คุณสมบัติทางกลของเหล็ก
1. การเปลี่ยนรูปยืดหยุ่นและการเปลี่ยนรูปพลาสติก
การเสียรูปแบบยืดหยุ่นเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่มีความเค้นต่ำเมื่อวัสดุถูกบีบอัด งอ หรือยืดออก เมื่อความเครียดหายไป วัสดุก็จะกลับคืนสู่รูปทรงเดิม คิดถึงหนังยาง..
ในฟิสิกส์และวัสดุศาสตร์ ความเป็นพลาสติกอธิบายถึงการเสียรูปของวัสดุ (ของแข็ง) ที่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างที่ไม่สามารถย้อนกลับได้เพื่อตอบสนองต่อแรงกระทำ ตัวอย่างเช่น ชิ้นส่วนโลหะแข็งที่ถูกดัดหรือทุบให้เป็นรูปทรงใหม่จะแสดงความเป็นพลาสติกเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอย่างถาวรเกิดขึ้นภายในตัววัสดุ
ความแข็งแกร่งและความแข็ง
ความแข็งแรงหมายถึงความสามารถของวัสดุในการต้านทานการเสียรูปและการแตกหักอย่างถาวร ซึ่งก็คือความเครียดที่จำเป็นเมื่อวัสดุได้รับความเสียหาย
ความแข็งแรงของผลผลิต: คือความเค้นเมื่อวัสดุให้ผลผลิต นั่นคือความเค้นขั้นต่ำเมื่อเริ่มการเสียรูปพลาสติกอย่างเห็นได้ชัด สำหรับวัสดุโลหะที่ไม่มีปรากฏการณ์ผลผลิตที่ชัดเจน เช่น เหล็กกล้าคาร์บอนสูง ค่าความเค้นที่ทำให้เกิดการเสียรูปตกค้าง 0.2% จะถูกระบุเป็นความแข็งแรงของผลผลิต
ความต้านแรงดึง: เป็นความเค้นสูงสุดที่วัสดุสามารถทนได้ก่อนที่จะแตกหัก นี่เป็นค่าวิกฤตสำหรับการเปลี่ยนโลหะจากการเสียรูปพลาสติกสม่ำเสมอไปเป็นการเสียรูปพลาสติกเข้มข้นเฉพาะที่ นอกจากนี้ยังแสดงถึงความสามารถในการรับน้ำหนักสูงสุดของโลหะภายใต้สภาวะแรงดึงคงที่
ความแข็งบ่งบอกถึงความสามารถของวัสดุในการต้านทานวัตถุแข็งที่กดลงบนพื้นผิว เป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่สำคัญของวัสดุโลหะ โดยทั่วไป ยิ่งมีความแข็งมากเท่าใด ความต้านทานการสึกหรอก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ตัวบ่งชี้ความแข็งที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ความแข็ง Brinell ความแข็ง Rockwell และความแข็ง Vickers
คุณสมบัติอื่น ๆ
ความสามารถในการขยายรวมถึงความเหนียวและความอ่อนตัว
ปัจจัยที่ส่งผลต่อความสามารถในการขยาย: ความเหนียวขึ้นอยู่กับขนาดเกรนของวัสดุ และความอ่อนตัวขึ้นอยู่กับโครงสร้างผลึก ขนาดเกรนที่เล็กลงจะทำให้การเคลื่อนตัวของเกรนเคลื่อนตัวได้ยากขึ้นเนื่องจากมีความต้านทานมากขึ้น ความเหนียวจึงลดลง และในทางกลับกัน เมื่อขนาดของเมล็ดมีขนาดใหญ่ขึ้น ความเหนียวจะเพิ่มขึ้น
ความเหนียวหมายถึงความสามารถของโลหะในการเปลี่ยนรูปร่างและทำให้เสียรูปเป็นพลาสติกภายใต้การกระทำของความเค้นดึงโดยไม่แตกหัก พูดง่ายๆ ก็คือ การยืดหมายความว่าโลหะสามารถยืดเป็นลวดเส้นเล็กได้ เช่น ลวดทองแดง วัสดุที่มีการยืดตัวมากกว่า 5% เรียกว่าวัสดุที่มีความเหนียว และวัสดุที่มีการยืดตัวน้อยกว่า 5% เรียกว่าวัสดุที่เปราะ ในทางปฏิบัติทางวิศวกรรม วัสดุที่มีความเหนียวซึ่งใช้กันทั่วไปได้แก่: เหล็กเหนียว ทองแดง อลูมิเนียม นิกเกิล สังกะสี ดีบุก ฯลฯ
ความอ่อนตัวหมายถึงความสามารถของโลหะในการเปลี่ยนรูปร่างและเกิดการเสียรูปแบบพลาสติกโดยไม่แตกหักภายใต้แรงกดอัด ในทางปฏิบัติทางวิศวกรรม วัสดุที่อ่อนได้ที่ใช้กันทั่วไปได้แก่ ตะกั่ว เหล็กเหนียว เหล็กดัด ทองแดง และอลูมิเนียม
ความเปราะบางหมายความว่าวัสดุจะแตกหักโดยมีการเสียรูปเพียงเล็กน้อยซึ่งเกิดขึ้นภายใต้การกระทำของแรงภายนอก (เช่น แรงดึง แรงกระแทก เป็นต้น)
บทสรุป
คุณสมบัติทางโครงสร้างของเหล็กจะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการทำงาน ซึ่งหมายความว่าเหล็กที่มีคุณภาพต่างกันอาจนำไปผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ต่างๆ ได้ เหล็กมีคุณสมบัติที่หลากหลาย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเลือกประเภทและเกรดของเหล็กที่เหมาะสมตามความต้องการเฉพาะและสถานการณ์การใช้งาน
