Sifat mekanikal asas bahan logam

Sifat-sifat bahan logam secara amnya dibahagikan kepada dua kategori: prestasi proses dan prestasi penggunaan. Apa yang dipanggil prestasi proses merujuk kepada prestasi bahan logam di bawah keadaan pemprosesan sejuk dan panas tertentu semasa proses pembuatan bahagian mekanikal. Kualiti prestasi proses bahan logam menentukan kebolehsuaiannya terhadap pemprosesan dan pembentukan semasa proses pembuatan. Disebabkan oleh keadaan pemprosesan yang berbeza, sifat proses yang diperlukan juga berbeza, seperti prestasi tuangan, kebolehkimpalan, kebolehtempaan, prestasi rawatan haba, kebolehprosesan pemotongan, dan sebagainya. Apa yang dipanggil prestasi merujuk kepada prestasi bahan logam di bawah keadaan penggunaan bahagian mekanikal, yang merangkumi sifat mekanikal, sifat fizikal, sifat kimia, dan sebagainya. Prestasi bahan logam menentukan julat penggunaan dan hayat perkhidmatannya.

Dalam industri pembuatan jentera, bahagian mekanikal umum digunakan dalam suhu biasa, tekanan biasa dan media yang tidak menghakis kuat, dan semasa penggunaan, setiap bahagian mekanikal akan menanggung beban yang berbeza. Keupayaan bahan logam untuk menahan kerosakan di bawah beban dipanggil sifat mekanikal (atau sifat mekanikal). Sifat mekanikal bahan logam adalah asas utama untuk reka bentuk dan pemilihan bahan bahagian. Bergantung pada sifat beban yang dikenakan (seperti tegangan, mampatan, kilasan, hentaman, beban kitaran, dll.), sifat mekanikal yang diperlukan untuk bahan logam juga akan berbeza. Sifat mekanikal yang biasa digunakan termasuk: kekuatan, keplastikan, kekerasan, ketahanan, rintangan hentaman berganda dan had keletihan. Setiap sifat mekanikal dibincangkan secara berasingan di bawah.

1. Kekuatan

Kekuatan merujuk kepada keupayaan bahan logam untuk menahan kerosakan (ubah bentuk plastik yang berlebihan atau patah) di bawah beban statik. Oleh kerana beban bertindak dalam bentuk tegangan, mampatan, lenturan, ricih, dan sebagainya, kekuatan juga dibahagikan kepada kekuatan tegangan, kekuatan mampatan, kekuatan lenturan, kekuatan ricih, dan sebagainya. Selalunya terdapat hubungan tertentu antara pelbagai kekuatan. Dalam penggunaannya, kekuatan tegangan biasanya digunakan sebagai indeks kekuatan yang paling asas.

2. Keplastikan

Keplastikan merujuk kepada keupayaan bahan logam untuk menghasilkan ubah bentuk plastik (ubah bentuk kekal) tanpa kemusnahan di bawah beban.

3. Kekerasan

Kekerasan ialah ukuran betapa keras atau lembutnya sesuatu bahan logam. Pada masa ini, kaedah yang paling biasa digunakan untuk mengukur kekerasan dalam pengeluaran ialah kaedah kekerasan lekukan, yang menggunakan lekukan berbentuk geometri tertentu untuk menekan ke dalam permukaan bahan logam yang diuji di bawah beban tertentu, dan nilai kekerasan diukur berdasarkan tahap lekukan.
Kaedah yang biasa digunakan termasuk kekerasan Brinell (HB), kekerasan Rockwell (HRA, HRB, HRC) dan kekerasan Vickers (HV).

4. Keletihan

Kekuatan, keplastikan dan kekerasan yang dibincangkan sebelum ini adalah petunjuk prestasi mekanikal logam di bawah beban statik. Malah, banyak bahagian mesin dikendalikan di bawah beban kitaran dan keletihan akan berlaku pada bahagian-bahagian tersebut di bawah keadaan sedemikian.

5. Kekuatan impak

Beban yang bertindak pada bahagian mesin pada kelajuan yang sangat tinggi dipanggil beban impak, dan keupayaan logam untuk menahan kerosakan di bawah beban impak dipanggil ketahanan impak.