Sifat Mekanikal Logam: Satu Pengenalan

Mempunyai pemahaman yang kukuh pada sifat mekanikal logam akan membantu anda menentukan bahan yang sesuai dengan aplikasi anda semasa anda membeli-belah untuk pengikat seperti pin dowel.

Sifat Mekanikal Logam: Senarai

Beberapa sifat mekanikal yang paling penting untuk difahami ialah:

Kebolehkerasan:Keupayaan logam untuk mencapai kekerasan yang dikehendaki.

Kebolehmesinan:Satu ukuran untuk menentukan betapa mudahnya sesuatu logam boleh dipotong.

Rintangan kakisan:Keupayaan logam untuk menentang unsur atau persekitaran yang menghakis atau merosot.

Dalam sifat tersebut, beberapa sifat lain menjadi penting untuk difahami. Itu termasuk:

Tegasan Tegangan:Sejenis tegasan yang menarik bahan ke arah yang bertentangan.

Kekuatan tegangan:Jumlah maksimum tegasan tegangan sesuatu bahan boleh tahan.

Keanjalan:Keupayaan logam untuk melantun kembali kepada bentuk asalnya selepas mengalami daya ubah bentuk.

Ubah bentuk plastik:Ubah bentuk kekal (tetapi bukan pecah) logam.

Kekuatan Hasil:Titik di mana kelakuan anjal logam memberi laluan kepada ubah bentuk plastik.

Tegasan Ricih:Tegasan daya yang boleh menyebabkan logam pecah atau terhiris di sepanjang satahnya.

Kemuluran:Satu ukuran keupayaan logam untuk mengalami ubah bentuk plastik tanpa pecah.

Kekuatan:Gabungan kemuluran logam dan kekuatan tegangan.

Mari kita lihat dengan lebih mendalam pada setiap sifat ini untuk lebih memahami cara ia berfungsi bersama-sama untuk menggambarkan tingkah laku logam.

Kebolehkerasan

Kebolehkerasanialah potensi logam untuk mencapai yang dikehendakikekerasan– ukuran rintangan logam terhadap ubah bentuk plastik, yang dipengaruhi oleh kekuatan tegangan dan sifat keanjalan bahan. Untuk menentukan sama ada logam boleh dikeraskan ke tahap yang dikehendaki, adalah penting untuk memahami bagaimana kekerasan diukur.

Kekerasan

Untuk mencapai kekerasan, logam mesti dipanaskan kepada fasa austenit, iaitu fasa pepejal suhu tinggi di mana atom menyusun semula, dan kemudian disejukkan dengan cepat kepada fasa martensit, iaitu keadaan keluli keras yang terbentuk apabila keluli austenit menyejukkan. terlalu cepat untuk atom kembali ke konfigurasi asalnya. Rawatan haba pilihan yang dikenali sebagai pembajaan membolehkan kekerasan logam dilaraskan kepada pelbagai darjah.

Kekerasan logam boleh diukur dengan pelbagai ujian, dengan yang paling biasa ialah ujian Rockwell, Brinell, Vickers, dan Knoop. Setiap keputusan ujian dipaparkan sebagai nombor diikuti dengan singkatan ujian, walaupun beberapa ujian menambah komponen lain pada keputusan akhir, seperti nilai daya yang digunakan, perwakilan jenis bahan dan masa yang berlalu semasa ujian. Bagi setiap ujian, nombor kekerasan yang lebih rendah mewakili bahan yang lebih lembut, manakala nombor yang lebih tinggi mewakili bahan yang lebih keras.

Kebolehmesinan

Kebolehmesinan adalah sifat logam yang agak subjektif yang menunjukkan tahap di mana logam boleh dipotong dengan mudah. Ia tidak boleh diukur dengan tepat (tidak seperti kekerasan) kerana faktor luar mempengaruhi ciri ini. Pembolehubah ini termasuk bahan pemotong logam, suhu bahan dan udara sekeliling, penggunaan cecair pemotong, kelajuan pemotongan, dan banyak lagi.

Tetapi AISI melihat bahawa terdapat keperluan untuk rangka kerja yang akan berfungsi sebagai asas untuk penentuan kebolehmesinan. Ini membawa kepada penciptaan Indeks Kebolehmesinan, yang menggunakan formula standard untuk menilai kebolehmesinan pelbagai logam.

Penilaian Kebolehmesinan

Proses tersebut melibatkan membandingkan kebolehmesinan setiap logam dengan keluli terlukis sejuk B1112, yang diberikan Penilaian Kebolehmesinan (MR) 1 dan berfungsi sebagai logam standard. AISI memeriksa pelbagai logam terhadap kelajuan di mana B1112 boleh dipotong dengan hayat alat tertentu untuk memberikan penarafan.

MR yang terhasil untuk setiap logam dinyatakan sebagai peratusan, dengan B1112 menerima 100%. Jika logam mendapat markah di bawah 100%, ia lebih sukar untuk dimesin daripada B1112. Jika ia mendapat markah melebihi 100%, ia lebih mudah untuk dimesin. Sebagai contoh, keluli karbon 1095 mempunyai MR sekitar 45% kerana kandungan karbonnya. Aluminium 6061, sebaliknya, mempunyai MR lebih hampir kepada 270%.

Rintangan Kakisan

kakisanialah apabila logam merosot dan kehilangan ketumpatan kerana ia tidak dapat menahan interaksi antara dirinya dan persekitaran luaran.Rintangan kakisanialah keupayaan logam untuk menahan interaksi itu, biasanya disebabkan oleh solek aloi, salutan pelindung, atau kedua-duanya.

Oksigen, cecair, suhu, atmosfera, bahan kimia, arus elektrik, kotoran dan serpihan adalah pembolehubah luaran biasa yang menjejaskan kakisan. Setiap komponen ini mempunyai keupayaan untuk berfungsi sebagai saluran untuk bahagian lain, yang mungkin menghasilkan lebih banyak interaksi. Persekitaran logam juga akan memberi kesan kepada cara kakisan berkelakuan; sebagai contoh, logam yang direndam dalam air laut tidak akan tahan terhadap kakisan seperti yang ditinggalkan di luar atau disimpan di dalam loji kimia. Oleh kerana logam yang berbeza menawarkan jenis perlindungan yang berbeza, adalah penting untuk memahami jenis rintangan kakisan yang diperlukan oleh logam untuk berfungsi dengan jayanya dalam aplikasi yang dimaksudkan.

Beberapa aloi popular menunjukkan ketahanan yang baik terhadap kakisan dalam kedua-dua persekitaran ambien dan semula jadi:

· Keluli tahan karat 300 siri tidak tahan kakisan sendiri; mereka memerlukan salutan, pasif atau penyaduran untuk menunjukkan rintangan. Walau bagaimanapun, 316 terkenal dengan ketahanan kakisannya dalam persekitaran air masin. Keluli tahan karat siri 400 mempamerkan ketahanan kakisan yang baik terhadap unsur semulajadi yang lembut.

· Logam lain yang menawarkan ketahanan kakisan yang baik terhadap unsur semula jadi termasuk 360 dan 464 loyang, yang berfungsi dengan baik dalam persekitaran air masin.

· Proses penamat, penyaduran dan salutan yang memberikan rintangan kakisan termasuk tetapi tidak terhad kepada perencat karat, aloi aluminium anodisasi, oksida hitam, salutan penukaran kromat, penyaduran elektrik, zink atau mangan fosfat, fosfat warna, aluminium celup panas dan penyaduran zink. .