Основные механические свойства материалов, которые должен знать каждый инженер

Механические свойства материалов

Механические свойства материалов определяют поведение материалов под действием внешних сил, называемых нагрузками.

Это меры прочности и долговечности материала в эксплуатации и они имеют большое значение в проектировании инструментов, машин и конструкций.

Механические свойства металлов определяются диапазоном полезности металла и устанавливают ожидаемую службу.

Механические свойства также полезны для помощи в спецификации и идентификации металлов. И наиболее часто рассматриваемые свойства — это прочность, твердость, пластичность, ломкость, вязкость, жесткость и ударная вязкость.

Список механических свойств материалов

Ниже приведены механические свойства материалов.

1. Прочность (Strength)
2. Эластичность (Elasticity)
3. Пластичность (Plasticity)
4. Твердость (Hardness)
5. Вязкость/Кручистость (Toughness)
6. Ломкость (Brittleness)
7. Жесткость (Stiffness)
8. Пластичность/Ковкость (Ductility)
9. Ковкость/Пластичность (Malleability)
10. Сцепление (Cohesion)
11. Ударная вязкость (Impact strength)
12. Усталость (Fatigue)
13. Ползучесть (Creep)

#1 Прочность (Strength)

• Прочность — это механическое свойство, которое позволяет металлу сопротивляться деформирующей нагрузке.
• Прочность материала — это его способность выдерживать разрушение под действием внешних нагрузок.
• Чем прочнее материалы, тем большую нагрузку они могут выдержать.

#2 Эластичность (Elasticity)

• Согласно словарю эластичность — это способность объекта или материала восстанавливать свою нормальную форму после растяжения или сжатия.
• Когда на материал действует нагрузка, нагрузка вызывает деформацию материала.
• Эластичность материала — это его способность возвращаться в исходное положение после деформации, когда напряжение или нагрузка сняты.
• Закаленные пружины, резина и т.д. — хорошие примеры эластичных материалов.

#3 Пластичность (Plasticity)

• Пластичность материала — это его способность претерпевать некоторое постоянное деформирование без разрыва (ломкости).
• Пластическая деформация произойдет только после превышения эластического диапазона.
• Доказательства пластического действия в строительных материалах называются текучестью, пластическим течением и ползучестью.
• Материалы, такие как глина, свинец и т.д., пластичны при комнатной температуре, а сталь пластична при ярко-красной жаре.

#4 Твердость (Hardness)

• Сопротивление материала силовому проникновению или изгибу — это твердость.
• Твердость — это способность материала сопротивляться царапинам, абразивному износу, разрезанию или проникновению.
• Твердость указывает степень твердости материала, которую можно придать, в частности, стали процессом закалки.
• Она определяет глубину и распределение твердости, вводимой процессом закалки.

#5 Вязкость/Кручистость (Toughness)

• Это свойство материала, которое позволяет ему выдерживать удар или импульс.
• Вязкость — это противоположное состояние ломкости.
• Вязкость может рассматриваться как комбинация прочности и пластичности.
• Марганцевистая сталь, кованая сталь, мягкая сталь и т.д. — примеры вязких материалов.

#6 Ломкость (Brittleness)

• Ломкость — свойство материала, которое заставляет его ломаться под действием удара или импульса, а не гнуться.
• Чугун, стекло — примеры ломких материалов.
• Они ломаются, а не гнутся под ударом или импульсом.
• Обычно ломкие металлы имеют высокую предел прочности на сжатие, но низкую на растяжение.

#7 Жесткость (Stiffness)

• Это механическое свойство.
• Жесткость — это сопротивление материала эластической деформации или дефлекции.
• В жесткости материал, который испытывает легкую деформацию под нагрузкой, имеет высокую степень жесткости.
• Жесткость конструкции важна во многих инженерных приложениях, поэтому модуль эластичности часто является одним из первичных свойств при выборе материала.

#8 Ковкость/Пластичность (Ductility)

• Ковкость — это свойство материала, которое позволяет ему быть вытянутым в тонкую проволоку.
• Мягкая сталь, медь, алюминий — хорошие примеры ковких материалов.

#9 Ковкость/Пластичность (Malleability)

• Ковкость — это свойство материала, которое позволяет ему быть кованым или прокатанным в листы других размеров и форм.
• Алюминий, медь, олово, свинец и т.д. — примеры ковких металлов.

#10 Сцепление (Cohesion)

• Это механическое свойство.
• Сцепление — это свойство твердого тела в силу которого они сопротивляются разделению на фрагменты.

#11 Ударная вязкость (Impact Strength)

• Ударная вязкость — это способность металла сопротивляться внезапно приложенным нагрузкам.

#12 Усталость (Fatigue)

• Усталость — это длительное действие повторяющихся деформирующих действий, которые вызывают деформацию или разрыв материала.
• Это термин «усталость» используется для описания усталости материала под повторно приложенными силами.

#13 Ползучесть (Creep)

• Ползучесть — это медленное и прогрессивное деформирование материала со временем при постоянной силе.
• Простейший тип ползучей деформации — вязкое течение.
• Некоторые металлы обычно проявляют ползучесть при высокой температуре, тогда как пластик, резина и подобные аморфные материалы очень чувствительны к ползучести по температуре.
• Сила для заданной скорости деформации при постоянной температуре называется ползучей прочностью.

---

Заключение

Итак, теперь мы надеемся, что прояснили все ваши сомнения о свойствах металлов. Если у вас все еще есть сомнения о «Механических свойствах материалов», вы можете связаться с нами или спросить в комментариях.

Это всё, спасибо за чтение. Если вам понравилась наша статья, пожалуйста, поделитесь ею с друзьями. Если у вас есть вопросы по любой теме, вы можете спросить в разделе комментариев.

Хотите бесплатные PDF дома? Тогда подпишитесь на наш информационный бюллетень.