Mekaniske egenskaper til ingeniørmaterialer

For å fullføre materialet for et ingeniørprodukt eller -program, er det viktig å forstå mekaniske egenskaper av materialet. Mekaniske egenskaper til et materiale er de som påvirker det mekaniske styrke og evnen til et materiale til å formes i passende form. Noen typiske mekaniske egenskaper til et materiale inkluderer:

• Styrke

• Tøffhet

• Hardhet

• Hardbarhet

• Sprøhet

• Hamrbarhet

• Strækbarhet

• Kryping og glidning

• Elastisitet

• Trøtthet

Styrke

Det er egenskapen til et materiale som motarbeider deformasjon eller nedbryting av materialet i tilstedeværelse av eksterne krefter eller belastninger. Materialet vi velger for våre ingeniørprodukter, må ha passende mekanisk styrke for å kunne fungere under ulike mekaniske krefter eller belastninger.

Tøffhet

Det er evnen til et materiale til å absorbere energi og bli plastisk deformert uten å bryte. Dets numeriske verdi fastsettes av mengden energi per enhet volum. Enheten er Joule/m3. Verdien av tøffheten til et materiale kan bestemmes ved stress-strain karakteristika til materialet. For god tøffhet, bør materialer ha god styrke samt strækbarhet.

For eksempel: sprøe materialer, med god styrke men begrenset strækbarhet, er ikke tøffe nok. Omvendt, materialer med god strækbarhet men lav styrke, er heller ikke tøffe nok. Derfor, for å være tøff, må et materiale være i stand til å takle både høy stress og deformasjon.

Hardhet

Det er evnen til et materiale til å motarbeide permanent formendring på grunn av eksterne spenninger. Det finnes flere mål for hardhet – Skrapingstighet, Indentasjonshardhet og Reboundhardhet.

1. Skrapingstighet
   Skrapingstighet er evnen til materialer til å motarbeide skrapinger i ytterskiktet på grunn av eksterne krefter.

2. Indentasjonshardhet
   Det er evnen til materialer til å motarbeide inntrykk på grunn av pukser fra eksterne harde og skarpe objekter.

3. Reboundhardhet
   Reboundhardhet kalles også dynamisk hardhet. Den fastsettes ved høyden av "hoppen" av en diamantspisset hammer sluppet fra en fast høyde på materialet.

Hardbarhet

Det er evnen til et materiale til å oppnå hardhet gjennom varmbehandling. Den fastsettes av dypt materialet blir hard. SI-enheten for hardbarhet er meter (lik lengde). Hardbarheten til materialet er invers proporsjonal til svareligheten til materialet.

Sprøhet

Sprøheten til et materiale indikerer hvor lett det brytes når det utsattes for en kraft eller belastning. Når et sprøtt materiale utsattes for en spenning, absorberer det lite energi og bryter uten betydelig deformasjon. Sprøhet er motsatt av strækbarheten til materialet. Sprøheten til materialet er temperaturavhengig. Noen metaller som er strækbare ved normal temperatur, blir sprø ved lav temperatur.

Hamrbarhet

Hamrbarhet er en egenskap til faste materialer som indikerer hvor lett et materiale deformeres under kompressiv spenning. Hamrbarhet ofte kategoriseres ved evnen til materialet til å dannes i form av en tynn plate ved hamring eller rulling. Denne mekaniske egenskapen er et aspekt av plastisiteten til materialet. Hamrbarheten til materialet er temperaturavhengig. Med økende temperatur, øker hamrbarheten til materialet.

Strækbarhet

Strækbarhet er en egenskap til et fast materiale som indikerer hvor lett et materiale deformeres under tensil spenning. Strækbarhet ofte kategoriseres ved evnen til materialet til å strekkes ut til tråd ved trekking eller draging. Denne mekaniske egenskapen er også et aspekt av plastisiteten til materialet og er temperaturavhengig. Med økende temperatur, øker strækbarheten til materialet.

Kryping og glidning

Kryping er egenskapen til et materiale som indikerer tendensen til materialet å bevege seg sakte og deformere permanent under innflytelsen av eksterne mekaniske spenninger. Det resulterer av langvarig eksponering for store eksterne mekaniske spenninger innenfor grensen for overgivelse. Kryping er mer alvorlig i materialer som er utsatt for varme over lengre tid. Glidning i materiale er et plan med høy tetthet av atomer.

Elastisitet

Elastisitet er evnen til et materiale til å absorbere energi når det elastisk deformeres ved å påføre spenning og frigjøre energien når spenningen fjernes. Beviselastisitet defineres som den maksimale energien som kan absorbere uten permanent deformasjon. Modulus for elastisitet defineres som den maksimale energien som kan absorbere per enhet volum uten permanent deformasjon. Den kan bestemmes ved å integrere stress-strain kurven fra null til elastisk grense. Enheter er joule/m3.

Trøtthet

Trøtthet er svekkelsen av materiale forårsaket av repeteret belasting av materialet. Når et materiale utsattes for syklisk belasting, og belasting større enn en vis thresholdverdi, men mye under styrken til materialet (ultimat tenkselsstyrkegrense eller overgivelsesspanningsgrense), begynner mikroskopiske sprøk å danne seg ved grensesflater og grensesnitt. Til slutt når sprøket en kritisk størrelse. Dette sprøket utvikler seg plutselig, og strukturen bryter. Formen på strukturen påvirker trøtthet mye. Firkantede hull og skarpe hjørner fører til forhøyede spenninger der trøtthesprøket initieres.

Erklæring: Respekt for originaliteten, godt innhold fortjener å deles, ved krænking kontakt oss for sletting.