Χαρακτηριστικά μεταλλικών υλικών

  1.Κόπωση

  Πολλά μηχανικά μέρη και μηχανικά στοιχεία λειτουργούν υπό εναλλασσόμενα φορτία.Υπό τη δράση εναλλασσόμενων φορτίων, αν και το επίπεδο αντοχής είναι χαμηλότερο από το όριο απόδοσης του υλικού, μετά από μακρά περίοδο επαναλαμβανόμενων κύκλων αντοχής, θα προκύψει απότομο κάταγμα εύθραυστου οστού.Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται κόπωση μεταλλικών υλικών.Τα χαρακτηριστικά του κατάγματος κόπωσης από μεταλλικά υλικά είναι:

  (1) Η πίεση του φορτίου εναλλάσσεται·

  (2) Ο χρόνος δράσης του φορτίου είναι μακρύτερος·

  (3) Το κάταγμα συμβαίνει ακαριαία·

  (4) Είτε πρόκειται για πλαστικό υλικό είτε για εύθραυστο υλικό, είναι εύθραυστο στη ζώνη του κατάγματος κόπωσης.Συνεπώς, το κάταγμα κόπωσης είναι η πιο συνηθισμένη και επικίνδυνη μορφή κατάγματος στην μηχανική.

το φαινόμενο κόπωσης των μεταλλικών υλικών μπορεί να υποδιαιρεθεί στους ακόλουθους τύπους σύμφωνα με διαφορετικές συνθήκες:

  (1) Υψηλή κόπωση κύκλου: αναφέρεται σε κόπωση με κύκλους αντοχής πάνω από 100,000 υπό χαμηλή πίεση (η πίεση εργασίας είναι χαμηλότερη από το όριο απόδοσης του υλικού, ή ακόμη χαμηλότερη από το ελαστικό όριο).Είναι ο πιο κοινός τύπος κόπωσης.Η κόπωση σε υψηλό κύκλο αναφέρεται γενικά ως κόπωση.

  (2) Χαμηλή κόπωση κύκλου: αναφέρεται σε κόπωση υπό υψηλή πίεση (η πίεση εργασίας είναι κοντά στο όριο απόδοσης του υλικού) ή σε συνθήκες υψηλής καταπόνησης, ο αριθμός των κύκλων αντοχής είναι κάτω από 10,000 έως 100,000.Δεδομένου ότι η εναλλασσόμενη πλαστική πίεση διαδραματίζει σημαντικό ρόλο σε αυτή την αποτυχία κόπωσης, ονομάζεται επίσης πλαστική κόπωση ή κόπωση από πίεση.

  (3) Θερμική κόπωση: αναφέρεται στη ζημία κόπωσης που προκαλείται από την επαναλαμβανόμενη δράση της θερμικής καταπόνησης που προκαλείται από αλλαγές θερμοκρασίας.

  (4) κούραση διάβρωσης: αναφέρεται στην φθορά κόπωσης των μερών των μηχανών κατά τη συνδυασμένη δράση εναλλασσόμενων φορτίων και διαβρωτικών μέσων (όπως οξύ, αλκάλια, θαλασσινό νερό, ενεργό αέριο κ.λπ.).

  (5) κόπωση επαφής: Πρόκειται για την επιφάνεια επαφής των μερών των μηχανημάτων, υπό την επαναλαμβανόμενη δράση της καταπόνησης επαφής, της τριβής ή της σύνθλιψης της επιφάνειας και της αποφλοίωσης, με αποτέλεσμα βλάβη και καταστροφή των μερών των μηχανημάτων.

2.Πλαστικότητα

  και35.39.Πλαστικότητα και35.39. Αναφέρεται στην ικανότητα των μεταλλικών υλικών να παράγουν μόνιμη παραμόρφωση (πλαστική παραμόρφωση) χωρίς να καταστρέφονται υπό τη δράση εξωτερικής δύναμης.Όταν ένα μεταλλικό υλικό τεντώνεται, το μήκος και η διατομή του μεταβάλλονται.Ως εκ τούτου, η πλαστικότητα ενός μετάλλου μπορεί να μετρηθεί με δύο δείκτες: την επιμήκυνση του μήκους (επιμήκυνση) και τη συρρίκνωση του τμήματος (μείωση της περιοχής).

Η έκταση της έκτασης και η μείωση της έκτασης ένα μεταλλικό υλικό, όσο καλύτερη είναι η πλαστικότητα του υλικού, δηλαδή το υλικό μπορεί να αντέξει μεγαλύτερη πλαστική παραμόρφωση χωρίς θραύση.Γενικά, τα μεταλλικά υλικά με επιμήκυνση μεγαλύτερη από 5% ονομάζονται πλαστικά υλικά (όπως χάλυβες χαμηλών ανθρακούχων εκπομπών κ.λπ.), και μεταλλικά υλικά με επιμήκυνση μικρότερη από 5% ονομάζονται εύθραυστα υλικά (όπως γκρι χυτοσίδηρο κ.λπ.).Ένα υλικό με καλή πλαστικότητα μπορεί να προκαλέσει πλαστική παραμόρφωση σε μεγάλο μακροσκοπικό εύρος, και ταυτόχρονα με πλαστική παραμόρφωση, το μεταλλικό υλικό ενισχύεται από πλαστική παραμόρφωση, βελτιώνοντας έτσι την αντοχή του υλικού και εξασφαλίζοντας την ασφαλή χρήση των μερών.Επιπλέον, τα υλικά με καλή πλαστικότητα μπορούν να υποβάλλονται σε ομαλή επεξεργασία με ορισμένες διαδικασίες σχηματισμού, όπως η σφράγιση, η κάμψη, η ψυχρή σχεδίαση και η ευθυγράμμιση.Κατά συνέπεια, κατά την επιλογή μεταλλικών υλικών ως μηχανικών μερών, πρέπει να τηρούνται ορισμένοι δείκτες πλαστικότητας.