Die Eigenschaften metallischer Werkstoffe lassen sich im Allgemeinen in zwei Kategorien einteilen: Prozessverhalten und Gebrauchsverhalten. Das Prozessverhalten bezeichnet das Verhalten metallischer Werkstoffe unter bestimmten Kalt- und Warmverarbeitungsbedingungen bei der Herstellung mechanischer Teile. Die Qualität des Prozessverhaltens metallischer Werkstoffe bestimmt deren Anpassungsfähigkeit an die Verarbeitung und Umformung im Herstellungsprozess. Unterschiedliche Verarbeitungsbedingungen führen zu unterschiedlichen Prozesseigenschaften, wie z. B. Gießbarkeit, Schweißbarkeit, Schmiedbarkeit, Wärmebehandlungsverhalten, Schneidbarkeit usw. Das Gebrauchsverhalten bezeichnet das Verhalten metallischer Werkstoffe unter den Einsatzbedingungen mechanischer Teile und umfasst mechanische, physikalische und chemische Eigenschaften. Das Gebrauchsverhalten metallischer Werkstoffe bestimmt ihren Einsatzbereich und ihre Lebensdauer.
Im Maschinenbau werden mechanische Teile bei normalen Temperaturen, normalem Druck und in nicht stark korrosiven Medien eingesetzt. Während des Einsatzes ist jedes mechanische Teil unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt. Die Widerstandsfähigkeit metallischer Werkstoffe gegen Beschädigungen unter Belastung wird als mechanische Eigenschaft (oder mechanische Eigenschaften) bezeichnet. Die mechanischen Eigenschaften metallischer Werkstoffe bilden die Hauptgrundlage für die Konstruktion und Materialauswahl von Teilen. Abhängig von der Art der aufgebrachten Belastung (z. B. Zug, Druck, Torsion, Schlag, zyklische Belastung usw.) unterscheiden sich auch die erforderlichen mechanischen Eigenschaften metallischer Werkstoffe. Zu den häufig verwendeten mechanischen Eigenschaften zählen Festigkeit, Plastizität, Härte, Zähigkeit, Mehrfachschlagfestigkeit und Dauerfestigkeit. Jede mechanische Eigenschaft wird im Folgenden separat erläutert.
1. Stärke
Festigkeit bezeichnet die Widerstandsfähigkeit eines Metallwerkstoffs gegen Beschädigungen (übermäßige plastische Verformung oder Bruch) unter statischer Belastung. Da die Belastung in Form von Zug, Druck, Biegung, Scherung usw. wirkt, wird die Festigkeit auch in Zugfestigkeit, Druckfestigkeit, Biegefestigkeit, Scherfestigkeit usw. unterteilt. Zwischen den verschiedenen Festigkeiten besteht oft ein Zusammenhang. Im praktischen Einsatz wird die Zugfestigkeit im Allgemeinen als grundlegendster Festigkeitsindex verwendet.
2. Plastizität
Unter Plastizität versteht man die Fähigkeit eines metallischen Werkstoffs, unter Belastung eine plastische Verformung (bleibende Deformation) ohne Zerstörung zu erzeugen.
3.Härte
Die Härte gibt an, wie hart oder weich ein Metallmaterial ist. Die derzeit in der Produktion am häufigsten verwendete Methode zur Härtemessung ist die Eindruckhärtemethode. Dabei wird ein Eindringkörper mit einer bestimmten geometrischen Form unter einer bestimmten Belastung in die Oberfläche des zu prüfenden Metallmaterials gedrückt. Der Härtewert wird anhand des Eindruckgrades gemessen.
Zu den häufig verwendeten Methoden gehören die Brinellhärte (HB), die Rockwellhärte (HRA, HRB, HRC) und die Vickershärte (HV).
4. Müdigkeit
Die zuvor besprochenen Festigkeiten, Plastizitäten und Härten sind allesamt mechanische Leistungsindikatoren für Metall unter statischer Belastung. Tatsächlich werden viele Maschinenteile unter zyklischer Belastung betrieben, und unter solchen Bedingungen kommt es zu Materialermüdung.
5. Schlagzähigkeit
Die Last, die mit sehr hoher Geschwindigkeit auf das Maschinenteil einwirkt, wird als Stoßbelastung bezeichnet, und die Fähigkeit des Metalls, Schäden unter Stoßbelastung zu widerstehen, wird als Stoßzähigkeit bezeichnet.
Beitragszeit: 06.04.2024