Tính chất cơ học cơ bản của vật liệu kim loại

Các tính chất 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 quy trình đề cập đến hiệu suất của vật liệu kim loại trong các điều kiện xử lý nóng và lạnh được chỉ định trong quá trình sản xuất các bộ phận cơ khí.Chất lượng thực hiện quy trình của vật liệu kim loại quyết định khả năng thích ứng của nó với quá trình xử lý và tạo hình trong quá trình sản xuất.Do các điều kiện xử lý khác nhau, các đặc tính quy trình cần thiết cũng khác nhau, chẳng hạn như hiệu suất đúc, khả năng hàn, khả năng rèn, hiệu suất xử lý nhiệt, khả năng xử lý cắt, 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 khí, bao gồm các tính chất cơ học, tính chất vật lý, tính chất hóa học, v.v. Hiệu suất của vật liệu kim loại quyết định phạm vi sử dụng và tuổi thọ của nó.

Trong ngành sản xuất máy móc, các bộ phận cơ khí thông thường được sử dụng ở nhiệt độ bình thường, áp suất bình thường và môi trường không bị ăn mòn mạnh, trong quá trình sử dụng, mỗi bộ phận cơ khí sẽ chịu tải trọng khác nhau.Khả năng chống lại hư hỏng khi chịu tải của vật liệu kim loại 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 việc thiết kế và lựa chọn vật liệu của các bộ phận.Tùy thuộc vào tính chất của tải trọng tác dụng (như kéo, nén, xoắn, va đập, tải tuần hoàn, v.v.) mà 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: độ bền, độ dẻo, độ cứng, độ dẻo dai, khả năng chống va đập và giới hạn mỏi.Mỗi thuộc tính cơ học được thảo luận riêng dưới đây.

1. Sức mạnh

Độ bền đề cập đến khả năng của vật liệu kim loại chống lại hư hỏng (biến dạng dẻo hoặc gãy quá mức) dưới tải trọng tĩnh.Do tải trọng tác dụng dưới dạng kéo, nén, uốn, cắt, v.v. nên 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 cường độ cơ bản nhất.

2. Độ dẻo

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

3. Độ cứng

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

4. Mệt mỏi

Độ bền, độ dẻo và độ cứng được thảo luận trước đây đều là các chỉ số hoạt động cơ học của kim loại dưới tải trọng tĩnh.Trên thực tế, nhiều bộ phận của máy được vận hành dưới tải theo chu kỳ và hiện tượng mỏi sẽ xuất hiện ở các bộ phận đó trong những điều kiện như vậy.

5. Độ bền va đập

Tải trọng tác dụng lên bộ phận máy ở tốc độ rất cao được gọi là tải trọng va đập và khả năng chống lại hư hỏng của kim loại dưới tải trọng va đập được gọi là độ bền va đập.