Таблица прочности металлов: выбор идеального металла для вашего проекта

Прочность металла материала, который вы используете для производства деталей, является очень большим фактором успеха и целостности продукта. Отсюда важность таблицы прочности металлов.

Например, проект авиационной обработки потребует металл с более высокой прочностью, чем металл, нужный для изготовления гаечных ключей или других инструментов. Использование металла с неправильной прочностью может быть катастрофическим; это может привести к полному коллапсу проекта или неисправности самолета. Таким образом, необходимость правильного выбора.

Но как вы можете выбрать правильную прочность металла для вашего проекта? Вы узнаете в этой статье.

Общие свойства металлических материалов

Существуют разные метрики, которыми токары судят о прочности металлических материалов. Эти метрики также известны как прочность металлов. Прочность можно определить как способность материала выдерживать напряжение без деформации. Металлы имеют разные прочности, что объясняет, почему не все металлы подходят для всех целей. Есть разные типы прочности металлов, и они включают:

Прочность на растяжение (Tensile Strength)

Это максимальное количество растяжения или натяжения, которое металл может выдержать без постоянного повреждения. Это мера того, сколько натяжения может выдержать металл. Если внешняя сила прилагается к металлу и его точка текучести преодолена, некоторые из результирующих деформаций, которые следуют, постоянны и не могут быть обращены. Это и есть прочность на растяжение металла.

Прочность на растяжение дальше делится на три части, а именно:

Предел текучести (Yield Strength): это прочность, которую металл может выдержать без постоянной деформации. Также можно сказать, что это максимальная прочность, которую компонент может выдержать перед пластической деформацией. Инженеры и производители рассчитывают предел текучести, чтобы знать максимальную нагрузку, которую объект может вместить.

Прочность на разрыв (Breakable strength / Ultimate Tensile Strength): это координата напряжения на кривой напряжение-деформация в точке разрушения.

Предел прочности (Ultimate strength): максимальное растягивающее, сжимающее или сдвигающее напряжение, которое конкретная единичная площадь металла может выдержать без поломки или деформации. Другими словами, это максимальное количество напряжения, которое металл может вынести.

Ударная прочность (Impact Strength)

Это мера того, сколько удара или внезапно приложенной силы металл может выдержать до своего отказа. Ударная прочность используется для измерения количества энергии, которое металл может поглотить перед тем, как он разломается, порвется или повредится. Поэтому, если вам нужен металл для проекта и вам нужно знать количество энергии, которое он может поглотить, испытание на ударную прочность — это то, что вы должны сделать.

Распространенное заблуждение заключается в том, что высокая ударная прочность эквивалентна высокой степени твердости материала. Поэтому материалы с высокой ударной прочностью — твердые материалы. К сожалению, это не всегда правда. Таким образом, высокая ударная прочность не всегда означает высокую степень твердости.

Некоторые факторы, влияющие на ударную прочность материалов, включают температуру (повышение температуры увеличивает ударную прочность), толщину материала (увеличение толщины снижает ударную прочность) и радиус выемки (уменьшение радиуса выемки снижает ударную прочность).

Прочность на сжатие (Compressive Strength)

Как звучит название, прочность на сжатие относится к максимальному количеству давления или сжатия, которое металл может выдержать без повреждения. Чтобы протестировать прочность на сжатие металла, вам понадобится универсальная испытательная машина. Эта машина будет постепенно наращивать нагрузку на металл до тех пор, пока не начнет происходить деформация. Точка, в которой деформация начинает происходить, — это прочность на сжатие металла.

Прочитайте нашу глубокую статью о различных классах алюминия в быстром прототипировании здесь.

Таблица прочности металлов

Есть несколько важных параметров, которые вы должны знать при выборе правильного металла для вашего проекта. Эти параметры включают предел текучести стали, прочность на растяжение стали, плотность, твердость и т.д. Ниже простая таблица прочности металлов, которую вы можете использовать для сравнения металлов:

Типы металлов	Прочность на растяжение (PSI)	Предел текучести (PSI)	Твердость Rockwell (B-шкала)	Плотность (кг/м³)
Нержавеющая сталь 304	90 000	40 000	88	8000
Алюминий 6061-T6	45 000	40 000	60	2720
Алюминий 5052-H32	33 000	28 000	—	2680
Алюминий 3003	22 000	21 000	20–25	2730
Сталь A36	58–80 000	36 000	—	7800
Сталь Grade 50	65 000	50 000	—	7800
Желтая латунь	—	40 000	55	8470
Красная латунь	—	49 000	65	8746
Медь	—	28 000	10	8940
Фосфорная бронза	—	55 000	78	8900
Алюминиевая бронза	—	27 000	77	7700–8700
Титан	63 000	37 000	80	4500

Почему прочность — важный фактор?

Механическая обработка не просто о получении любого доступного металла; это об использовании правильного металла. Чтобы знать, подходит ли материал для конкретной цели, один из основных факторов, которые вы должны учитывать, — его прочность. Знание прочности металла поможет вам выбрать правильно. Один из самых эффективных способов сравнить прочность металлов — использование таблицы прочности металлов.

Прочность — существенный фактор, потому что она диктует, будет ли ваша машинная деталь эффективно служить цели, для которой она предназначена, или нет. Если металл с низкой прочностью используется вместо металла с высокой прочностью, конструкция может легко деформироваться. Например, детали, нужные для тяжелого станка, требуют металлов с высокой прочностью. В этом случае сталь или титан часто лучший выбор для проекта. В общем, сталь, титан, вольфрам и инконел считаются самыми прочными металлами. Поэтому они могут быть там, где требуются металлы с высокой прочностью.

Например, использование металла с низкой прочностью для детали, предназначенной для использования в грузоподъемном кране, только скомпрометирует целостность детали. Это сделает ее бесполезной для предполагаемого использования и вызовет потерю времени, усилий и ресурсов со стороны компании.

Также прочность металлов показывает, сколько удара они могут принять перед деформацией или потерей формы. Это определяет, как долго детали, сделанные из этих металлов, могут прослужить. Это очень важно, особенно в деталях, которые могут быть подвержены молотьбе и столкновениям.

Следовательно, прочность — существенный фактор, который вы должны учитывать, если вам нужен подходящий металл для вашего проекта.

Заключение

Прежде чем выбрать любой металл для исполнения вашего проекта, необходимо, чтобы вы сначала ответили на два вопроса. Первый вопрос — какую цель металл должен служить, а второй — какую нагрузку металл ожидается нести. Вы можете ответить на второй вопрос, сделав простое инженерное расчет. После расчета результат определит, какой из металлов имеет вид прочности, который вам нужен.

Вам не нужно покупать все доступные металлы на рынке, чтобы тестировать их одно за другим перед тем, как найти тот, у кого подходящая прочность. Вы можете обратиться к таблице прочности металлов. Там вы увидите разные металлы с их соответствующими прочностями, включая таблицу прочности на растяжение стали.

Услуги механической обработки RapidDirect

Вы все еще запутались в том, какой материал лучше для вас? Расслабьтесь, потому что RapidDirect здесь для вас. Мы понимаем, что сравнение того, какой материал использовать, может быть сложным; поэтому мы здесь, чтобы помочь вам. Мы даем профессиональные предложения на основе каждого случая, и наш сервис первоклассный.

Как только мы берем заряд вашего проекта, мы помогаем вам выбрать лучшие материалы, чтобы идеально подойти вашему производству деталей.

Мы — надежная фирма, предлагающая высококачественные по запросу быстрые услуги. С нами вам не нужно беспокоиться о потере времени. Мы знаем, что вы цените время, и мы тоже. Поэтому, как только вы обратитесь к нам за нашей услугой, мы предоставим вам точную котировку максимально быстро.

RapidDirect понимает, что вы хотите отличный сервис и не хотите тратить много, чтобы получить его; поэтому мы предлагаем именно это. С нами вы получите исключительный сервис, которого вы жаждете, по высококонкурентной цене. Наш сервис доступен, и мы не компромиссуем качество на никаком этапе.

Вам не нужно быть в нашей фирме, чтобы сделать вашу работу. Все, что вам нужно сделать — связаться с нами по электронной почте или загрузить ваш CAD-файл и получить котировку.

Часто задаваемые вопросы

В: Что означает прочность в металлах?

О: Прочность в металлах означает, насколько хорошо металл может сопротивляться внешнему давлению или силе без потери своей исходной формы.

В: В чем разница между прочностью и вязкостью в металлах?

О: Прочность — это сопротивление металла невосстанавливаемой деформации, иначе называемой пластической деформацией. Вязкость, с другой стороны, — это насколько хорошо металл может сопротивляться разрыву. Вязкость, следовательно, измеряется как энергия, необходимая для вызова разрыва на металле. Другими словами, первое — необратимая деформация, в то время как второе — обратимая деформация.

В: Какие самые прочные металлы?

О: В общем, сталь, титан, вольфрам и инконел считаются самыми прочными металлами.