Твердое понимание механических свойств металла поможет вам определить, какой материал подойдет для вашего применения, когда вы покупаете крепеж, например дюбели.
Механические свойства металлов: список
Некоторые из наиболее важных механических свойств, которые необходимо понять:
Прокаливаемость:Способность металла достигать желаемой твердости.
Обрабатываемость:Измерение, позволяющее определить, насколько легко можно разрезать металл.
Устойчивость к коррозии:Способность металла противостоять коррозийным или разрушающимся элементам или окружающей среде.
Внутри этих свойств необходимо понять несколько других свойств. К ним относятся:
Растягивающее напряжение:Тип напряжения, которое тянет материал в противоположных направлениях.
Предел прочности:Максимальное растягивающее напряжение, которое может выдержать материал.
Эластичность:Способность металла возвращаться к своей первоначальной форме после воздействия деформирующей силы.
Пластическая деформация:Остаточная деформация (но не разрушение) металла.
Предел текучести:Точка, в которой упругое поведение металла уступает место пластической деформации.
Напряжение сдвига:Напряжение силы, которая может заставить металл сломаться или разрезаться по его плоскостям.
Пластичность:Измерение способности металла подвергаться пластической деформации без разрушения.
Прочность:Сочетание пластичности металла и прочности на растяжение.
Давайте более подробно рассмотрим каждое из этих свойств, чтобы лучше понять, как они работают вместе и проиллюстрировать поведение металла.
Прокаливаемость
Прокаливаемостьэто потенциал металла достичь желаемоготвердость– измерение сопротивления металла пластической деформации, на которое влияют прочность материала на растяжение и упругие свойства. Чтобы определить, закаливается ли металл до желаемой степени, важно понимать, как измеряется твердость.
Твердость
Чтобы достичь твердости, металл необходимо нагреть до аустенитной фазы, которая представляет собой высокотемпературную твердую фазу, в которой атомы перестраиваются, а затем быстро охладить до мартенситной фазы, которая представляет собой закаленное состояние стали, которое развивается при охлаждении аустенитной стали. слишком быстро, чтобы атомы могли вернуться в исходную конфигурацию. Дополнительная термообработка, известная как отпуск, позволяет регулировать твердость металла в различной степени.
Твердость металла можно измерить с помощью различных тестов, наиболее распространенными из которых являются тесты Роквелла, Бринелля, Виккерса и Кнупа. Каждый результат теста отображается в виде числа, за которым следует аббревиатура теста, хотя в некоторых тестах к окончательным результатам добавляются другие компоненты, такие как значение приложенной силы, представление типа материала и время, прошедшее во время теста. Для каждого теста более низкое значение твердости соответствует более мягким материалам, а более высокое значение соответствует более твердым материалам.
Обрабатываемость
Обрабатываемость — довольно субъективное свойство металла, которое указывает на степень легкости резки металла. Ее невозможно точно измерить (в отличие от твердости), поскольку на эту характеристику влияют внешние факторы. Эти переменные включают в себя металлорежущий материал, температуру материала и окружающего воздуха, использование смазочно-охлаждающих жидкостей, скорость резки и многое другое.
Но AISI увидела, что существует потребность в системе, которая могла бы служить основой для определения обрабатываемости. Это привело к созданию индекса обрабатываемости, который использует стандартную формулу для оценки обрабатываемости различных металлов.
Рейтинг обрабатываемости
Процесс включал сравнение обрабатываемости каждого металла с обрабатываемостью холоднотянутой стали B1112, которой был присвоен рейтинг обрабатываемости (MR) 1 и которая служила стандартным металлом. AISI исследовала различные металлы на предмет скорости резки B1112 при определенном сроке службы инструмента, чтобы определить рейтинг.
Результирующий MR для каждого металла выражается в процентах, при этом B1112 получает 100%. Если показатель металла ниже 100%, его труднее обрабатывать, чем B1112. Если он превышает 100%, его легче обрабатывать. Например, углеродистая сталь 1095 имеет коэффициент MR около 45% из-за содержания углерода. Алюминий 6061, с другой стороны, имеет MR ближе к 270%.
Устойчивость к коррозии
КоррозияЭто когда металл портится и теряет плотность, потому что он не может выдержать взаимодействие между собой и внешней средой.Устойчивость к коррозииэто способность металла сопротивляться этому взаимодействию, обычно из-за состава его сплава, защитного покрытия или того и другого.
Кислород, жидкости, температура, атмосфера, химические вещества, электрические токи, грязь и мусор — общие внешние переменные, влияющие на коррозию. Каждый из этих компонентов способен служить каналом для других частей, что может привести к большему количеству взаимодействий. Окружающая среда металла также будет влиять на поведение коррозии; например, металл, погруженный в морскую воду, не будет столь же устойчив к коррозии, как металл, оставленный снаружи или хранящийся на химическом заводе. Поскольку разные металлы обеспечивают разные виды защиты, очень важно понимать, какая коррозионная стойкость необходима металлу для успешного функционирования по назначению.
Несколько популярных сплавов демонстрируют хорошую устойчивость к коррозии как в окружающей, так и в естественной среде:
· Нержавеющая сталь серии 300 сама по себе не устойчива к коррозии; для обеспечения устойчивости им необходимо покрытие, пассивация или гальваника. Однако 316 известен своей коррозионной стойкостью в морской среде. Нержавеющие стали серии 400 обладают хорошей коррозионной стойкостью к мягким природным элементам.
· Другие металлы, которые обеспечивают хорошую коррозионную стойкость к природным элементам, включают латунь 360 и 464, которая хорошо работает в соленой воде.
· Процессы отделки, гальванические покрытия и покрытия, обеспечивающие стойкость к коррозии, включают, помимо прочего, ингибиторы ржавчины, анодирование алюминиевых сплавов, черный оксид, хроматные конверсионные покрытия, гальванику, фосфат цинка или марганца, цветной фосфат, алюминий горячего погружения и гальваническое цинкование. .
Другие свойства, которые следует учитывать
Другие важные свойства, определяющие поведение металла, включают напряжение сдвига, деформацию и прочность; пластичность; и жесткость.
Wenqi Machinery предлагает широкий выбор продукции из различных типов металлов, подходящей для самых разных применений.Свяжитесь с нашим отделом продажилипросмотрите наш ассортимент продукции для получения дополнительной информации.
