Metāla materiālu mehāniskās pamatīpašības

Metāla materiālu īpašības parasti iedala divās kategorijās: procesa veiktspēja un lietošanas veiktspēja. Tā sauktā procesa veiktspēja attiecas uz metāla materiālu veiktspēju noteiktos aukstās un karstās apstrādes apstākļos mehānisko detaļu ražošanas procesā. Metāla materiālu procesa veiktspējas kvalitāte nosaka to pielāgošanos apstrādei un formēšanai ražošanas procesā. Dažādu apstrādes apstākļu dēļ atšķiras arī nepieciešamās procesa īpašības, piemēram, liešanas veiktspēja, metināmība, kalšana, termiskās apstrādes veiktspēja, griešanas apstrādājamība utt. Tā sauktā veiktspēja attiecas uz metāla materiālu veiktspēju izmantošanas apstākļos mehāniskās detaļas, kas ietver mehāniskās īpašības, fizikālās īpašības, ķīmiskās īpašības utt. Metāla materiālu veiktspēja nosaka to izmantošanas diapazonu un kalpošanas laiku.

Mašīnu ražošanas nozarē vispārējās mehāniskās daļas tiek izmantotas normālā temperatūrā, normālā spiedienā un nespēcīgi korozīvā vidē, un lietošanas laikā katra mehāniskā daļa izturēs dažādas slodzes. Metāla materiālu spēju pretoties bojājumiem slodzes laikā sauc par mehāniskajām īpašībām (vai mehāniskajām īpašībām). Metāla materiālu mehāniskās īpašības ir galvenais pamats detaļu projektēšanai un materiālu izvēlei. Atkarībā no pieliktās slodzes rakstura (piemēram, stiepes, saspiešanas, vērpes, trieciena, cikliskās slodzes utt.) arī metālu materiāliem nepieciešamās mehāniskās īpašības būs atšķirīgas. Parasti izmantotās mehāniskās īpašības ir: izturība, plastiskums, cietība, stingrība, daudzkārtēja triecienizturība un noguruma robeža. Katra mehāniskā īpašība ir aplūkota atsevišķi turpmāk.

1. Spēks

Izturība attiecas uz metāla materiāla spēju pretoties bojājumiem (pārmērīgai plastiskai deformācijai vai lūzumam) statiskās slodzes apstākļos. Tā kā slodze darbojas spriegojuma, saspiešanas, lieces, bīdes utt. veidā, stiprību iedala arī stiepes stiprībā, spiedes stiprībā, lieces pretestībā, bīdes stiprībā utt. Bieži vien starp dažādām stiprībām ir noteikta saistība. Lietošanas laikā stiepes izturība parasti tiek izmantota kā pamata stiprības indekss.

2. Plastiskums

Plastiskums attiecas uz metāla materiāla spēju radīt plastisku deformāciju (pastāvīgu deformāciju) bez iznīcināšanas slodzes ietekmē.

3.Cietība

Cietība ir metāla materiāla cietības vai mīkstības mērs. Pašlaik ražošanā visbiežāk izmantotā cietības mērīšanas metode ir ievilkšanas cietības metode, kurā ar noteiktas ģeometriskas formas ievilkumu pie noteiktas slodzes iespiežas testējamā metāla materiāla virsmā, un tiek mērīta cietības vērtība. pamatojoties uz ievilkuma pakāpi.
Parasti izmantotās metodes ir Brinela cietība (HB), Rokvela cietība (HRA, HRB, HRC) un Vickers cietība (HV).

4. Nogurums

Iepriekš apspriestā izturība, plastiskums un cietība ir visi metāla mehāniskās veiktspējas rādītāji statiskās slodzes apstākļos. Faktiski daudzas mašīnu daļas tiek darbinātas cikliskā slodzē, un šādos apstākļos daļās rodas nogurums.

5. Triecienizturība

Slodzi, kas iedarbojas uz mašīnas daļu ļoti lielā ātrumā, sauc par triecienslodzi, un metāla spēju pretoties bojājumiem trieciena slodzes ietekmē sauc par triecienizturību.