Властивості металевих матеріалів зазвичай поділяються на дві категорії: технологічні характеристики та експлуатаційні характеристики. Так звані технологічні характеристики стосуються характеристик металевих матеріалів за певних умов холодної та гарячої обробки під час виготовлення механічних деталей. Якість технологічних характеристик металевих матеріалів визначає їхню адаптивність до обробки та формування під час виготовлення. Через різні умови обробки, необхідні технологічні властивості також відрізняються, такі як ливарні характеристики, зварюваність, ковкість, термічна обробка, оброблюваність різанням тощо. Так звані технологічні характеристики стосуються характеристик металевих матеріалів за умов використання механічних деталей, що включає механічні властивості, фізичні властивості, хімічні властивості тощо. Характеристики металевих матеріалів визначають їх діапазон використання та термін служби.
У машинобудуванні загальні механічні деталі використовуються за нормальної температури, нормального тиску та несильно агресивних середовищ, і під час використання кожна механічна деталь витримуватиме різні навантаження. Здатність металевих матеріалів чинити опір пошкодженням під навантаженням називається механічними властивостями (або механічними властивостями). Механічні властивості металевих матеріалів є основною основою для проектування та вибору матеріалів деталей. Залежно від характеру прикладеного навантаження (наприклад, розтяг, стиск, крутіння, удар, циклічне навантаження тощо), механічні властивості, необхідні для металевих матеріалів, також будуть різними. До зазвичай використовуваних механічних властивостей належать: міцність, пластичність, твердість, в'язкість, багаторазова ударна стійкість та межа втоми. Кожна механічна властивість розглядається окремо нижче.
1. Сила
Міцність – це здатність металевого матеріалу чинити опір пошкодженням (надмірній пластичній деформації або руйнуванню) під статичним навантаженням. Оскільки навантаження діє у формі розтягу, стиснення, згину, зсуву тощо, міцність також поділяється на міцність на розтяг, міцність на стиск, міцність на згин, міцність на зсув тощо. Часто існує певний зв'язок між різними показниками міцності. У практиці міцність на розтяг зазвичай використовується як найосновніший показник міцності.
2. Пластичність
Пластичність – це здатність металевого матеріалу піддаватися пластичній деформації (залишковій деформації) без руйнування під навантаженням.
3. Твердість
Твердість – це міра того, наскільки твердим або м’яким є металевий матеріал. Наразі найпоширенішим методом вимірювання твердості у виробництві є метод твердості вдавлюванням, при якому індентор певної геометричної форми вдавлюється в поверхню випробуваного металевого матеріалу під певним навантаженням, а значення твердості вимірюється на основі ступеня вдавлювання.
Зазвичай використовуються методи визначення твердості за Брінеллем (HB), твердості за Роквеллом (HRA, HRB, HRC) та твердості за Віккерсом (HV).
4. Втома
Міцність, пластичність і твердість, про які йшлося раніше, є показниками механічних характеристик металу під статичним навантаженням. Фактично, багато деталей машин працюють під циклічним навантаженням, і за таких умов у деталях виникає втома.
5. Ударна в'язкість
Навантаження, що діє на деталь машини з дуже високою швидкістю, називається ударним навантаженням, а здатність металу чинити опір пошкодженню під ударним навантаженням — ударною в'язкістю.
Час публікації: 06 квітня 2024 р.