Faktorên ku Bandorê li Taybetmendiyên Mekanîkî yên Metalan Dikin
Taybetmendiyên mekanîkî yên metalan şiyana wan a bersivdayîna bar an hêzên ku li ser wan bandor dikin e. Ev taybetmendî berxwedana kişandinê, hişkbûn, duktîlîtî, zexmî, berxwedana li hember aşînê, berxwedana li hember westandinê û berxwedana li hember deformasyona mayînde ne. Di pratîka endezyariyê de - çi di avakirin, çêkirin, otomatîv, an hewavaniyê de - têgihîştina faktorên ku bandorê li taybetmendiyên mekanîkî yên metalan dikin ji bo misogerkirina ewle, bikêrhatî û domdariya materyalên hatine hilbijartin pir girîng e. Faktorên sereke yên ku bandora herî mezin dikin ev in.
1. Pêkhateya Kîmyewî û Hêmanên Hevbendiyê
Pêkhateya kîmyayî diyarkerê bingehîn ê taybetmendiyên mekanîkî yên metalekî ye. Mînakî, di pola de, rêjeya karbonê bandorek girîng li ser hêz û hişkbûnê dike. Asta karbonê ya bilind bi gelemperî hêz û hişkbûnê zêde dike, lê nermbûn û qabîliyeta qayîmkirinê kêm dike. Di hevbendiyan de, hêmanên wekî krom (Cr), nîkel (Ni), molîbden (Mo), vanadyûm (V), û manganez (Mn) têne zêdekirin da ku kombînasyonên taybetî yên taybetmendiyan bi dest bixin.
Hêmanên aloyan dikarin çareseriyên hişk, bermayiyan, an karbîdan çêbikin ku tevgera dislokasyonê asteng dikin. Ji ber ku deformasyona plastîk di metalan de bi giranî ji hêla tevgera dislokasyonê ve tê rêvebirin, her ku astengkirina dislokasyonê mezintir be, hêza berdestbûnê û hişkbûna wê jî ew qas bilindtir dibe. Lêbelê, zêdebûna hêzê pir caran bi bihayê kêmbûna duktîlîteyê tê, ji ber vê yekê sêwiraner hewce ne ku herduyan li gorî hewcedariyên serîlêdanê hevseng bikin.
2. Mîkroavahî (Mîkroavahî)
Mîkroavahî pêkhateya qonaxan, mezinahiya dendikan, şeklê dendikan, û belavbûna qonaxan di nav metalekê de ye. Mîkroavahî bi giranî diyar dike ka metalek çawa dê deforme û bişkê. Mezinahiya dendikan a ziravtir bi gelemperî bi rêya mekanîzmayên xurtkirina sînorê dendikan hêz û hişkbûnê zêde dike, ku pir caran bi têkiliya Hall-Petch ve tê vegotin: çiqas mezinahiya dendikan piçûktir be, ewqas ji bo dislokasyonan zehmettir dibe ku ji sînorên dendikan derbas bibin.
Belavkirina qonaxan jî roleke girîng dilîze. Bo nimûne, di pola de, rêjeya ferît, pearlît, baînît û martensît dê taybetmendiyên cûda çêbike. Martensît pir hişk û xurt e lê heke neyê temperandin, meyla wê heye ku şikestî be. Pearlît tevlîheviyek hevsengtir a hêz û nermbûnê pêşkêş dike. Ji ber vê yekê, kontrolkirina mîkroavahiyê bi rêya pêvajoyên germî û mekanîkî ji bo mîhengkirina taybetmendiyên mekanîkî girîng e.
3. Pêvajoya Hilberînê û Dîroka Deformasyonê
Awayê çêkirina metal - wek mînak bi rijandin, çêkirin, gêrkirin, derxistin, an kişandina têl - dîrokeke deformasyonê diafirîne ku bandorê li taybetmendiyên mekanîkî dike. Deformasyona plastîk di hin germahiyan de dikare bi rêya hişkbûna bi zorê hêzê zêde bike. Her ku metal deform dibe, tîrbûna dislokasyonan zêde dibe û ew li hev dikevin, bi vî rengî tevgera wan asteng dikin û materyalê xurttir û hişktir dikin.
Lêbelê, hişkbûna bi zorê dikare nermbûnê jî kêm bike. Di operasyonên şekildana pêşketî de, metalê ku ji ber hişkbûna bi zorê pir "hişk" e dikare bişkê. Ji ber vê yekê, tamkirin pir caran di pîşesaziyê de di navbera qonaxên şekildanê de tê kirin da ku nermbûnê bi rêya ji nû ve krîstalîzekirin û mezinbûna dendikan vegerîne.
4. Dermankirina Germê
Dermankirina germî yek ji rêbazên herî bibandor e ji bo guhertina taybetmendiyên mekanîkî yên metalan bêyî guhertina şeklê wan. Di pola de, dermankirinên germî yên wekî sarkirin û nermkirinê dikarin martensîtek bihêz çêbikin û dûv re bi nermkirinê hişkbûnê zêde bikin. Normalîzekirin dikare mîkroavahîyê safî bike û yekrengiya taybetmendiyan baştir bike. Di hin alavên alumînyûmê de, dermankirina çareseriyê û pîrbûn hişkbûna barînê çêdikin, ku di heman demê de hêzê zêde dike dema ku giraniya wan sivik dimîne.
Her dermankirina germî qonaxan û belavbûna wan diguherîne, bermayiyan rêk dixe û bandorê li mezinahiya dendikan dike. Encama dawî bi germahî, dema ragirtinê û rêjeya sarbûnê ve girêdayî ye. Xeletiyên piçûk di van parametreyan de dikarin bibin sedema taybetmendiyên ku ji armancê dûr in, wekî pir şikestî, pir nerm, an jî di germahiyên xebitandinê de nearam bin.
5. Kêmasiyên Materyalê û Kalîteya Navxweyî
Ti materyal bi rastî bêkêmasî nîne. Xeletiyên wekî porozîtî, têkelên ne-metalîk, veqetandina kîmyewî, mîkroçek, an valahiyên çirandinê di qaliban de dikarin xala destpêkê ya têkçûnê bin. Ev kêmasî qada xaçerêya bi bandor kêm dikin, giraniya stresê zêde dikin, û şikestina westandinê zûtir dikin. Mînakî, têkel dikarin bibin cihê destpêkirina şikestinê dema ku materyal rastî barkirina çerxî tê.
Kalîteya metalurjiyê ji hêla pêvajoya hilberînê ve pir bandor dibe: kontrolkirina paqijiya metalê heliyayî, teknîkên paqijkirina gazê, fîltrekirin, kontrolkirina rêjeya sarbûnê, û vekolîna bê-wêranker. Di sepanên krîtîk de wekî pêkhateyên balafiran an jî konteynerên zextê, tewra kêmasiyên pir piçûk jî dikarin xeternak bin, û di seranserê temenê perçeyê de bibin sedema şikestinên mezin.
6. Rewşa Rûyê û Dermankirina Rûyê
Taybetmendiyên mekanîkî ne tenê ji hêla "hundirê" materyalê ve, lê di heman demê de ji hêla rewşa rûyê wê ve jî têne destnîşankirin. Xurbûna rûyê, xêzik û çalên wekî komkerên stresê tevdigerin, berxwedana westandinê kêm dikin û xetera şikestina şikestî zêde dikin. Gelek têkçûnên westandinê li ser rûyê dest pê dikin, nemaze di şaft, kahîn û pêkhateyên ku di bin barkirina sîklîk de ne.
Ji ber vê yekê, dermankirinên rûberî yên wekî gulebarankirin (çêkirina stresên pêçandinê yên mayî), karbonkirin, nîtrîdkirin, pêçandin, an hişkkirin pir caran ji bo baştirkirina hişkbûna rûberî, berxwedana lixwekirinê û berxwedana westandinê têne bikar anîn. Ev başbûn bi taybetî ji bo pêkhateyên ku rastî xişandin û têkiliya dubarekirî tên girîng in.
7. Germahiya Xebatê û Jîngeh
Taybetmendiyên mekanîkî yên metalan bi germahiyê re diguherin. Bi gelemperî, zêdebûna germahiyê hêz û hişkiyê kêm dike, lê nermbûnê zêde dike. Di germahiyên bilind de, şemitîn dibe krîtîk: metal di bin barên sabît ên nisbeten piçûk de jî hêdî hêdî deformasyonek mayînde û mayînde derbas dike. Ev di turbîn, kazan û pergalên rakirina germahiyê de girîng e.
Berevajî vê, di germahiyên nizm de, hin metal (bi taybetî hin pola) dikarin veguherînek nerm-şkestî derbas bikin, ku wan bêtir ji şikestina şikestî re hesas dike. Jîngeh di heman demê de bi rêya korozyon, oksîdasyon, an şikestinê bandorê li taybetmendiyan dike. Mînakî, hîdrojen dikare bibe sedema şikestina hîdrojenê di pola bihêz de, ku dibe sedema şikestina wê di bin barên nerm de jî. Şikestina korozyona stresê dikare çêbibe dema ku stresa kişandinê û jîngehek korozîf bi hev re tevbigerin.
8. Rêjeya Barkirinê û Cureyê Barkirinê
Metal bi awayên cûda li hember barkirina statîk, dînamîk, an çerxî bertek nîşan didin. Di rêjeyên barkirina bandorê yên bilind de, hin materyal hêza xuya ya zêdetir nîşan didin, lê dikarin li gorî mîkroavahî û germahiya xwe şikestîtir bibin. Berxwedana bandorê şiyana materyalê ya vegirtina enerjiyê berî şikestinê dipîve û bi giranî ji hêla rêjeya zorê ve tê bandorkirin.
Ji bo barkirina çerxî, berxwedana westandinê faktora serdest e. Heta stresên ji hêza berdestbûnê kêmtir jî dikarin piştî mîlyonan çerxan bibin sedema têkçûnê. Ji ber vê yekê, sêwirana westandinê giraniya stresê, kalîteya rûberê, stresên mayî, û mîkroavahiyê li ber çavan digire.
Xelasî
Taybetmendiyên mekanîkî yên metalan ji hêla tevlîheviyek tevlihev a pêkhateya kîmyewî, mîkroavahî, pêvajoya çêkirinê, dermankirina germê, kêmasiyên navxweyî, şert û mercên rûyê erdê, germahiya xebitandinê û jîngehê, û taybetmendiyên barkirinê ve têne bandor kirin. Ti faktorek bi tenê tune ye - guhertinên di yekê de pir caran bandorê li yên din dikin. Di endezyariya materyalan de, mifteya serkeftinê di kontrolkirina van faktoran de bi rengek yekgirtî ye da ku piştrast bike ku metal xwedî hêz, nermbûn, hişkbûn û domdariya ku ji bo kar hewce ye ye. Bi têgihîştinek rast, hilbijartina materyal û pêvajoyê dikare were çêtir kirin, xetereyên têkçûnê dikarin werin kêm kirin, û temenê karûbarê pêkhateyan dikare bi girîngî were zêde kirin.
