Le proprietà dei materiali metallici sono generalmente suddivise in due categorie: prestazioni di processo e prestazioni di utilizzo. Le cosiddette prestazioni di processo si riferiscono alle prestazioni dei materiali metallici in specifiche condizioni di lavorazione a freddo e a caldo durante il processo di produzione di componenti meccanici. La qualità delle prestazioni di processo dei materiali metallici determina la loro adattabilità alla lavorazione e alla formatura durante il processo di produzione. A causa delle diverse condizioni di lavorazione, anche le proprietà di processo richieste sono diverse, come le prestazioni di fusione, la saldabilità, la forgiabilità, le prestazioni del trattamento termico, la lavorabilità al taglio, ecc. Le cosiddette prestazioni si riferiscono alle prestazioni dei materiali metallici nelle condizioni di utilizzo di componenti meccanici, che includono proprietà meccaniche, proprietà fisiche, proprietà chimiche, ecc. Le prestazioni dei materiali metallici ne determinano il campo di utilizzo e la durata.
Nell'industria meccanica, i componenti meccanici generici vengono utilizzati in ambienti a temperatura e pressione normali e in fluidi non fortemente corrosivi. Durante l'uso, ogni componente meccanico sopporterà carichi diversi. La capacità dei materiali metallici di resistere ai danni sotto carico è chiamata proprietà meccaniche. Le proprietà meccaniche dei materiali metallici costituiscono la base principale per la progettazione e la selezione dei materiali dei componenti. A seconda della natura del carico applicato (come tensione, compressione, torsione, impatto, carico ciclico, ecc.), anche le proprietà meccaniche richieste per i materiali metallici saranno diverse. Le proprietà meccaniche comunemente utilizzate includono: resistenza, plasticità, durezza, tenacità, resistenza agli urti multipli e limite di fatica. Ciascuna proprietà meccanica è discussa separatamente di seguito.
1. Forza
La resistenza si riferisce alla capacità di un materiale metallico di resistere al danno (eccessiva deformazione plastica o frattura) sotto carico statico. Poiché il carico agisce sotto forma di trazione, compressione, flessione, taglio, ecc., la resistenza si suddivide anche in resistenza a trazione, resistenza a compressione, resistenza a flessione, resistenza a taglio, ecc. Spesso esiste una certa relazione tra le varie resistenze. Nell'uso pratico, la resistenza a trazione è generalmente utilizzata come indice di resistenza più elementare.
2. Plasticità
La plasticità si riferisce alla capacità di un materiale metallico di produrre una deformazione plastica (deformazione permanente) senza distruggersi sotto carico.
3. Durezza
La durezza è una misura della durezza di un materiale metallico. Attualmente, il metodo più comunemente utilizzato per misurare la durezza in produzione è il metodo della durezza per indentazione, che utilizza un penetratore di una determinata forma geometrica per premere sulla superficie del materiale metallico in prova sotto un determinato carico, e il valore di durezza viene misurato in base al grado di indentazione.
I metodi più comunemente utilizzati includono la durezza Brinell (HB), la durezza Rockwell (HRA, HRB, HRC) e la durezza Vickers (HV).
4. Stanchezza
La resistenza, la plasticità e la durezza discusse in precedenza sono tutti indicatori delle prestazioni meccaniche del metallo sotto carico statico. Infatti, molti componenti meccanici vengono utilizzati sotto carichi ciclici e, in tali condizioni, si verifica fatica nei componenti.
5. Resistenza all'impatto
Il carico che agisce sulla parte della macchina a velocità molto elevata è chiamato carico d'urto, mentre la capacità del metallo di resistere ai danni sotto carico d'urto è chiamata tenacità all'urto.
Data di pubblicazione: 06-04-2024