الخصائص الميكانيكية الأساسية للمواد المعدنية

تنقسم خصائص المواد المعدنية عمومًا إلى فئتين: أداء العملية وأداء الاستخدام. يشير أداء العملية المزعومة إلى أداء المواد المعدنية في ظل ظروف المعالجة الباردة والساخنة المحددة أثناء عملية تصنيع الأجزاء الميكانيكية. تحدد جودة أداء عملية المواد المعدنية قدرتها على التكيف مع المعالجة والتكوين أثناء عملية التصنيع. نظرًا لظروف المعالجة المختلفة ، تختلف خصائص العملية المطلوبة أيضًا ، مثل أداء الصب ، وقابلية اللحام ، وقابلية التسامح ، وأداء المعالجة الحرارية ، وقابلية القطع ، وما إلى ذلك. يشير الأداء المزعوم إلى أداء المواد المعدنية في ظل ظروف استخدام الأجزاء الميكانيكية ، والتي تشمل الخصائص الميكانيكية ، والخصائص الفيزيائية ، والخصائص الكيميائية ، وما إلى ذلك.

في صناعة تصنيع الآلات ، يتم استخدام الأجزاء الميكانيكية العامة في درجة الحرارة الطبيعية والضغط الطبيعي والوسائط غير المتآكلة غير القوية ، وخلال الاستخدام ، سيحمل كل جزء ميكانيكي أحمالًا مختلفة. تسمى قدرة المواد المعدنية على مقاومة الضرر تحت الحمل الخواص الميكانيكية (أو الخواص الميكانيكية). الخصائص الميكانيكية للمواد المعدنية هي الأساس الرئيسي لتصميم الأجزاء واختيار المواد. اعتمادًا على طبيعة الحمل المطبق (مثل التوتر ، والضغط ، والتواء ، والتأثير ، والحمل الدوري ، وما إلى ذلك) ، ستكون الخصائص الميكانيكية المطلوبة للمواد المعدنية مختلفة أيضًا. وتشمل الخواص الميكانيكية الشائعة الاستخدام: القوة ، اللدونة ، الصلابة ، المتانة ، مقاومة التأثير المتعددة وحد التعب. وتناقش كل خاصية ميكانيكية بشكل منفصل أدناه.

1. القوة

تشير القوة إلى قدرة المادة المعدنية على مقاومة الضرر (تشوه البلاستيك المفرط أو الكسر) تحت الحمل الثابت. نظرًا لأن الحمل يعمل في شكل التوتر ، والضغط ، والانحناء ، والقص ، وما إلى ذلك ، تنقسم القوة أيضًا إلى قوة الشد ، قوة الضغط ، قوة الانثناء ، قوة القص ، إلخ. قيد الاستخدام ، يتم استخدام قوة الشد بشكل عام كمؤشر قوة أساسي.

2. اللدونة

تشير اللدونة إلى قدرة مادة معدنية على إنتاج تشوه البلاستيك (تشوه دائم) دون تدمير تحت الحمل.

3. hardness

الصلابة هي مقياس لمدى صلابة المواد المعدنية أو الناعمة. في الوقت الحاضر ، فإن الطريقة الأكثر شيوعًا لقياس صلابة في الإنتاج هي طريقة صلابة المسافة البادئة ، والتي تستخدم مركبًا هندسيًا معينًا للضغط على سطح المادة المعدنية التي يتم اختبارها تحت حمولة معينة ، ويتم قياس قيمة الصلابة بناءً على درجة المسافة البادئة.
تشمل الطرق الشائعة الاستخدام Brinell Hardness (HB) ، Rockwell Hardness (HRA ، HRB ، HRC) و Vickers Hardness (HV).

4. التعب

إن القوة واللدونة والصلابة التي تمت مناقشتها سابقًا هي مؤشرات الأداء الميكانيكية للمعادن تحت الحمل الثابت. في الواقع ، يتم تشغيل العديد من أجزاء الماكينة تحت التحميل الدوري ، وسيحدث التعب في الأجزاء في ظل هذه الظروف.

5. تأثير المتانة

يسمى الحمل الذي يتصرف على جزء الماكينة بسرعة عالية جدًا ، وتسمى قدرة المعادن على مقاومة الأضرار تحت الحمل تأثير صلابة التأثير.