【Версия для обмена технической информацией о движущихся устройствах】Движущиеся устройства【Вопрос на день】20190616

Основными механическими свойствами металлических материалов являются следующие четыре: 1. Прочность. Прочность – это способность металлического материала сопротивляться деформации и разрушению под действием статической нагрузки. Показатели прочности обычно выражаются в виде нагрузки, которую может выдержать единица площади, то есть силы; символом этого показателя является σ, а единицей измерения — МПа. В инженерии наиболее часто используемыми показателями прочности являются предел пластичности и прочность на растяжение. Прочность на прогиб — это напряжение, при котором у металлического материала происходит явление прогиба под действием внешних сил, или минимальное значение напряжения, при котором начинается пластическая деформация; она обозначается символом σs. Прочность на растяжение — это максимальное значение напряжения, которое может выдерживать металл при действии растягивающих сил до момента его разрыва; она обозначается как σb. Для большинства механических деталей при работе не допускается пластическое деформирование, поэтому прочность на сжатие является основой для проектирования прочности деталей ； Для деталей, вышедших из строя в результате разрыва, в качестве основы для проектирования прочности используется предел прочности на растяжение. 2. Пластичность: пластичность — это способность металлического материала под действием внешних сил претерпевать пластические деформации без разрыва. Распространенными пластическими показателями в инженерии являются удлинение и сокращение поперечного сечения. Удлинение — это процентное соотношение величины удлинения образца после растяжения к его первоначальной длине; оно обозначается символом δ. Коэффициент сжатия поперечного сечения — это отношение площади суженного поперечного сечения образца после растяжения к его первоначальной площади поперечного сечения; он обозначается буквой y. Чем выше коэффициенты удлинения и сжатия поперечного сечения, тем лучше пластичность ； Напротив, тем хуже пластичность. Хорошая пластичность является необходимым условием для обработки металлических материалов под давлением, а также необходимым условием для обеспечения безопасной работы механических деталей и предотвращения их внезапного хрупкого разрушения. 3. Твердость. Твердость — это способность поверхности материала сопротивляться вдавливанию более твердого объекта. Твердость — важный механический показатель материала. Чем выше твердость обычного материала, тем лучше его устойчивость к износу. Чем выше прочность материала, тем больше его сопротивление пластической деформации, а также выше значение твердости. 4. Ударная прочность. Способность металлических материалов сопротивляться ударным нагрузкам называется ударной прочностью; она обозначается буквой Ak, а её единица измерения — Дж/см². Ударная прочность обычно определяют с помощью испытания на изгиб под действием удара однократного молотка. Для этого исследуемый материал превращается в стандартный образец для испытаний на удар, который затем ломается под действием удара молотка. Затем измеряется энергия удара AK, затраченная на разрушение образца. Ударная прочность выражается через величину ak – энергии удара, затрачиваемой на единицу площади поверхности в месте надреза образца. Чем выше значение ak, тем лучшей является прочность на изгиб материала. Материалы с низким значением AK называются хрупкими, а материалы с высоким значением AK — пластичными. Многие детали, такие как шестерни и шатуны, при работе подвергаются сильным ударным нагрузкам, поэтому их следует изготавливать из материалов с высоким значением ak. Значение AK у чугуна очень низкое; у серого чугуна это значение близко к нулю. Поэтому его нельзя использовать для изготовления деталей, подвергаемых ударам.

(1) Прочность на сжатие (2) Прочность на растяжение (3) Удлинение при разрыве (4) Уменьшение площади сечения при разрыве (5) Твердость (6) Ударная вязкость

(1) Прочность: это способность металлического материала сопротивляться пластической деформации и разрушению под действием нагрузки； (2) Пластичность: это способность металлического материала деформироваться под действием нагрузки без разрушения и сохранять полученную форму после снятия нагрузки ； (3) Твердость: это способность металлического материала сопротивляться проникновению внешних объектов в его поверхность ； (4) Ударная прочность: это способность металлического материала сопротивляться действию ударных нагрузок без разрушения ； (5) Усталость: явление разрушения материала под действием переменных нагрузок. (6) Литейность: способность металла к получению качественных литых изделий с помощью методов литья ； (7) Ковкость: это способность металла изменять свою форму после ковки без возникновения трещин ； (8) Способность к сварке: это свойство металлических материалов, позволяющее создавать качественные соединения с помощью метода сварки ； (9) Обрабатываемость: это свойство металла, определяющее степень легкости его обработки с помощью режущего инструмента.

(1) Прочность на сжатие (2) Прочность на растяжение (3) Удлинение при разрыве (4) Уменьшение площади сечения при разрыве (5) Твердость (6) Ударная вязкость

1. Прочность — это способность металлического материала сопротивляться разрушению (чрезмерной пластической деформации или разлому) под действием статической нагрузки. Поскольку нагрузки могут действовать в виде растяжения, сжатия, изгиба, сдвига и т. д., прочность также делится на прочность на растяжение, прочность на сжатие, прочность на изгиб, прочность на сдвиг и т. п. Между различными видами прочности обычно существует определенная связь; при использовании в качестве основного показателя прочности чаще всего берется прочность на растяжение. 2. Пластичность — это способность металлического материала под действием нагрузки претерпевать пластическую деформацию (постоянную деформацию) без разрушения. 3. Твердость — это показатель, определяющий степень твердости металлических материалов. В настоящее время наиболее распространенным методом определения твердости в производстве является метод проникновения. При этом используется инструмент определенной геометрической формы, который под действием определенной нагрузки вдавливается в поверхность исследуемого металла; значение твердости определяется на основе степени проникновения этого инструмента. Распространенными методами являются твердость по Бринеллю (HB), твердость по Роквеллу (HRA, HRB, HRC) и твердость по Виккерсу (HV). 4. Усталость. Показатели прочности, пластичности и твердости, о которых шла речь выше, являются механическими свойствами металлов при действии статических нагрузок. На самом деле многие детали машин работают под циклическими нагрузками, и в таких условиях они подвергаются усталости. 5. Ударная прочность – это способность детали выдерживать нагрузки, приходящие к ней с очень большой скоростью. Способность металла сопротивляться разрушению под действием ударных нагрузок называется…

Механические свойства, также называемые физико-механическими свойствами, включают четыре основных показателя: 1. Показатели прочности, включая прочность на растяжение и предел прочности； 2. Показатели твердости: твердость по Бринеллю, твердость по Роквеллу и твердость по Виккерсу и другие ； 3. Показатели пластичности: коэффициент сжатия сечения и удлинение ； 4. Показатель прочности — ударная прочность.

1. Прочность. Прочность — это способность металлического материала сопротивляться деформации и разрушению под действием статической нагрузки. Показатели прочности обычно выражаются в виде нагрузки, которую может выдержать единица площади, то есть силы; символом этого показателя является σ, а единицей измерения — МПа. В инженерии наиболее часто используемыми показателями прочности являются предел пластичности и прочность на растяжение. Прочность на прогиб — это напряжение, при котором у металлического материала происходит явление прогиба под действием внешних сил, или минимальное значение напряжения, при котором начинается пластическая деформация; она обозначается символом σs. Прочность на растяжение — это максимальное значение напряжения, которое может выдерживать металл при действии растягивающих сил до момента его разрыва; она обозначается как σb. Для большинства механических деталей при работе не допускается пластическое деформирование, поэтому прочность на сжатие является основой для проектирования прочности деталей ； Для деталей, вышедших из строя в результате разрыва, в качестве основы для проектирования прочности используется предел прочности на растяжение. 2. Пластичность: пластичность — это способность металлического материала под действием внешних сил претерпевать пластические деформации без разрыва. Распространенными пластическими показателями в инженерии являются удлинение и сокращение поперечного сечения. Удлинение — это процентное соотношение величины удлинения образца после растяжения к его первоначальной длине; оно обозначается символом δ. Коэффициент сжатия поперечного сечения — это отношение площади суженного поперечного сечения образца после растяжения к его первоначальной площади поперечного сечения; он обозначается буквой y. Чем выше коэффициенты удлинения и сжатия поперечного сечения, тем лучше пластичность ； Напротив, тем хуже пластичность. Хорошая пластичность является необходимым условием для обработки металлических материалов под давлением, а также необходимым условием для обеспечения безопасной работы механических деталей и предотвращения их внезапного хрупкого разрушения. 3. Твердость. Твердость — это способность поверхности материала сопротивляться вдавливанию более твердого объекта. Твердость — важный механический показатель материала. Чем выше твердость обычного материала, тем лучше его устойчивость к износу. Чем выше прочность материала, тем больше его сопротивление пластической деформации, а также выше значение твердости. 4. Ударная прочность. Способность металлических материалов сопротивляться ударным нагрузкам называется ударной прочностью; она обозначается буквой Ak, а её единица измерения — Дж/см². Ударная прочность обычно определяют с помощью испытания на изгиб под действием удара однократного молотка. Для этого исследуемый материал превращается в стандартный образец для испытаний на удар, который затем ломается под действием удара молотка. Затем измеряется энергия удара AK, затраченная на разрушение образца. Ударная прочность выражается через величину ak – энергии удара, затрачиваемой на единицу площади поверхности в месте надреза образца. Чем выше значение ak, тем лучшей является прочность на изгиб материала. Материалы с низким значением AK называются хрупкими, а материалы с высоким значением AK — пластичными. Многие детали, такие как шестерни и шатуны, при работе подвергаются сильным ударным нагрузкам, поэтому их следует изготавливать из материалов с высоким значением ak. Значение AK у чугуна очень низкое; у серого чугуна это значение близко к нулю. Поэтому его нельзя использовать для изготовления деталей, подвергаемых ударам.

Прочность делится на: прочность на растяжение, прочность на сжатие, прочность на изгиб, прочность на сдвиг и т. д.

Предел упругости, предел пластичности, предел прочности. Предел упругости: показатель, определяющий максимальный уровень чисто упругой деформации материала. Предел пластичности: показатель, характеризующий способность материала сопротивляться незначительным пластическим деформациям. Предел прочности: максимальная способность материала сопротивляться разрушению под действием внешних сил.

Характеристики металлических материалов обычно делятся на технологические и эксплуатационные. Под технологическими свойствами понимаются характеристики металлических материалов в процессе их обработки и изготовления при определенных условиях холодной или горячей обработки. Качество технологических свойств металлических материалов определяет их способность к обработке и формовке в процессе производства. Из-за различий в условиях обработки меняются и требуемые технологические свойства, такие как способность к литью, свариваемость, ковкость, характеристики при термообработке, обрабатываемость резанием и т. д. Под эксплуатационными характеристиками понимаются свойства металлических материалов в условиях их использования; к ним относятся механические, физические и химические свойства. Качество эксплуатационных характеристик металлических материалов определяет сферу их применения и срок службы. В машиностроении механические детали обычно используются при нормальной температуре и давлении в средах, не обладающих высокой коррозионной активностью. При эксплуатации каждая из механических деталей подвергается действию различных нагрузок. Способность металлических материалов сопротивляться разрушению под действием нагрузок называется механическими свойствами (или физико-механическими свойствами). Механические свойства металлических материалов являются основным критерием при проектировании деталей и выборе материалов. При различных видах внешних нагрузок (например, растяжение, сжатие, изгиб, удар, циклические нагрузки и т. д.) требования к механическим свойствам металлических материалов также различаются. К обычно используемым механическим свойствам относятся: прочность, пластичность, твердость, ударопрочность, способность выдерживать множественные удары и предел усталости. Далее будут рассмотрены отдельно различные механические свойства.

1. Прочность. Прочность — это способность металлического материала сопротивляться разрушению (чрезмерной пластической деформации или разлому) под действием статической нагрузки. Поскольку нагрузки могут действовать в виде растяжения, сжатия, изгиба, сдвига и т. д., прочность также делится на прочность на растяжение, прочность на сжатие, прочность на изгиб, прочность на сдвиг и т. п. Между различными видами прочности обычно существует определенная связь; при использовании в качестве основного показателя прочности чаще всего берется прочность на растяжение. 2. Пластичность. Пластичность – это способность металлического материала под действием нагрузки претерпевать пластическую деформацию (постоянную деформацию) без разрушения. 3. Твердость. Твердость — это показатель, определяющий степень мягкости или твердости металлического материала. В настоящее время наиболее распространенным методом определения твердости в производстве является метод проникновения. При этом используется инструмент определенной геометрической формы, который под действием определенной нагрузки вдавливается в поверхность исследуемого металла; значение твердости определяется на основе степени проникновения этого инструмента. Распространенными методами являются твердость по Бринеллю (HB), твердость по Роквеллу (HRA, HRB, HRC) и твердость по Виккерсу (HV). 4. Усталость. Показатели прочности, пластичности и твердости, о которых шла речь выше, являются механическими свойствами металлов при действии статических нагрузок. На самом деле многие детали машин работают под циклическими нагрузками, и в таких условиях они подвергаются усталости. 5. Ударная прочность. Нагрузка, действующая на деталь с очень высокой скоростью, называется ударной нагрузкой. Способность металла сопротивляться разрушению под действием ударной нагрузки называется ударной прочностью.