คำอธิบายของคุณสมบัติทางกลของเหล็ก

1. จุดผลตอบแทน ( σ s)
เมื่อเหล็กหรือตัวอย่างถูกยืดออก เมื่อความเค้นเกินขีดจำกัดความยืดหยุ่น แม้ว่าความเค้นจะไม่เพิ่มขึ้นอีกต่อไป เหล็กหรือตัวอย่างจะยังคงเกิดการเสียรูปพลาสติกอย่างเห็นได้ชัดปรากฏการณ์นี้เรียกว่าคราก และค่าความเค้นต่ำสุดเมื่อเกิดปรากฏการณ์ครากคือจุดครากถ้า Ps คือแรงภายนอกที่จุดคราก s และ Fo คือพื้นที่หน้าตัดของตัวอย่าง ดังนั้นจุดคราก σ s =Ps/Fo(MPa)

2. ความแข็งแรงของผลผลิต ( σ 0.2)
จุดครากของวัสดุโลหะบางชนิดไม่ชัดเจนนัก ซึ่งยากต่อการวัดดังนั้น ในการวัดลักษณะผลผลิตของวัสดุ จึงกำหนดว่าความเค้นเมื่อการเสียรูปของพลาสติกตกค้างถาวรมีค่าเท่ากับค่าหนึ่ง (โดยทั่วไป 0.2% ของความยาวเดิม) จะถูกสร้างขึ้น ซึ่งเรียกว่าความแข็งแรงของผลผลิตตามเงื่อนไขหรือผลผลิต ความแรงสั้น σ 0.2。

3. ความต้านแรงดึง ( σ b)
ค่าความเค้นสูงสุดที่วัสดุเข้าถึงได้ในระหว่างกระบวนการรับแรงดึงตั้งแต่ต้นจนถึงเวลาที่เกิดการแตกหักบ่งบอกถึงความต้านทานของเหล็กต่อการแตกหักกำลังรับแรงอัดและกำลังดัดจะสัมพันธ์กับความต้านทานแรงดึงถ้า Pb คือแรงดึงสูงสุดที่ไปถึงก่อนที่วัสดุจะแตกหัก และ Fo คือพื้นที่หน้าตัดของตัวอย่าง ค่าความต้านทานแรงดึง σ b= Pb/Fo(MPa)。

4. การยืดตัว ( δ s)
เปอร์เซ็นต์ของความยาวของการยืดตัวของพลาสติกของวัสดุหลังจากแตกจนถึงความยาวของตัวอย่างเดิมเรียกว่าการยืดตัวหรือการยืดตัว

5. อัตราผลตอบแทน ( σ s/ σ b)
อัตราส่วนของจุดคราก (กำลังรับ) ต่อกำลังรับแรงดึงของเหล็กเรียกว่า อัตราส่วนกำลังครากยิ่งอัตราผลตอบแทนสูงเท่าใด ความน่าเชื่อถือของชิ้นส่วนโครงสร้างก็จะยิ่งสูงขึ้นอัตราผลตอบแทนของเหล็กกล้าคาร์บอนทั่วไปคือ 0.6-0.65 และของเหล็กกล้าที่มีโครงสร้างเป็นโลหะผสมต่ำคือ 0.65-0.75 และของเหล็กกล้าที่มีโครงสร้างเป็นโลหะผสมคือ 0.84-0.86

6. ความแข็ง
ความแข็งหมายถึงความสามารถของวัสดุในการต้านทานวัตถุแข็งที่กดลงบนพื้นผิวของมันเป็นหนึ่งในดัชนีประสิทธิภาพที่สำคัญของวัสดุโลหะโดยทั่วไป ยิ่งความแข็งสูงเท่าใด ความต้านทานการสึกหรอก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้นตัวบ่งชี้ความแข็งที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ความแข็ง Brinell ความแข็ง Rockwell และความแข็ง Vickers

ความแข็งบริเนล (HB)
กดลูกเหล็กชุบแข็งที่มีขนาดที่แน่นอน (โดยทั่วไปมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม.) ลงในพื้นผิวของวัสดุด้วยน้ำหนักที่กำหนด (โดยทั่วไปคือ 3000 กก.) เป็นระยะเวลาหนึ่งหลังจากการขนถ่าย อัตราส่วนของน้ำหนักบรรทุกต่อพื้นที่เยื้องคือค่าความแข็งบริเนล (HB)
L ความแข็งร็อกเวลล์ (HR)

เมื่อ HB>450 หรือตัวอย่างมีขนาดเล็กเกินไป การทดสอบความแข็งของ Brinell จะไม่สามารถใช้ได้ แต่การวัดความแข็งแบบ Rockwellใช้กรวยเพชรที่มีมุมยอด 120 ° หรือลูกเหล็กที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1.59 และ 3.18 มม. กดลงบนพื้นผิวของวัสดุที่ทดสอบภายใต้ภาระบางอย่างและความแข็งของวัสดุคำนวณจากความลึก ของการเยื้องตามความแข็งที่แตกต่างกันของวัสดุทดสอบ สามารถแสดงด้วยสเกลที่แตกต่างกันสามระดับ:

HRA: ความแข็งที่ได้จากการใช้น้ำหนัก 60 กก. และหัวกดรูปกรวยเพชร ใช้สำหรับวัสดุที่มีความแข็งสูงมาก (เช่น ซีเมนต์คาร์ไบด์)
HRB: ความแข็งที่ได้จากน้ำหนัก 100 กก. และลูกเหล็กชุบแข็งขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.58 มม. ใช้สำหรับวัสดุที่มีความแข็งต่ำ (เช่น เหล็กอบอ่อน เหล็กหล่อ ฯลฯ)
HRC: ความแข็งที่ได้จากน้ำหนัก 150 กก. และหัวกดรูปกรวยเพชร ใช้สำหรับวัสดุที่มีความแข็งสูง (เช่น เหล็กชุบแข็ง)

ความแข็งของ L Vickers (HV)
กดพื้นผิววัสดุที่มีน้ำหนักไม่เกิน 120 กก. และหัวกดรูปกรวยสี่เหลี่ยมเพชรที่มีมุมบน 136 °แบ่งผลิตภัณฑ์พื้นผิวของบุ๋มเยื้องวัสดุด้วยค่าโหลด ซึ่งก็คือค่าความแข็งของวิคเกอร์ (HV)