Die Eigenschaften von Metallwerkstoffen werden im Allgemeinen in zwei Kategorien unterteilt: Prozessleistung und Nutzungsleistung. Die sogenannte Prozessleistung bezieht sich auf die Leistung von Metallwerkstoffen unter festgelegten Kalt- und Heißverarbeitungsbedingungen während des Herstellungsprozesses mechanischer Teile. Die Qualität der Prozessleistung metallischer Werkstoffe bestimmt deren Anpassungsfähigkeit an die Verarbeitung und Umformung im Herstellungsprozess. Aufgrund unterschiedlicher Verarbeitungsbedingungen sind auch die erforderlichen Prozesseigenschaften unterschiedlich, wie z. B. Gussleistung, Schweißbarkeit, Schmiedbarkeit, Wärmebehandlungsleistung, Schneidverarbeitbarkeit usw. Die sogenannte Leistung bezieht sich auf die Leistung von Metallwerkstoffen unter den Einsatzbedingungen von mechanische Teile, einschließlich mechanischer Eigenschaften, physikalischer Eigenschaften, chemischer Eigenschaften usw. Die Leistung von Metallwerkstoffen bestimmt ihren Einsatzbereich und ihre Lebensdauer.
Im Maschinenbau werden allgemeine mechanische Teile bei normaler Temperatur, normalem Druck und nicht stark korrosiven Medien eingesetzt, und während des Einsatzes ist jedes mechanische Teil unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt. Die Fähigkeit von Metallwerkstoffen, Schäden unter Belastung zu widerstehen, wird als mechanische Eigenschaften (oder mechanische Eigenschaften) bezeichnet. Die mechanischen Eigenschaften metallischer Werkstoffe sind die Hauptgrundlage für die Konstruktion und Materialauswahl von Teilen. Abhängig von der Art der aufgebrachten Belastung (z. B. Zug, Druck, Torsion, Stoß, zyklische Belastung usw.) sind auch die erforderlichen mechanischen Eigenschaften für Metallwerkstoffe unterschiedlich. Zu den häufig verwendeten mechanischen Eigenschaften gehören: Festigkeit, Plastizität, Härte, Zähigkeit, Mehrfachschlagzähigkeit und Ermüdungsgrenze. Jede mechanische Eigenschaft wird im Folgenden separat besprochen.
1. Stärke
Unter Festigkeit versteht man die Fähigkeit eines Metallmaterials, Schäden (übermäßige plastische Verformung oder Bruch) unter statischer Belastung zu widerstehen. Da die Belastung in Form von Zug, Druck, Biegung, Scherung usw. wirkt, wird die Festigkeit auch in Zugfestigkeit, Druckfestigkeit, Biegefestigkeit, Scherfestigkeit usw. unterteilt. Zwischen verschiedenen Festigkeiten besteht häufig ein bestimmter Zusammenhang. Im Gebrauch wird im Allgemeinen die Zugfestigkeit als grundlegendster Festigkeitsindex verwendet.
2. Plastizität
Unter Plastizität versteht man die Fähigkeit eines Metallmaterials, unter Belastung eine plastische Verformung (permanente Verformung) ohne Zerstörung hervorzurufen.
3.Härte
Die Härte ist ein Maß dafür, wie hart oder weich ein Metallmaterial ist. Die derzeit am häufigsten verwendete Methode zur Messung der Härte in der Produktion ist die Eindruckhärtemethode, bei der ein Eindringkörper einer bestimmten geometrischen Form unter einer bestimmten Belastung in die Oberfläche des zu prüfenden Metallmaterials gedrückt und der Härtewert gemessen wird basierend auf dem Grad der Einkerbung.
Zu den häufig verwendeten Methoden gehören die Brinell-Härte (HB), die Rockwell-Härte (HRA, HRB, HRC) und die Vickers-Härte (HV).
4. Müdigkeit
Die zuvor diskutierten Festigkeits-, Plastizitäts- und Härtewerte sind allesamt mechanische Leistungsindikatoren von Metall unter statischer Belastung. Tatsächlich werden viele Maschinenteile unter zyklischer Belastung betrieben, und unter solchen Bedingungen kommt es zu einer Ermüdung der Teile.
5. Schlagzähigkeit
Die Belastung, die mit sehr hoher Geschwindigkeit auf das Maschinenteil einwirkt, wird als Stoßbelastung bezeichnet, und die Fähigkeit des Metalls, einer Beschädigung durch Stoßbelastung zu widerstehen, wird als Schlagzähigkeit bezeichnet.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 06.04.2024