Độ bền cơ học là gì

các tính chất cơ học của kim loại Chúng bao gồm độ dẻo, dễ vỡ, dễ uốn, độ cứng, độ dẻo, độ đàn hồi, độ bền và độ cứng..

Tất cả các tính chất này có thể thay đổi từ kim loại này sang kim loại khác, cho phép phân biệt và phân loại chúng theo quan điểm hành vi cơ học.

Các tính chất này được đo khi kim loại chịu tác dụng của lực hoặc tải. Các kỹ sư cơ khí tính toán từng giá trị của các tính chất cơ học của kim loại tùy thuộc vào lực tác dụng lên chúng.

Theo cùng một cách, các nhà khoa học vật liệu liên tục thử nghiệm các kim loại khác nhau trong nhiều điều kiện, để thiết lập các tính chất cơ học của chúng.

Nhờ thử nghiệm với kim loại, người ta đã có thể xác định tính chất cơ học của chúng. Điều quan trọng là phải nhấn mạnh rằng, tùy thuộc vào loại, kích thước và cường độ được áp dụng cho kim loại, kết quả được ném bởi cùng sẽ thay đổi.

Đó là lý do tại sao, các nhà khoa học muốn thống nhất các thông số của quy trình thí nghiệm, với mục đích có thể so sánh kết quả được ném bởi các kim loại khác nhau khi áp dụng cùng một lực (Đội, 2014).

9 tính chất cơ học chính của kim loại

1- Độ dẻo

Nó là tính chất cơ học của kim loại hoàn toàn trái ngược với độ đàn hồi. Độ dẻo được định nghĩa là khả năng của kim loại giữ lại hình dạng đã được trao cho chúng sau khi phải chịu một nỗ lực.

Kim loại thường rất dẻo, vì lý do này, một khi chúng bị biến dạng, chúng sẽ dễ dàng giữ lại hình dạng mới của chúng.

2- Mong manh

Tính dễ vỡ là một tính chất hoàn toàn trái ngược với sự bền bỉ, vì nó biểu thị sự dễ dàng mà kim loại có thể bị phá vỡ một khi nó phải chịu một nỗ lực.

Trong nhiều trường hợp, các kim loại được hợp kim với nhau để giảm hệ số dễ vỡ của chúng và để có thể chịu được tải trọng nhiều hơn.

Tính dễ vỡ cũng được định nghĩa là sự mệt mỏi trong các thử nghiệm về độ bền cơ học của kim loại.

Theo cách này, một kim loại có thể phải chịu nhiều lần cho cùng một nỗ lực trước khi phá vỡ và đưa ra kết quả cuối cùng về tính dễ vỡ của nó (Materia, 2002).

3- Dễ uốn

Tính linh hoạt liên quan đến sự dễ dàng của kim loại được cuộn mà không có điều này thể hiện sự phá vỡ cấu trúc của nó.

Nhiều kim loại hoặc hợp kim kim loại có hệ số linh hoạt cao, đây là trường hợp nhôm có tính dẻo cao, hoặc thép không gỉ.

4- Độ cứng

Độ cứng được định nghĩa là điện trở mà kim loại chống lại các tác nhân mài mòn. Đó là sức đề kháng có bất kỳ kim loại nào bị trầy xước hoặc xuyên qua cơ thể.

Hầu hết các kim loại đòi hỏi phải được hợp kim hóa trong một số phần trăm để tăng độ cứng của chúng. Đây là trường hợp của vàng, mà bản thân nó sẽ không khó như khi trộn với đồng.

Trong lịch sử, độ cứng được đo trên thang đo thực nghiệm, được xác định bằng khả năng của một kim loại làm trầy xước kim loại khác hoặc chống lại tác động của kim cương.

Ngày nay, độ cứng của kim loại được đo bằng các quy trình chuẩn hóa như thử nghiệm Rockwell, Vickers hoặc Brinell..

Tất cả các thử nghiệm này đều tìm cách tạo ra kết quả cuối cùng mà không làm hỏng kim loại đang được nghiên cứu. (Kailas, s.f.).

5- Độ dẻo

Độ dẻo là khả năng của kim loại biến dạng trước khi phá vỡ. Theo nghĩa này, nó là một tính chất cơ học hoàn toàn trái ngược với sự mong manh.

Độ dẻo có thể được tính theo phần trăm độ giãn dài tối đa hoặc tối đa là giảm diện tích.

Một cách cơ bản để giải thích độ dẻo của vật liệu là gì, có thể bằng khả năng biến thành dây hoặc dây. Một kim loại có độ dẻo cao là đồng (Guru, 2017).

6- Độ co giãn

Độ đàn hồi được định nghĩa là khả năng của kim loại phục hồi hình dạng của nó sau khi chịu tác động của ngoại lực.

Nói chung, các kim loại không đàn hồi lắm, vì lý do này, thông thường chúng xuất hiện vết lõm hoặc dấu vết của những cú đánh sẽ không bao giờ phục hồi.

Khi một kim loại có tính đàn hồi, cũng có thể nói rằng nó có khả năng đàn hồi, vì nó có thể hấp thụ năng lượng đàn hồi gây ra biến dạng.

7- Độ bền

Độ bền là khái niệm song song trái ngược với sự mong manh, vì nó biểu thị khả năng của vật liệu chống lại ứng dụng của ngoại lực mà không bị phá vỡ.

Các kim loại và hợp kim của chúng, nói chung, ngoan cường. Đây là trường hợp của thép, có độ bền cho phép nó phù hợp với các ứng dụng xây dựng đòi hỏi tải trọng cao mà không bị vỡ..

Độ bền của kim loại có thể được đo ở các tỷ lệ khác nhau. Trong một số thử nghiệm, một lượng lực tương đối nhỏ được áp dụng cho kim loại, chẳng hạn như tác động nhẹ hoặc chấn động. Trong những dịp khác, thông thường các lực lượng lớn hơn sẽ được áp dụng.

Trong mọi trường hợp, hệ số độ bền của kim loại sẽ được đưa ra trong chừng mực vì nó không có bất kỳ loại vỡ nào sau khi đã phải chịu một nỗ lực.

8- Độ cứng

Độ cứng là một tính chất cơ học của kim loại. Điều này diễn ra khi một lực bên ngoài được áp dụng cho kim loại và nó phải phát triển một nội lực để hỗ trợ nó. Nội lực này được gọi là "căng thẳng".

Theo cách này, độ cứng là khả năng của kim loại chống lại sự biến dạng trong quá trình ứng suất (Chương 6. Tính chất cơ học của kim loại, 2004).

9- Sự biến đổi của các tính chất

Các thử nghiệm về tính chất cơ học của kim loại không phải lúc nào cũng cho kết quả giống nhau, điều này là do những thay đổi có thể có trong loại thiết bị, quy trình hoặc người vận hành được sử dụng trong các thử nghiệm.

Tuy nhiên, ngay cả khi tất cả các tham số này được kiểm soát, có một biên độ nhỏ trong sự thay đổi kết quả tính chất cơ học của kim loại.

Điều này là do nhiều lần quá trình sản xuất hoặc chiết xuất kim loại không phải lúc nào cũng đồng nhất.

Do đó, kết quả khi đo tính chất của kim loại có thể bị thay đổi.

Để giảm thiểu những khác biệt này, nên thực hiện thử nghiệm độ bền cơ học nhiều lần trên cùng một vật liệu, nhưng trên các mẫu được chọn ngẫu nhiên khác nhau..

Tài liệu tham khảo

1. Chương 6. Tính chất cơ học của kim loại. (2004). Lấy từ tính chất cơ học của kim loại: virginia.edu.
2. Giáo sư, W. (2017). Hàn sư Lấy từ Hướng dẫn về các tính chất cơ học của kim loại: seamguru.com.
3. Kailas, S. V. (s.f.). Chương 4. Tính chất cơ học của kim loại. Lấy từ Khoa học Vật liệu: nptel.ac.in.
4. Vật chất, T. (tháng 8 năm 2002). Tổng số vấn đề Lấy từ tính chất cơ học của kim loại: Totalmateria.com.
5. Đội, M. (ngày 2 tháng 3 năm 2014). ME Cơ. Lấy từ tính chất cơ học của kim loại: me-mechanicalengineering.com.

VietJack

Bằng cách đăng ký, bạn đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách Bảo mật của chúng tôi.

Câu hỏi:Tính chất đặc trưng về cơ học của vật liệu chế tạo cơ khí là:

A. Độ dẻo ,độ cứng

B. Độ cứng ,độ bền

C. Độ cứng , độ bền ,độ dẻo

D. Độ dẻo, độ bền

Lời giải:

Đáp án đúng:C.

Tính chất đặc trưng về cơ học của vật liệu chế tạo cơ khí là Độ cứng , độ bền ,độ dẻo

Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm các thông tin liên quan về vật liệu chế tạo cơ khí nhé:

Vật liệu cơ khí là gì?

- Hiểu một cách đơn giản, vật liệu cơ khí chính là chất hoặc hợp chất được con người dùng trong quy trình sản xuất cơ khí. Từ đó, tạo dựng nên những sản phẩm, máy móc dùng trong cuộc sống. Như thiết bị điện lạnh, máy móc,dụng cụ kỹ thuật, công trình, nhà cửa…

- Việc nghiên cứu, tìm ra và sử dụng cácvật liệu này có ý nghĩa quan trọng với đời sống. Nó giúp ngành cơ khí phát triển nhanh chóng. Đồng thời đáp ứng hiệu quả nhu cầu sử dụng của con người trong thực tế.

Có bao nhiêu loại vật liệu cơ khí được sử dụng?

- Có rất nhiều loại vật liệu được sử dụng trong gia công cơ khí. Những vật liệu này khác nhau về bản chất, về cấu trúc vàvề các tính chất. Nếu dựa theotính chất, thì chúng tacó thể chia vật liệu thành ba nhóm phổ biến đó là: Vật liệu kim loại, vật liệu vô cơ, vật liệu hữu cơ và vật liệu kết hợp.

Vật liệu kim loại

- Nếu nói vật liệu nàoquan trọng nhất đểgia công cơ khí thì đó chắc chắnlà kim loại. Kim loại thường có ánh kim với tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt. Chúng còn có khối lượng riêng lớn, cứng và điểm nóng chảy cao. Trong gia công, kim loại dễ gia công kéo dài, dát mỏng, gập uốn. Tuy nhiên, kim loại lại kém bền vững hóa học.

- Các kim loại thông dụng và thường được sử dụng nhất là: sắt, thép, inox, nhôm, đồng và các hợp kim của chúng.

Vật liệu vô cơ

- Đây là những chất có khả năng dẫn điện kém, không bị biến dạng dẻo. Đặc biệt, các vật liệu vô cơ thường có độ giòn lớn và rất bền vững hóa học. Những vật liệu này chỉ nóng chảy khi gặp điều kiện nhiệt độ cao.

- Cácvật liệu vô cơ thông dụng như: gốm, sứ, thủy tinh, gạch thông thường và gạch chịu lửa.

Vật liệu hữu cơ – Polime

- Vật liệu hữu cơ (Polime) là những chất có khả năng dẫn điện kém, gần như là không dẫn điện. Bù lại, polime có khả năng biến dạng dẻo ở nhiệt độ cao và nóng chảy ở mức nhiệt thấp. Hai nguyên tố thường thấy cấu tạo nên vật liệu hữu cơ là Hydro và cacbon.

- Nhóm vật liệu hữu cơ cũng có rất nhiều loại khác nhau. Các vật liệu thuộc nhóm này gồm có: PE, PVC, gỗ, cao su và một số vật liệu nhân tạo khác.

Vật liệu tổng hợp – Compozit

- Compozit là loại vật liệu được tạo nên từ sự kết hợp giữa hai hay nhiều loại vật liệu khác nhau thành một vật liệu mới có tính chất vượt trội hơn hẳn các vật liệu ban đầu tạo nên chúng. Như bê tông, kim loại kết hợp với polyme. Những vật liệu này có tính ứng dụng cao do có độ bền cơ học cao, độ cứng vững, uốn kéo và kháng hóa chất tốt . Hầu hết các vật liệu Compozit đềurất dễ dàng gia công và chế tạo. Vì thế ngoài cơ khí, chúng còn được đung rộng dãi trong các ngànhkỹ thuật khác nhau.

Lựa chọn vật liệu cơ khí nào trong gia công?

- Lựa chọn vật liệu nào để gia công phụ thuộc nhiều vào sản phẩm và tính chất của vật liệu. Vìmỗi sản phẩm có yêu cầu về đặc tính, kỹ thuật khác nhau. Đòi hỏi phải lựa chọn những vật liệu khác nhau sao cho phù hợp.

Sắt

- Trong các loại vật liệu được sử dụng để gia công cơ khí, sắt chiếm khoảng 95% tổng khối lượng kim loại được dùng để sản xuất trên thế giới. Sắt có ưu điểm là giá thấp, khả năng chịu lực tốt, độ dẻo và độ cứng cao. Hiện nay, vệc tìm một vật liệu để thay thế sắt là điều gần như không thể. Các sản phẩm được gia công từ sắt có thể sử dụng trong ngành công nghiệp sản xuất ô tô, máy móc cơ khí, thiết bị gia dụng, nhà bếp,…

Thép, Inox

- Với các đặc tính như dễ đúc, cán, rèn, kéo sợi.Phôi thép, inox dễ gia công cắt và dập, phay, tiện, … giá thành lại tương đối rẻ nên thép và inox được dùng phổ biến và rộng rãi trong quá trình gia công cơ khí. Inox là một dạng của thép nhưng là dạng thép không gỉ. Các sản phẩm từ thép và inox vô cùng phong phú, đa dạng như: bàn ghế, cổng cửa, các sản phẩm quốc phòng, y tế, cơ khí, công nghiệp… từ đơn giản đến phức tạp.

Nhôm

- Những sản phẩm được gia công từ vật liệu nhôm rất được ưa chuộng. Với độ bền lớn, tính chống ăn mòn cao, nhẹ hơn sắt, tính dẫn nhiệt và dẫn điện tốt, nhiệt độ nóng chảy thấp. Vì thế nên nhôm được sử dụng rộng rãi trong các ngành cơ khí chế tạo như làm vỏ vệ tinh nhân tạo, khí cầu, gia công các chi tiết máy. Trong lĩnh vực xây dựng, nhôm cũng được sử dụng nhiều để chế tạo các sản phẩm trang trí mỹ thuật nhờ độ sáng bóng và sạch sẽ của nó.

Nhựa

- Được dùng làm vật liệu thông dụng để sản xuất nhiều loại vật dụng trong đời sống hằng ngày cho đến những sản phẩm công nghiệp. Các đặc tính của chúng như: nhẹ, chịu được tác động của môi trường hoá chất, chịu mài mòn, chịu nhiệt độ, cách nhiệt cách điện tốt. Vì thế nhựa rất phù hợp với sản xuất và gia công chế tạo đặc biệt là chế tạo cơ khí chính xác theo yêu cầu. Các sản phẩm gia công từ nhựa có thể kể tới như: ổ cắm, công tắc, đầu nối, tấm cách điện, vòng bi, ống nước…

- Ngoài các sản phẩm trên còn rất nhiều, rất nhiều các vật liệu được sử dụng trong gia công cơ khí. Tùy theo nhu cầu, mục đích sử dụng mà ta có những lựa chọn cụ thể khác nhau. Trong trường hợp có nhu cầu sản xuất, nhưng chưa tìm được vật liệu ưng ý. Bạn hãy tìm đến các chuyên viên tư vấn kỹ thuật cơ khí. Họ sẽ giúp bạn có được lựa chọn phù hợp nhất cho công việc của mình. Từ đó, đảm bảo được chất lượng cũng như tính chất của sản phẩm sau khi hoàn thiện.

Những lưu ý quan trọng khi lựa chọn vật liệu cơ khí là gì?

- Khi lựa chọn vật liệu, có rất nhiều yếu tố cần được xem xét khi gia công một chi tiết hay một sản phẩm. Các yếu tố có thể xem xét bao gồm: Khả năng làm việc, giá cả vật liệu, khả năng chống ăn mòn, độ bền, trọng lượng và tính thẩm mỹ. Mặc dù có hàng trăm hàng nghìn các vật liệu như đã kể trên được sử dụng để gia công cơ khí. Nhưng có một số lưu ý quan trọng khi lựa chọn các vật liệu dưới đây:

+Mỗi sản phẩm, máy móc cần sử dụng một hay nhiều loại vật liệu khác nhau. Vì thế, hãy lựa chọn một cách cẩn thận để có được loại vật liệu phù hợp nhất theo bản vẽ chi tiết.

+Cùng một loại vật liệu, trên thị trường có nhiều sản phẩm đắt – rẻ khác nhau. Đó là do chất lượng, độ nguyên chất cũng như đặc điểm của chúng có sự khác biệt rất lớn. Những loại vật liệu giá rẻ thường khó gia công cơ khí. Thành phẩm được tạo thành cũng thường không tốt bằng. Thậm chí, chúng còn dễ hỏng với những sai số lớn gây ảnh hưởng tới sản phẩm.

+ Số lượng, tỷ lệ các loại vật liệu sử dụng trong gia công cơ khí cần được tính toán kỹ lưỡng. Kiểm tra và đo lường chính xác trước khi mua để có được đầy đủ những vật liệu cần thiết nhất cho công việc của minh.