- คุณสมบัติทางกลหลักของโลหะ
- 1- ปั้น
- 2- ความเปราะบาง
- 3- ความอ่อนตัว
- 4- ความแข็ง
- 5- ความเหนียว
- 6- ความยืดหยุ่น
- 7- ความดื้อรั้น
- 8- ความแข็งแกร่ง
- 9- ความแปรปรวนของคุณสมบัติ
- อ้างอิง
สมบัติเชิงกลของโลหะรวมถึงการปั้น, เปราะบาง, อ่อนความแข็งความเหนียวยืดหยุ่นมีความเหนียวและความแข็ง คุณสมบัติทั้งหมดเหล่านี้อาจแตกต่างกันไปในแต่ละโลหะทำให้สามารถแยกความแตกต่างและการจำแนกประเภทจากมุมมองพฤติกรรมเชิงกล
คุณสมบัติเหล่านี้วัดได้เมื่อโลหะต้องรับแรงหรือโหลด วิศวกรเครื่องกลคำนวณค่าคุณสมบัติเชิงกลของโลหะแต่ละค่าขึ้นอยู่กับแรงที่ใช้กับพวกมัน
ในทำนองเดียวกันนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุกำลังทำการทดลองกับโลหะที่แตกต่างกันอย่างต่อเนื่องภายใต้เงื่อนไขหลายประการเพื่อสร้างคุณสมบัติเชิงกลของพวกมัน
ด้วยการทดลองกับโลหะทำให้สามารถกำหนดคุณสมบัติเชิงกลได้ สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าขึ้นอยู่กับชนิดขนาดและความแข็งแรงที่ใช้กับโลหะผลลัพธ์ที่ได้จะแตกต่างกันไป
นี่คือเหตุผลที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการรวมพารามิเตอร์ของขั้นตอนการทดลองเข้าด้วยกันเพื่อที่จะสามารถเปรียบเทียบผลลัพธ์ที่ได้จากโลหะต่างชนิดเมื่อใช้กองกำลังเดียวกัน
คุณสมบัติทางกลหลักของโลหะ
1- ปั้น
เป็นสมบัติเชิงกลของโลหะตรงข้ามกับความยืดหยุ่นอย่างสิ้นเชิง ความเป็นพลาสติกหมายถึงความสามารถของโลหะในการรักษารูปร่างที่ได้รับหลังจากได้รับความเค้น
โลหะมักจะเป็นพลาสติกสูงด้วยเหตุนี้เมื่อมีการเปลี่ยนรูปแล้วโลหะเหล่านี้จะคงรูปร่างใหม่ได้อย่างง่ายดาย
2- ความเปราะบาง
ความเปราะเป็นคุณสมบัติที่ตรงข้ามกับความเหนียวอย่างสิ้นเชิงเนื่องจากแสดงถึงความง่ายที่โลหะสามารถหักได้เมื่ออยู่ภายใต้ความเครียด
ในหลาย ๆ ครั้งโลหะจะถูกผสมเข้าด้วยกันเพื่อลดค่าสัมประสิทธิ์ความเปราะและเพื่อให้สามารถรับน้ำหนักได้มากขึ้น
ความเปราะยังหมายถึงความล้าในระหว่างการทดสอบความแข็งแรงเชิงกลของโลหะ
ด้วยวิธีนี้โลหะอาจได้รับความเค้นเดียวกันหลาย ๆ ครั้งก่อนที่จะแตกและให้ผลสรุปเกี่ยวกับความเปราะของมัน
3- ความอ่อนตัว
ความสามารถในการอ่อนตัวหมายถึงความสะดวกในการรีดโลหะโดยไม่ทำให้โครงสร้างแตกหัก
โลหะหรือโลหะผสมหลายชนิดมีค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นสูงนี่คือกรณีของอลูมิเนียมซึ่งมีความยืดหยุ่นสูงหรือเหล็กกล้าไร้สนิม
4- ความแข็ง
ความแข็งหมายถึงความต้านทานของโลหะต่อสารกัดกร่อน เป็นความต้านทานของโลหะใด ๆ ที่จะถูกขีดข่วนหรือทะลุโดยร่างกาย
โลหะส่วนใหญ่ต้องการเปอร์เซ็นต์ในการผสมเพื่อเพิ่มความแข็ง นี่คือตัวเรือนที่มีทองคำซึ่งเพียงอย่างเดียวจะไม่แข็งเท่าเมื่อผสมกับบรอนซ์
ในอดีตความแข็งถูกวัดตามมาตราส่วนเชิงประจักษ์โดยพิจารณาจากความสามารถของโลหะหนึ่งในการขีดข่วนอีกชิ้นหนึ่งหรือทนต่อแรงกระแทกของเพชร
ปัจจุบันความแข็งของโลหะถูกวัดด้วยขั้นตอนที่เป็นมาตรฐานเช่นการทดสอบ Rockwell, Vickers หรือ Brinell
การทดสอบทั้งหมดนี้พยายามให้ผลสรุปโดยไม่ทำลายโลหะที่กำลังศึกษาอยู่
5- ความเหนียว
ความเหนียวคือความสามารถของโลหะที่จะทำให้เสียรูปก่อนที่จะแตก ในแง่นี้จึงเป็นสมบัติเชิงกลที่ตรงกันข้ามกับความเปราะ
ความเหนียวสามารถกำหนดเป็นเปอร์เซ็นต์ของการยืดตัวสูงสุดหรือลดลงสูงสุดในพื้นที่
วิธีเบื้องต้นในการอธิบายว่าวัสดุเหนียวเป็นอย่างไรโดยสามารถเปลี่ยนเป็นลวดหรือลวดได้ โลหะที่มีความเหนียวสูงคือทองแดง
6- ความยืดหยุ่น
ความยืดหยุ่นหมายถึงความสามารถของโลหะในการคืนรูปร่างหลังจากถูกแรงภายนอก
โดยทั่วไปโลหะจะไม่ยืดหยุ่นมากนักด้วยเหตุนี้จึงเป็นเรื่องปกติที่โลหะเหล่านี้จะมีรอยบุบหรือร่องรอยของการกระแทกซึ่งจะไม่มีวันหาย
เมื่อโลหะมีความยืดหยุ่นอาจกล่าวได้ว่ามีความยืดหยุ่นเนื่องจากสามารถดูดซับพลังงานที่ทำให้เสียรูปได้อย่างยืดหยุ่น
7- ความดื้อรั้น
ความเหนียวเป็นแนวคิดที่ขนานกับความเปราะเนื่องจากแสดงถึงความสามารถของวัสดุในการต้านทานการใช้แรงภายนอกโดยไม่แตกหัก
โลหะและโลหะผสมมักมีความเหนียว นี่คือกรณีของเหล็กซึ่งมีความเหนียวช่วยให้เหมาะสำหรับงานก่อสร้างที่ต้องการรับน้ำหนักมากโดยไม่ทำให้เกิดการแตกร้าว
ความเหนียวของโลหะสามารถวัดได้ในเครื่องชั่งต่างๆ ในการทดสอบบางอย่างจะใช้แรงเพียงเล็กน้อยกับโลหะเช่นแสงกระทบหรือแรงกระแทก ในบางครั้งก็เป็นเรื่องปกติที่จะต้องใช้กองกำลังมากขึ้น
ไม่ว่าในกรณีใด ๆ ค่าสัมประสิทธิ์ความเหนียวของโลหะจะได้รับในระดับที่ไม่แสดงถึงการแตกร้าวใด ๆ หลังจากได้รับความเครียด
8- ความแข็งแกร่ง
ความแข็งเป็นสมบัติเชิงกลของโลหะ สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อมีการใช้แรงภายนอกกับโลหะและต้องพัฒนาแรงภายในเพื่อรองรับ แรงภายในนี้เรียกว่า "ความเครียด"
ด้วยวิธีนี้ความแข็งคือความสามารถของโลหะในการต้านทานการเสียรูประหว่างที่มีความเครียด
9- ความแปรปรวนของคุณสมบัติ
การทดสอบคุณสมบัติเชิงกลของโลหะไม่ได้ให้ผลลัพธ์เหมือนกันเสมอไปเนื่องจากอาจมีการเปลี่ยนแปลงประเภทของอุปกรณ์ขั้นตอนหรือตัวดำเนินการที่ใช้ในระหว่างการทดสอบ
อย่างไรก็ตามแม้ว่าจะมีการควบคุมพารามิเตอร์เหล่านี้ทั้งหมด แต่ก็มีความแตกต่างเล็กน้อยในการเปลี่ยนแปลงของผลลัพธ์ของคุณสมบัติเชิงกลของโลหะ
เนื่องจากหลายครั้งกระบวนการผลิตหรือการสกัดโลหะไม่ได้เป็นเนื้อเดียวกันเสมอไป ดังนั้นผลลัพธ์เมื่อวัดคุณสมบัติของโลหะจึงสามารถเปลี่ยนแปลงได้
เพื่อลดความแตกต่างเหล่านี้ขอแนะนำให้ทำการทดสอบความต้านทานเชิงกลแบบเดียวกันหลาย ๆ ครั้งกับวัสดุชนิดเดียวกัน แต่เลือกตัวอย่างที่ต่างกันแบบสุ่ม
อ้างอิง
- บทที่ 6. สมบัติเชิงกลของโลหะ. (2004) ดึงมาจากคุณสมบัติทางกลของโลหะ: virginia.edu.
- คุรุ, ว.ว. (2560). เวลด์กูรู. ดึงมาจากคำแนะนำเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกลของโลหะ: weldguru.com.
- ไคลัส, SV (sf) บทที่ 4. สมบัติเชิงกลของโลหะ. ดึงมาจาก Material Science: nptel.ac.in.
- Materia, T. (สิงหาคม 2545). เรื่องทั้งหมด ดึงมาจากคุณสมบัติทางกลของโลหะ: totalmateria.com.
- ทีมม. (2 มีนาคม 2557). ME เครื่องกล ดึงมาจากคุณสมบัติทางกลของโลหะ: me-mechanicalengineering.com.