Tính chất cơ học cơ bản của vật liệu kim loại

Các thuộc tính của vật liệu kim loại thường được chia thành hai loại: hiệu suất xử lý và hiệu suất sử dụng. Cái gọi là hiệu suất quá trình đề cập đến hiệu suất của vật liệu kim loại trong điều kiện xử lý lạnh và nóng quy định trong quá trình sản xuất các bộ phận cơ học. Chất lượng của hiệu suất quá trình của vật liệu kim loại xác định khả năng thích ứng của nó đối với xử lý và hình thành trong quá trình sản xuất. Do các điều kiện xử lý khác nhau, các tính chất quy trình cần thiết cũng khác nhau, chẳng hạn như hiệu suất đúc, hàn, tính tha thứ, hiệu suất xử lý nhiệt, khả năng cắt giảm, v.v ... Cái gọi là hiệu suất đề cập đến hiệu suất của vật liệu kim loại trong các điều kiện sử dụng các bộ phận cơ học, bao gồm các tính chất cơ học, tính chất vật lý, tính chất của thiết bị.

Trong ngành sản xuất máy móc, các bộ phận cơ học nói chung được sử dụng ở nhiệt độ bình thường, áp suất bình thường và môi trường không ăn mòn không mạnh, và trong quá trình sử dụng, mỗi phần cơ học sẽ chịu các tải trọng khác nhau. Khả năng của vật liệu kim loại để chống lại thiệt hại dưới tải được gọi là tính chất cơ học (hoặc tính chất cơ học). Các tính chất cơ học của vật liệu kim loại là cơ sở chính cho thiết kế và lựa chọn vật liệu của các bộ phận. Tùy thuộc vào bản chất của tải trọng ứng dụng (như lực căng, nén, xoắn, tác động, tải trọng tuần hoàn, v.v.), các tính chất cơ học cần thiết cho vật liệu kim loại cũng sẽ khác nhau. Các tính chất cơ học thường được sử dụng bao gồm: sức mạnh, độ dẻo, độ cứng, độ bền, khả năng chống va chạm và giới hạn mệt mỏi. Mỗi tài sản cơ học được thảo luận riêng dưới đây.

1. Sức mạnh

Sức mạnh đề cập đến khả năng của vật liệu kim loại để chống lại thiệt hại (biến dạng dẻo quá mức hoặc gãy) dưới tải trọng tĩnh. Vì tải hoạt động ở dạng căng thẳng, nén, uốn cong, cắt, v.v., cường độ cũng được chia thành cường độ kéo, cường độ nén, cường độ uốn, cường độ cắt, v.v ... Thường có một mối quan hệ nhất định giữa các cường độ khác nhau. Trong sử dụng, độ bền kéo thường được sử dụng làm chỉ số sức mạnh cơ bản nhất.

2. Độ dẻo

Độ dẻo đề cập đến khả năng của vật liệu kim loại để tạo ra biến dạng dẻo (biến dạng vĩnh viễn) mà không bị phá hủy dưới tải.

3.Hardness

Độ cứng là thước đo vật liệu kim loại cứng hoặc mềm như thế nào. Hiện tại, phương pháp được sử dụng phổ biến nhất để đo độ cứng trong sản xuất là phương pháp độ cứng thụt, sử dụng một bên trong một hình dạng hình học nhất định để ấn vào bề mặt của vật liệu kim loại được kiểm tra dưới một tải trọng nhất định và giá trị độ cứng được đo dựa trên mức độ thụt.
Các phương pháp thường được sử dụng bao gồm độ cứng của Brinell (HB), độ cứng của Rockwell (HRA, HRB, HRC) và độ cứng của Vickers (HV).

4. Mệt mỏi

Độ bền, độ dẻo và độ cứng được thảo luận trước đây là tất cả các chỉ số hiệu suất cơ học của kim loại dưới tải trọng tĩnh. Trên thực tế, nhiều bộ phận máy được vận hành dưới tải theo chu kỳ và sự mệt mỏi sẽ xảy ra trong các bộ phận trong các điều kiện như vậy.

5. Tác động đến độ dẻo dai

Tải trọng tác dụng lên phần máy ở tốc độ rất cao được gọi là tải trọng va chạm và khả năng chống lại thiệt hại dưới tải trọng tác động được gọi là độ bền va chạm.