خصائص المادة
لإنهاء المواد لمنتج أو تطبيق هندسي ، من المهم فهم الخواص الميكانيكية للمادة. الخصائص الميكانيكية للمادة هي تلك التي تؤثر على القوة الميكانيكية وقدرة المادة على التشكيل في شكل مناسب. تتضمن بعض الخصائص الميكانيكية النموذجية للمادة ما يلي:قوة
صلابة
صلابة
تصلب
هشاشة
تطويع
ليونة
زحف وزلة
المرونة
إعياء
قوة
هي خاصية مادة تعارض تشوه أو انهيار المادة في وجود قوى خارجية أو تحميل. يجب أن يكون للمواد التي ننتهي منها لمنتجاتنا الهندسية قوة ميكانيكية مناسبة لتكون قادرة على العمل تحت قوى أو أحمال ميكانيكية مختلفة.
صلابة
إنها قدرة مادة على امتصاص الطاقة وتتشوه بلاستيكيًا دون كسر. يتم تحديد قيمته العددية من خلال كمية الطاقة لكل وحدة حجم. وحدتها هي جول / م 3. يمكن تحديد قيمة متانة المادة من خلال خصائص إجهاد الإجهاد للمادة. للحصول على صلابة جيدة ، يجب أن يكون للمواد قوة جيدة وكذلك ليونة.
على سبيل المثال: المواد الهشة ، التي تتمتع بقوة جيدة ولكن ليونة محدودة ليست صعبة بما فيه الكفاية. على العكس من ذلك ، فإن المواد ذات ليونة جيدة ولكن قوة منخفضة ليست قوية بما يكفي. لذلك ، لكي تكون المادة صلبة ، يجب أن تكون قادرة على تحمل كل من الضغط العالي والضغط.
صلابة
إنها قدرة المادة على مقاومة تغير الشكل الدائم بسبب الضغط الخارجي. هناك مقاييس مختلفة للصلابة - صلابة الخدش وصلابة المسافة البادئة وصلابة الارتداد.
صلابة الصفر
صلابة الخدش هي قدرة المواد على مقاومة الخدوش لطبقة السطح الخارجية بسبب القوة الخارجية.
صلابة المسافة البادئة
إنها قدرة المواد على معارضة الانبعاج بسبب لكمة الأجسام الصلبة والحادة الخارجية.
صلابة مرتدة
تسمى صلابة الارتداد أيضًا بالصلابة الديناميكية. يتم تحديده من خلال ارتفاع "الارتداد" للمطرقة المرصعة بالماس التي تم إسقاطها من ارتفاع ثابت على المادة.
تصلب
إنها قدرة مادة على تحقيق الصلابة عن طريق معالجة المعالجة الحرارية. يتم تحديده من خلال العمق الذي تصل إليه المادة. وحدة SI من الصلابة متر (مماثلة للطول). تتناسب صلابة المواد عكسًا مع قدرة اللحام على المواد.
هشاشة
تشير هشاشة المادة إلى مدى سهولة تكسيرها عندما تتعرض لقوة أو حمولة. عندما تتعرض مادة هشة لضغط فإنها تلاحظ طاقة أقل جدًا وتحصل على كسور دون إجهاد كبير. الهشاشة معاكسة ليونة المواد. هشاشة المواد تعتمد على درجة الحرارة. بعض المعادن القابلة للسحب في درجة الحرارة العادية تصبح هشة عند درجة حرارة منخفضة.
تطويع
قابلية التطويق هي خاصية للمواد الصلبة مما يشير إلى مدى سهولة تشوه المادة تحت الضغط الانضغاطي. غالبًا ما يتم تصنيف قابلية التطويق من خلال قدرة المادة على التشكيل على شكل ورقة رقيقة عن طريق الطرق أو الدرفلة. هذه الخاصية الميكانيكية هي جانب من مرونة المواد. قابلية المواد للطرق تعتمد على درجة الحرارة. مع ارتفاع درجة الحرارة ، تزداد قابلية المواد للطرق.
ليونة
الليونة هي خاصية مادة صلبة تشير إلى مدى سهولة تشوه المادة تحت إجهاد الشد. غالبًا ما يتم تصنيف الليونة من خلال قدرة المواد على التمدد في سلك عن طريق السحب أو الرسم. هذه الخاصية الميكانيكية هي أيضًا جانب من مرونة المواد وتعتمد على درجة الحرارة. مع ارتفاع درجة الحرارة ، تزداد ليونة المواد.
زحف وزلة
الزحف هو خاصية مادة تشير إلى ميل المادة للتحرك ببطء وتشوه بشكل دائم تحت تأثير الإجهاد الميكانيكي الخارجي. ينتج عن التعرض لفترة طويلة للضغط الميكانيكي الخارجي الكبير مع الحد من العائد. تزحف أكثر حدة في المواد التي تتعرض للحرارة لفترة طويلة. الانزلاق في المواد هو طائرة ذات كثافة عالية من الذرات.
المرونة
المرونة هي قدرة المادة على امتصاص الطاقة عندما تتشوه بشكل مرن عن طريق تطبيق الضغط وتحرير الطاقة عند إزالة الضغط. تُعرف المرونة والدليل على أنها الطاقة القصوى التي يمكن امتصاصها دون تشوه دائم. يتم تعريف معامل المرونة على أنه أقصى طاقة يمكن امتصاصها لكل وحدة حجم دون تشوه دائم. يمكن تحديد ذلك من خلال دمج علاج الإجهاد والانفعال من الصفر إلى الحد المرن. وحدتها جول / م 3.
إعياء
التعب هو ضعف المادة الناجم عن التحميل المتكرر للمادة. عندما تتعرض المادة للتحميل الدوري ، والتحميل أكبر من قيمة عتبة معينة ولكن أقل بكثير من قوة المادة (حد قوة الشد النهائي أو حد إجهاد الخضوع) ، تبدأ الشقوق الميكروسكوبية في التكون عند حدود الحبوب وواجهات. في نهاية المطاف يصل الشق إلى حجم حرج. ينتشر هذا الكراك فجأة ويتمزق الهيكل. يؤثر شكل الهيكل على التعب إلى حد كبير. تؤدي الثقوب المربعة والزوايا الحادة إلى ضغوط مرتفعة حيث يبدأ شرخ التعب.