คุณสมบัติพื้นฐานของโลหะและโลหะผสม

โลหะผสมเหล็กที่เรียกว่าเหล็กกล้า รวมถึงโลหะผสมที่มีส่วนประกอบของอะลูมิเนียม ทองแดง ไททาเนียม แมกนีเซียม และโลหะนอกกลุ่มเหล็กอื่นๆ บางชนิดถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในปัจจุบัน โลหะผสมทั้งหมดเหล่านี้ภายใต้สภาวะปกติจะแข็ง โครงสร้างเป็นผลึก ดังนั้นลักษณะของมันจึงมีความแข็งแรงสูง รวมทั้งการนำความร้อนค่อนข้างดีและ การนำไฟฟ้า.

คุณสมบัติทางกายภาพของโลหะผสมและโลหะ ได้แก่ ความหนาแน่น ความร้อนจำเพาะ การนำความร้อน การขยายตัวเนื่องจากความร้อน การนำไฟฟ้า ความต้านทานไฟฟ้าเช่นเดียวกับลักษณะทางกลที่กำหนดความสามารถของโลหะผสมหรือโลหะบริสุทธิ์ในการทนต่อการโหลดที่ผิดรูปและการแตกหัก

หากวัดคุณสมบัติทางกายภาพหลักของโลหะผสมและโลหะผสมค่อนข้างง่าย ลักษณะทางกลจะถูกกำหนดโดยการทดสอบพิเศษ ชิ้นงานทดสอบภายใต้สภาวะของห้องปฏิบัติการจะต้องรับแรงเฉือน แรงดึง แรงอัด แรงบิด การบิดงอ หรือการกระทำร่วมกันของโหลดเหล่านี้ โหลดเหล่านี้สามารถเป็นได้ทั้งแบบคงที่และแบบไดนามิก ด้วยการโหลดแบบคงที่ เอฟเฟ็กต์จะเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ ด้วยการโหลดแบบไดนามิกอย่างรวดเร็ว

การทดสอบทางกลบางประเภทจะได้รับมอบหมาย ในห้อง อุณหภูมิต่ำหรือสูง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่ชิ้นส่วนต้องการทำงาน ลักษณะทางกลที่สำคัญ ได้แก่ ความแข็ง ความแข็งแรง ความแข็งแรง ความเป็นพลาสติก และความยืดหยุ่น

ตัวบ่งชี้ความแข็งแรงส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยการทดสอบแรงดึงแบบคงที่ของตัวอย่างโดยใช้เครื่องดึงตาม GOST 1497-73 เมื่อไดอะแกรมแรงดึงถูกบันทึกโดยอัตโนมัติในระหว่างการทดสอบ

แผนภูมิทั่วไปช่วยให้คุณประมาณค่าโมดูลัสของความยืดหยุ่นปกติ ความเค้นสูงสุดที่การยืดเกิดขึ้นแบบเส้นตรง กำลังคราก กำลังคราก และความต้านทานแรงดึง

ความสามารถของโลหะผสมหรือโลหะในการเปลี่ยนรูปโดยไม่แตกหักเรียกว่าความเหนียว เมื่อการยืดดำเนินไป การยืดตัวและการหดตัวสัมพัทธ์ของตัวอย่างจะได้รับการประเมิน ซึ่งสัมพันธ์กันเนื่องจากพื้นที่หน้าตัดของตัวอย่างลดลงระหว่างการยืด เปอร์เซ็นต์ถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของการเพิ่มความยาวของตัวอย่างหลังจากหมดความยาวเดิม นี่คือการยืดตัวสัมพัทธ์ σ การหดตัวสัมพัทธ์ ψ วัดด้วยวิธีเดียวกัน

ความแข็งแรงของโลหะผสมทำให้สามารถประเมินการทดสอบแรงกระแทกได้ เมื่อตัวอย่างที่มีรอยบากได้รับแรงกระแทก จึงใช้เครื่องวัดมาฮาโลมิเตอร์ ความทนทานต่อแรงกระแทกถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของงานที่ใช้ในการทำลายต่อพื้นที่หน้าตัดของชิ้นงานทดสอบในช่อง

ความแข็งถูกกำหนดด้วยสองวิธี: Brinell HB และ Rockwell HRC ในกรณีแรก ให้กดลูกเหล็กชุบแข็งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10, 2.5 หรือ 5 มม. กับตัวอย่าง และแรงและพื้นที่ของรูที่เกิดนั้นสัมพันธ์กันในกรณีที่สองให้กดกรวยเพชรที่มีมุมปลาย 120 ° ดังนั้นความแข็งจะเป็นตัวกำหนดความต้านทานของโลหะผสมต่อการเยื้องของวัตถุที่แข็งกว่า

เมื่อจำเป็นต้องพิจารณาความเหมาะสมของโลหะผสมสำหรับการตีขึ้นรูปและการตีขึ้นรูปร้อน การทดสอบการเสียรูปและความเหนียวจะดำเนินการ โลหะผสมบางชนิดจะขึ้นรูปได้ดีกว่าในสภาวะเย็น (เช่น เหล็ก) โลหะผสมอื่นๆ (เช่น อะลูมิเนียม) — ในความเย็น

บ่อยครั้งที่การทดสอบดำเนินการโดยคำนึงถึงวิธีการบำบัดความดันที่จะเกิดขึ้นของโลหะผสม สำหรับตำแหน่งที่เย็นและร้อน พวกเขาได้รับการทดสอบความผิดปกติ สำหรับการดัด - พวกเขาได้รับการทดสอบสำหรับการดัด สำหรับการปั๊ม - สำหรับความแข็ง ฯลฯ หากมีการพัฒนากระบวนการทางเทคโนโลยี จะต้องคำนึงถึงคุณสมบัติทางกล ทางกายภาพ และเทคโนโลยีของโลหะหรือโลหะผสมเหล่านี้ด้วย