وبلاگ

ویژگی های مکانیکی فولاد

فولاد مکانیکی
در دستورالعمل های مختلف و دیتاشیت هایی که از فولاد ارائه می شود عموما به مجموعه ای از خصوصیات فولاد که به آنها خصوصیات مکانیکی گفته می شود اشاره می شود. ویژگی های مکانیکی، مجموعه ای از خصوصیات است که تحت بار اعمال شده به فولاد اندازه می گیری می شود. از جمله  این ویژگی ها می توان به سختی، چقرمگی، مقاومت ضربه، استحکام و چکش خواری را نام برد.
درک این مفاهیم و معنای واقعی هر کدام از آن ها به ما کمک خواهد کرد تا شناخت بیشتری نسبت به فلزات مختلف و همچنین فولاد به دست آوریم. همچنین در انتخاب گرید مناسب برای کاربردی که مد نظر ماست بررسی خصوصیات مکانیکی فولاد می تواند بسیار راهگشا باشد.

منظور از ویژگی های مکانیکی (Mechanical properties) یک ماده آن دسته از ویژگی هایی ست که ناشی از واکنش به یک بار اعمال شده هستند.

مکانیک

از بین مواد مختلف ویژگی های مکانیکی فلزات و به ویژه فولاد از اهمیت زیادی برخوردار است چرا که مشخص کننده محدوده ی کاربرد آن فلز است و می تواند عمر خدمتی که از آن انتظار می رود را تعیین نماید. ویژگی های مکانیکی برای دسته بندی و تشخیص مواد نیز مفید هستند. متداول ترین ویژگی های مکانیکی که مورد استفاده قرار می گیرد عبارتند از:

  • استحکام (Strength)
  • چکش خواری (Ductility)
  • سختی (Hardness)
  • مقاومت ضربه (Impact Resistance)
  • چقرمگی شکست (Fracture toughness)

ساختار بیشتر مواد غیر ایزوتروپیک (Anisotropic) است. به این معنا که ویژگی های آن ها با تغییر جهت عوض می شود. این دسته از مواد در جهات مختلف خواص متفاوتی از خود نشان می دهند. به عبارت دیگر اگر جهت گیری ماده در فضا تعییر کند خصوصیات آن نیز مقادیر متفاوتی را نشان خواهد داد. در مقابل مواد غیر ایزوتروپیک، مواد ایزوتروپیک یا همسانگرد قرار دارند که خاصیت های آن ها مستقل از جهت است.

در مواد غیر ایزوتروپیک تغییر در ویژگی ها می تواند از ناشی از جهت گیری میکروساختار (بافت) ناشی از شکل دهی یا عملیات سردکاری باشد. همچنین همسویی کنترل شده ی فیبرهای تقویتی و عوامل دیگر نیز می توانند باعث تغییر در ویژگی های ماده شوند. ویژگی های مکانیکی معمولی به فرم ماده بستگی دارند. اینکه ماده به صورت شیت، پلیت، فورجینگ، ریخته گری و … باشد ویژگی های مکانیکی آن را تغییر می دهد. علاوه بر این معمول است که ویژگی های مکانیکی یک ماده بر اساس جهت گیری ساختار دانه بندی آن فهرست شود.

در محصولاتی مانند شیت ها و پلیت ها، به جهت نورد، جهت طولی (Longitudinal direction) گفته می شود. همچنین به عرض محصول، جهت عرضی (Transverse Direction) و به ضخامت آن، جهت عرضی کوتاه گفته می شود. جهت گیری دانه ها در فرم استاندارد کارشده فلزی در شکل زیر نشان داده شده است.

ویژگی

ویژگی های مکانیکی یک ماده اغلب موارد ثابت نیست و به صورت تابعی از دما، نرخ بارگذاری، و سایر شرایط تغییر می کند. به عنوان مثال دمای زیر دمای اتاق باعث افزایش ویژگی های استحکام آلیاژهای فلزی می شود در حالی که چکش خواری، چقرمگی شکست و افزایش طول کاهش می یابد. دماهای بالای دمای اتقا نیز باعث کاهش ویژگی های استحکام آلیاژهای فلزی می شود در حالی که چکش خواری می تواند کاهش یا افزایش یابد.

به این نکته نیز باید توجه شود که در اغلب موارد تغییرات قابل توجهی در مقادیر اندازه گیری شده ی ویژگی های مکانیکی وجود دارد. به عبارت دیگر نمونه های تست مشابه از یک ماده می تواند نتایج متفاوتی را به دست بدهد. بنابراین تست های متعددی انجام می شود و مشخصات مکانیکی ماده به صورت میانگین یا حداقل آماری محاسبه شده بیان می شود. در برخی از موارد نیز یک محدوده برای هر مشخصه بیان می شود.

 

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

سبد خرید
سلام، ما از کوکی ها برای بهبود تجربه کاربری شما و ذخیره اطلاعات کاربری شما در وبسایت استفاده میکنیم، با استفاده ما از کوکی ها موافقت میکنید؟