Metallmaterjalide omadused jagunevad üldiselt kahte kategooriasse: protsessi toimivus ja kasutusomadused. Nn protsessi toimivus viitab metallmaterjalide toimivusele kindlaksmääratud külma- ja kuumatöötlustingimustes mehaaniliste osade tootmisprotsessi ajal. Metallmaterjalide protsessi toimivuse kvaliteet määrab nende kohanemisvõime töötlemiseks ja vormimiseks tootmisprotsessi ajal. Erinevate töötlemistingimuste tõttu on ka nõutavad protsessi omadused erinevad, näiteks valamisomadused, keevitatavus, sepistatavus, kuumtöötlusomadused, lõiketöödeldavus jne. Nn toimivus viitab metallmaterjalide toimivusele mehaaniliste osade kasutustingimustes, mis hõlmab mehaanilisi omadusi, füüsikalisi omadusi, keemilisi omadusi jne. Metallmaterjalide toimivus määrab nende kasutusulatuse ja kasutusea.
Masinatööstuses kasutatakse üldisi mehaanilisi osi normaaltemperatuuril, normaalrõhul ja mittetugevalt söövitavas keskkonnas ning kasutamise ajal talub iga mehaaniline osa erinevaid koormusi. Metallmaterjalide võimet koormuse all olevatele kahjustustele vastu pidada nimetatakse mehaanilisteks omadusteks (või mehaanilisteks omadusteks). Metallmaterjalide mehaanilised omadused on osade projekteerimise ja materjalivaliku peamine alus. Sõltuvalt rakendatava koormuse iseloomust (näiteks pinge, surve, vääne, löök, tsükliline koormus jne) on ka metallmaterjalidelt nõutavad mehaanilised omadused erinevad. Tavaliselt kasutatavate mehaaniliste omaduste hulka kuuluvad: tugevus, plastilisus, kõvadus, sitkus, mitmekordne löögikindlus ja väsimuspiir. Iga mehaanilist omadust käsitletakse allpool eraldi.
1. Tugevus
Tugevus viitab metallmaterjali võimele vastu pidada kahjustustele (liigne plastiline deformatsioon või purunemine) staatilise koormuse all. Kuna koormus toimib pinge, kokkusurumise, painutamise, nihke jms kujul, jagatakse tugevus ka tõmbetugevuseks, survetugevuseks, paindetugevuseks, nihketugevuseks jne. Erinevate tugevuste vahel on sageli teatud seos. Kasutamisel kasutatakse tõmbetugevust üldiselt kõige põhilisema tugevusnäitajana.
2. Plastilisus
Plastilisus viitab metalli võimele tekitada koormuse all plastilist deformatsiooni (püsivat deformatsiooni) ilma purunemiseta.
3. kõvadus
Kõvadus on mõõt, mis näitab, kui kõva või pehme on metallmaterjal. Praegu on tootmises kõvaduse mõõtmiseks kõige sagedamini kasutatav meetod taanduskõvaduse meetod, mille puhul teatud geomeetrilise kujuga taandusmasinat surutakse testitava metallmaterjali pinnale teatud koormuse all ja kõvaduse väärtust mõõdetakse taandusastme põhjal.
Tavaliselt kasutatakse meetodeid Brinelli kõvaduse (HB), Rockwelli kõvaduse (HRA, HRB, HRC) ja Vickersi kõvaduse (HV) mõõtmiseks.
4. Väsimus
Eelnevalt käsitletud tugevus, plastsus ja kõvadus on kõik metalli mehaanilised jõudlusnäitajad staatilise koormuse all. Tegelikult töötavad paljud masinaosad tsüklilise koormuse all ja sellistes tingimustes tekib osades väsimus.
5. Löögikindlus
Masinaosale väga suurel kiirusel mõjuvat koormust nimetatakse löökkoormuseks ja metalli võimet löögikoormuse all tekkivatele kahjustustele vastu pidada nimetatakse löögisitkuseks.
Postituse aeg: 06.04.2024