Grundlæggende mekaniske egenskaber af metalmaterialer

Egenskaberne af metalmaterialer er generelt opdelt i to kategorier: procesydelse og brugsydelse.Den såkaldte procesydelse refererer til ydeevnen af ​​metalmaterialer under specificerede kolde og varme bearbejdningsforhold under fremstillingsprocessen af ​​mekaniske dele.Kvaliteten af ​​metalmaterialers procesydelse bestemmer dets tilpasningsevne til forarbejdning og formning under fremstillingsprocessen.På grund af forskellige forarbejdningsbetingelser er de nødvendige procesegenskaber også forskellige, såsom støbeydelse, svejsbarhed, smedbarhed, varmebehandlingsydelse, skærebearbejdelighed osv. Den såkaldte ydeevne refererer til ydeevnen af ​​metalmaterialer under brugsbetingelserne for mekaniske dele, som omfatter mekaniske egenskaber, fysiske egenskaber, kemiske egenskaber osv. Ydeevnen af ​​metalmaterialer bestemmer dets anvendelsesområde og levetid.

I maskinfremstillingsindustrien anvendes generelle mekaniske dele i normal temperatur, normalt tryk og ikke-stærkt ætsende medier, og under brug vil hver mekanisk del bære forskellige belastninger.Metalmaterialers evne til at modstå skade under belastning kaldes mekaniske egenskaber (eller mekaniske egenskaber).De mekaniske egenskaber af metalmaterialer er hovedgrundlaget for design og materialevalg af dele.Afhængigt af arten af ​​den påførte belastning (såsom spænding, kompression, vridning, stød, cyklisk belastning osv.), vil de mekaniske egenskaber, der kræves for metalmaterialer, også være forskellige.Almindeligt anvendte mekaniske egenskaber omfatter: styrke, plasticitet, hårdhed, sejhed, multipel slagfasthed og træthedsgrænse.Hver mekanisk egenskab diskuteres separat nedenfor.

1. Styrke

Styrke refererer til et metalmateriales evne til at modstå beskadigelse (overdreven plastisk deformation eller brud) under statisk belastning.Da belastningen virker i form af træk, kompression, bøjning, forskydning osv., opdeles styrken også i trækstyrke, trykstyrke, bøjningsstyrke, forskydningsstyrke osv. Der er ofte en vis sammenhæng mellem forskellige styrker.Ved brug bruges trækstyrke generelt som det mest basale styrkeindeks.

2. Plasticitet

Plasticitet refererer til et metalmateriales evne til at producere plastisk deformation (permanent deformation) uden ødelæggelse under belastning.

3.Hårdhed

Hårdhed er et mål for, hvor hårdt eller blødt et metalmateriale er.På nuværende tidspunkt er den mest almindeligt anvendte metode til at måle hårdhed i produktionen indrykningshårdhedsmetoden, som bruger en indenter af en bestemt geometrisk form til at presse ind i overfladen af ​​metalmaterialet, der testes under en bestemt belastning, og hårdhedsværdien måles baseret på graden af ​​indrykning.
Almindeligt anvendte metoder omfatter Brinell hårdhed (HB), Rockwell hårdhed (HRA, HRB, HRC) og Vickers hårdhed (HV).

4. Træthed

Styrken, plasticiteten og hårdheden diskuteret tidligere er alle mekaniske ydeevneindikatorer for metal under statisk belastning.Faktisk betjenes mange maskindele under cyklisk belastning, og der vil opstå træthed i delene under sådanne forhold.

5. Slagsejhed

Belastningen, der virker på maskindelen ved en meget høj hastighed, kaldes slagbelastning, og metals evne til at modstå skader under stødbelastning kaldes slagfasthed.