Dall'affondamento del Titanic, l'importanza delle proprietà meccaniche dei materiali di prova

Nel corso della storia della civiltà umana, ci sono stati numerosi incidenti, grandi e piccoli, causati dal fallimento delle prestazioni materiali. Come l'affondamento del Titanic nel 1912, lo schianto della RAF Spitfire alla vigilia della seconda guerra mondiale nel 1938 e la tragedia ferroviaria tedesca nel 1998 .... Sono stati causati dalla mancanza di livello cognitivo umano nei primi giorni, mentre nel mondo scientificamente sviluppato di oggi, gli incidenti sono più spesso causati dalla progettazione, processi produttivi, uso dell'ambiente e altri fattori non sono ben considerati, l'uso di impropri e causati. Pertanto, una comprensione completa delle proprietà dei materiali e il corretto uso di materiali appropriati è diventato molto importante.

Proprietà meccaniche dei materiali, si riferisce alle prestazioni del materiale quando sottoposto a diverse proprietà di carico, comprende: resistenza, durezza, plasticità, tenacità e resistenza a fatica e altri indicatori di prestazione.

1 Forza

Credo che abbiamo familiarità con la parola forza dei materiali, di solito nel più sentito è anche questo. A causa dei diversi carichi, la resistenza è anche divisa in: trazione, compressione, taglio, torsione, resistenza alla flessione cinque. Siamo preoccupati per la resistenza alla trazione, gli altri quattro punti di forza e resistenza alla trazione c'è una certa relazione, è possibile utilizzare la resistenza alla trazione per speculare.

2 Durezza

Hardness refers to the ability of a material to resist plastic deformation and damage within a local volume on the surface. Usually, when doing material testing, we will hit the hardness, and then judge the performance of the material. In fact, hardness and strength do not strictly correspond to each other, although some standards give this correspondence, it can only be said to be a rough conversion relationship derived from a large number of experiments. So why do we use hardness? Because hardness testing equipment is simple and easy to operate, and most importantly, it can be measured without damaging the part.

3 Plasticità

La plasticità si riferisce alla capacità di un materiale di deformarsi plasticamente sotto carico senza essere danneggiato. La buona plasticità è favorevole al processo di stampaggio a freddo e formatura del materiale e la plasticità del materiale è solitamente misurata da due indicatori: allungamento δ e restringimento finale Quando δ> ②, non c'è collo, che è una caratterizzazione del materiale fragile; quando Δ> δ, c'è il necking, che è una caratterizzazione di materiale plastico.

Come accennato in precedenza, l'affondamento del Titanic è stato causato dalla resistenza all'impatto scadente del materiale. La nave di lusso, che era stata chiamata la "nave inaffondabile" e la "nave dei sogni", crepò e affondò dopo essersi scontrata con un ghiacciaio nel suo viaggio inaugurale.

L'indice di durezza di impatto Ak del materiale è solitamente utilizzato per verificare la prova di potenza di impatto del pendolo, il valore Ak del materiale diminuisce con la diminuzione della temperatura e in un certo intervallo di temperatura, il valore Ak si verifica bruscamente ridotto, questo fenomeno è chiamato freddo fragile, questo intervallo di temperatura è chiamato "temperatura di trasformazione fragile dura.

4 Stanchezza

Parti sotto sforzo alternato, il valore di sforzo è inferiore alla resistenza alla trazione del materiale e talvolta anche al di sotto del limite di snervamento quando si verifica la frattura, lo chiamiamo fatica. Il grafico sottostante mostra la curva di fatica.

Ci sono molti fattori che influenzano il limite di fatica di un materiale, tra cui: caratteristiche superficiali intrinseche e difetti interni del materiale stesso, così come l'entità delle forze di carico esterne, il numero di cicli, ecc Alcuni fattori intrinseci possiamo migliorare attraverso il controllo del processo di progettazione e produzione per migliorare lo stress di fatica del materiale.