الخواص الميكانيكية للمواد

تتعامل الخاصية الميكانيكية مع سلوك المواد أو المعادن عندما تتعرض لقوى أو أحمال خارجية. إنها الخاصية التي تشير إلى الاختلافات التي تحدث في المعدن.يتم أخذ هذه الخصائص الميكانيكية في الاعتبار أثناء تصميم مكونات الماكينة. سيعمل المكون بشكل جيد أثناء استخدامه فقط عندما يتم تصميمه من خلال مراعاة جميع الخصائص الميكانيكية.يسمى سلوك المواد تحت الأحمال الخارجية الخواص الميكانيكية للمواد.

الخصائص الميكانيكية

1. القوة.

إنها الخاصية الميكانيكية للمعدن ، والتي توفر مقاومة لقوة خارجية أو هي القدرة أو القدرة على تحمل الأحمال المختلفة دون تشوه أو كسر.ومن ثم ، فهي أعلى مقاومة تقدمها المادة عندما تتعرض لحمل خارجي. كلما كانت المادة أقوى ، زاد الحمل الذي يمكنها تحمله.

في حالة المعادن ، تكون القوة مهمة جدًا ، لأن المعادن يجب أن تتحمل الأحمال الثقيلة. وهذا يعني أنه لا ينبغي تحفيز المعادن بإجهاد شديد وتشوه.إذا كانت المعادن ذات قوة عالية ، فيمكنها تحمل الأحمال المختلفة.الأحمال المختلفة التي قد تعمل على المكونات المعدنية لأداة الماكينة هي ؛تمتلك بعض المعادن وسبائكها قوة عالية لكل وحدة كتلة ، مما يجعلها مواد مفيدة لتحمل الأحمال الثقيلة أو مقاومة أي أضرار ناتجة عن أحمال التصادم.اعتمادًا على نوع الحمل المطبق ، يمكن أن تكون القوة قابلة للشد أو الانضغاط أو القص أو الالتوائية. يمكن تحميل المواد عن طريق التسخين ، الهيكل الداخلي ، نوع التحميل ، إلخ.أقصى ضغط يمكن أن تتحمله أي مادة قبل التدمير يسمى قوتها النهائية.

2. قوة التأثير.

إنها خاصية المعدن التي تمنحه قدرته على تحمل الصدمات أو الصدمات أو الأحمال المفاجئة.عندما يتم تطبيق حمل الصدمات ضمن الحد المرن للمادة ، فإن هذه الطاقة تمتصها المادة ويتم إعطاؤها عند إزالة الحمل ، كما هو الحال في مواد الزنبرك.تُعرف هذه الخاصية في حدود المرونة بالمرونة.ومع ذلك ، فإن قوة التأثير هي قدرتها على التحمل حتى تمزقها. في بعض الأحيان ، يؤدي حمل الصدمة إلى فشل المكون المعدني.قد توجد أحمال التأثير في القص أو الضغط أو الشد. يمكن قياس قوة التأثير عن طريق اختبار شاربي أو إيزود.

ل اختبار شاربي التدابير قدرة المعدن على تحمل الحمل تأثير التطبيقية، بينما اختبار إيزود التدابير الحمولة المطلوبة لتمزق عنصر المعدن.

3. المرونة.

تسمى خاصية المعدن وقدرته على العودة إلى شكله وحجمه بعد إزالة الحمل أو استعادة موضعه الأولي أو شكله وحجمه عند إزالة الحمل المطبق بالمرونة.تم تصميم معظم المكونات بمرونة مناسبة ؛ خلاف ذلك ، سوف تتشوه مكونات الماكينة عندما تتعرض لأحمال.تتمتع معظم المعادن بمرونة أفضل مثل الينابيع المعالجة بالحرارة والملفات المصنوعة من الفولاذ والنحاس والألمنيوم ، إلخ.ومع ذلك ، فإن بعض المعادن ليست مرنة ؛ لديهم خصائص مثل الهشاشة والصلابة. المرونة هي خاصية شد لموادها.يُطلق على أكبر ضغط يمكن أن تتحمله مادة ما دون التعرض لبعض التشوه الدائم اسم الحد المرن.

4. الصلابة.

تسمى مقاومة المادة للانحراف الصلابة ، أو أنها خاصية لمعدن بسبب أنها تقاوم التشوه عندما تكون ضمن الحد المرن.المعادن ذات الصلابة العالية يمكن أن تتشوه بشكل أقل أو لا تتشوه على الإطلاق.لفهم الصلابة ، يجب قياس معامل المرونة أو معامل الشباب للمعدن المعنى لأنه مقياس الصلابة لأحمال الشد والضغط.يستخدم معامل الصلابة لأحمال القص ومعامل الكتلة للتشوه الحجمي.الفولاذ أكثر صلابة أو صلابة من الألومنيوم.تُقاس الصلابة بمعامل يونغ (E). كلما زادت قيمة معامل يونج ، كانت المادة أكثر صلابة.

5. اللدونة.

إنها خاصية المعدن التي تعطي القدرة على التشوه غير المرنة ؛ بدون كسر ، فإنها لا تستعيد شكلها وحجمها الأصليين عند إزالة الحمل المطبق.في هذه الحالة ، تخضع المادة لدرجة معينة من التشوه الدائم دون عطل. اللدونة هي عكس المرونة.في المعالجة الباردة والساخنة للمعادن ، يتعرض المعدن لتشوه دائم حتى عند اكتمال العملية.على سبيل المثال ، سوف يتشوه الفولاذ عندما يصبح أحمر حارًا ، ولا يستعيد شكله وحجمه الأصليين. وبالمثل ، سيكون الرصاص والطين وما إلى ذلك من البلاستيك في درجة حرارة الغرفة.اللدونة مفيدة في العديد من العمليات الميكانيكية مثل التشكيل والتشكيل والبثق والعديد من عمليات التشغيل الساخنة والباردة الأخرى.بشكل عام ، تزداد اللدونة مع زيادة درجة الحرارة وهي خاصية مواتية للمواد لعمليات التشكيل الثانوية.بسبب هذه الخصائص ، يمكن تحويل المعادن المختلفة إلى منتجات مختلفة بالشكل والحجم المطلوبين. هذا التحويل إلى الشكل والحجم المرغوب فيه يتم تنفيذه إما عن طريق تطبيق الضغط أو الحرارة أو كليهما.

6. صلابة.

صلابة المادة هي قياس تشوه البلاستيك ، وهي مقاومة أي تشوه بلاستيكي. تشير الصلابة إلى قوة المادة.إنها قدرة المادة على مقاومة الخدش أو التآكل أو الثقب أو الاختراق.يتناسب طرديًا مع قوة الشد ويتم قياسه في آلات اختبار الصلابة الخاصة عن طريق قياس مقاومة المادة ضد تغلغل المسافة البادئة ذات الشكل الخاص والمواد تحت حمولة معينة.مقاييس الصلابة المختلفة هي صلابة برينل ، صلابة روكويل ، صلابة فيكر ، إلخ.لا تتعلق صلابة المعدن مباشرة بقدرة المعدن على التصلب. تشير قدرة الصلابة إلى درجة الصلابة التي يمكن أن يكتسبها المعدن من خلال عملية التصلب. على سبيل المثال ، التسخين أو التبريد.

7. ليونة.

إنها خاصية للمادة أو المعدن الذي يمثل تشوهًا للبلاستيك تحت حمل الشد ، أو يمكّن من سحبه إلى أسلاك أو مطول. بدون تمزق تحت حمولة الشد.يجب أن يكون للمعادن المستخدمة في إنتاج الأدوات الآلية ليونة كبيرة ؛ إنه عكس الهشاشة.المعادن المختلفة مثل الفولاذ وسبائك الفولاذ والفولاذ الطري والنحاس والألومنيوم والقصدير والزنك ، وما إلى ذلك ، هي أمثلة على مواد الدكتايل الجيدة.

يمكن سحب الذهب والفضة والنحاس والألمنيوم ، وما إلى ذلك ، بالبثق أو بالسحب من خلال ثقب في قالب بسبب خاصية الدكتايل.

تنخفض الليونة مع زيادة درجة الحرارة. غالبًا ما يتم استخدام نسبة الاستطالة وتقليل مساحة التوتر كإجراءات تجريبية لليونة.

8. طواعية.

إنها خاصية للمادة أو المعدن الذي يمثل تشوهًا للبلاستيك تحت الحمل المضغوط ، أو هو خاصية لمعدن يمكّنه من التدحرج إلى صفائح أو ألواح رقيقة.يجب أن تتمتع المعادن المستخدمة في تصنيع مكونات أداة الماكينة بقدرة كافية على المرونة بسبب تغير حجم المعدن وشكله أثناء تصنيع المكونات وفقًا للتصميم.المعادن المختلفة ، مثل النحاس والألمنيوم والذهب والحديد المطاوع وسبائك الفولاذ والفولاذ اللين ، وما إلى ذلك ، هي أمثلة على المواد الجيدة القابلة للطرق.

9. المتانة.

إنها القدرة على امتصاص الطاقة حتى الفشل أو الكسر ، أو المتانة هي قدرة المادة على مقاومة أي تشوهات ناتجة عن الانحناء ، والالتواء ، إلخ. يقاس باختبار الصدم.الصلب وسبائك الفولاذ مثل فولاذ المنغنيز والحديد المطاوع والفولاذ الطري وما إلى ذلك ، عادةً ما تكون جميع المواد المطيلة مواد صلبة.

10. هشاشة.

إنها خاصية لمادة وتشير إلى حدوث كسر بدون تشوه ملموس ، وهي عكس المتانة والليونة.تفشل المادة الهشة أو تنكسر بسهولة شديدة ،حتى مع تطبيق حمولة صغيرة جدًا.الحديد الزهر ، والزجاج ، وما إلى ذلك ، مواد هشة تستخدم في التطبيقات الهندسية.يجب أن تكون مكونات الأداة الآلية صفرًا أو أقل هشاشة ؛ وإلا فإنها سوف تنكسر أو تفشل.

. التعب.

يمثل التعب الميل إلى التصدع تحت التحميل الدوري ، أو عدم القدرة على تحمل التطبيق المتكرر و / أو المستمر وإزالة الأحمال أو الأحمال الدورية.التعب هو التأثير المطول للضغط المتكرر بسبب التطبيق وإزالة الضغط ، والذي بواسطته تنكسر المواد أو تتشقق.

يجب أن تتحمل مكونات أداة الماكينة مثل هذا التحميل المرهق ، ويجب مراعاة ذلك أثناء تصميم مكونات أدوات الماكينة ، ومحركات Aero عالية السرعة ، والتوربينات حيث تكون مطلوبة لتقديم خدمات طويلة في ظل الأحمال الدورية.

12. الزحف.

يمثل الزحف تشوهًا بطيئًا وتدريجيًا مع مرور الوقت تحت ضغط مستمر ، أو أنه فشل أو تشوه للمادة تحت ضغط ثابت عند درجة حرارة عالية على مدى فترة من الزمن.في حالة محركات الحزام ومحركات IC وما إلى ذلك ، تخضع المادة لضغط ثابت عند درجة حرارة عالية.في ظل هذه الظروف ، ستتشوه المادة ببطء وتدريجيًا على مدار الفترة الزمنية وتفشل في النهاية.المواد غير المتبلورة مثل الأحزمة المطاطية والمواد المصنوعة من البلاستيك حساسة للزحف.

لقراءة مقال المشاكل التى تواجة التروس وطرق حمايتها من التآكل والهلاك إضغط على الرابط التالي

https://cubii.co/%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%b4%d8%a7%d9%83%d9%84-%d8%a7%d9%84%d8%aa%d9%89-%d8%aa%d9%88%d8%a7%d8%ac%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d8%aa%d8%b1%d9%88%d8%b3-%d9%88%d8%b7%d8%b1%d9%82-%d8%ad%d9%85%d8%a7%d9%8a%d8%aa%d9%87/

لمعرفة المزيد عن ماكينات التحكم الآلى الكامل فى عمليات التعبئة والتغليف يمكنك مشاهدة هذا الفيديو حيث تقوم شركة كيوبى بعمل إبداعي مميز فى إنتاج الماكينات وبتكلفة مناسبة أيضاً :

http://https://youtu.be/2Cdr6E2t8Fo

 

http://https://youtu.be/AtBY6o48Az0