Grunnleggende mekaniske egenskaper til metallmaterialer

Egenskapene til metallmaterialer er vanligvis delt inn i to kategorier: prosessytelse og bruksytelse. Den såkalte prosessytelsen refererer til ytelsen til metallmaterialer under spesifiserte kalde og varme prosesseringsforhold under produksjonsprosessen av mekaniske deler. Kvaliteten på prosessytelsen til metallmaterialer bestemmer dens tilpasningsevne til prosessering og forming under produksjonsprosessen. På grunn av forskjellige prosesseringsforhold er de nødvendige prosessegenskapene også forskjellige, for eksempel støpeegenskapene, sveiseevnen, smievnen, varmebehandlingsevnen, skjæreprosesseringsevnen, osv. Den såkalte ytelsen refererer til ytelsen til metallmaterialer under bruksforholdene til mekaniske deler, som inkluderer mekaniske egenskaper, fysiske egenskaper, kjemiske egenskaper, osv. Ytelsen til metallmaterialer bestemmer bruksområdet og levetiden.

I maskinindustrien brukes generelle mekaniske deler i medier med normal temperatur, normalt trykk og ikke-sterkt korrosive egenskaper, og under bruk vil hver mekaniske del bære forskjellige belastninger. Metallmaterialers evne til å motstå skade under belastning kalles mekaniske egenskaper (eller mekaniske egenskaper). De mekaniske egenskapene til metallmaterialer er hovedgrunnlaget for design og materialvalg av deler. Avhengig av arten av den påførte belastningen (som strekk, kompresjon, torsjon, støt, syklisk belastning, etc.), vil de mekaniske egenskapene som kreves for metallmaterialer også være forskjellige. Vanlige brukte mekaniske egenskaper inkluderer: styrke, plastisitet, hardhet, seighet, flerdobbelt slagfasthet og utmattingsgrense. Hver mekaniske egenskap diskuteres separat nedenfor.

1. Styrke

Styrke refererer til et metallmateriales evne til å motstå skade (overdreven plastisk deformasjon eller brudd) under statisk belastning. Siden lasten virker i form av spenning, kompresjon, bøying, skjæring osv., deles styrken også inn i strekkfasthet, trykkfasthet, bøyefasthet, skjærfasthet osv. Det er ofte et visst forhold mellom ulike styrker. I bruk brukes strekkfasthet vanligvis som den mest grunnleggende styrkeindeksen.

2. Plastisitet

Plastisitet refererer til et metallmateriales evne til å produsere plastisk deformasjon (permanent deformasjon) uten ødeleggelse under belastning.

3. Hardhet

Hardhet er et mål på hvor hardt eller mykt et metallmateriale er. For tiden er den mest brukte metoden for å måle hardhet i produksjon inntrykkningshardhetsmetoden, som bruker en inntrykker med en bestemt geometrisk form til å presse inn i overflaten av metallmaterialet som testes under en viss belastning, og hardhetsverdien måles basert på graden av inntrykking.
Vanlig brukte metoder inkluderer Brinell-hardhet (HB), Rockwell-hardhet (HRA, HRB, HRC) og Vickers-hardhet (HV).

4. Tretthet

Styrken, plastisiteten og hardheten som er omtalt tidligere, er alle mekaniske ytelsesindikatorer for metall under statisk belastning. Faktisk opereres mange maskindeler under syklisk belastning, og utmatting vil oppstå i delene under slike forhold.

5. Slagfasthet

Belastningen som virker på maskindelen med svært høy hastighet kalles slagbelastning, og metallets evne til å motstå skade under slagbelastning kalles slagseighet.