A partir do afundamento do Titanic, a importância das propriedades mecânicas dos testes de materiais

No curso da história da civilização humana, houve numerosos acidentes, grandes e pequenos, causados pelo fracasso do desempenho material. Como o naufrágio do Titanic em 1912, o acidente da RAF Spitfire nas vésperas da Segunda Guerra Mundial em 1938, e a tragédia ferroviária alemã em 1998 ...... foram causadas pela falta de nível cognitivo humano nos primeiros dias, enquanto no mundo cientificamente desenvolvido hoje, os acidentes são mais frequentemente causados pelo design, processos de fabricação, uso do meio ambiente e outros fatores não são bem considerados, o uso de impróprios e causados. Portanto, uma compreensão abrangente das propriedades do material e o uso correto de materiais apropriados tornou-se muito importante.

Propriedades mecânicas dos materiais, refere-se ao desempenho do material quando submetido a diferentes propriedades de carga, inclui: resistência, dureza, plasticidade, tenacidade e resistência à fadiga e outros indicadores de desempenho.

1 Força

Acredito que estamos familiarizados com a palavra força dos materiais, geralmente no mais ouvido é também isso. Devido às diferentes cargas, a força também é dividida em: tração, compressão, cisalhamento, torção, resistência à flexão cinco. Estamos preocupados com a resistência à tração, as outras quatro forças e resistência à tração há uma certa relação, você pode usar a resistência à tração para especular.

2 Dureza

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 Plasticidade

Plasticidade refere-se à capacidade de um material se deformar plasticamente sob carga sem ser danificado. A boa plasticidade é propícia ao processo de estampagem a frio e formação do material, e a plasticidade do material é medida geralmente por dois indicadores: alongamento δ e encolhimento final ψ. Quando δ> ψ, não há pescoço, que é uma caracterização material frágil; quando ψ> δ, há pescoço, que é uma caracterização de material plástico.

Como mencionado anteriormente, o afundamento do Titanic foi causado pela resistência ao impacto abaixo do padrão do material. O navio de luxo, que tinha sido chamado de "navio inafundável" e "navio dos sonhos", rachado e afundado depois de colidir com uma geleira em sua viagem inaugural.

O índice de tenacidade ao impacto de Ak do material é geralmente usado para verificar o teste de poder de impacto do pêndulo, o valor de Ak do material diminui com a diminuição da temperatura, e em uma determinada faixa de temperatura, o valor de Ak ocorre drasticamente reduzido, este fenômeno é chamado frio frágil, esta faixa de temperatura é chamada de "temperatura de transformação frágil resistente".

4 Fadiga

Peças sob tensão alternada, o valor de tensão é menor do que a resistência à tração do material, e às vezes mesmo abaixo do limite de rendimento quando a fratura ocorre, chamamos-lhe fadiga. O gráfico abaixo mostra a curva de fadiga.

Existem muitos fatores que afetam o limite de fadiga de um material, incluindo: características intrínsecas da superfície e defeitos internos do próprio material, bem como a magnitude das forças de carga externas, o número de ciclos, etc Alguns fatores intrínsecos que podemos melhorar através do projeto e controle do processo de fabricação para melhorar o estresse de fadiga do material.