Βασικές μηχανικές ιδιότητες των μεταλλικών υλικών

Οι ιδιότητες των μεταλλικών υλικών χωρίζονται γενικά σε δύο κατηγορίες: απόδοση της διαδικασίας και απόδοση χρήσης. Η λεγόμενη απόδοση της διαδικασίας αναφέρεται στην απόδοση των μεταλλικών υλικών υπό καθορισμένες συνθήκες ψυχρής και θερμής επεξεργασίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής των μηχανικών τμημάτων. Η ποιότητα της απόδοσης των μεταλλικών υλικών καθορίζει την προσαρμοστικότητά της στην επεξεργασία και τη διαμόρφωση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παραγωγής. Λόγω των διαφορετικών συνθηκών επεξεργασίας, οι απαιτούμενες ιδιότητες διεργασίας είναι επίσης διαφορετικές, όπως η απόδοση της χύτευσης, η συγκόλληση, η ξεχαστικότητα, η απόδοση της θερμικής επεξεργασίας, η μείωση της επεξεργασίας κλπ. Η λεγόμενη απόδοση αναφέρεται στην απόδοση των μεταλλικών υλικών υπό τις συνθήκες χρήσης μηχανικών τμημάτων, τα οποία περιλαμβάνουν μηχανικές ιδιότητες, φυσικές ιδιότητες, χημικές ιδιότητες κλπ.

Στη βιομηχανία παραγωγής μηχανημάτων, τα γενικά μηχανικά μέρη χρησιμοποιούνται σε κανονική θερμοκρασία, φυσιολογική πίεση και μη διπλωτικά μέσα ενημέρωσης και κατά τη χρήση, κάθε μηχανικό μέρος θα φέρει διαφορετικά φορτία. Η ικανότητα των μεταλλικών υλικών να αντιστέκονται σε βλάβη κάτω από το φορτίο ονομάζεται μηχανικές ιδιότητες (ή μηχανικές ιδιότητες). Οι μηχανικές ιδιότητες των μεταλλικών υλικών είναι η βασική βάση για την επιλογή σχεδιασμού και υλικού των εξαρτημάτων. Ανάλογα με τη φύση του εφαρμοζόμενου φορτίου (όπως η τάση, η συμπίεση, η στρέψη, η πρόσκρουση, το κυκλικό φορτίο κ.λπ.), οι μηχανικές ιδιότητες που απαιτούνται για τα μεταλλικά υλικά θα είναι επίσης διαφορετικές. Οι συνήθως χρησιμοποιούμενες μηχανικές ιδιότητες περιλαμβάνουν: δύναμη, πλαστικότητα, σκληρότητα, σκληρότητα, αντίσταση πολλαπλών επιπτώσεων και όριο κόπωσης. Κάθε μηχανική ιδιότητα συζητείται ξεχωριστά παρακάτω.

1 δύναμη

Η αντοχή αναφέρεται στην ικανότητα ενός μεταλλικού υλικού να αντιστέκεται σε βλάβες (υπερβολική πλαστική παραμόρφωση ή κάταγμα) υπό στατικό φορτίο. Δεδομένου ότι το φορτίο δρα με τη μορφή έντασης, συμπίεσης, κάμψης, διάτμησης κλπ., Η αντοχή διαιρείται επίσης σε αντοχή σε εφελκυσμό, αντοχή σε συμπιεστική, αντοχή στην κάμψη, αντοχή σε διάτμηση κλπ. Υπάρχει συχνά μια ορισμένη σχέση μεταξύ των διαφόρων πλεονεκτημάτων. Κατά τη χρήση, η αντοχή σε εφελκυσμό χρησιμοποιείται γενικά ως ο πιο βασικός δείκτης δύναμης.

2. Πλαστικότητα

Η πλαστικότητα αναφέρεται στην ικανότητα ενός μεταλλικού υλικού να παράγει πλαστική παραμόρφωση (μόνιμη παραμόρφωση) χωρίς καταστροφή υπό φορτίο.

3. Χάρτα

Η σκληρότητα είναι ένα μέτρο για το πόσο σκληρό ή μαλακό είναι ένα μεταλλικό υλικό. Επί του παρόντος, η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος για τη μέτρηση της σκληρότητας στην παραγωγή είναι η μέθοδος σκληρότητας εσοχής, η οποία χρησιμοποιεί ένα indenter ενός συγκεκριμένου γεωμετρικού σχήματος για να πιέσει στην επιφάνεια του μεταλλικού υλικού που δοκιμάζεται κάτω από ένα συγκεκριμένο φορτίο και η τιμή σκληρότητας μετράται με βάση τον βαθμό εσοχής.
Οι συνήθως χρησιμοποιούμενες μέθοδοι περιλαμβάνουν σκληρότητα Brinell (HB), σκληρότητα Rockwell (HRA, HRB, HRC) και σκληρότητα Vickers (HV).

4. Κόπωση

Η αντοχή, η πλαστικότητα και η σκληρότητα που συζητήθηκαν προηγουμένως είναι όλοι οι μηχανικοί δείκτες απόδοσης του μετάλλου υπό στατικό φορτίο. Στην πραγματικότητα, πολλά εξαρτήματα μηχανών λειτουργούν υπό κυκλική φόρτιση και θα εμφανιστούν κόπωση στα μέρη υπό τέτοιες συνθήκες.

5. Αντλοποίηση αντίκτυπου

Το φορτίο που ενεργεί στο τμήμα του μηχανήματος σε πολύ υψηλή ταχύτητα ονομάζεται φορτίο κρούσης και η ικανότητα του μετάλλου να αντισταθεί σε βλάβη κάτω από το φορτίο κρούσης ονομάζεται αντιμενδύνα κρούσης.