உலோகப் பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளின் சுருக்கம்

வலிமையின் இழுவிசை சோதனை முக்கியமாக நீட்டிக்கும் செயல்பாட்டின் போது சேதத்தை எதிர்க்கும் உலோகப் பொருட்களின் திறனைத் தீர்மானிக்கப் பயன்படுகிறது, மேலும் இது பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளை மதிப்பிடுவதற்கான முக்கியமான குறிகாட்டிகளில் ஒன்றாகும்.

1. இழுவிசை சோதனை

இழுவிசை சோதனையானது பொருள் இயக்கவியலின் அடிப்படைக் கொள்கைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது. சில நிபந்தனைகளின் கீழ் பொருள் மாதிரியில் இழுவிசை சுமையைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், மாதிரி உடைக்கும் வரை இழுவிசை சிதைவை ஏற்படுத்துகிறது. சோதனையின் போது, ​​வெவ்வேறு சுமைகளின் கீழ் சோதனை மாதிரியின் சிதைவு மற்றும் மாதிரி முறிவுகள் பதிவு செய்யப்படும் போது அதிகபட்ச சுமை, இதனால் விளைச்சல் வலிமை, இழுவிசை வலிமை மற்றும் பொருளின் பிற செயல்திறன் குறிகாட்டிகளைக் கணக்கிடலாம்.

மன அழுத்தம் σ = F/A

σ என்பது இழுவிசை வலிமை (MPa)

F என்பது இழுவிசை சுமை (N)

A என்பது மாதிரியின் குறுக்கு வெட்டு பகுதி

2. இழுவிசை வளைவு

நீட்சி செயல்முறையின் பல நிலைகளின் பகுப்பாய்வு:

அ. ஒரு சிறிய சுமையுடன் கூடிய OP கட்டத்தில், நீள்வட்டம் சுமையுடன் நேரியல் உறவில் உள்ளது, மேலும் Fp என்பது நேர்கோட்டை பராமரிக்க அதிகபட்ச சுமையாகும்.

பி. சுமை Fp ஐத் தாண்டிய பிறகு, இழுவிசை வளைவு நேரியல் அல்லாத உறவை எடுக்கத் தொடங்குகிறது. மாதிரி ஆரம்ப சிதைவு நிலைக்கு நுழைகிறது, மற்றும் சுமை நீக்கப்பட்டது, மேலும் மாதிரி அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்பலாம் மற்றும் மீள்நிலை சிதைந்துவிடும்.

c. சுமை Fe ஐத் தாண்டிய பிறகு, சுமை அகற்றப்பட்டு, சிதைவின் ஒரு பகுதி மீட்டமைக்கப்படுகிறது, மேலும் மீதமுள்ள சிதைவின் ஒரு பகுதி தக்கவைக்கப்படுகிறது, இது பிளாஸ்டிக் சிதைவு என்று அழைக்கப்படுகிறது. Fe மீள் வரம்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஈ. சுமை மேலும் அதிகரிக்கும் போது, ​​இழுவிசை வளைவு மரக்கட்டையைக் காட்டுகிறது. சுமை அதிகரிக்காமல் அல்லது குறையாமல் இருக்கும்போது, ​​சோதனை மாதிரியின் தொடர்ச்சியான நீட்சியின் நிகழ்வு விளைச்சல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. விளைச்சலுக்குப் பிறகு, மாதிரி வெளிப்படையான பிளாஸ்டிக் சிதைவுக்கு உட்படுத்தத் தொடங்குகிறது.

இ. விளைச்சலுக்குப் பிறகு, மாதிரி சிதைவு எதிர்ப்பின் அதிகரிப்பு, வேலை கடினப்படுத்துதல் மற்றும் சிதைவை வலுப்படுத்துதல் ஆகியவற்றைக் காட்டுகிறது. சுமை Fb ஐ அடையும் போது, ​​மாதிரியின் அதே பகுதி கூர்மையாக சுருங்குகிறது. Fb என்பது வலிமை வரம்பு.

f. சுருக்கம் நிகழ்வு மாதிரியின் தாங்கும் திறன் குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது. சுமை Fk ஐ அடையும் போது, ​​மாதிரி உடைகிறது. இது எலும்பு முறிவு சுமை என்று அழைக்கப்படுகிறது.

மகசூல் வலிமை

மகசூல் வலிமை என்பது ஒரு உலோகப் பொருள் பிளாஸ்டிக் சிதைவின் தொடக்கத்திலிருந்து வெளிப்புற விசைக்கு உட்படுத்தப்படும்போது எலும்பு முறிவு வரை தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச அழுத்த மதிப்பாகும். இந்த மதிப்பு பொருள் மீள் சிதைவு நிலையிலிருந்து பிளாஸ்டிக் சிதைவு நிலைக்கு மாறும் முக்கிய புள்ளியைக் குறிக்கிறது.

வகைப்பாடு

அதிக மகசூல் வலிமை: விளைச்சல் நிகழும்போது முதல் முறையாக விசை குறையும் முன் மாதிரியின் அதிகபட்ச அழுத்தத்தைக் குறிக்கிறது.

குறைந்த மகசூல் வலிமை: ஆரம்ப நிலையற்ற விளைவு புறக்கணிக்கப்படும் போது மகசூல் நிலையில் குறைந்தபட்ச அழுத்தத்தைக் குறிக்கிறது. குறைந்த மகசூல் புள்ளியின் மதிப்பு ஒப்பீட்டளவில் நிலையானதாக இருப்பதால், இது பொதுவாக விளைச்சல் புள்ளி அல்லது மகசூல் வலிமை எனப்படும் பொருள் எதிர்ப்பின் குறிகாட்டியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கணக்கீட்டு சூத்திரம்

அதிக மகசூல் வலிமைக்கு: R = F / Sₒ, இதில் F என்பது மகசூல் நிலையில் முதல் முறையாக விசை குறையும் முன் அதிகபட்ச விசையாகும், மேலும் Sₒ என்பது மாதிரியின் அசல் குறுக்கு வெட்டு பகுதி.

குறைந்த மகசூல் வலிமைக்கு: R = F / Sₒ, F என்பது ஆரம்ப நிலையற்ற விளைவைப் புறக்கணிக்கும் குறைந்தபட்ச சக்தி F ஆகும், மேலும் Sₒ என்பது மாதிரியின் அசல் குறுக்கு வெட்டுப் பகுதி.

அலகு

மகசூல் வலிமையின் அலகு பொதுவாக MPa (மெகாபாஸ்கல்) அல்லது N/mm² (ஒரு சதுர மில்லிமீட்டருக்கு நியூட்டன்) ஆகும்.

உதாரணம்

உதாரணமாக குறைந்த கார்பன் ஸ்டீலை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள், அதன் மகசூல் வரம்பு பொதுவாக 207MPa ஆகும். இந்த வரம்பை விட அதிகமான வெளிப்புற விசைக்கு உட்படுத்தப்படும் போது, ​​குறைந்த கார்பன் எஃகு நிரந்தர சிதைவை உருவாக்கும் மற்றும் அதை மீட்டெடுக்க முடியாது; இந்த வரம்பை விட குறைவான வெளிப்புற விசைக்கு உட்படுத்தப்பட்டால், குறைந்த கார்பன் எஃகு அதன் அசல் நிலைக்குத் திரும்பும்.

உலோகப் பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளை மதிப்பிடுவதற்கான முக்கியமான குறிகாட்டிகளில் ஒன்று மகசூல் வலிமை. வெளிப்புற சக்திகளுக்கு உட்படுத்தப்படும் போது பிளாஸ்டிக் சிதைவை எதிர்க்கும் பொருட்களின் திறனை இது பிரதிபலிக்கிறது.

இழுவிசை வலிமை

இழுவிசை வலிமை என்பது இழுவிசை சுமையின் கீழ் சேதத்தை எதிர்க்கும் ஒரு பொருளின் திறன் ஆகும், இது குறிப்பாக இழுவிசை செயல்பாட்டின் போது பொருள் தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச அழுத்த மதிப்பாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. பொருளின் மீது இழுவிசை அழுத்தம் அதன் இழுவிசை வலிமையை மீறும் போது, ​​பொருள் பிளாஸ்டிக் சிதைவு அல்லது எலும்பு முறிவுக்கு உட்படும்.

கணக்கீட்டு சூத்திரம்

இழுவிசை வலிமைக்கான (σt) கணக்கீட்டு சூத்திரம்:

σt = F / A

F என்பது மாதிரி உடைவதற்கு முன் தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச இழுவிசை விசை (நியூட்டன், N), மற்றும் A என்பது மாதிரியின் அசல் குறுக்கு வெட்டுப் பகுதி (சதுர மில்லிமீட்டர், mm²).

அலகு

இழுவிசை வலிமையின் அலகு பொதுவாக MPa (மெகாபாஸ்கல்) அல்லது N/mm² (சதுர மில்லிமீட்டருக்கு நியூட்டன்) ஆகும். 1 MPa என்பது ஒரு சதுர மீட்டருக்கு 1,000,000 நியூட்டன்களுக்குச் சமம், இது 1 N/mm²க்கும் சமம்.

செல்வாக்கு செலுத்தும் காரணிகள்

இரசாயன கலவை, நுண் கட்டமைப்பு, வெப்ப சிகிச்சை செயல்முறை, செயலாக்க முறை போன்ற பல காரணிகளால் இழுவிசை வலிமை பாதிக்கப்படுகிறது. வெவ்வேறு பொருட்கள் வெவ்வேறு இழுவிசை வலிமைகளைக் கொண்டுள்ளன, எனவே நடைமுறை பயன்பாடுகளில், இயந்திர பண்புகளின் அடிப்படையில் பொருத்தமான பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது அவசியம். பொருட்கள்.

நடைமுறை பயன்பாடு

பொருள் அறிவியல் மற்றும் பொறியியல் துறையில் இழுவிசை வலிமை மிக முக்கியமான அளவுருவாகும், மேலும் இது பெரும்பாலும் பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளை மதிப்பிடுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கட்டமைப்பு வடிவமைப்பு, பொருள் தேர்வு, பாதுகாப்பு மதிப்பீடு போன்றவற்றின் அடிப்படையில், இழுவிசை வலிமை கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய ஒரு காரணியாகும். எடுத்துக்காட்டாக, கட்டுமானப் பொறியியலில், எஃகின் இழுவிசை வலிமை, அது சுமைகளைத் தாங்குமா என்பதைத் தீர்மானிப்பதில் ஒரு முக்கிய காரணியாகும்; விண்வெளித் துறையில், இலகுரக மற்றும் அதிக வலிமை கொண்ட பொருட்களின் இழுவிசை வலிமை விமானத்தின் பாதுகாப்பை உறுதி செய்வதற்கான திறவுகோலாகும்.

சோர்வு வலிமை:

உலோக சோர்வு என்பது பொருட்கள் மற்றும் கூறுகள் படிப்படியாக ஒன்று அல்லது பல இடங்களில் சுழற்சி அழுத்தம் அல்லது சுழற்சி விகாரத்தின் கீழ் உள்ளூர் நிரந்தர ஒட்டுமொத்த சேதத்தை உருவாக்கும் செயல்முறையைக் குறிக்கிறது, மேலும் ஒரு குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு விரிசல் அல்லது திடீர் முழுமையான முறிவுகள் ஏற்படுகின்றன.

அம்சங்கள்

நேரத்தில் திடீர்: உலோக சோர்வு தோல்வி அடிக்கடி வெளிப்படையான அறிகுறிகள் இல்லாமல் ஒரு குறுகிய காலத்தில் திடீரென்று ஏற்படுகிறது.

நிலையில் உள்ள இடம்: சோர்வு தோல்வி பொதுவாக மன அழுத்தம் குவிந்துள்ள உள்ளூர் பகுதிகளில் ஏற்படுகிறது.

சுற்றுச்சூழல் மற்றும் குறைபாடுகளுக்கு உணர்திறன்: உலோக சோர்வு சுற்றுச்சூழலுக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டது மற்றும் பொருளின் உள்ளே இருக்கும் சிறிய குறைபாடுகள், சோர்வு செயல்முறையை துரிதப்படுத்தலாம்.

செல்வாக்கு செலுத்தும் காரணிகள்

அழுத்த வீச்சு: அழுத்தத்தின் அளவு உலோகத்தின் சோர்வு வாழ்க்கையை நேரடியாக பாதிக்கிறது.

சராசரி அழுத்த அளவு: சராசரி அழுத்தம் அதிகமாகும், உலோகத்தின் சோர்வு வாழ்க்கை குறுகியது.

சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கை: உலோகம் சுழற்சி அழுத்தம் அல்லது திரிபுக்கு கீழ் எத்தனை முறை இருக்கிறதோ, அவ்வளவு தீவிரமான சோர்வு சேதம் குவியும்.

தடுப்பு நடவடிக்கைகள்

பொருள் தேர்வை மேம்படுத்தவும்: அதிக சோர்வு வரம்புகளைக் கொண்ட பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.

அழுத்தச் செறிவைக் குறைத்தல்: கட்டமைப்பு வடிவமைப்பு அல்லது செயலாக்க முறைகள் மூலம் அழுத்தச் செறிவைக் குறைக்கவும், அதாவது வட்டமான மூலை மாற்றங்களைப் பயன்படுத்துதல், குறுக்கு வெட்டு பரிமாணங்களை அதிகரிப்பது போன்றவை.

மேற்பரப்பு சிகிச்சை: மேற்பரப்பு குறைபாடுகளை குறைக்க மற்றும் சோர்வு வலிமையை மேம்படுத்த உலோக மேற்பரப்பில் மெருகூட்டல், தெளித்தல் போன்றவை.

ஆய்வு மற்றும் பராமரிப்பு: விரிசல் போன்ற குறைபாடுகளை உடனுக்குடன் கண்டறிந்து சரிசெய்ய உலோக கூறுகளை தவறாமல் பரிசோதிக்கவும்; அணிந்த பாகங்களை மாற்றுதல் மற்றும் பலவீனமான இணைப்புகளை வலுப்படுத்துதல் போன்ற சோர்வுக்கு ஆளாகக்கூடிய பகுதிகளை பராமரித்தல்.

உலோக சோர்வு என்பது ஒரு பொதுவான உலோக செயலிழப்பு பயன்முறையாகும், இது திடீர், இருப்பிடம் மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உணர்திறன் ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. அழுத்த வீச்சு, சராசரி அழுத்த அளவு மற்றும் சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கை ஆகியவை உலோக சோர்வை பாதிக்கும் முக்கிய காரணிகளாகும்.

SN வளைவு: வெவ்வேறு அழுத்த நிலைகளின் கீழ் உள்ள பொருட்களின் சோர்வு ஆயுளை விவரிக்கிறது, இதில் S என்பது மன அழுத்தத்தையும் N என்பது அழுத்த சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கையையும் குறிக்கிறது.

சோர்வு வலிமை குணகம் சூத்திரம்:

(Kf = Ka \cdot Kb \cdot Kc \cdot Kd \cdot Ke)

எங்கே (Ka) சுமை காரணி, (Kb) அளவு காரணி, (Kc) வெப்பநிலை காரணி, (Kd) என்பது மேற்பரப்பு தர காரணி, மற்றும் (Ke) நம்பகத்தன்மை காரணி.

SN வளைவு கணித வெளிப்பாடு:

(\sigma^m N = C)

எங்கே (\sigma) என்பது மன அழுத்தம், N என்பது அழுத்த சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கை, மற்றும் m மற்றும் C என்பது பொருள் மாறிலிகள்.

கணக்கீடு படிகள்

பொருள் மாறிலிகளைத் தீர்மானிக்கவும்:

சோதனைகள் மூலம் அல்லது தொடர்புடைய இலக்கியங்களைக் குறிப்பிடுவதன் மூலம் m மற்றும் C இன் மதிப்புகளைத் தீர்மானிக்கவும்.

அழுத்தச் செறிவுக் காரணியைத் தீர்மானித்தல்: பகுதியின் உண்மையான வடிவம் மற்றும் அளவு, அதே போல் ஃபில்லெட்டுகள், கீவேகள் போன்றவற்றால் ஏற்படும் அழுத்தச் செறிவு ஆகியவற்றைக் கவனியுங்கள். செறிவு காரணி, வடிவமைப்பு வாழ்க்கை மற்றும் பகுதியின் வேலை அழுத்த நிலை ஆகியவற்றுடன் இணைந்து, சோர்வு வலிமையைக் கணக்கிடுகிறது.

2. பிளாஸ்டிசிட்டி:

பிளாஸ்டிசிட்டி என்பது ஒரு பொருளின் பண்புகளைக் குறிக்கிறது, வெளிப்புற விசைக்கு உட்படுத்தப்படும் போது, ​​வெளிப்புற விசை அதன் மீள் வரம்பை மீறும் போது உடைக்காமல் நிரந்தர சிதைவை உருவாக்குகிறது. இந்த சிதைவு மீள முடியாதது, மேலும் வெளிப்புற சக்தி அகற்றப்பட்டாலும் பொருள் அதன் அசல் வடிவத்திற்கு திரும்பாது.

பிளாஸ்டிசிட்டி இன்டெக்ஸ் மற்றும் அதன் கணக்கீட்டு சூத்திரம்

நீட்சி (δ)

வரையறை: நீளம் என்பது, அசல் கேஜ் நீளத்திற்கு இழுவிசை முறிவு ஏற்பட்ட பிறகு, கேஜ் பிரிவின் மொத்த சிதைவின் சதவீதமாகும்.

சூத்திரம்: δ = (L1 – L0) / L0 × 100%

L0 என்பது மாதிரியின் அசல் கேஜ் நீளம்;

எல்1 என்பது மாதிரி உடைந்த பிறகு கேஜ் நீளம்.

பிரிவு குறைப்பு (Ψ)

வரையறை: செக்மென்டல் குறைப்பு என்பது, அசல் குறுக்குவெட்டுப் பகுதிக்கு மாதிரி உடைக்கப்பட்ட பிறகு, கழுத்துப் பகுதியில் உள்ள குறுக்குவெட்டுப் பகுதியில் அதிகபட்சக் குறைப்பின் சதவீதமாகும்.

சூத்திரம்: Ψ = (F0 – F1) / F0 × 100%

F0 என்பது மாதிரியின் அசல் குறுக்கு வெட்டு பகுதி;

எஃப்1 என்பது மாதிரி உடைந்த பிறகு கழுத்துப் பகுதியில் உள்ள குறுக்கு வெட்டு பகுதி.

3. கடினத்தன்மை

உலோக கடினத்தன்மை என்பது உலோகப் பொருட்களின் கடினத்தன்மையை அளவிடுவதற்கான ஒரு இயந்திர பண்புக் குறியீடாகும். உலோக மேற்பரப்பில் உள்ள உள்ளூர் தொகுதியில் சிதைவை எதிர்க்கும் திறனை இது குறிக்கிறது.

உலோக கடினத்தன்மையின் வகைப்பாடு மற்றும் பிரதிநிதித்துவம்

உலோக கடினத்தன்மை பல்வேறு சோதனை முறைகளின்படி பல்வேறு வகைப்பாடு மற்றும் பிரதிநிதித்துவ முறைகளைக் கொண்டுள்ளது. முக்கியமாக பின்வருவன அடங்கும்:

பிரினெல் கடினத்தன்மை (HB):

பயன்பாட்டின் நோக்கம்: பொதுவாக இரும்பு அல்லாத உலோகங்கள், எஃகு வெப்ப சிகிச்சைக்கு முன் அல்லது அனீலிங் செய்த பிறகு பொருள் மென்மையாக இருக்கும் போது பயன்படுத்தப்படுகிறது.

சோதனைக் கொள்கை: ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிலான சோதனைச் சுமையுடன், ஒரு குறிப்பிட்ட விட்டம் கொண்ட ஒரு கடினமான எஃகு பந்து அல்லது கார்பைடு பந்து சோதிக்கப்பட வேண்டிய உலோகத்தின் மேற்பரப்பில் அழுத்தப்பட்டு, குறிப்பிட்ட நேரத்திற்குப் பிறகு சுமை இறக்கப்படும், மற்றும் உள்தள்ளலின் விட்டம் சோதிக்கப்பட வேண்டிய மேற்பரப்பில் அளவிடப்படுகிறது.

கணக்கீட்டு சூத்திரம்: பிரினெல் கடினத்தன்மை மதிப்பு என்பது உள்தள்ளலின் கோளப் பரப்பால் சுமையைப் பிரிப்பதன் மூலம் பெறப்படும் பங்கு ஆகும்.

ராக்வெல் கடினத்தன்மை (HR):

பயன்பாட்டின் நோக்கம்: வெப்ப சிகிச்சைக்குப் பிறகு கடினத்தன்மை போன்ற அதிக கடினத்தன்மை கொண்ட பொருட்களுக்கு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

சோதனைக் கொள்கை: பிரினெல் கடினத்தன்மையைப் போன்றது, ஆனால் வெவ்வேறு ஆய்வுகள் (வைரம்) மற்றும் வெவ்வேறு கணக்கீட்டு முறைகளைப் பயன்படுத்துகிறது.

வகைகள்: பயன்பாட்டைப் பொறுத்து, HRC (அதிக கடினத்தன்மை கொண்ட பொருட்களுக்கு), HRA, HRB மற்றும் பிற வகைகள் உள்ளன.

விக்கர்ஸ் கடினத்தன்மை (HV):

பயன்பாட்டின் நோக்கம்: நுண்ணோக்கி பகுப்பாய்வுக்கு ஏற்றது.

சோதனைக் கொள்கை: 120 கிலோவுக்கும் குறைவான சுமையுடன் பொருள் மேற்பரப்பை அழுத்தவும் மற்றும் 136° உச்சி கோணம் கொண்ட வைர சதுரக் கூம்பு உள்தள்ளலை அழுத்தவும், மேலும் விக்கர்ஸ் கடினத்தன்மை மதிப்பைப் பெற பொருள் உள்தள்ளல் குழியின் மேற்பரப்பை சுமை மதிப்பால் வகுக்கவும்.

லீப் கடினத்தன்மை (HL):

அம்சங்கள்: போர்ட்டபிள் கடினத்தன்மை சோதனையாளர், அளவிட எளிதானது.

சோதனைக் கொள்கை: கடினத்தன்மையின் மேற்பரப்பைப் பாதித்த பிறகு, தாக்க பந்து தலையால் உருவாக்கப்பட்ட துள்ளலைப் பயன்படுத்தவும், மேலும் மாதிரி மேற்பரப்பில் இருந்து தாக்க வேகத்திற்கு 1 மிமீ வேகத்தில் பஞ்சின் மீள் வேகத்தின் விகிதத்தின் மூலம் கடினத்தன்மையைக் கணக்கிடவும்.