Základní mechanické vlastnosti kovových materiálů

Vlastnosti kovových materiálů se obecně dělí do dvou kategorií: výkonnost procesu a výkonnost použití.Takzvaná výkonnost procesu se týká výkonnosti kovových materiálů za specifikovaných podmínek zpracování za studena a za tepla během výrobního procesu mechanických dílů.Kvalita zpracování kovových materiálů určuje jejich přizpůsobivost zpracování a tváření během výrobního procesu.Vlivem různých podmínek zpracování se liší i požadované vlastnosti procesu, jako je výkon odlévání, svařitelnost, kujnost, výkon tepelného zpracování, zpracovatelnost řezání atd. Tak zvaný výkon označuje výkon kovových materiálů za podmínek použití mechanické části, která zahrnuje mechanické vlastnosti, fyzikální vlastnosti, chemické vlastnosti atd. Výkon kovových materiálů určuje rozsah jeho použití a životnost.

Ve strojírenském průmyslu se obecné mechanické části používají při normální teplotě, normálním tlaku a nekorozivních médiích a během používání bude každá mechanická část nést různá zatížení.Schopnost kovových materiálů odolávat poškození při zatížení se nazývá mechanické vlastnosti (neboli mechanické vlastnosti).Mechanické vlastnosti kovových materiálů jsou hlavním základem pro návrh a výběr materiálu dílů.V závislosti na povaze působícího zatížení (jako je tah, tlak, kroucení, náraz, 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 diskutována samostatně níže.

1. Síla

Pevností se rozumí schopnost kovového materiálu odolávat poškození (nadměrné plastické deformaci nebo lomu) při statickém zatížení.Vzhledem k tomu, že zatížení působí ve formě tahu, tlaku, ohybu, smyku atd., dělí se také pevnost na pevnost v tahu, v tlaku, v ohybu, ve smyku atd. Mezi různými pevnostmi často existuje určitý vztah.Při použití se pevnost v tahu obecně používá jako nejzákladnější index pevnosti.

2. Plasticita

Plasticita se týká schopnosti kovového materiálu vyvolat plastickou deformaci (trvalou deformaci) bez destrukce při zatížení.

3.Tvrdost

Tvrdost je měřítkem toho, jak tvrdý nebo měkký je kovový materiál.V současnosti je ve výrobě nejpoužívanější metodou měření tvrdosti metoda indentační tvrdosti, kdy se pomocí indentoru určitého geometrického tvaru při určité zátěži vtlačí do povrchu zkoušeného kovového materiálu a měří se hodnota tvrdosti. na základě stupně odsazení.
Mezi běžně používané metody patří tvrdost podle Brinella (HB), tvrdost podle Rockwella (HRA, HRB, HRC) a tvrdost podle Vickerse (HV).

4. Únava

Pevnost, plasticita a tvrdost diskutované výše jsou všechny ukazatele mechanického výkonu kovu při statickém zatížení.Ve skutečnosti je mnoho strojních součástí provozováno při cyklickém zatěžování a za takových podmínek dochází k únavě dílů.

5. Rázová houževnatost

Zatížení působící na strojní součást při velmi vysoké rychlosti se nazývá rázové zatížení a schopnost kovu odolávat poškození při rázovém zatížení se nazývá rázová houževnatost.