خواص مواد فلزی عموماً به دو دسته تقسیم می‌شوند: عملکرد فرآیندی و عملکرد استفاده. اصطلاحاً عملکرد فرآیندی به عملکرد مواد فلزی تحت شرایط مشخص شده فرآوری سرد و گرم در طول فرآیند تولید قطعات مکانیکی اشاره دارد. کیفیت عملکرد فرآیندی مواد فلزی، سازگاری آن را با فرآوری و شکل‌دهی در طول فرآیند تولید تعیین می‌کند. با توجه به شرایط مختلف فرآوری، خواص فرآیندی مورد نیاز نیز متفاوت است، مانند عملکرد ریخته‌گری، جوش‌پذیری، آهنگری، عملکرد عملیات حرارتی، فرآیندپذیری برش و غیره. اصطلاحاً عملکرد به عملکرد مواد فلزی تحت شرایط استفاده از قطعات مکانیکی اشاره دارد که شامل خواص مکانیکی، خواص فیزیکی، خواص شیمیایی و غیره می‌شود. عملکرد مواد فلزی، دامنه استفاده و عمر مفید آن را تعیین می‌کند.
در صنعت تولید ماشین‌آلات، قطعات مکانیکی عمومی در دمای معمولی، فشار معمولی و محیط‌های غیر خورنده قوی استفاده می‌شوند و در حین استفاده، هر قطعه مکانیکی بارهای متفاوتی را تحمل می‌کند. توانایی مواد فلزی در مقاومت در برابر آسیب تحت بار، خواص مکانیکی (یا خواص مکانیکی) نامیده می‌شود. خواص مکانیکی مواد فلزی، مبنای اصلی طراحی و انتخاب مواد قطعات هستند. بسته به ماهیت بار اعمال شده (مانند کشش، فشار، پیچش، ضربه، بار چرخه‌ای و غیره)، خواص مکانیکی مورد نیاز برای مواد فلزی نیز متفاوت خواهد بود. خواص مکانیکی رایج عبارتند از: استحکام، انعطاف‌پذیری، سختی، چقرمگی، مقاومت در برابر ضربه چندگانه و حد خستگی. هر خاصیت مکانیکی به طور جداگانه در زیر مورد بحث قرار گرفته است.
۱. قدرت
استحکام به توانایی یک ماده فلزی در مقاومت در برابر آسیب (تغییر شکل پلاستیک بیش از حد یا شکستگی) تحت بار استاتیک اشاره دارد. از آنجایی که بار به صورت کشش، فشار، خمش، برش و غیره عمل می‌کند، استحکام نیز به استحکام کششی، استحکام فشاری، استحکام خمشی، استحکام برشی و غیره تقسیم می‌شود. اغلب رابطه خاصی بین استحکام‌های مختلف وجود دارد. در عمل، استحکام کششی عموماً به عنوان اساسی‌ترین شاخص استحکام استفاده می‌شود.
۲. انعطاف‌پذیری
پلاستیسیته به توانایی یک ماده فلزی در ایجاد تغییر شکل پلاستیک (تغییر شکل دائمی) بدون تخریب تحت بار اشاره دارد.
3. سختی
سختی معیاری برای سنجش میزان سختی یا نرمی یک ماده فلزی است. در حال حاضر، رایج‌ترین روش برای اندازه‌گیری سختی در تولید، روش سختی‌سنجی فرورفتگی است که در آن از یک فرورونده با شکل هندسی خاص برای فشار دادن به سطح ماده فلزی مورد آزمایش تحت بار مشخص استفاده می‌شود و مقدار سختی بر اساس درجه فرورفتگی اندازه‌گیری می‌شود.
روش‌های متداول شامل سختی برینل (HB)، سختی راکول (HRA، HRB، HRC) و سختی ویکرز (HV) است.
۴. خستگی
استحکام، پلاستیسیته و سختی که قبلاً مورد بحث قرار گرفتند، همگی شاخص‌های عملکرد مکانیکی فلز تحت بار استاتیک هستند. در واقع، بسیاری از قطعات ماشین تحت بارگذاری چرخه‌ای کار می‌کنند و در چنین شرایطی خستگی در قطعات رخ می‌دهد.
۵. مقاومت ضربه‌ای
باری که با سرعت بسیار بالا بر روی قطعه ماشین اعمال می‌شود، بار ضربه‌ای نامیده می‌شود و توانایی فلز در مقاومت در برابر آسیب تحت بار ضربه‌ای، چقرمگی ضربه‌ای نامیده می‌شود.
زمان ارسال: آوریل-06-2024