Οι ιδιότητες των μεταλλικών υλικών χωρίζονται γενικά σε δύο κατηγορίες: απόδοση διεργασίας και απόδοση χρήσης. Η λεγόμενη απόδοση διεργασίας αναφέρεται στην απόδοση των μεταλλικών υλικών υπό καθορισμένες συνθήκες ψυχρής και θερμής επεξεργασίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής μηχανικών εξαρτημάτων. Η ποιότητα της απόδοσης της διεργασίας των μεταλλικών υλικών καθορίζει την προσαρμοστικότητά τους στην επεξεργασία και τη διαμόρφωση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής. Λόγω των διαφορετικών συνθηκών επεξεργασίας, οι απαιτούμενες ιδιότητες της 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 των μεταλλικών υλικών υπό τις συνθήκες χρήσης μηχανικών εξαρτημάτων, η οποία περιλαμβάνει 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 αποτελούν την κύρια βάση για το σχεδιασμό και την επιλογή υλικού των εξαρτημάτων. Ανάλογα με τη φύση του εφαρμοζόμενου φορτίου (όπως εφελκυσμός, συμπίεση, στρέψη, κρούση, κυκλικό φορτίο κ.λπ.), οι μηχανικές ιδιότητες που απαιτούνται για τα μεταλλικά υλικά θα είναι επίσης διαφορετικές. Οι συνήθως χρησιμοποιούμενες μηχανικές ιδιότητες περιλαμβάνουν: αντοχή, πλαστικότητα, σκληρότητα, ανθεκτικότητα, πολλαπλή αντοχή σε κρούση και όριο κόπωσης. Κάθε μηχανική ιδιότητα συζητείται ξεχωριστά παρακάτω.
1. Δύναμη
Η αντοχή αναφέρεται στην ικανότητα ενός μεταλλικού υλικού να αντιστέκεται σε ζημιά (υπερβολική πλαστική παραμόρφωση ή θραύση) υπό στατικό φορτίο. Δεδομένου ότι το φορτίο δρα με τη μορφή εφελκυσμού, συμπίεσης, κάμψης, διάτμησης κ.λπ., η αντοχή διαιρείται επίσης σε αντοχή σε εφελκυσμό, αντοχή σε θλίψη, αντοχή σε κάμψη, αντοχή σε διάτμηση κ.λπ. Υπάρχει συχνά 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 να καταστρέφεται υπό φορτίο.
3. Σκληρότητα
Η σκληρότητα είναι ένα μέτρο του πόσο σκληρό ή μαλακό είναι ένα μεταλλικό υλικό. Προς το παρόν, η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος για τη μέτρηση της σκληρότητας στην παραγωγή είναι η μέθοδος της σκληρότητας εσοχής, η οποία χρησιμοποιεί ένα εργαλείο εσοχής συγκεκριμένου γεωμετρικού σχήματος για να πιέσει στην επιφάνεια του μεταλλικού υλικού που δοκιμάζεται υπό ένα συγκεκριμένο φορτίο και η τιμή σκληρότητας μετριέται με βάση τον βαθμό εσοχής.
Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται συνήθως περιλαμβάνουν τη σκληρότητα Brinell (HB), τη σκληρότητα Rockwell (HRA, HRB, HRC) και τη σκληρότητα Vickers (HV).
4. Κόπωση
Η αντοχή, η πλαστικότητα και η σκληρότητα που συζητήθηκαν προηγουμένως είναι όλες δείκτες μηχανικής απόδοσης μετάλλου υπό στατικό φορτίο. Στην πραγματικότητα, πολλά εξαρτήματα μηχανών λειτουργούν υπό κυκλική φόρτιση και υπό τέτοιες συνθήκες θα εμφανιστεί κόπωση στα εξαρτήματα.
5. Αντοχή σε κρούση
Το φορτίο που ασκείται στο εξάρτημα της μηχανής με πολύ υψηλή ταχύτητα ονομάζεται φορτίο κρούσης και η ικανότητα του μετάλλου να αντιστέκεται σε ζημιές υπό φορτίο κρούσης ονομάζεται αντοχή σε κρούση.
Ώρα δημοσίευσης: 06 Απριλίου 2024