इंजीनियरिंग सामग्रियों के यांत्रिक गुण

इंजीनियरिंग उत्पाद या अनुप्रयोग के सामग्री को अंतिम रूप देने के लिए, सामग्री के मैकेनिकल गुणधर्म को समझना महत्वपूर्ण है। सामग्री के मैकेनिकल गुणधर्म वे होते हैं जो सामग्री की मैकेनिकल शक्ति और उसे उपयुक्त आकार में ढालने की क्षमता पर प्रभाव डालते हैं। कुछ आम मैकेनिकल गुणधर्म इस प्रकार हैं:

• शक्ति

• टफ़्नेस

• कठोरता

• हार्डनेबिलिटी

• ब्रिटलनेस

• मेलियबिलिटी

• डक्टिलिटी

• क्रीप और स्लिप

• रिसिलियंस

• फैटीग

शक्ति

यह एक सामग्री का गुण है जो बाहरी बल या भार की उपस्थिति में सामग्री के विकृति या टूटने का विरोध करता है। इंजीनियरिंग उत्पादों के लिए चुनी गई सामग्री को विभिन्न मैकेनिकल बलों या भार के तहत काम करने की योग्य मैकेनिकल शक्ति होनी चाहिए।

टफ़्नेस

यह एक सामग्री की क्षमता है जो ऊर्जा को अवशोषित करती है और फ्रैक्चरिंग किए बिना प्लास्टिक रूप से विकृत हो जाती है। इसका संख्यात्मक मान इकाई आयतन पर ऊर्जा की मात्रा द्वारा निर्धारित किया जाता है। इसकी इकाई जूल/एम3 है। एक सामग्री की टफ़्नेस का मान सामग्री के तनाव-संपीड़न विशेषताओं द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। अच्छी टफ़्नेस के लिए, सामग्री को अच्छी शक्ति और डक्टिलिटी होनी चाहिए।

उदाहरण के लिए: ब्रिटल सामग्री, जिनकी अच्छी शक्ति होती है लेकिन डक्टिलिटी सीमित होती है, अपर्याप्त टफ़्नेस वाली होती हैं। इसके विपरीत, अच्छी डक्टिलिटी लेकिन कम शक्ति वाली सामग्री भी अपर्याप्त टफ़्नेस वाली होती हैं। इसलिए, टफ़्नेस होने के लिए, एक सामग्री को दोनों उच्च तनाव और संपीड़न का सामना करने की क्षमता होनी चाहिए।

कठोरता

यह एक सामग्री की क्षमता है जो बाहरी तनाव के कारण शाश्वत आकार बदलाव का विरोध करती है। कठोरता के विभिन्न माप हैं - स्क्रैच कठोरता, इंडेंटेशन कठोरता और रिबाउंड कठोरता।

1. स्क्रैच कठोरता
   स्क्रैच कठोरता एक सामग्री की क्षमता है जो बाहरी बल के कारण बाहरी सतह पर खरोंच का विरोध करती है।

2. इंडेंटेशन कठोरता
   यह एक सामग्री की क्षमता है जो बाहरी कठोर और तेज वस्तुओं के पंच के कारण डेंट का विरोध करती है।

3. रिबाउंड कठोरता
   रिबाउंड कठोरता को डायमंड टिप्पी टोपी वाली हथौड़ी को एक निश्चित ऊंचाई से गिराने पर सामग्री पर "बाउंस" की ऊंचाई द्वारा निर्धारित किया जाता है।

हार्डनेबिलिटी

यह एक सामग्री की क्षमता है जो तापीय संसाधन द्वारा कठोरता प्राप्त करने की क्षमता है। इसे सामग्री के कितने गहराई तक कठोर होने से निर्धारित किया जाता है। SI इकाई हार्डनेबिलिटी की मीटर (लंबाई के समान) है। सामग्री की हार्डनेबिलिटी सामग्री की वेल्ड-एबिलिटी के विपरीत आनुपातिक है।

ब्रिटलनेस

सामग्री की ब्रिटलनेस इस बात को दर्शाती है कि जब इसे एक बल या भार के तहत रखा जाता है, तो यह कितनी आसानी से टूट जाती है। जब एक ब्रिटल सामग्री को तनाव के तहत रखा जाता है, तो यह बहुत कम ऊर्जा अवशोषित करती है और बिना किसी महत्वपूर्ण संपीड़न के टूट जाती है। ब्रिटलनेस सामग्री की डक्टिलिटी का विपरीत है। सामग्री की ब्रिटलनेस तापमान पर निर्भर करती है। कुछ धातुएं जो सामान्य तापमान पर डक्टिल होती हैं, निम्न तापमान पर ब्रिटल हो जाती हैं।

मेलियबिलिटी

मेलियबिलिटी ठोस सामग्रियों का एक गुण है जो इस बात को दर्शाता है कि एक सामग्री कितनी आसानी से संपीड़न तनाव के तहत विकृत हो जाती है। मेलियबिलिटी आमतौर पर सामग्री की चपटी शीट के रूप में बनाने की क्षमता से वर्गीकृत की जाती है, जिसे हथौड़ी या रोलिंग द्वारा बनाया जा सकता है। यह मैकेनिकल गुण सामग्री की प्लास्टिसिटी का एक पहलू है। सामग्री की मेलियबिलिटी तापमान पर निर्भर करती है। तापमान में वृद्धि के साथ, सामग्री की मेलियबिलिटी बढ़ती है।

डक्टिलिटी

डक्टिलिटी एक ठोस सामग्री का गुण है जो इस बात को दर्शाता है कि एक सामग्री कितनी आसानी से तन्य तनाव के तहत विकृत हो जाती है। डक्टिलिटी आमतौर पर सामग्री की तार के रूप में खींचने की क्षमता से वर्गीकृत की जाती है, जिसे खींचने या ड्राइंग द्वारा किया जा सकता है। यह मैकेनिकल गुण सामग्री की प्लास्टिसिटी का एक पहलू है और तापमान पर निर्भर करता है। तापमान में वृद्धि के साथ, सामग्री की डक्टिलिटी बढ़ती है।

क्रीप और स्लिप

क्रीप एक सामग्री का गुण है जो इस बात को दर्शाता है कि सामग्री बाहरी मैकेनिकल तनाव के प्रभाव में धीरे-धीरे चलती है और शाश्वत रूप से विकृत हो जाती है। यह लंबे समय तक बड़े बाहरी मैकेनिकल तनाव के संपीड़न सीमा के भीतर रहने के कारण होता है। क्रीप उन सामग्रियों में अधिक गंभीर होता है जो लंबे समय तक गर्मी के तहत रहती हैं। सामग्री में स्लिप एक तल है जिसमें परमाणुओं का उच्च घनत्व होता है।

रिसिलियंस

रिसिलियंस सामग्री की क्षमता है जो तनाव लगाने पर उसे एलास्टिक रूप से विकृत करने पर ऊर्जा अवशोषित करती है और तनाव हटाने पर ऊर