9 สมบัติเชิงกลของโลหะ

คุณสมบัติเชิงกลของโลหะ รวมถึงพลาสติกความเปราะบางความอ่อนตัวความเหนียวความเหนียวความยืดหยุ่นความเหนียวและความแข็งแกร่ง

คุณสมบัติทั้งหมดเหล่านี้อาจแตกต่างกันไปจากโลหะหนึ่งไปอีกโลหะหนึ่งซึ่งช่วยให้การแยกและการจำแนกประเภทของพวกเขาจากมุมมองพฤติกรรมเชิงกล

คุณสมบัติเหล่านี้วัดได้เมื่อโลหะถูกแรงหรือโหลด วิศวกรเครื่องกลคำนวณค่าแต่ละค่าของคุณสมบัติเชิงกลของโลหะขึ้นอยู่กับแรงที่ใช้กับพวกเขา

ในทำนองเดียวกันนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุต่างก็ทำการทดลองกับโลหะที่แตกต่างกันภายใต้สภาวะที่หลากหลายเพื่อสร้างสมบัติเชิงกลของพวกมัน

ด้วยการทดลองกับโลหะมันเป็นไปได้ที่จะกำหนดคุณสมบัติเชิงกลของพวกมัน สิ่งสำคัญคือต้องเน้นว่าขึ้นอยู่กับประเภทขนาดและความแข็งแรงที่ใช้กับโลหะผลลัพธ์ที่ส่งออกมาจะแตกต่างกันไป

นั่นคือเหตุผลที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการรวมพารามิเตอร์ของขั้นตอนการทดลองโดยมีจุดประสงค์เพื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์ที่ถูกโยนด้วยโลหะต่าง ๆ เมื่อใช้แรงเดียวกัน (ทีม, 2014)

9 คุณสมบัติทางกลหลักของโลหะ

1- ความเป็นพลาสติก

มันเป็นสมบัติเชิงกลของโลหะตรงข้ามกับความยืดหยุ่น Plasticity ถูกกำหนดให้เป็นความสามารถของโลหะในการรักษารูปร่างที่มอบให้พวกเขาหลังจากได้รับความพยายาม

โลหะมักจะเป็นพลาสติกสูงด้วยเหตุนี้เมื่อมีการเปลี่ยนรูปพวกเขาจะรักษารูปร่างใหม่ได้อย่างง่ายดาย

2- ความเปราะบาง

ความเปราะบางเป็นคุณสมบัติที่สมบูรณ์ตรงข้ามกับความดื้อรั้นเพราะมันแสดงถึงความสะดวกในการที่โลหะสามารถถูกทำลายได้เมื่อถูกใช้งาน

ในหลายกรณีโลหะจะถูกผสมเข้าด้วยกันเพื่อลดค่าสัมประสิทธิ์ความเปราะบางและสามารถทนต่อการโหลดได้มากขึ้น

ความเปราะบางยังถูกกำหนดให้เป็นความเมื่อยล้าในระหว่างการทดสอบความต้านทานทางกลของโลหะ

ด้วยวิธีนี้โลหะสามารถได้รับความพยายามแบบเดียวกันหลายครั้งก่อนที่จะแตกหักและส่งผลสรุปข้อสรุปเรื่องความเปราะบาง (Materia, 2002)

3- ความอ่อนนุ่ม

ความอ่อนหมายถึงความง่ายของโลหะที่จะเคลือบโดยไม่แสดงถึงการแตกหักในโครงสร้าง

โลหะหรือโลหะผสมจำนวนมากมีค่าสัมประสิทธิ์ความสามารถในการอ่อนตัวสูงซึ่งเป็นกรณีของอลูมิเนียมที่มีความอ่อนตัวสูงหรือสแตนเลส

4- ความแข็ง

ความแข็งหมายถึงความต้านทานที่โลหะตรงข้ามกับสารกัดกร่อน มันเป็นความต้านทานที่มีโลหะใด ๆ ที่จะเป็นรอยขีดข่วนหรือเจาะร่างกาย

โลหะส่วนใหญ่จะต้องมีการผสมในบางส่วนเพื่อเพิ่มความแข็งของพวกเขา นี่คือกรณีของทองคำซึ่งโดยตัวมันเองจะไม่ยากเหมือนเมื่อผสมกับทองสัมฤทธิ์

ในอดีตความแข็งถูกวัดในระดับเชิงประจักษ์ซึ่งกำหนดโดยความสามารถของโลหะหนึ่งเพื่อเกาอีกหรือเพื่อต้านทานผลกระทบของเพชร

ทุกวันนี้ความแข็งของโลหะถูกวัดด้วยกระบวนการที่ได้มาตรฐานเช่นการทดสอบ Rockwell, Vickers หรือ Brinell

การทดสอบทั้งหมดเหล่านี้พยายามสร้างผลลัพธ์ที่เป็นข้อสรุปโดยไม่ทำลายโลหะที่กำลังศึกษา (Kailas, nd)

5- ความเหนียว

ความเหนียวคือความสามารถของโลหะในการทำให้เสียรูปก่อนที่จะแตก ในแง่นี้มันเป็นสมบัติเชิงกลที่ตรงกันข้ามกับความเปราะบางอย่างสมบูรณ์

ความเหนียวสามารถกำหนดเป็นเปอร์เซ็นต์ของการยืดตัวสูงสุดหรือเป็นการลดพื้นที่สูงสุด

วิธีเบื้องต้นในการอธิบายว่าวัสดุที่มีความเหนียวนั้นสามารถเปลี่ยนเป็นลวดหรือลวดได้อย่างไร โลหะที่มีความเหนียวมากคือทองแดง (Guru, 2017)

6- ความยืดหยุ่น

ความยืดหยุ่นที่กำหนดเป็นความสามารถของโลหะในการกู้คืนรูปร่างของมันหลังจากถูกแรงภายนอก

โดยทั่วไปแล้วโลหะจะไม่ยืดหยุ่นมากด้วยเหตุนี้จึงเป็นเรื่องปกติที่จะมีรอยบุบหรือร่องรอยของการระเบิดที่จะไม่ฟื้นตัว

เมื่อโลหะมีความยืดหยุ่นก็อาจกล่าวได้ว่ามีความยืดหยุ่นเนื่องจากสามารถดูดซับพลังงานยืดหยุ่นที่ทำให้เกิดการเสียรูป

7- ความดื้อรั้น

ความดื้อรั้นเป็นแนวคิดแบบขนานซึ่งตรงกันข้ามกับความเปราะบางเนื่องจากมันแสดงถึงความสามารถของวัสดุในการต้านทานการใช้แรงภายนอกโดยไม่ทำลาย

โดยทั่วไปโลหะและโลหะผสมของพวกมันจะเหนียวแน่น นี่คือกรณีของเหล็กที่มีความเหนียวช่วยให้เหมาะสำหรับงานก่อสร้างที่ต้องการแรงสูงโดยไม่ทำลาย

ความดื้อรั้นของโลหะสามารถวัดได้ในระดับที่แตกต่างกัน ในการทดสอบบางประเภทจะใช้แรงเล็กน้อยในโลหะเช่นแรงกระแทกหรือแรงกระแทก ในบางครั้งมันเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับกองกำลังขนาดใหญ่ที่จะใช้

ไม่ว่าในกรณีใดสัมประสิทธิ์ความดื้อรั้นของโลหะจะได้รับตราบเท่าที่มันไม่ได้แสดงความแตกหักใด ๆ หลังจากได้รับความพยายาม

8- ความแข็งแกร่ง

ความแข็งแกร่งเป็นสมบัติเชิงกลของโลหะ สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อแรงภายนอกถูกนำไปใช้กับโลหะและจะต้องพัฒนาแรงภายในเพื่อรองรับ แรงภายในนี้เรียกว่า "ความเครียด"

ด้วยวิธีนี้ความแข็งแกร่งคือความสามารถของโลหะในการต้านทานการเปลี่ยนรูปในระหว่างที่มีความเครียด (บทที่ 6 คุณสมบัติทางกลของโลหะ, 2004)

9- ความแปรปรวนของคุณสมบัติ

การทดสอบคุณสมบัติทางกลของโลหะไม่ได้ให้ผลลัพธ์เหมือนกันทุกครั้งนี่เป็นเพราะการเปลี่ยนแปลงที่เป็นไปได้ในประเภทของอุปกรณ์ขั้นตอนหรือผู้ปฏิบัติงานที่ใช้ระหว่างการทดสอบ

อย่างไรก็ตามแม้ว่าจะควบคุมพารามิเตอร์เหล่านี้ทั้งหมด แต่ก็มีความแตกต่างเล็กน้อยในผลลัพธ์ของคุณสมบัติเชิงกลของโลหะ

นี่เป็นเพราะหลายครั้งที่กระบวนการผลิตหรือการสกัดโลหะนั้นไม่เหมือนกันเสมอไป

ดังนั้นผลการวัดคุณสมบัติของโลหะจึงสามารถเปลี่ยนแปลงได้

เพื่อลดความแตกต่างเหล่านี้ขอแนะนำให้ทำการทดสอบความแข็งแรงทางกลเดียวกันหลาย ๆ ครั้งบนวัสดุเดียวกัน แต่ในตัวอย่างที่แตกต่างกันที่เลือกโดยการสุ่ม