금속의 기계적 성질: 소개

금속의 기계적 특성을 확실히 이해하면 맞춤 핀과 같은 패스너를 구입할 때 어떤 재료가 귀하의 응용 분야에 적합한지 결정하는 데 도움이 됩니다.

금속의 기계적 성질: 목록

이해해야 할 가장 중요한 기계적 특성은 다음과 같습니다.

경화성:원하는 경도에 도달하는 금속의 능력.

가공성:금속을 얼마나 쉽게 절단할 수 있는지를 측정하는 것입니다.

부식 저항:부식성 또는 열화 요소나 환경에 저항하는 금속의 능력.

이러한 속성 내에서 몇 가지 다른 속성을 이해하는 것이 필수적입니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

인장 응력:재료를 반대 방향으로 당기는 응력의 한 유형입니다.

인장 강도:재료가 견딜 수 있는 최대 인장 응력의 양입니다.

탄력:변형력을 받은 후 원래의 모양으로 되돌아가는 금속의 능력입니다.

소성 변형:금속의 영구 변형(파손은 아님)입니다.

항복 강도:금속의 탄성 거동이 소성 변형되는 지점입니다.

전단 응력:금속이 평면을 따라 부서지거나 절단될 수 있는 힘의 응력입니다.

연성:파손되지 않고 소성 변형을 겪는 금속의 능력을 측정합니다.

인성:금속의 연성 및 인장 강도의 조합.

금속의 거동을 설명하기 위해 이러한 특성이 어떻게 함께 작용하는지 더 잘 이해하기 위해 이러한 각 특성을 자세히 살펴보겠습니다.

경화성

경화성원하는 목표에 도달할 수 있는 금속의 잠재력입니다.경도– 재료의 인장 강도와 탄성 특성의 영향을 받는 소성 변형에 대한 금속의 저항성을 측정합니다. 금속이 원하는 정도로 경화되는지 확인하려면 경도 측정 방법을 이해하는 것이 중요합니다.

경도

경도를 얻으려면 금속을 원자가 재배열되는 고온 고체상인 오스테나이트상으로 가열한 다음 오스테나이트계 강철이 냉각될 때 발생하는 강철의 경화 상태인 마텐자이트상으로 빠르게 냉각되어야 합니다. 원자가 원래 구성으로 돌아가기에는 너무 빠릅니다. 템퍼링으로 알려진 선택적 열처리를 통해 금속의 경도를 다양한 수준으로 조정할 수 있습니다.

금속의 경도는 다양한 테스트로 측정할 수 있으며 가장 일반적인 테스트는 Rockwell, Brinell, Vickers 및 Knoop 테스트입니다. 각 테스트 결과는 숫자 뒤에 테스트 약어가 붙은 형태로 표시됩니다. 그러나 일부 테스트에서는 적용된 힘 값, 재료 유형 표시, 테스트 중 경과된 시간과 같은 다른 구성 요소를 최종 결과에 추가합니다. 각 테스트에서 경도 수치가 낮을수록 재료가 부드러워지고 숫자가 높을수록 경도가 더 단단한 재료를 나타냅니다.

가공성

가공성은 금속이 쉽게 절단될 수 있는 정도를 나타내는 상당히 주관적인 금속 특성입니다. 외부 요인이 이 특성에 영향을 미치기 때문에 경도와 달리 정확하게 측정할 수 없습니다. 이러한 변수에는 금속 절삭 재료, 재료 온도 및 주변 공기, 절삭유 사용량, 절삭 속도 등이 포함됩니다.

그러나 AISI는 가공성 결정을 위한 기초 역할을 할 프레임워크가 필요하다는 것을 알았습니다. 이로 인해 다양한 금속의 가공성을 평가하기 위해 표준 공식을 사용하는 가공성 지수가 생성되었습니다.

가공성 등급

이 공정에는 각 금속의 가공성을 B1112 냉간 압연강과 비교하는 과정이 포함되었습니다. B1112 냉간 압연강은 가공성 등급(MR)이 1로 지정되어 표준 금속으로 사용되었습니다. AISI는 등급을 제공하기 위해 특정 공구 수명으로 B1112를 절단할 수 있는 속도와 비교하여 다양한 금속을 검사했습니다.

각 금속에 대한 결과 MR은 백분율로 표시되며 B1112는 100%를 받습니다. 금속 점수가 100% 미만이면 B1112보다 가공하기가 더 어렵습니다. 점수가 100% 이상이면 가공이 더 쉽습니다. 예를 들어, 1095 탄소강은 탄소 함량으로 인해 MR이 약 45%입니다. 반면, 알루미늄 6061의 MR은 270%에 가깝습니다.

부식 저항

부식금속 자체와 외부 환경 사이의 상호 작용을 견딜 수 없기 때문에 금속이 열화되고 밀도를 잃는 경우입니다.내식성일반적으로 합금 구성, 보호 코팅 또는 둘 다로 인해 상호 작용에 저항하는 금속의 능력입니다.

산소, 액체, 온도, 대기, 화학 물질, 전류, 먼지 및 잔해는 부식에 영향을 미치는 일반적인 외부 변수입니다. 이러한 각 구성 요소에는 다른 부분에 대한 채널 역할을 하는 기능이 있어 더 많은 상호 작용이 발생할 수 있습니다. 금속의 환경도 부식이 일어나는 방식에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 바닷물에 담근 금속은 외부에 방치되거나 화학 공장에 보관된 금속만큼 부식에 강하지 않습니다. 다양한 금속은 다양한 종류의 보호 기능을 제공하므로 금속이 의도한 용도에서 성공적으로 기능하려면 어떤 종류의 내식성이 필요한지 이해하는 것이 중요합니다.

몇몇 인기 있는 합금은 주변 환경과 자연 환경 모두에서 우수한 부식 저항성을 보여줍니다.

· 300 시리즈 스테인리스강은 자체적으로 내부식성이 없습니다. 저항을 나타내려면 코팅, 패시베이션 또는 도금이 필요합니다. 그러나 316은 바닷물 환경에서 내식성이 뛰어난 것으로 알려져 있습니다. 400 시리즈 스테인리스강은 온화한 자연 원소에 대해 우수한 내식성을 나타냅니다.

· 자연 원소에 대해 우수한 내부식성을 제공하는 기타 금속으로는 360 및 464 황동이 있으며 이는 바닷물 환경에서 잘 작동합니다.

· 내식성을 제공하는 마감 공정, 도금 및 코팅에는 녹 방지제, 양극 산화 알루미늄 합금, 흑색 산화물, 크롬산염 변환 코팅, 전기 도금, 아연 또는 인산 망간, 컬러 인산염, 용융 알루미늄 및 아연 전기 도금이 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다. .