從事金屬加工和機械設計的人須知!什么是材料的“性質(zhì)”?
在機械設計、設備設計和生產(chǎn)技術(shù)的現場(chǎng),經(jīng)常會(huì )聽(tīng)到材料“性質(zhì)”這個(gè)術(shù)語(yǔ)。
可是,材料性質(zhì)到底指的是什么呢?在此,我們將以簡(jiǎn)單易懂的方式從基礎講解材料性質(zhì)到底是什么成都網(wǎng)站建設公司。
人類(lèi)具有體力和知識量、大腦反應速度和謹慎度以及活潑、穩重等各種性質(zhì)。并且一個(gè)人的個(gè)性是由表現得強勢的性質(zhì)和表現得弱勢的性質(zhì)組合決定的。另外,個(gè)性不同容易發(fā)揮才能的狀況也會(huì )不同,例如有的人適合經(jīng)營(yíng)管理,有的人適合輔助角色,有的人則適合研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等。
金屬材料也是同樣。材料有硬度、韌性、延展性、比重等各種性質(zhì),通過(guò)各自的強弱組合,會(huì )產(chǎn)生出柔韌性、耐久性等多樣化的個(gè)性。而適合的用途也會(huì )因其個(gè)性而改變。
描述材料性質(zhì)的術(shù)語(yǔ)有哪些?它們具有怎樣的含義?下面將介紹幾個(gè)典型的例子。
強度(拉伸強度):是通常認為的“堅固度”。表示在拉伸相同粗細的材料時(shí)能夠在多大程度上耐受住不產(chǎn)生柔軟彎曲這樣的變形。不僅是拉伸,材料還會(huì )受到例如扭力、彎曲力和如同用剪刀剪切般的剪切力等各種力。但是,狹義上講,多數都是拉伸力在發(fā)揮作用,因此會(huì )將拉伸強度視為“強度”和“堅固度”。
硬度:表示像將手按在物品上那樣對極小范圍施力則會(huì )在多大程度上容易受傷。強度是承受變形并忍受的能力,而硬度是克服變形的能力。硬度是極大影響耐磨性(磨損)的性質(zhì)。有時(shí)能夠對原來(lái)的材料追加淬火等加工來(lái)提高硬度。硬度增大,則切削加工等機械加工會(huì )變得困難。
韌性:也稱(chēng)為柔韌性。是不會(huì )像陶瓷那樣脆裂的性質(zhì)。強度是指開(kāi)始柔軟變形前的強度,而韌性還要結合在柔軟變形后至撕裂為止所能承受的程度進(jìn)行評測。韌性是對抗破壞性沖擊力的能力。
延展性:是在敲打時(shí)可延展的性質(zhì)。是金屬特有的性質(zhì),即使因強力而變形,在變形的狀態(tài)下也具有一定強度的性質(zhì)就叫做延展性。在折彎板材加工等塑性加工時(shí),延展性比材料的強度更為重要。
比重:其定義是水與材料的密度之比,總而言之可以將其視為重量。比重越大的材料越重,比重越小的材料越輕。在機械設計、設備設計和生產(chǎn)技術(shù)的現場(chǎng),材料的重量用比重而不是密度表示。
以人類(lèi)為例,開(kāi)朗的人通常不會(huì )很安靜,謹慎的人通常不會(huì )很粗暴。金屬材料也同樣,各自的性質(zhì)存在著(zhù)若干大致的關(guān)聯(lián)性。
強度大則比重也大。選擇堅固的材料,往往重量也會(huì )較重。而堅固且輕巧的材料并不多見(jiàn)。
強度大則延展性差。由于強度是對抗拉伸的強度,因此,強度大,則難拉伸,且延展性下降。設計鈑金加工的板材時(shí),不是僅依賴(lài)于材料的強度,還要增加肋筋等在結構上進(jìn)行強化。
硬度增加則韌性降低。當硬度增大時(shí),韌性會(huì )降低,而容易出現缺損和裂紋。陶器被用力按壓也不會(huì )凹陷,但是當施加一定力時(shí),則會(huì )碎裂。這個(gè)例子簡(jiǎn)單易懂地解釋了硬度與韌性之間關(guān)系。
硬度增大,強度也會(huì )增大。不難想象硬度與強度密切相關(guān)。類(lèi)似于強韌的肌肉,從外面觸摸時(shí)也很緊致,而不松軟。
強度和硬度增大時(shí),加工變得困難。想象一下香蕉和凍肉哪個(gè)更容易切割就很好理解了。堅固的物品和堅硬的物品都難以進(jìn)行切削加工和塑性加工等加工。
綜上所述,金屬材料如果一種性質(zhì)改變,則其他性質(zhì)也會(huì )趨于改變。在設計等中選擇材料時(shí),請兼顧性質(zhì)的平衡來(lái)作決定。