Vlastnosti kovových materiálů se obecně dělí do dvou kategorií: procesní výkon a užitný výkon. Takzvaný procesní výkon označuje výkon kovových materiálů za specifických podmínek zpracování za studena a za tepla během výrobního procesu mechanických součástí. Kvalita procesního výkonu kovových materiálů určuje jejich přizpůsobivost zpracování a tváření během výrobního procesu. V důsledku různých podmínek zpracování se liší i požadované procesní vlastnosti, jako je výkon odlévání, svařitelnost, tvářitelnost, výkon tepelného zpracování, zpracovatelnost řezáním atd. Takzvaný výkon označuje výkon kovových materiálů za podmínek použití mechanických součástí, což zahrnuje mechanické vlastnosti, fyzikální vlastnosti, chemické vlastnosti atd. Vlastnosti kovových materiálů určují jejich rozsah použití a životnost.
Ve strojírenství se obecné mechanické součásti používají za normální teploty, normálního tlaku a v nesilně korozivním prostředí a během používání každá mechanická součást nese různé zatížení. Schopnost kovových materiálů odolávat poškození při zatížení se nazývá mechanické vlastnosti (nebo mechanické vlastnosti). Mechanické vlastnosti kovových materiálů jsou hlavním základem pro konstrukci a výběr materiálu součástí. V závislosti na povaze aplikovaného zatížení (jako je tah, tlak, krut, ráz, cyklické zatížení atd.) se budou lišit i mechanické vlastnosti požadované pro kovové materiály. Mezi běžně používané mechanické vlastnosti patří: pevnost, plasticita, tvrdost, houževnatost, odolnost proti vícenásobnému nárazu a mez únavy. Každá mechanická vlastnost je níže popsána samostatně.
1. Síla
Pevnost se vztahuje k schopnosti kovového materiálu odolávat poškození (nadměrné plastické deformaci nebo lomu) při statickém zatížení. Protože zatížení působí ve formě tahu, tlaku, ohybu, smyku atd., dělí se pevnost také na pevnost v tahu, pevnost v tlaku, pevnost v ohybu, pevnost ve smyku atd. Mezi různými pevnostmi často existuje určitý vztah. V praxi se pevnost v tahu obecně používá jako nejzákladnější ukazatel pevnosti.
2. Plasticita
Plasticita označuje schopnost kovového materiálu vytvářet plastickou deformaci (trvalou deformaci) bez destrukce při zatížení.
3. Tvrdost
Tvrdost je měřítkem tvrdosti nebo měkkosti kovového materiálu. V současné době je nejčastěji používanou metodou měření tvrdosti ve výrobě metoda vtlačování, která využívá vtlačovací tělísko určitého geometrického tvaru, které se vtlačí do povrchu testovaného kovového materiálu pod určitým zatížením, a hodnota tvrdosti se měří na základě stupně vtlačení.
Mezi běžně používané metody patří tvrdost dle Brinella (HB), tvrdost dle Rockwella (HRA, HRB, HRC) a tvrdost dle Vickerse (HV).
4. Únava
Pevnost, plasticita a tvrdost, o kterých se diskutovalo dříve, jsou ukazateli mechanického výkonu kovu při statickém zatížení. Ve skutečnosti je mnoho strojních součástí provozováno za cyklického zatížení a za takových podmínek dochází u těchto součástí k únavě.
5. Rázová houževnatost
Zatížení působící na součást stroje velmi vysokou rychlostí se nazývá rázové zatížení a schopnost kovu odolávat poškození rázovým zatížením se nazývá rázová houževnatost.
Čas zveřejnění: 6. dubna 2024