Műszaki anyagok mechanikai tulajdonságai

Műszaki termék vagy alkalmazás anyagának kiválasztásának befejezéséhez alapvetően meg kell ismerni az anyag mechanikai tulajdonságait. Az anyag mechanikai tulajdonságai olyanok, amelyek befolyásolják az anyag mechanikai erősségét és formálhatóságát. Néhány tipikus mechanikai tulajdonság:

• Erősség

• Töredékenység

• Keménység

• Keményítettesség

• Összetörtesség

• Nyomhatóság

• Nyújtathatóság

• Lassú deformáció és csúszás

• Visszapattanás

• Fáradtság

Erősség

Ez az anyag tulajdonsága, amely ellenzi az anyag deformálódását vagy lebukását külső erők vagy terhelések jelenlétében. A műszaki termékeinkhez kiválasztott anyagoknak megfelelő mechanikai erősségükkel kell rendelkezniük, hogy képesek legyenek működni különböző mechanikai erők vagy terhelések hatásában.

Töredékenység

Ez az anyag képessége, hogy energia felvételével plastikusan deformálódjon, anélkül hogy törné. Numerikus értékét a köb méter egységenkénti energiamennyiség határozza meg. Egysége Joule/m3. Az anyag töredékenységének értékét az anyag feszültség-nyújtás jellemzői alapján lehet meghatározni. Jó töredékenységhez az anyagnak jó erősségének és nyújtathatóságának kell rendelkeznie.

Például: a kemény, de korlátozottan nyújtatható anyagok nem elegendően töredékonyak. Ugyanígy, a jó nyújtathatóságú, de alacsony erősséggel rendelkező anyagok sem elegendően töredékonyak. Tehát, hogy töredékony legyen, egy anyagnak képesnek kell lennie a magas feszültség és nyújtás ellenállására.

Keménység

Ez az anyag képessége, hogy ellenzi a külső feszültség miatti végleges formaváltást. A keménység különböző mérőszabái: Vágási keménység, Bepusztító keménység és Visszapattanó keménység.

1. Vágási keménység
   A vágási keménység az anyag képessége, hogy ellenzi a külső erő miatti belső réteg sérülését.

2. Bepusztító keménység
   Ez az anyag képessége, hogy ellenzi a külső kemény és hegyes tárgyak miatti bepattogást.

3. Visszapattanó keménység
   A visszapattanó keménység, más néven dinamikus keménység, a díszgyémánt fejű ütő porszemmagasságának alapján van meghatározva, amit rögzített magasságból ejtünk az anyagra.

Keményítettesség

Ez az anyag képessége, hogy hőkezelés során keményedjen. Ez a mélység, ameddig az anyag kemény lesz. Az SI-egység a keményítettesség számára a méter (hosszúsághoz hasonlóan). Az anyag keményítettessége fordítottan arányos az anyag összevarhatóságával.

Összetörtesség

Az anyag összetörtessége azt mutatja, hogy milyen könnyen tör, ha rá hat feszültség vagy terhelés. Ha egy összetört anyagra hat feszültség, nagyon kevés energiát vesz fel, majd tör, anélkül hogy jelentős nyújtást mutatna. Az összetörtesség ellentétes a nyújtathatósággal. Az összetörtesség hőmérsékletfüggő. Néhány fém, ami normál hőmérsékleten nyújtatható, alacsony hőmérsékleten összetört lesz.

Nyomhatóság

A nyomhatóság a szilárd anyagok tulajdonsága, ami azt mutatja, hogy milyen könnyen alakítható a nyomófeszültség hatására. A nyomhatóság gyakran azzal jellemezhető, hogy milyen könnyen formálható a anyag vékonylapos formába kalapálással vagy váltással. Ez a mechanikai tulajdonság a plastikusság aspektusa. A nyomhatóság hőmérsékletfüggő. A hőmérséklet növekedésével a nyomhatóság is nő.

Nyújtathatóság

A nyújtathatóság a szilárd anyagok tulajdonsága, ami azt mutatja, hogy milyen könnyen alakítható a húzófeszültség hatására. A nyújtathatóság gyakran azzal jellemezhető, hogy milyen könnyen húzható drótként. Ez a mechanikai tulajdonság a plastikusság aspektusa, és hőmérsékletfüggő. A hőmérséklet növekedésével a nyújtathatóság is nő.

Lassú deformáció és csúszás

A lassú deformáció az anyag tulajdonsága, ami azt mutatja, hogy milyen hajlamos a anyag lassan mozogni és véglegesen deformálni a külső mechanikai feszültség hatására. Ez a hosszú ideig tartó, nagy külső mechanikai feszültség hatásának eredménye, amely a hajlítási határértékön belül marad. A lassú deformáció súlyosabb a hosszú ideig hőtől befolyásolt anyagoknál. A csúszás a anyagban a nagy atomsebességű sík.

Visszapattanás

A visszapattanás az anyag képessége, hogy energia felvételével elastically deformálódjon, majd a feszültség eltávolítása után energeiát adja ki. A bizonyított visszapattanás definíciója a maximális energia, amelyet elfogadható, anélkül hogy végleges deformáció lépne fel. A visszapattanás modulusa a köb méter egységenkénti maximálisan elfogadható energia. Meghatározható a feszültség-nyújtás görbének integrálásával nullától az elastically határértékig. Egysége Joule/m3.

Fáradtság

A fáradtság az anyag gyengülése a ciklikus terhelés miatt. Amikor egy anyagra ciklikusan hat terhelés, és a terhelés meghaladja a bizonyos küszöbértéket, de sokkal alacsonyabb, mint az anyag erősségének határértéke (legnagyobb húzóerő-határérték vagy hajlítási határérték), mikroszkopikus repedések kezdődnek a kristályhatárok és interfészek mentén. Végül a repedés eléri a kritikus méretet. A repedés hirtelen terjed, és a szerkezet tör. A szerkezet alakja nagyban befolyásolja a fáradtságot. A négyzetes lyukak és a hegyes sarokok emellett stresszes zónákat hoznak létre, ahol a fáradtsági repedés kezdődik.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.