چگونه می توانید مقاومت فلز را آزمایش کنید؟

استحکام فلز را می توان با استفاده از مقیاس های مختلف اندازه گیری کرد. استحکام کششی ، مقاومت فشاری ، استحکام تسلیم ، سختی سطح و استحکام ضربه.

هر یک از روشهای مختلف اندازه گیری قدرت مزایا و معایب خود را دارند ، بنابراین ارزش وقت گذاشتن برای درک تفاوت بین تکنیک ها را دارد که به شما در انتخاب مناسب ترین فلز برای پروژه بسته به ویژگی قدرت مورد نیاز کمک می کند.

استحکام کششی اندازه گیری مقاومت فلز قبل از شکستن ، تغییر شکل یا شکست تحت فشار است.

این فلز بین دو مجموعه گیره محکم شده است که سپس برای اعمال بار کششی به فلز جدا شده و اندازه گیری ها در نقاط مختلف فرآیند تغییر شکل پلاستیک ثبت می شود.

تغییر شکل پلاستیک زمانی است که یک ماده به طور دائم در اثر تنش پیچشی ، فشرده سازی و خم شدن دچار تغییر شکل و تغییر شکل می شود که باعث کشیدگی ، پیچ خوردن و کمانش می شود. آزمایش های مقاومت کششی سه نوع مقاومت کششی را گزارش می دهند.

استحکام تسلیم کششی استحکام ثبت شده قبل از شروع تغییر شکل پلاستیکی نمونه است.

استحکام کششی نهایی اندازه گیری حداکثر مقاومت فلز پس از تغییر شکل پلاستیک است.

مقاومت کششی شکست استحکام ثبت شده در نقطه شکست کامل فلز است. این مقاومت بر حسب psi (پوند بر اینچ مربع) اندازه گیری می شود.

قدرت ضربه مقدار انرژی است که فلز می تواند از طریق ضربه قبل از خرد شدن ، تغییر شکل یا ضربه محکم جذب کند.

متداول ترین آزمایش برای تعیین مقاومت ضربه ، آزمون درجه چهارم Charpy است که در آن یک نمونه از فلز دارای شکافی است که مطابق با معیارهای استاندارد آزمون باشد و سپس در تجهیزات تست درجه V محکم می شود.

بریدگی محل خاصی است که فلز هنگام خروج یک پاندول وزنی از کار می افتد و انرژی جذب شده توسط ضربه ثبت می شود. این آزمایش برای کاربردهایی که در آن فلز عمداً برای دریافت تنش ضربه مکرر استفاده می شود ، مفید است.

مقاومت فشاری حد فشاری است که فلز می تواند قبل از رسیدن به نقطه شکست تحمل کند. این فلز بین دو صفحه قرار می گیرد و بین آنها فشرده می شود ، دامنه تغییر شکل در فلز با اندازه گیری بار اعمال شده برای خواندن حداکثر ظرفیت بار مقایسه می شود.

آزمایش فشرده سازی برای اجزای ساخته شده از فلزاتی که تحمل بار دارند مفید است زیرا حفظ یکپارچگی آنها تحت نیروی فشاری از اهمیت بالایی برخوردار است.

قدرت عملکرد اندازه گیری کشش فلز است. این ماده از نظر قابلیت مقاومت در برابر خم شدن و بازگشت آن به حالت اولیه قبل از رسیدن به نقطه خرابی مورد آزمایش قرار می گیرد.

مقیاس مقاومت مربوط به نقطه ای است که در آن فلز به طور دائمی تغییر شکل می دهد و پس از برطرف شدن تنش به حالت اولیه خود بر نمی گردد.

سختی Mohs یک مقیاس معمولی است که سختی سطح مواد معدنی و مواد را اندازه گیری می کند ، این اغلب به عنوان “آزمایش خراش” نیز شناخته می شود.

آگاهی از سختی سطح یا مقاومت در برابر خراش هنگام انتخاب مصالحی که آسیب ناشی از سایش مانع زیبایی ظاهری مطلوب می شود یا زمانی که سایش تمامیت اجزا را به خطر می اندازد مفید است.

مقیاس سختی Mohs طالک را 1 نرم ترین سطح و الماس را 10 می داند. مقیاس توسط زمین شناسان از اولین بار در سال 1820 مورد استفاده قرار گرفته است ، برخی از نسخه ها الماس را در 15 قرار داده اند ، اما طبق مقیاس Mohs بیشترین مقدار باقی مانده است. استفاده شده.

قوی ترین فلزات

تنگستن اغلب با فولاد آلیاژ می شود تا “فولاد با سرعت بالا” ایجاد شود ، زیرا دارای مقاومت کششی بالای فلز در حدود 142000 psi است. با این حال ، در شکل نادر خود بسیار شکننده است و می تواند با قدرت ضربه نسبتاً کمی در مقایسه با برخی فلزات دیگر خرد شود.

ایریدیوم یک عنصر با چگالی بالا است که متعلق به گروه فلزات پلاتین است ، بسیار شکننده است و دارای نقطه ذوب بیش از 2000 درجه سانتی گراد است که کار با آن را بسیار دشوار می کند ، اما مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی دارد آن را به یک عنصر آلیاژی با ارزش تبدیل می کند.

فولاد احتمالاً از قوی ترین فلزات شناخته شده است و به طور گسترده در صنایع مختلف در سراسر جهان استفاده می شود. فولاد آلیاژی از آهن و کربن است که می تواند با طیف وسیعی از عناصر آلیاژ شود تا طیف وسیعی از فلزات با خواص مختلف مکانیکی و شیمیایی مناسب برای طیف وسیعی از مصارف مختلف تولید شود.

به عنوان مثال ، فولاد ضد زنگ در برابر خوردگی بسیار مقاوم است و فولاد کرومولی به دلیل افزودن کروم و مولیبدن از فولاد کم کربن معمولی قوی تر است. این افزودنیها باعث افزایش سختی ، مقاومت در برابر خوردگی ، چقرمگی و مقاومت در برابر نوسانات دما می شوند.

دو نوع قوی از فولاد EN24T و T45 هستند که به دلیل خواص مکانیکی قابل اعتماد در مهندسی ، هوانوردی و ورزشهای موتوری به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند.

EN24T یک فولاد مهندسی با مقاومت بالا است که می تواند عملیات حرارتی را برای تولید انواع آلیاژهای مختلف قدرت برای استفاده در محیط های سخت و صنایع سنگین انجام دهد.

EN24T برای استفاده در صنایعی که سختی ، استحکام کششی و مقاومت در برابر سایش مهم هستند مانند پیچ ​​و مهره ها ، چرخ دنده ها و بادامک ها و محورهای خودروهای سنگین بسیار محبوب است.

T45یک لوله فولادی منگنز بدون درز است که به دلیل استحکام خود مشهور است و می تواند سطوح بالای نیروی G را قبل از خرابی تحمل کند و آن را به فولادی فوق العاده محبوب برای صنعت هوانوردی و همچنین اتومبیل های مسابقه تبدیل کند.

از آن برای تولید میله های ضد رول و قفس های رول استفاده می شود که در آن به ایمنی قابل توجهی نیاز است ، با این حال ، قدرت باور نکردنی آن به این معنی است که لوله ها می توانند با دیواره های نازک تر ساخته شوند تا وزن بدون کاهش قدرت کاهش یابد.

اسمیوم یک فلز بسیار متراکم با نقطه ذوب بسیار بالا است. اسمیوم که عمدتاً در سنگ معدن پلاتین یافت می شود ، بسیار قوی اما شکننده است ، اما وقتی با سایر فلزات گروه پلاتین آلیاژ می شود ، سختی بالایی را ایجاد می کند.

کروم معمولاً به دلیل سخت شدن و مقاومت در برابر خوردگی با فولاد آلیاژ می شود.

تیتانیوم یک فلز با چگالی پایین با استحکام کششی متوسط ​​63000 psi است. دارای بالاترین نسبت مقاومت کششی در برابر چگالی هر فلز است. اغلب از آهن یا آلومینیوم برای آلیاژهای بسیار سبک اما بسیار قوی برای استفاده در هوانوردی ، اتومبیل های مسابقه ای و صنعت دوچرخه سواری استفاده می شود.

بنابراین ، قوی ترین فلز کدام است؟

در حالی که چندین فلز فوق العاده قوی وجود دارد ، پاسخ به این سوال که قوی ترین فلز کدام است ، نشان می دهد فلز مناسب برای کاربرد پیشنهادی کدام است. امکان مقایسه مستقیم بین فلزات ذکر شده وجود ندارد زیرا استحکام و خواص مکانیکی به روش های مختلف اندازه گیری می شود.

فولاد ، اگرچه به اندازه تنگستن یا ایریدیوم قوی نیست ، اما به طور گسترده ای به عنوان فلز انتخابی در زیرساخت های مهندسی ، ساخت و ساز ، هوانوردی و حمل و نقل در سراسر جهان در نظر گرفته می شود.

با استفاده از قدرتها و خواص مختلف عناصر آلیاژی ، می توان درجه فولادی را تولید کرد که تمام معیارهای یک پروژه را برآورده کند. استحکام ، مقاومت در برابر خوردگی ، جوش پذیری ، وزن ، ماشینکاری و دوام بدون هزینه زمین ، زیرا فولاد را می توان بارها و بارها بدون از دست دادن خواص مکانیکی یا شیمیایی خود بازیافت کرد.