คำนามที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติทางกลของเหล็ก
1. จุดคราก (σ s )
เมื่อเหล็กหรือตัวอย่างถูกยืดออก เมื่อความเค้นเกินขีดจำกัดความยืดหยุ่น แม้ว่าความเค้นจะไม่เพิ่มขึ้นอีกต่อไป เหล็กหรือตัวอย่างจะยังคงผ่านการเสียรูปพลาสติกอย่างมีนัยสำคัญ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการยอมให้ และค่าความเค้นขั้นต่ำเมื่อการให้ผลผลิตเกิดขึ้นคือค่าของจุดคราก สมมติว่า Ps คือแรงภายนอกที่จุดคราก s, Fo คือพื้นที่หน้าตัดของตัวอย่าง จากนั้นจุดคราก σ s =Ps/Fo(MPa), MPa เรียกว่า MPa ซึ่งเท่ากับ N (นิวตัน)/mm2, (MPa=106Pa, Pa: ปาสคาล=N/m2)
2. ความแข็งแรงของผลผลิต (σ 0.2)
จุดครากของวัสดุโลหะบางชนิดไม่ชัดเจนอย่างยิ่งและวัดได้ยาก ดังนั้น เพื่อวัดคุณลักษณะผลผลิตของวัสดุ จึงมีการระบุความเค้นเมื่อการเปลี่ยนรูปพลาสติกตกค้างถาวรเท่ากับค่าที่กำหนด (โดยปกติคือ {{0}}.2% ของความยาวเดิม) ซึ่ง เรียกว่าสภาวะ. ความแข็งแรงของผลผลิตหรือเพียงแค่ความแข็งแรงของผลผลิต σ 0.2
3. ความต้านทานแรงดึง (σ ข )
ค่าความเค้นสูงสุดที่วัสดุได้รับตั้งแต่จุดเริ่มต้นจนถึงเวลาที่เกิดการแตกหักในระหว่างกระบวนการยืด บ่งบอกถึงความสามารถของเหล็กในการต้านทานการแตกหัก ความต้านทานแรงดึงที่สอดคล้องกับความต้านทานแรงดึง ได้แก่ แรงอัด ความต้านทานแรงดัดงอ ฯลฯ
สมมติว่า Pb คือแรงดึงสูงสุดก่อนที่วัสดุจะแตกหัก Fo คือพื้นที่หน้าตัดของตัวอย่าง จากนั้นค่าความต้านทานแรงดึง σ b=Pb/Fo (MPa)
4. การยืดตัว (δ s )
หลังจากที่วัสดุถูกดึงออกจากกัน เปอร์เซ็นต์ของความยาวการยืดตัวของพลาสติกต่อความยาวตัวอย่างดั้งเดิมเรียกว่าการยืดตัวหรือการยืดตัว
5. อัตราส่วนความแข็งแรงของผลผลิต (σ s/ σ b )
อัตราส่วนของจุดคราก (ความแข็งแรงของผลผลิต) ของเหล็กต่อความต้านทานแรงดึงเรียกว่าอัตราส่วนผลผลิต ยิ่งอัตราส่วนผลผลิตมากเท่าใด ความน่าเชื่อถือของชิ้นส่วนโครงสร้างก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น โดยทั่วไป อัตราผลตอบแทนของเหล็กกล้าคาร์บอนคือ {{0}}.6-0.65 อัตราผลตอบแทนของเหล็กโครงสร้างโลหะผสมต่ำคือ 0.65-0.75 และนั่น ของเหล็กโครงสร้างโลหะผสมคือ 0.84-0.86
6. ความแข็ง
ความแข็งบ่งบอกถึงความสามารถของวัสดุในการต้านทานวัตถุแข็งที่กดลงบนพื้นผิว เป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่สำคัญของวัสดุโลหะ โดยทั่วไป ยิ่งมีความแข็งมากเท่าใด ความต้านทานการสึกหรอก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ตัวบ่งชี้ความแข็งที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ความแข็ง Brinell ความแข็ง Rockwell และความแข็ง Vickers
⑴ ความแข็งบริเนล (HB)
กดลูกเหล็กชุบแข็งที่มีขนาดตามที่กำหนด (ปกติจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม.) ลงบนพื้นผิวของวัสดุที่รับน้ำหนักตามที่กำหนด (ปกติคือ 3,000 กก.) แล้วเก็บไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง หลังจากเอาโหลดออกแล้ว อัตราส่วนของโหลดต่อพื้นที่การเยื้องคือค่าความแข็งบริเนล (HB) หน่วยคือแรงกิโลกรัม/มม2 (N/มม2)
⑵ความแข็งแบบร็อกเวลล์ (HR)
When HB>450 หรือตัวอย่างมีขนาดเล็กเกินไป ไม่สามารถใช้การทดสอบความแข็งแบบบริเนลได้ และใช้การวัดความแข็งแบบร็อกเวลล์แทน ใช้กรวยเพชรที่มีมุมยอด 120 องศา หรือลูกเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.59 หรือ 3.18 มม. กดลงบนพื้นผิวของวัสดุที่จะทดสอบภายใต้ภาระที่กำหนด และความแข็งของวัสดุจะคำนวณจาก ความลึกของการเยื้อง ตามความแข็งที่แตกต่างกันของวัสดุทดสอบนั้นจะแสดงเป็นสามระดับที่แตกต่างกัน:
HRA: ความแข็งได้มาจากการใช้น้ำหนัก 60 กก. และผู้บุกรุกรูปกรวยเพชร และใช้สำหรับวัสดุที่มีความแข็งมาก (เช่น ซีเมนต์คาร์ไบด์ ฯลฯ)
HRB: คือความแข็งที่ได้จากการใช้น้ำหนัก 100 กก. และลูกเหล็กชุบแข็งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.58 มม. ใช้สำหรับวัสดุที่มีความแข็งต่ำ (เช่น เหล็กอบอ่อน เหล็กหล่อ ฯลฯ)
HRC: ความแข็งได้มาจากการใช้น้ำหนัก 150 กก. และผู้บุกรุกรูปกรวยเพชร และใช้สำหรับวัสดุที่มีความแข็งสูงมาก (เช่น เหล็กชุบแข็ง เป็นต้น)
⑶ความแข็งวิคเกอร์ (HV)
ใช้เครื่องบุกรุกกรวยสี่เหลี่ยมเพชรที่มีน้ำหนักไม่เกิน 120 กิโลกรัม และมุมยอด 136 องศา กดลงบนพื้นผิววัสดุ แบ่งพื้นที่ผิวของหลุมเยื้องวัสดุด้วยค่าโหลด ซึ่งเป็นค่าความแข็งของวิคเกอร์ (HV)
