Mehanička svojstva inženjerskih materijala

Da bi se završila materijala za inženjerski proizvod ili aplikaciju, važno je razumeti mehaničke osobine materijala. Mehaničke osobine materijala su one koje utiču na mehaničku čvrstoću i sposobnost materijala da se oblikuje u odgovarajući oblik. Neki od tipičnih mehaničkih osobina materijala uključuju:

• Čvrstoća

• Izdržljivost

• Tvrdoca

• Sposobnost tvrdenja

• Krhotljivost

• Kovaljivost

• Plastičnost

• Kripanje i klizanje

• Upornost

• Umoranost materijala

Čvrstoća

To je osobina materijala koja se suprotstavlja deformaciji ili otkazu materijala u prisustvu vanjskih sila ili opterećenja. Materijali koje odaberemo za naše inženjerske proizvode moraju imati odgovarajuću mehaničku čvrstoću kako bi mogli raditi pod različitim mehaničkim silama ili opterećenjima.

Izdržljivost

To je sposobnost materijala da apsorbira energiju i dozvoli plastičnu deformaciju bez loma. Njegova numerička vrednost se određuje količinom energije po jedinici zapremine. Jedinica je Džul/m3. Vrednost izdržljivosti materijala može se odrediti karakteristikama naprezanja-deformacije materijala. Za dobrou izdržljivost, materijali treba da imaju dobru čvrstoću kao i plastičnost.

Na primer: krhotljivi materijali, koji imaju dobrui čvrstoću ali ograničenu plastičnost, nisu dovoljno izdržljivi. S druge strane, materijali s dobrim plastičnosti ali niskom čvrstoćom takođe nisu dovoljno izdržljivi. Stoga, da bi bio izdržljiv, materijal treba da može da izdrži i visoku silu i deformaciju.

Tvrdoca

To je sposobnost materijala da se suprotstavlja stalnom promeni oblika zbog vanjskog naprezanja. Postoji nekoliko mera tvrdoci – Tvrdoca na crtanje, Tvrdoca na udubljenje i Dinamička tvrdoca.

1. Tvrdoca na crtanje
   Tvrdoca na crtanje je sposobnost materijala da se suprotstavlja crtanjima na spoljnoj sloju površine zbog vanjske sile.

2. Tvrdoca na udubljenje
   To je sposobnost materijala da se suprotstavlja udubljenju zbog udara vanjskih tvrdih i ostrih objekata.

3. Dinamička tvrdoca
   Dinamička tvrdoca se takođe naziva dinamičkom tvrdocom. Određuje se visinom "skoka" dijamantnog čepa koji se ispušta sa fiksne visine na materijal.

Sposobnost tvrdenja

To je sposobnost materijala da stekne tvrdocu putem procesa termičke obrade. Određuje se dubinom do koje materijal postaje tvrd. SI jedinica sposobnosti tvrdenja je metar (slično dužini). Sposobnost tvrdenja materijala je obrnuto proporcionalna svarenosti materijala.

Krhotljivost

Krhotljivost materijala pokazuje koliko lako se materijal lomi kada je izložen sili ili opterećenju. Kada je krhotljivi materijal izložen naprezanju, apsorbira vrlo malo energije i lomi se bez značajne deformacije. Krhotljivost je suprotna plastičnosti materijala. Krhotljivost materijala zavisi od temperature. Neki metali koji su plastični pri normalnoj temperaturi postaju krhotljivi pri niskoj temperaturi.

Kovaljivost

Kovaljivost je osobina čvrstih materijala koja pokazuje koliko lako se materijal deformiše pod kompresivnim naprezanjem. Kovaljivost se često kategorizuje sposobnošću materijala da se formira u oblik tankog lista kovanjem ili valjanjem. Ova mehanička osobina je aspekt plastičnosti materijala. Kovaljivost materijala zavisi od temperature. Sa porastom temperature, kovaljivost materijala raste.

Plastičnost

Plastičnost je osobina čvrstog materijala koja pokazuje koliko lako se materijal deformiše pod tensilnim naprezanjem. Plastičnost se često kategorizuje sposobnošću materijala da se istegne u žicu povlačenjem. Ova mehanička osobina je takođe aspekt plastičnosti materijala i zavisi od temperature. Sa porastom temperature, plastičnost materijala raste.

Kripanje i klizanje

Kripanje je osobina materijala koja pokazuje tendenciju materijala da se sporadično pomeri i stalno deformiše pod uticajem vanjskog mehaničkog naprezanja. To nastaje zbog dugotrajnog izlaganja velikom vanjskom mehaničkom naprezanju unutar granica davanja. Kripanje je ozbiljnije kod materijala koji su dugotrajno izloženi toplini. Klizanje u materijalu je ravan sa visokom gustinom atoma.

Upornost

Upornost je sposobnost materijala da apsorbira energiju kada se elastično deformiše primenom naprezanja i oslobodi energiju kada se naprezanje ukloni. Dokazana upornost definisana je kao maksimalna energija koja se može apsorbirati bez stalne deformacije. Modul upornosti definisan je kao maksimalna energija koja se može apsorbirati po jedinici zapremine bez stalne deformacije. Može se odrediti integrisanjem krive naprezanje-deformacija od nule do elastičnog limita. Jedinica je Džul/m3.

Umoranost materijala

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