Egenskaber for metalmaterialer

  1.Træthed

  Mange mekaniske dele og maskindele arbejder under skiftende belastninger.Under virkningen af skiftende belastninger, selv om belastningsniveauet er lavere end materialets udbyttegrænse, vil der efter en lang periode med gentagne stresscyklusser forekomme pludselig skrøbelig fraktur.Dette fænomen kaldes træthed af metalmaterialer.De karakteristiske træk ved udmattelsesbrud på metalmaterialer er:

  (1) Belastningsgenstanden er vekslende.

  (2) Belastningens aktionstid er længere

  (3) Bruddet forekommer øjeblikkeligt

  (4) Uanset om det er et plastmateriale eller et skørt materiale, er det skrøbeligt i udmattelsesbrudzonen.Derfor er udmattelsesbrud den mest almindelige og farlige form for brud i ingeniørarbejdet.

12288; 12288; Træthedsfænomenet af metalmaterialer kan opdeles i følgende typer efter forskellige betingelser:

  (1) Højcyklusttræthed: træthed med stresscyklusser over 100,000 under lav belastning (arbejdsstress er lavere end materialets udbyttegrænse eller endog lavere end elasticitetsgrænsen).Det er den mest almindelige type træthed svigt.Højcyklustræthed kaldes normalt træthed.

  (2) Lavcyklusttræthed: Der er tale om træthed under høj stress (arbejdsstress er tæt på materialets udbyttegrænse) eller høje belastningsforhold, antallet af stresscyklusser er under 10,000 til 100,000.Da den skiftende plaststamme spiller en vigtig rolle i denne træthed, kaldes den også plasttræthed eller udmattelse.

  (3) Termisk træthed: den træthedsskader, der forårsages af den gentagne termiske stress forårsaget af temperaturændringer.

  (4) Corrosionstræthed: der er tale om træthedsskader i maskindele under kombineret påvirkning af skiftende belastninger og ætsende medier (f.eks. syre, alkali, havvand, aktiv gas osv.).

  (5) Kontakttræthed: Dette henviser til maskinens kontaktflade under gentagen handling af kontaktstress, afstødning eller overfladeknusning og -skrælning, hvilket resulterer i svigt og ødelæggelse af maskindelene.

2.Plasticitet

  G.35Når et metalmateriale strækkes, vil dets længde og tværsnit ændre sig.Derfor kan plasticitet af et metal måles med to indikatorer: en forlængelse af længden (forlængelse) og indskrænkningen af afsnittet (reduktion af arealet).

12288; 12288; Jo større en forlængelse og reduktion af areal af et metalmateriale, jo bedre plasticitet af materialet, dvs. materialet kan modstå større plastisk deformation uden at bryde.I almindelighed kaldes metalmaterialer med en afladning, der er større end 5% plastmaterialer (f.eks. lavkulstofstål osv.), og metalmaterialer med afladning under 5% benævnes skrøbelige materialer (f.eks. gråstøbejern osv.).Et materiale med god plasticitet kan fremkalde plastisk deformation i et stort makroskopisk område, og samtidig med plastisk deformation styrkes metallet ved plastisk deformation, hvorved materialets styrke forbedres, og der sikres sikker anvendelse af dele.Desuden kan materialer med god plasticitet let forarbejdes ved visse formningsprocesser såsom stansning, koldbøjning, koldtrækning og kantning.Ved valg af metalmaterialer som mekaniske dele skal visse plasticitetsindekser derfor opfyldes.