Οι ιδιότητες των μεταλλικών υλικών χωρίζονται γενικά σε δύο κατηγορίες: απόδοση διεργασίας και απόδοση χρήσης. Η λεγόμενη απόδοση διεργασίας αναφέρεται στην απόδοση μεταλλικών υλικών υπό καθορισμένες συνθήκες ψυχρής και θερμής επεξεργασίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής μηχανικών μερών. Η ποιότητα της απόδοσης της διεργασίας των μεταλλικών υλικών καθορίζει την προσαρμοστικότητά τους στην επεξεργασία και τη διαμόρφωση κατά τη διαδικασία κατασκευής. Λόγω διαφορετικών συνθηκών επεξεργασίας, οι απαιτούμενες ιδιότητες διεργασίας είναι επίσης διαφορετικές, όπως η απόδοση χύτευσης, η συγκολλησιμότητα, η σφυρηλάτηση, η απόδοση θερμικής επεξεργασίας, η ικανότητα επεξεργασίας κοπής κ.λπ. Η λεγόμενη απόδοση αναφέρεται στην απόδοση μεταλλικών υλικών υπό τις συνθήκες χρήσης μηχανικά μέρη, τα οποία περιλαμβάνουν μηχανικές ιδιότητες, φυσικές ιδιότητες, χημικές ιδιότητες κ.λπ. Η απόδοση των μεταλλικών υλικών καθορίζει το εύρος χρήσης και τη διάρκεια ζωής τους.
Στη βιομηχανία κατασκευής μηχανημάτων, τα γενικά μηχανικά μέρη χρησιμοποιούνται σε κανονική θερμοκρασία, κανονική πίεση και μη έντονα διαβρωτικά μέσα και κατά τη χρήση, κάθε μηχανικό μέρος θα φέρει διαφορετικά φορτία. Η ικανότητα των μεταλλικών υλικών να αντιστέκονται σε ζημιές υπό φορτίο ονομάζεται μηχανικές ιδιότητες (ή μηχανικές ιδιότητες). Οι μηχανικές ιδιότητες των μεταλλικών υλικών είναι η κύρια βάση για το σχεδιασμό και την επιλογή υλικών των εξαρτημάτων. Ανάλογα με τη φύση του εφαρμοζόμενου φορτίου (όπως τάση, συμπίεση, στρέψη, κρούση, κυκλικό φορτίο κ.λπ.), οι μηχανικές ιδιότητες που απαιτούνται για τα μεταλλικά υλικά θα είναι επίσης διαφορετικές. Οι μηχανικές ιδιότητες που χρησιμοποιούνται συνήθως περιλαμβάνουν: αντοχή, πλαστικότητα, σκληρότητα, σκληρότητα, αντοχή σε πολλαπλές κρούσεις και όριο κόπωσης. Κάθε μηχανική ιδιότητα αναλύεται ξεχωριστά παρακάτω.
1. Δύναμη
Η αντοχή αναφέρεται στην ικανότητα ενός μεταλλικού υλικού να αντιστέκεται σε βλάβη (υπερβολική πλαστική παραμόρφωση ή θραύση) υπό στατικό φορτίο. Δεδομένου ότι το φορτίο δρα με τη μορφή εφελκυσμού, θλίψης, κάμψης, διάτμησης κ.λπ., η αντοχή διαιρείται επίσης σε αντοχή εφελκυσμού, αντοχή σε θλίψη, αντοχή σε κάμψη, αντοχή σε διάτμηση κ.λπ. Συχνά υπάρχει μια ορισμένη σχέση μεταξύ των διαφόρων αντοχών. Κατά τη χρήση, η αντοχή σε εφελκυσμό χρησιμοποιείται γενικά ως ο πιο βασικός δείκτης αντοχής.
2. Πλαστικότητα
Η πλαστικότητα αναφέρεται στην ικανότητα ενός μεταλλικού υλικού να παράγει πλαστική παραμόρφωση (μόνιμη παραμόρφωση) χωρίς καταστροφή υπό φορτίο.
3.Σκληρότητα
Η σκληρότητα είναι ένα μέτρο του 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 μια εσοχή συγκεκριμένου γεωμετρικού σχήματος για να πιέσει στην επιφάνεια του μεταλλικού υλικού που δοκιμάζεται υπό ένα ορισμένο φορτίο και μετράται η τιμή σκληρότητας με βάση το βαθμό εσοχής.
Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται συνήθως περιλαμβάνουν τη σκληρότητα Brinell (HB), τη σκληρότητα Rockwell (HRA, HRB, HRC) και τη σκληρότητα Vickers (HV).
4. Κούραση
Η αντοχή, η πλαστικότητα και η σκληρότητα που συζητήθηκαν προηγουμένως είναι όλα δείκτες μηχανικής απόδοσης του μετάλλου υπό στατικό φορτίο. Στην πραγματικότητα, πολλά εξαρτήματα μηχανών λειτουργούν υπό κυκλική φόρτιση και θα προκληθεί κόπωση στα εξαρτήματα υπό τέτοιες συνθήκες.
5. Ανθεκτικότητα κρούσης
Το φορτίο που επενεργεί στο τμήμα της μηχανής με πολύ υψηλή ταχύτητα ονομάζεται φορτίο κρούσης και η ικανότητα του μετάλλου να αντιστέκεται σε ζημιά υπό κρουστικό φορτίο ονομάζεται σκληρότητα κρούσης.
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-06-2024