновенного качества. В составе такого сплава углерода не более 0,6%. Основные стандарты, используемые в изготовлении –ГОСТ 14637 и ГОСТ 380-94. Многие виды продукции в маркировке указываются как «Ст», что означает стандартное качество. На рынке этот тип сырья –один из наиболее доступных по стоимости.
Качественный. К этой категории относятся легированная и углеродистая разновидности. Уже в маркировке указывается особенность состава, количество углерода в сотых долях. Основной стандарт, которого придерживаются изготовители, – ГОСТ 1577. Стоит такая сталь дороже, чем продукт обыкновенного качества. При этом материал намного более пластичен, хорошо сваривается и отлично защищен от механического воздействия.

Основные свойства стали

При заказе материала нужно учитывать, какими свойствами должна обладать сталь, чтобы подойти под конкретную область применения. Если не понимать такой особенности, есть риск покупки сырья, не соответствующего прочности, уровню защиты от коррозии, качеству свариваемости и другим характеристикам.

Рассмотрим основные характеристики материала.

Механические

Показывают, какие варианты обработки можно выбирать и где использовать. Есть несколько основных параметров:

Прочность. Показывает, какую нагрузку можно прикладывать к детали, пока не появятся первые признаки разрушения. Для каждой марки материала указывается этот параметр, а также предел текучести.
Предел прочности. Указывает на защищенность материала от механического напряжения.
Предел текучести. Дает представление о растягиваемости материала. Это помогает понимать, насколько сильно можно растянуть материал до момента, пока процесс будет продолжаться, даже когда нагрузка перестанет прикладываться.
Пластичность. Чтобы материал можно было использовать в изготовлении различных типов деталей и заготовок. Такая характеристика помогает сырью менять форму, прописывается, чтобы определить параметры относительного угла изгиба и удлинения.
Ударная вязкость. Напрямую связана с пределами динамических нагрузок. Характеристика указывает, насколько сильный удар сможет выдержать готовое изделие или заготовка, прежде чем начнет окончательно разрушаться.
Твердость. Показывает предельную нагрузку по площади до момента возникновения вдавливания. Может определяться разными методами, как Бринелля, так и Виккерса.

Физические

Параметры дают понять, возможно ли применение стали в строительстве или различных областях промышленности. Есть три значимых центральных показателя:

Плотность. В характеристике зашифровано, какая масса стали содержится в указанном объеме. Чем выше прочность, тем больше защищенность от деформации, сильного давления и других потенциальных угроз.
Теплопроводность. Параметр дает представление, насколько быстро тепло передается по заготовке. Параметр очень важен для промышленности, к примеру, при изготовлении радиаторов или труб для теплотрасс.
Электропроводность. Позволяет оценить безопасность применения материала в местах, где есть риск удара током. Также сплав можно выбрать и для установки в сферах, где имеют значение его проводниковые характеристики.

Химические

Весь набор параметров дает представление о том, как поведет себя материал в разных температурах или средах с разной степенью агрессивности. Есть четыре основных параметра:

Окисляемость. Процесс окисления вызывается контактом металла с кислородом, может стимулироваться увеличением температуры. На уровень окисляемости влияет содержание углерода и среда, в которой используются изделия. Чем больше подверженность окислению, тем быстрее на поверхности появится ржавчина.
Защищенность от коррозии. Указывается для разных сред. Может меняться при использовании на открытом воздухе, а также при контакте с водой или почвой.
Жаростойкость. Помогает понять, при каком нагреве на металле начинает постепенно развиваться коррозия. Характеристика напрямую связана с окисляемостью.
Жаропрочность. От жаростойкости отличается тем, что затрагивает не коррозийную стойкость и защиту от окалины, а саму прочность. Знание параметров поможет вам понять, до какой температуры нагреется заготовка, прежде чем ее можно будет сломать или деформировать.

Технологические

Показывают возможность обработки с применением различных технологий. Центральные параметры:

Ковкость. Чем она выше, тем быстрее можно будет придать форму постоянным внешним механическим воздействием.
Жидкотекучесть. Если этот параметр находится на высоком уровне, расплавленный материал сможет лучше заполнять пустоты.
Свариваемость. Помогает соединять различные заготовки между собой. Отличается как в зависимости от типа использованной сварки, так и самого сплава.
Обрабатываемость резанием. Сталь можно обрабатывать разными видами режущих инструментов для создания металлопроката и деталей с разными параметрами и областью применения.

Применение стали

Механические и химические свойства стали напрямую влияют на то, где ее можно использовать. Проще всего определиться со сферой по марке, указанной на сырье. Так продукцию с хорошей жаропрочностью можно использовать в средах, где есть риск воздействия постоянных высоких температур. То же относится к маркам, отличающимся хорошей свариваемостью и коррозийной стойкостью.

По сферам производства можно выделить несколько основных категорий:

Строительные. Применяются при создании металлоконструкций различного масштаба, арматуры, обшивки стен. Необходимые характеристики отличаются в зависимости от области применения. Так для одних видов сплава важна стойкость к коррозии во влажных средах, для других – защита от окисления при контакте с почвой. Но все используемые типы сырья должны хорошо свариваться, иметь повышенную прочность при постоянном или периодическом сильном механическом давлении. В сочетании с важной для строителей доступностью стоимости такими параметрами обладают низколегированные сплавы и варианты обычного качества.
Инструментальные. Применяются для изготовления инструментов различного назначения. Все сплавы разделены на три категории. Первая используется для создания штампованных деталей. Вторая – при производстве режущего инструмента, третья – измерительного с высокой точностью. Лучшим решением станет заказ высоколегированных и высокоуглеродистых материалов. Они не только хорошо защищены от износа, но и отличаются твердостью, хорошей теплопроводностью.
Конструкционные. Разнообразны по сфере использования: применяются для металлоконструкций, а также для деталей, крупных механических узлов. Лучшее решение – применение сплава с малой долей марганца. Легирование позволяет расширить список полезных характеристик. Эксперты рекомендуют обратить внимание на высокопрочные, автоматные, износостойкие и другие марки.

Также всегда можно заказать материалы со специальными характеристиками для конкретной зоны применения. Это могут быть как сплавы с повышенной жаропрочностью, так и защищенные от окисления при контакте с кислородом, хорошо плавящиеся, электропроводные и многие другие.

Источник

Эта статья является продолжением предыдущих статей
– Что такое эталон для физика? и
– Физический и математический эталоны

Так какими же свойствами должны обладать эталоны и пространство, в котором он определяется?

Источник иллюстрации: https://cloud.prezentacii.org/19/04/142764/images/screen4.jpg

Свойства эталона

1) Понятия “наблюдатель” и “эталон” накладывают определенные ограничения на возможность существования и изучения Пространства. Изучать пространство можно только методом сравнения средствами самого этого пространства, с помощью объектов (эталонов) этого пространства, и пространство должно обладать свойствами, позволяющими эталонам быть эталонами. Для этого пространство должно быть в определенном смысле однородным и изотропным. Это свойство позволяет совмещать эталон с объектами и производить измерения параметров объекта в различные времена в различных точках пространства и различно ориентированных в ней.

2) Наличие эталона предполагает, что при любых ее движениях (перемещениях), в т.ч. допустимых движениях с поворотом, эталон не изменяется и после перемещения в конечное положениепри любом порядке перемещения с поворотами и без них эталон совмещается с самим собой. Это свойство эталона должно обеспечиваться законами природы. Считается, что эталоны одни и те же и на Земле, и на Солнце, и в любом другом месте Вселенной во все времена (в том смысле, что простым перемещением их можно совместить). А это есть свойство “скалярности” эталона.

Замечание. Однонаправленность течения времени вносит свои коррективы в свойства эталона: мы ничего не можем сказать о том, что случится, если эталон перемещать обратно во времени.

3) Параметры, измеримые с помощью эталонов, должны обладать свойством аддитивности (интегрируемости). Для параметра длины это означает, что путем прикладывания нескольких эталонов или использования “линейки со штрихами” можно определить длину линейного объекта, не равного эталону. Соответственно для других эталонов существуют свои “линейки”.

Геометрическими объектами пространства являются векторы и тензоры, проекции векторных параметров на направления (временное и пространственное) и их длина, а также площади и объемы, построенные на векторах. Через них определяется геометрия пространства. Материальные объекты сравниваются через их геометрические параметры и параметры силового взаимодействия их между собой, переведенные на язык математики. Материальные и геометрические структуры взаимосвязаны.

4) Существование эталонов также предполагает, что Пространство должно обладать дискретными свойствами, т.е. должны существовать дискретные выделенные решения материальных уравнений пространства и времени. Это предполагает существование постоянных или инвариантных, неизменных материальных объектов и/или периодических, опять же со скалярными свойствами, процессов. А это предполагает также наличие в законах природы нелинейности – нелинейного пространства или нелинейных полей взаимодействия материи. Или свойства пространства и времени заранее должны быть проквантованы, как в квантовой механике, т.е. уже квантовые объекты должны обладать линейными (не обязательно) уравнениями состояния. Дискретные объекты могут быть определены и как топологические особенности пространства.

Рассмотрим, к чему ведет наличие какого–либо эталона.

Наличие эталона предполагает, что при любых ее движениях, в т.ч. допустимых движениях с поворотом, эталон не изменяется и после возвращения в исходное положение при любом порядке движения эталон совмещается с самим собой. Иначе невозможно было бы пользоваться эталоном. С математической точки зрения это означает, что если даже вдоль траектории движения эталона локально в каждой точке пространства–времени эталон имеет некоторое изменение своего параметра dj, интеграл этого изменения вдоль любого замкнутого пути (при изотропном времени – см. замечание выше) должен быть равен нулю:

∮ δ φ = 0.

Только тогда наблюдатель не сможет заметить изменение эталона. Это означает, что параметры эталона и объекта j могут быть скалярной или другой функцией координат и времени: j = j(q), но их отношение неизменно.

Рассмотрим еще одно свойство эталона. Предположим, что у нас имеется реальный физический эталон частоты ωэ. Мы знаем, что частота излучения этого эталона, испущенная на определенной высоте hэнад Землей и измеренная на другой высоте hв с помощью такого же (перемещенного) эталона, имеет измененную частоту ωв. Это реальный факт. Вопрос: можно ли применять излученное исходное эталонное излучение на высоте hэ в качестве эталона на высоте hв? Ответ должен быть однозначным: нет. Эталонной частотой будет излучение этого же эталонного источника, перемещенного в другое место, а не частота излученного им и принятого в другом месте сигнала. Испущенный частотный сигнал не может находиться в состоянии покоя и поэтому не может быть использован в качестве эталона. Причина – частота перемещенного сигнала не является скаляром. Скаляром волнового вектора электромагнитного сигнала является ее тождественно равный нулю модуль. Но это также означает, что таким эталоном нельзя пользоваться на расстоянии, потому что большинство эталонов, если не все, похожи на эталон частоты. Эталон – понятие локальное и неподвижное. Но инвариантное относительно его перемещений в пространстве и времени. Таким образом, эталоном может быть только вещественный объект, который находится в состоянии покоя.

На основании описанной выше ситуации делаются выводы о том, что в гравитационном поле изменяется скорость распространения взаимодействий. Это не совсем так, потому что это просто кинематический эффект. Ни скорость волны, ни продолжительность временного или длина пространственного интервала при этом не изменяются, в силу инвариантности перенесенного и приведенного в состояние покоя эталона. Единственное, что можно сказать в этом случае – пространство-время искривлено и его метрические свойства не евклидовы, и изменение скорости проявляется только при отображении этого искривленного пространства на плоское евклидово пространство-время.

Эта статья является продолжением предыдущих статей – Что такое эталон для физика? и – Физический и математический эталоны

Мои странички на Дзен: ВАЛЕРИЙ ТИМИН

Ссылка на мою статью Как написать формулы в статье на Дзен?

Если вам понравилась статья, то поставьте “лайк” и подпишитесь на канал! Если не понравилась – все равно комментируйте и подписывайтесь. Этим вы поможете каналу. И делитесь ссылками в ваших соцсетях!

Если хотите узнать, что обозначает слово или словосочетание, в ОПЕРЕ выделите это слово(сочетание), нажмите правую клавишу мыши и выберите “Искать в …”, далее – “Yandex”. Если это текстовая ссылка – выделите ее, нажмите правую клавишу мыши, выберите “перейти …”. Все! О-ля-ля!

Источник

(Материал подготовлен в рамках курса «Политическая экономия капитализма»)

5. Какими свойствами обладает товар.

На первый взгляд такой вопрос может показаться странным. «Что ни товар, то свои, особые качества, и каждый товар имеет множество различных свойств»,— могут сказать читающие нас товарищи. Действительно, когда речь идет, скажем, о таком товаре, как костюм, то мы говорим о его цвете, материале, из которого он сшит, размере его и т. д. Такое обычное, житейское отношение к товару, как правило, ограничивается знанием физических свойств товара. Но мало кто задумывается над тем, что кроме этих природных, вещественных качеств товар обладает еще и общественными свойствами.

Говоря о товаре, мы прежде всего имеем в виду, что товар — это вещь, которая удовлетворяет какую-либо потребность человека. Данное свойство товара носит название потребительной стоимости. Но нельзя сказать, что любая вещь, которая удовлетворяет потребности человека, является товаром. Возьмем, например, воздух. Безусловно, он необходим всем и без него не один человек не может жить. Значит, одно качество товара у него есть: он удовлетворяет жизненную потребность людей. Но кто станет покупать воздух, когда для каждого его вдоволь! Никто. Воздух не продают, не покупают, ни на что не обменивают, он ничего не стоит. Воздух — дар природы всем людям на нашей планете.

Но тот же воздух, вернее, часть его — кислород — становится товаром, когда находится в кислородной подушке. Для того чтобы получить кислород, надо приложить определенное количество человеческого труда. Он приобрел новое свойство: на него затрачен труд. Значит, кислород может стать товаром только благодаря труду людей. Теперь наше представление о товаре обогатилось. Товар не только предмет, удовлетворяющий потребности человека, он еще и продукт человеческой деятельности.

Возникает вопрос: любой ли продукт труда человека становится товаром? Для ответа на него обратимся к примеру. Крестьянин в своем хозяйстве вырастил зерно. Часть этого зерна пошла на питание семьи и его самого, а оставшаяся часть израсходована в этом же хозяйстве на корм скоту. Можно ли считать зерно этого крестьянина товаром? Нет. Зерно, как и любой продукт, может стать товаром только тогда, когда оно становится потребительной стоимостью для других, а не для производителя данной вещи, т. е. если оно обладает общественной потребительной стоимостью.

Далее, известно, что крепостные крестьяне вынуждены были часть зерна отдавать без всякого обмена, безвозмездно своему помещику в виде оброка. Следовательно, это зерно удовлетворяло потребность других людей, не тех, кто его производил. Но, имея общественную потребительную стоимость, зерно в данном случае все же не являлось товаром. Оно может стать товаром только тогда, когда будет производиться для обмена на другие продукты человеческого труда. Особенность товара в том и заключается, что его потребительная стоимость (в нашем примере зерна) может быть использована только при условии обмена. Из рук производителя-крестьянина зерно должно перейти в руки потребителя через куплю-продажу. Таким образом, товаром становится лишь такая потребительная стоимость, которая переходит к потребителю через куплю-продажу (обмен).

Итак, сделаем некоторые выводы. Потребительная стоимость может стать товаром только при определенных условиях, а именно: если она является продуктом труда человека, если она обладает общественной потребительной стоимостью, т. е. удовлетворяет потребности других людей, а не того, кто произвел ее или владеет ею, и, конечно, если она произведена для обмена, для купли-продажи.

Для того чтобы обмен состоялся, недостаточно лишь наличия общественной потребительной стоимости у продукта труда. Допустим, что крестьянин хочет обменять свое зерно на холст, произведенный ткачом. Ткачу же нужно зерно. Казалось бы, нет никаких препятствий для обмена: и зерно и холст имеют общественную потребительную стоимость и вполне удовлетворяют потребности и крестьянина и ткача. Но крестьянин хочет купить не холст вообще, ему нужно определенное количество холста, например 20 м. Однако едва ли ткач согласится отдать свои 20 м холста за 1 кг зерна. Такой обмен его не удовлетворит. Чтобы данный обмен состоялся, эти продукты помимо потребительной стоимости должны иметь способность обмениваться на другие продукты в определенном количественном соотношении. Это свойство товара обмениваться на другой товар в определенной количественной пропорции носит название меновой стоимости.

Мы приходим к заключению, что товаром может быть такой продукт труда, который обладает двумя свойствами:

1) потребительной стоимостью, т. е. способностью удовлетворять какую-либо потребность человека, и

2) меновой стоимостью, т. е. способностью в определенной количественной пропорции обмениваться на другой товар.

Эти свойства товара неразрывно связаны друг с другом. Если одно из них отсутствует, то нет и товара.

Как потребительная стоимость товар произведен для потребления, а как меновая стоимость — для продажи. Любой товар, будь то зерно или холст, не может быть в одно и то же время использован его владельцем и как потребительная стоимость и как меновая стоимость. Если, скажем, ткач, изготовивший холст, использовал потребительную стоимость этого холста, то он уже не может воспользоваться его меновой стоимостью. И наоборот, если он продал холст и использовал его меновую стоимость, то тем самым он лишился возможности употребить его как потребительную стоимость. Как видим, оба свойства товара взаимно дополняют друг друга и в то же время одно свойство противостоит другому.

Таким образом, товар — это такая вещь, которая обладает общественными свойствами. Это объясняется тем, что та или иная вещь превращается в товар в силу определенных общественных условий жизни людей, т. е. таких условий, которые вызывают необходимость обмена, купли-продажи. «Там, где буржуазные экономисты видели отношение вещей (обмен товара на товар), — писал В. И. Ленин, — там Маркс вскрыл отношение между людьми. Обмен товаров выражает связь между отдельными производителями при посредстве рынка».

Далее

К курсу «Политическая экономия капитализма»

Источник