Základné mechanické vlastnosti kovových materiálov

Vlastnosti kovových materiálov sú vo všeobecnosti rozdelené do dvoch kategórií: výkonnosť procesu a výkonnosť používania.Takzvaná výkonnosť procesu sa vzťahuje na výkonnosť kovových materiálov pri špecifikovaných podmienkach spracovania za studena a za tepla počas výrobného procesu mechanických častí.Kvalita spracovania kovových materiálov určuje ich prispôsobivosť spracovaniu a tvarovaniu počas výrobného procesu.Vplyvom rôznych podmienok spracovania sú odlišné aj požadované vlastnosti procesu, ako je výkon odlievania, zvárateľnosť, kujnosť, výkon tepelného spracovania, spracovateľnosť rezaním atď. Výkonnosť sa vzťahuje na výkon kovových materiálov za podmienok použitia mechanické časti, ktoré zahŕňajú mechanické vlastnosti, fyzikálne vlastnosti, chemické vlastnosti atď. Výkon kovových materiálov určuje rozsah jeho použitia a životnosť.

V strojárskom priemysle sa všeobecné mechanické časti používajú pri normálnej teplote, normálnom tlaku a nekorozívnych médiách a počas používania bude každá mechanická časť znášať rôzne zaťaženia.Schopnosť kovových materiálov odolávať poškodeniu pri zaťažení sa nazýva mechanické vlastnosti (alebo mechanické vlastnosti).Mechanické vlastnosti kovových materiálov sú hlavným základom pre návrh a výber materiálu dielov.V závislosti od charakteru aplikovaného zaťaženia (ako je ťah, tlak, krútenie, náraz, cyklické zaťaženie atď.) sa budú líšiť aj mechanické vlastnosti požadované pre kovové materiály.Medzi bežne používané mechanické vlastnosti patrí: pevnosť, plasticita, tvrdosť, húževnatosť, odolnosť voči viacnásobnému nárazu a medza únavy.Každá mechanická vlastnosť je diskutovaná samostatne nižšie.

1. Pevnosť

Pevnosť označuje schopnosť kovového materiálu odolávať poškodeniu (nadmernej plastickej deformácii alebo lomu) pri statickom zaťažení.Keďže zaťaženie pôsobí vo forme ťahu, tlaku, ohybu, šmyku atď., pevnosť sa delí aj na pevnosť v ťahu, pevnosť v tlaku, pevnosť v ohybe, pevnosť v šmyku atď. Medzi rôznymi pevnosťami je často určitý vzťah.Pri používaní sa pevnosť v ťahu všeobecne používa ako najzákladnejší index pevnosti.

2. Plasticita

Plasticita sa vzťahuje na schopnosť kovového materiálu vytvárať plastickú deformáciu (trvalú deformáciu) bez deštrukcie pri zaťažení.

3.Tvrdosť

Tvrdosť je miera toho, aký tvrdý alebo mäkký je kovový materiál.V súčasnosti je najpoužívanejšou metódou merania tvrdosti vo výrobe metóda indentačnej tvrdosti, ktorá využíva indentor určitého geometrického tvaru na vtlačenie do povrchu testovaného kovového materiálu pri určitom zaťažení a meria sa hodnota tvrdosti. na základe stupňa odsadenia.
Medzi bežne používané metódy patrí tvrdosť podľa Brinella (HB), tvrdosť podľa Rockwella (HRA, HRB, HRC) a tvrdosť podľa Vickersa (HV).

4. Únava

Pevnosť, plasticita a tvrdosť diskutované vyššie sú všetky ukazovatele mechanického výkonu kovu pri statickom zaťažení.V skutočnosti sú mnohé časti stroja prevádzkované pri cyklickom zaťažení a za takýchto podmienok dochádza k únave častí.

5. Nárazová húževnatosť

Zaťaženie pôsobiace na časť stroja pri veľmi vysokej rýchlosti sa nazýva nárazové zaťaženie a schopnosť kovu odolávať poškodeniu pri nárazovom zaťažení sa nazýva nárazová húževnatosť.