ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับความแข็งแกร่งของโลหะประเภทต่างๆ
ความแข็งแกร่งหมายถึงความสามารถของวัสดุในการต้านทานการเสียรูปและความล้มเหลวภายใต้การกระทำของแรงภายนอก ดัชนีหลักสามารถแบ่งออกเป็นกำลังรับแรงดึง (ดัชนีกำลังพื้นฐานที่สุด) กำลังรับแรงอัด (เกิดจากการบีบ) กำลังรับผลผลิต กำลังรับแรงเฉือน และอื่นๆ จะกำหนดความแข็งแกร่งของโลหะประเภทต่างๆ ได้อย่างไร และนำไปใช้ทำอะไร?
1) ความแข็งแรงของผลผลิต: ความเค้นที่ส่วนประกอบหรือวัสดุที่กลึงสามารถทนต่อได้โดยไม่เสียรูปถาวร หรือความเค้นของจุดครากที่ทำให้ชิ้นส่วนเริ่มเปลี่ยนรูปพลาสติก ใช้เพื่อกำหนดภาระสูงสุดที่อนุญาตในวัตถุ
2) ความต้านทานแรงดึง: แรงขั้นต่ำที่ต้องใช้ในการดึงวัสดุให้แตกหัก หรือน้ำหนักสูงสุดที่ชิ้นส่วนสามารถรองรับได้โดยไม่แตกหักเมื่อยืดออก หารด้วยพื้นที่หน้าตัดเดิมของวัสดุ โดยทั่วไปแสดงเป็นหน่วยปอนด์ต่อตารางนิ้วหรือ psi
3) ความแข็งแกร่งขั้นสุดยอด: ความเค้นแรงดึง แรงอัด หรือแรงเฉือนสูงสุดที่พื้นที่หน่วยที่กำหนดของวัสดุเฉพาะสามารถรับได้โดยไม่แตกหักหรือเสียรูป
4) กำลังรับแรงอัด: ตรงข้ามกับความต้านทานแรงดึง ความเค้นอัดสูงสุดที่วัสดุแข็งสามารถคงอยู่ได้โดยไม่เกิดการแตกหักภายใต้ภาระที่ค่อยๆ กระทำ สามารถใช้วัดความสามารถของวัสดุในการรับน้ำหนักที่มีแนวโน้มลดขนาดได้
5) แรงกระแทก: ผลกระทบสูงสุดหรือแรงที่กระทำอย่างกะทันหันที่ชิ้นส่วนสามารถรับได้ก่อนที่จะเสียหาย จริงๆ แล้วใช้เพื่อวัดปริมาณพลังงานที่วัสดุสามารถดูดซับได้ในสภาวะที่จำกัด
6) แรงเฉือน: ค่าแรงเฉือนสูงสุดที่วัสดุสามารถทนได้ก่อนที่จะล้มเหลวหารด้วยพื้นที่หน้าตัด
โดยทั่วไปแล้ว เหล็ก ไทเทเนียม ทังสเตน และอินโคเนลถือเป็นโลหะสี่ชนิดที่แข็งแกร่งที่สุด
