Bahan logam mengacu pada unsur logam atau bahan dengan sifat logam yang sebagian besar tersusun dari unsur logam. Termasuk logam murni, paduan, senyawa intermetalik dari bahan logam dan bahan logam khusus, dll. (Catatan: Oksida logam (seperti aluminium oksida) bukan bahan logam.)
makna
Perkembangan peradaban manusia dan kemajuan sosial erat kaitannya dengan material logam. Zaman Perunggu dan Zaman Besi setelah Zaman Batu ditandai dengan penerapan material logam. Di zaman modern, berbagai macam material logam telah menjadi bahan dasar penting bagi perkembangan masyarakat manusia.
jenis
Bahan logam biasanya dibedakan menjadi logam besi, logam non besi dan bahan logam khusus.
(1) Logam besi, disebut juga bahan baja, meliputi besi murni industri yang mengandung lebih dari 90% besi, besi tuang yang mengandung 2%-4% karbon, baja karbon yang mengandung kurang dari 2% karbon, dan baja struktural dan baja tahan karat. baja untuk berbagai keperluan. , baja tahan panas, paduan suhu tinggi, baja tahan karat, paduan presisi, dll. Logam besi umum juga mencakup kromium, mangan dan paduannya.
(2) Logam bukan besi adalah semua logam dan paduannya kecuali besi, kromium, dan mangan, yang biasanya dibedakan menjadi logam ringan, logam berat, logam mulia, semi logam, logam langka, dan logam tanah jarang. Kekuatan dan kekerasan paduan non-ferrous umumnya lebih tinggi dibandingkan logam murni, dan memiliki ketahanan yang lebih besar serta koefisien ketahanan suhu yang lebih kecil.
(3) Bahan logam khusus, termasuk bahan logam struktural dan bahan logam fungsional untuk berbagai keperluan. Diantaranya adalah material logam amorf yang diperoleh melalui proses kondensasi cepat, serta material logam kuasikristalin, mikrokristalin, dan nanokristalin; ada juga paduan dengan fungsi khusus seperti siluman, ketahanan hidrogen, superkonduktivitas, memori bentuk, ketahanan aus, serta pengurangan dan redaman getaran. dan komposit matriks logam, dll.
pertunjukan
Umumnya dibagi menjadi dua kategori: kinerja proses dan kinerja penggunaan. Yang disebut kinerja proses mengacu pada kinerja bahan logam dalam kondisi pemrosesan dingin dan panas tertentu selama proses pembuatan komponen mekanis. Kualitas kinerja proses bahan logam menentukan kemampuan adaptasinya terhadap pemrosesan dan pembentukan selama proses pembuatan. Karena kondisi pemrosesan yang berbeda, sifat proses yang diperlukan juga berbeda, seperti kinerja pengecoran, kemampuan las, kemampuan tempa, kinerja perlakuan panas, kemampuan proses pemotongan, dll.
Yang disebut kinerja mengacu pada kinerja bahan logam dalam kondisi penggunaan komponen mekanis, yang meliputi sifat mekanik, sifat fisik, sifat kimia, dll. Kinerja bahan logam menentukan jangkauan penggunaan dan masa pakainya. Dalam industri manufaktur mesin, suku cadang mekanis umum digunakan pada suhu normal, tekanan normal, dan media yang sangat korosif, dan setiap suku cadang mekanis akan menanggung beban yang berbeda selama penggunaan. Kemampuan bahan logam untuk menahan kerusakan akibat beban disebut sifat mekanik (dulu disebut juga sifat mekanik). Sifat mekanik material logam menjadi dasar utama dalam desain dan pemilihan material suku cadang. Tergantung pada sifat beban eksternal (seperti tegangan, kompresi, torsi, benturan, beban siklik, dll.), sifat mekanik yang diperlukan untuk bahan logam juga akan berbeda. Sifat mekanik yang umum digunakan meliputi: kekuatan, plastisitas, kekerasan, ketangguhan benturan, ketahanan benturan ganda, dan batas kelelahan.
Sifat bahan logam
Jil.1
kelelahan
Banyak bagian mekanis dan komponen teknik yang mengalami beban bolak-balik. Di bawah pengaruh beban bolak-balik, meskipun tingkat tegangan lebih rendah dari batas luluh material, patah getas mendadak akan terjadi setelah siklus tegangan berulang dalam waktu yang lama. Fenomena ini disebut kelelahan bahan logam. Ciri-ciri patah lelah bahan logam adalah:
(1) Tegangan beban bersifat bolak-balik;
(2) Beban bekerja dalam waktu yang lama;
(3) Fraktur terjadi seketika;
(4) Apakah itu bahan plastik atau bahan rapuh, bahan tersebut rapuh di zona patah lelah. Oleh karena itu, patahan akibat kelelahan adalah bentuk patahan yang paling umum dan berbahaya di bidang teknik.
Fenomena kelelahan bahan logam dapat dibagi menjadi beberapa jenis berikut sesuai dengan kondisi yang berbeda:
#1
kelelahan siklus tinggi
Ini mengacu pada kelelahan dengan jumlah siklus tegangan lebih dari 100,000 dalam kondisi tegangan rendah (tegangan kerja lebih rendah dari batas luluh material, atau bahkan lebih rendah dari batas elastis). Ini adalah jenis kerusakan akibat kelelahan yang paling umum. Kelelahan siklus tinggi umumnya disebut sebagai kelelahan.
#2
kelelahan siklus rendah
Ini mengacu pada kelelahan di bawah tekanan tinggi (tegangan kerja mendekati batas luluh material) atau kondisi regangan tinggi, dan jumlah siklus tegangan kurang dari 10,000 hingga 100,000. Karena regangan plastis yang bergantian memainkan peran utama dalam kerusakan kelelahan ini, maka disebut juga kelelahan plastis atau kelelahan regangan.
#3
Kelelahan termal
Ini mengacu pada kerusakan kelelahan yang disebabkan oleh aksi berulang-ulang tekanan termal yang disebabkan oleh perubahan suhu.
#4
kelelahan korosi
Ini mengacu pada kerusakan kelelahan yang disebabkan oleh komponen mesin akibat aksi gabungan beban bolak-balik dan media korosif (seperti asam, basa, air laut, gas reaktif, dll.).
#5
kelelahan kontak
Ini mengacu pada permukaan kontak bagian-bagian mesin. Di bawah pengaruh tegangan kontak yang berulang-ulang, muncul lubang dan pengelupasan atau penghancuran dan pengelupasan permukaan, yang mengakibatkan kegagalan dan kerusakan pada bagian-bagian mesin.
Jil.2
Keliatan
Plastisitas mengacu pada kemampuan bahan logam untuk menghasilkan deformasi permanen (deformasi plastis) tanpa rusak akibat pengaruh gaya beban eksternal. Ketika suatu bahan logam diregangkan, panjang dan luas penampangnya akan berubah. Oleh karena itu, plastisitas suatu logam dapat diukur dengan dua indikator yaitu perpanjangan panjang (elongation) dan penyusutan penampang (shrinkage of area).
Semakin besar pemanjangan dan penyusutan luas suatu bahan logam maka semakin baik pula plastisitas bahan tersebut, yaitu bahan tersebut dapat menahan deformasi plastis yang besar tanpa mengalami kerusakan. Umumnya bahan logam dengan perpanjangan lebih besar dari 5% disebut bahan plastik (seperti baja karbon rendah, dll.), sedangkan bahan logam dengan perpanjangan kurang dari 5% disebut bahan rapuh (seperti besi cor kelabu, dll.) . Bahan dengan plastisitas yang baik dapat menghasilkan deformasi plastis dalam rentang makroskopis yang besar, dan pada saat yang sama, bahan logam dapat diperkuat dengan deformasi plastis, sehingga meningkatkan kekuatan material dan memastikan penggunaan suku cadang yang aman. Selain itu, material dengan plastisitas yang baik dapat dengan lancar menjalani proses pencetakan tertentu, seperti stamping, pembengkokan dingin, penarikan dingin, pelurusan, dll. Oleh karena itu, dalam pemilihan material logam untuk komponen mekanis, material tersebut harus memenuhi indikator plastisitas tertentu.
Jil.3
Daya tahan
Bentuk utama korosi logam bangunan:
(1) Korosi seragam. Korosi pada permukaan logam menyebabkan penampang menjadi tipis secara merata. Oleh karena itu, nilai rata-rata kehilangan ketebalan tahunan sering digunakan sebagai indikator kinerja korosi (laju korosi). Baja umumnya terkorosi secara seragam di atmosfer.
(2) Korosi gua. Logam tersebut terkorosi di beberapa titik dan membentuk lubang yang dalam. Terjadinya korosi pitting berkaitan dengan sifat logam dan media dimana logam tersebut berada. Korosi pitting rentan terjadi pada media yang mengandung garam klorin. Kedalaman lubang maksimum sering digunakan sebagai indeks evaluasi korosi pitting. Korosi pada jaringan pipa sebagian besar disebabkan oleh korosi pitting.
(3) Korosi galvanik. Korosi disebabkan oleh perbedaan potensial pada titik kontak logam yang berbeda.
(4) Korosi celah. Korosi lokal sering terjadi pada permukaan logam pada celah atau area tersembunyi lainnya akibat perbedaan komposisi dan konsentrasi medium antar bagian yang berbeda.
(5) Korosi tegangan. Di bawah aksi gabungan media korosif dan tegangan tarik tinggi, permukaan logam terkorosi dan meluas ke dalam menjadi retakan mikro, yang sering kali menyebabkan kerusakan mendadak. Kegagalan ini dapat terjadi pada batang baja (kabel) berkekuatan tinggi pada beton.
Jil.4
kekerasan
Kekerasan menunjukkan kemampuan suatu material untuk menahan benda keras yang menekan permukaannya. Ini adalah salah satu indikator kinerja penting bahan logam. Secara umum, semakin tinggi kekerasannya, semakin baik pula ketahanan ausnya. Indikator kekerasan yang umum digunakan meliputi kekerasan Brinell, kekerasan Rockwell, dan kekerasan Vickers.
Kekerasan Brinell (HB): Tekan bola baja yang telah dikeraskan dengan ukuran tertentu (biasanya diameter 10mm) ke permukaan material dengan beban tertentu (biasanya 3000kg) dan simpan dalam jangka waktu tertentu. Setelah beban dilepas, perbandingan beban dengan luas lekukannya, Yaitu nilai kekerasan Brinell (HB), satuannya gaya kilogram/mm2 (N/mm2).
Rockwell hardness (HR): When HB>450 atau sampel terlalu kecil, uji kekerasan Brinell tidak dapat digunakan dan sebagai gantinya digunakan pengukuran kekerasan Rockwell. Ini menggunakan kerucut berlian dengan sudut puncak 120 derajat atau bola baja dengan diameter 1,59 atau 3,18 mm untuk menekan permukaan material yang akan diuji di bawah beban tertentu, dan kekerasan material dihitung dari kedalaman lekukan. Menurut kekerasan bahan uji yang berbeda, indentor dan tekanan uji total yang berbeda dapat digunakan untuk membentuk beberapa skala kekerasan Rockwell yang berbeda. Setiap skala ditandai dengan huruf setelah simbol kekerasan Rockwell HR. Skala kekerasan Rockwell yang umum digunakan adalah A, B, dan C (HRA, HRB, HRC). Diantaranya, skala C adalah yang paling banyak digunakan.
HRA: Ini adalah kekerasan yang diperoleh dengan menggunakan penyusup kerucut berlian berbobot 60kg, yang digunakan untuk material yang sangat keras (seperti karbida semen, dll.).
HRB: Merupakan kekerasan yang diperoleh dengan menggunakan beban 100kg dan bola baja yang diperkeras dengan diameter 1,58mm. Ini digunakan untuk material dengan kekerasan lebih rendah (seperti baja anil, besi cor, dll.).
HRC: Kekerasan diperoleh dengan menggunakan beban 150kg dan penyusup kerucut berlian, dan digunakan untuk material dengan kekerasan sangat tinggi (seperti baja yang dipadamkan, dll.).
Kekerasan Vickers (HV): Gunakan beban dalam jarak 120kg dan penyusup kerucut persegi berlian dengan sudut puncak 136 derajat untuk menekan permukaan material. Bagilah luas permukaan lubang lekukan pada material dengan nilai beban, yaitu nilai kekerasan Vickers ( HV). Uji kekerasan merupakan metode pengujian yang paling sederhana dan termudah dalam pengujian sifat mekanik. Untuk menggunakan pengujian kekerasan untuk menggantikan pengujian sifat mekanik tertentu, diperlukan hubungan konversi yang lebih akurat antara kekerasan dan kekuatan dalam produksi. Praktek telah membuktikan bahwa terdapat hubungan perkiraan yang sesuai antara berbagai nilai kekerasan bahan logam dan antara nilai kekerasan dan nilai kekuatan. Karena nilai kekerasan ditentukan oleh ketahanan deformasi plastis awal dan ketahanan deformasi plastis lanjutan, maka semakin tinggi kekuatan material maka semakin tinggi pula ketahanan deformasi plastis, dan semakin tinggi pula nilai kekerasannya.
Sifat bahan logam
Kinerja material logam menentukan ruang lingkup penerapan material dan rasionalitas penerapannya. Sifat-sifat bahan logam pada dasarnya dibagi menjadi empat aspek, yaitu: sifat mekanik, sifat kimia, sifat fisik, dan sifat proses.
Jil.1
Sifat mekanik
Stres: Gaya yang ditahan per satuan luas penampang di dalam suatu benda disebut tegangan. Tegangan yang disebabkan oleh gaya luar disebut tegangan kerja, dan tegangan yang seimbang di dalam benda tanpa gaya luar disebut tegangan internal (seperti tegangan jaringan, tegangan termal, tegangan sisa yang tersisa setelah proses pemrosesan).
Sifat mekanik: Ketika suatu logam dikenai gaya eksternal (beban) pada kondisi suhu tertentu, kemampuan menahan deformasi dan patah disebut sifat mekanik bahan logam (juga dikenal sebagai sifat mekanik). Bentuk beban yang ditanggung oleh bahan logam bermacam-macam, bisa berupa beban statis maupun beban dinamis, antara lain tegangan tarik, tegangan tekan, tegangan lentur, tegangan geser, tegangan puntir, serta gesekan, getaran, benturan, dan lain-lain. Indikator utama untuk mengukur sifat mekanik bahan logam antara lain sebagai berikut.
1.1
kekuatan
Ini mewakili kemampuan maksimum suatu material untuk menahan deformasi dan kerusakan akibat gaya eksternal, dan dapat dibagi menjadi batas kuat tarik (σb), batas kuat lentur (σbb), batas kuat tekan (σbc), dll. bahan mengikuti aturan tertentu mulai dari deformasi hingga kehancuran di bawah pengaruh gaya luar, pengujian tarik biasanya digunakan untuk pengukuran, yaitu bahan logam dibuat menjadi spesimen dengan spesifikasi tertentu dan diregangkan pada mesin uji tarik hingga pengujian. Ketika sampel pecah , indikator kekuatan yang diukur terutama meliputi:
(1) Batas kekuatan: Tegangan maksimum suatu material yang dapat menahan patah akibat gaya luar, umumnya mengacu pada batas kekuatan tarik akibat aksi tegangan, dinyatakan sebagai σb, seperti batas kekuatan yang sesuai dengan titik tertinggi b dalam kurva uji tarik, satuan yang umum digunakan adalah megapascal (MPa), dan hubungan konversinya adalah: 1MPa=1N/m2=(9.8)-1kgf/mm2 atau 1kgf/mm2=9.8MPa.
(2) Batas kekuatan luluh: Ketika gaya luar yang ditahan oleh sampel bahan logam melebihi batas elastis bahan, meskipun tegangan tidak lagi meningkat, sampel masih mengalami deformasi plastis yang nyata. Fenomena ini disebut luluh, yaitu material menahan gaya luar sampai batas tertentu. Ketika derajatnya tercapai, deformasinya tidak lagi sebanding dengan gaya luar dan terjadi deformasi plastis yang nyata. Tegangan yang menyebabkan terjadinya luluh disebut batas kuat luluh yang dinyatakan dengan σs, dan titik S yang sesuai dengan kurva uji tarik disebut titik luluh. Untuk bahan dengan plastisitas tinggi akan terdapat titik luluh yang jelas pada kurva tarik, sedangkan untuk bahan dengan plastisitas rendah tidak terdapat titik luluh yang jelas sehingga sulit untuk menghitung batas luluh berdasarkan gaya luar pada titik luluh. Oleh karena itu, dalam metode uji tarik, tegangan ketika panjang pengukur pada spesimen menghasilkan deformasi plastis 0,2% biasanya ditentukan sebagai batas luluh bersyarat, yang dinyatakan sebagai σ0.2. Indeks batas luluh dapat digunakan sebagai dasar desain yang mengharuskan suku cadang tidak menghasilkan deformasi plastis yang signifikan selama pengoperasian. Namun, untuk beberapa bagian penting, hal ini juga dianggap memerlukan rasio luluh terhadap kekuatan yang lebih kecil (yaitu σs/σb) untuk meningkatkan keamanan dan keandalannya. Namun tingkat pemanfaatan material juga rendah saat ini.
(3) Batas elastis: Bahan akan berubah bentuk karena pengaruh gaya luar, tetapi kemampuan untuk kembali ke bentuk semula setelah gaya luar dihilangkan disebut elastisitas. Tegangan maksimum dimana bahan logam dapat mempertahankan deformasi elastis adalah batas elastis, yang sesuai dengan titik e pada kurva uji tarik dan dinyatakan dengan σe dalam megapascal (MPa): σe=Pe/Fo, dengan Pe adalah batas elastisnya. Gaya luar maksimum (atau beban pada deformasi elastis maksimum material).
(4) Modulus elastisitas: Ini adalah rasio tegangan σ terhadap regangan δ (satuan deformasi yang berhubungan dengan tegangan) material dalam kisaran batas elastis, dinyatakan dengan E, dalam megapascal (MPa): E{{1 }}σ/δ =tg . Dalam rumusnya, adalah sudut antara garis oe pada kurva uji tarik dengan sumbu horizontal sapi. Modulus elastisitas merupakan indikator yang mencerminkan kekakuan suatu bahan logam (kemampuan suatu bahan logam untuk menahan deformasi elastis ketika diberi tegangan disebut kekakuan).
1.2
Keliatan
Kemampuan maksimum suatu bahan logam untuk menghasilkan deformasi permanen tanpa kerusakan akibat pengaruh gaya luar disebut plastisitas. Biasanya diukur sebagai perpanjangan panjang pengukur sampel δ (%) dan penyusutan bagian sampel ψ (%) perpanjangan δ selama uji tarik. {{0}}[(L1-L0)/L0]x100%, yaitu selisihnya ( bertambah) antara panjang pengukur L1 setelah benda uji dipatahkan dan patahan benda uji disambung selama uji tarik, dan panjang pengukur asli benda uji L0 Dibandingkan dengan L0. Dalam pengujian sebenarnya, perpanjangan terukur dari benda uji tarik dari bahan yang sama tetapi dengan spesifikasi berbeda (diameter, bentuk penampang - seperti persegi, bulat, persegi panjang, dan panjang pengukur) akan berbeda, sehingga umumnya diperlukan penambahan khusus, seperti Untuk benda uji berpenampang lingkaran yang paling umum digunakan, perpanjangan diukur ketika panjang pengukur awal adalah 5 kali diameter benda uji dinyatakan sebagai δ5, sedangkan perpanjangan diukur ketika panjang pengukur awal adalah 10 kali diameter benda uji dinyatakan sebagai δ10 . Penyusutan penampang ψ=[(F0-F1)/F0]x100%, yaitu selisih antara luas penampang asli F0 setelah sampel patah pada saat uji tarik dan penampang minimum luas penampang F1 pada leher sempit patahan (pengurangan bagian) dan rasio F0. Dalam praktiknya, spesimen penampang lingkaran yang paling umum digunakan biasanya dapat dihitung dengan pengukuran diameter: ψ=[1-(D1/D0)2]x100%, dimana: D0- diameter asli benda uji; D1-patah setelah spesimen patah Diameter minimum pada leher. Semakin besar nilai δ dan ψ maka semakin baik pula plastisitas bahan tersebut.
1.3
kekerasan
Kemampuan bahan logam untuk menahan kerusakan akibat beban tumbukan disebut ketangguhan. Uji tumbukan biasanya digunakan, yaitu ketika sampel logam dengan ukuran dan bentuk tertentu dipatahkan karena beban tumbukan pada mesin uji tumbukan jenis tertentu, energi tumbukan yang dikonsumsi per satuan luas penampang pada permukaan patahan adalah digunakan untuk mengkarakterisasi ketangguhan material: k=Ak/ F. Satuan J/cm2 atau Kg·m/c m2, 1Kg·m/cm2=9.8J/cm2. k disebut ketangguhan tumbukan bahan logam, Ak adalah energi tumbukan, dan F adalah luas penampang asli patahan.
1.4
Kinerja kelelahan
Batas kekuatan lelah Fenomena pecahnya material logam tanpa deformasi yang berarti akibat tegangan berulang jangka panjang atau tegangan bolak-balik (tegangan umumnya lebih kecil dari kekuatan batas luluh σs) disebut kerusakan akibat kelelahan atau patah lelah. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa banyak bagian lokal dari permukaan bagian tersebut menyebabkan tegangan (konsentrasi tegangan) lebih besar dari σs atau bahkan lebih besar dari σb sehingga menyebabkan deformasi plastis atau retakan mikro pada bagian tersebut. Ketika jumlah tegangan bolak-balik yang berulang meningkat, retakan secara bertahap meluas dan semakin dalam (di ujung retakan). Konsentrasi tegangan) menyebabkan luas penampang aktual daerah setempat yang menanggung tegangan semakin berkurang hingga tegangan lokal lebih besar dari σb dan terjadi patahan. Dalam penerapan praktis, sampel umumnya mengalami tegangan berulang atau bolak-balik (tegangan tarik, tegangan tekan, tegangan lentur atau torsi, dll.) dalam jumlah siklus tertentu (umumnya 106 hingga 107 kali untuk baja, dan 106 hingga 107 kali untuk baja. logam non-besi). Ambil 108 kali) sebagai tegangan maksimum yang dapat ditahan tanpa patah sebagai batas kekuatan lelah, yang dinyatakan dengan σ-1, dalam MPa.
Selain indikator sifat mekanik yang paling umum digunakan yang disebutkan di atas, beberapa bahan dengan persyaratan yang sangat ketat, seperti bahan logam yang digunakan di ruang angkasa, industri nuklir, pembangkit listrik, dll., juga memerlukan indikator sifat mekanik berikut.
Batas mulur: Di bawah suhu tertentu dan beban tarik konstan, fenomena deformasi plastis bahan secara perlahan seiring waktu disebut mulur. Biasanya digunakan uji mulur tarik suhu tinggi, yaitu pada suhu konstan dan beban tarik konstan, pemanjangan mulur (perpanjangan total atau pemanjangan sisa) sampel dalam waktu tertentu atau ketika kecepatan pemanjangan mulur relatif konstan. tahap, tegangan maksimum ketika kecepatan mulur tidak melebihi nilai tertentu yang ditentukan dianggap sebagai batas mulur, dinyatakan dalam MPa, dengan τ adalah durasi pengujian, t adalah suhu, δ adalah perpanjangan, dan σ adalah tegangan; atau Dinyatakan dalam , V adalah kecepatan mulur.
Batas kekuatan ketahanan tarik suhu tinggi: Tegangan maksimum yang dapat dicapai sampel dalam durasi yang ditentukan tanpa putus di bawah pengaruh suhu konstan dan beban tarik konstan.
Koefisien sensitivitas takik logam: Kτ mewakili rasio tegangan spesimen bertakik terhadap spesimen halus tak bertakik ketika durasinya sama (uji ketahanan tarik suhu tinggi).
Ketahanan termal: Ketahanan suatu material terhadap beban mekanis pada suhu tinggi.
Jil.2
sifat kimia
Sifat logam untuk menimbulkan reaksi kimia dengan zat lain disebut sifat kimia logam. Dalam penerapan praktis, pertimbangan utamanya adalah ketahanan terhadap korosi dan ketahanan oksidasi logam (juga disebut ketahanan oksidasi, yang secara khusus mengacu pada ketahanan atau stabilitas logam terhadap oksidasi pada suhu tinggi), serta hubungan antara logam yang berbeda, dan hubungan antara logam yang berbeda. hubungan antara logam dan logam. Pengaruh senyawa yang terbentuk antara non-logam terhadap sifat mekanik, dll. Di antara sifat kimia logam, terutama ketahanan terhadap korosi, sangat penting terhadap kerusakan akibat korosi pada logam.
Jil.3
Sifat fisik
Sifat fisik logam terutama mempertimbangkan:
(1) Massa jenis (berat jenis): ρ=P/V, satuan: g/sentimeter kubik atau ton/meter kubik, dengan P adalah berat dan V adalah volume. Dalam penerapan praktis, selain menghitung berat bagian logam berdasarkan kepadatan, penting untuk mempertimbangkan kekuatan spesifik logam (rasio kekuatan σb terhadap kepadatan ρ) untuk membantu pemilihan material, serta impedansi akustik dalam pengujian akustik terkait dengan pengujian non-destruktif (Produk kerapatan ρ dan kecepatan suara C) dan dalam deteksi radiasi, bahan dengan kepadatan berbeda memiliki kemampuan penyerapan energi radiasi yang berbeda, dll.
(2) Titik leleh: Suhu saat logam berubah dari padat menjadi cair. Ini memiliki dampak langsung pada peleburan dan pemrosesan termal bahan logam, dan memiliki hubungan yang baik dengan sifat suhu tinggi dari bahan tersebut.
(3) Ekspansi termal: Ketika suhu berubah, volume material juga berubah (mengembang atau menyusut). Fenomena ini disebut ekspansi termal. Hal ini sering diukur dengan koefisien ekspansi linier. Artinya, ketika suhu berubah sebesar 1 derajat, pertambahan atau penurunan panjang bahan sama dengan 0 Rasio panjang dalam derajat . Ekspansi termal berhubungan dengan panas spesifik material. Dalam penerapan praktis, volume spesifik juga harus dipertimbangkan (bila material dipengaruhi oleh pengaruh eksternal seperti suhu, volume material per satuan berat bertambah atau berkurang, yaitu rasio volume terhadap massa), terutama bagi mereka yang bekerja. di lingkungan bersuhu tinggi, atau dalam kondisi dingin atau panas. Untuk bagian logam yang bekerja di lingkungan bolak-balik, dampak dari sifat muainya harus dipertimbangkan.
(4) Kemagnetan: Sifat yang dapat menarik benda feromagnetik adalah kemagnetan, yang tercermin dalam parameter seperti permeabilitas magnet, kehilangan histeresis, intensitas sisa induksi magnet, gaya koersif, dan lain-lain, sehingga bahan logam dapat dibedakan menjadi bahan paramagnetik, diamagnetik. , bahan magnet lembut dan magnet keras.
(5) Sifat kelistrikan: Terutama mempertimbangkan konduktivitas listriknya, yang berdampak pada resistivitas dan kehilangan arus eddy dalam pengujian non-destruktif elektromagnetik.
Jil.4
Kinerja proses
Kemampuan beradaptasi logam terhadap berbagai metode pemrosesan disebut kinerja proses, yang terutama mencakup empat aspek berikut:
(1) Kinerja pemotongan: mencerminkan kesulitan memotong bahan logam dengan alat pemotong (seperti pembubutan, penggilingan, perencanaan, penggilingan, dll.).
(2) Forgeability: mencerminkan kesulitan pembentukan material logam selama pemrosesan tekanan, seperti plastisitas material ketika dipanaskan hingga suhu tertentu (ditunjukkan sebagai besarnya ketahanan deformasi plastis), dan kisaran suhu yang memungkinkan tekanan panas ukuran pemrosesan, karakteristik ekspansi dan kontraksi termal serta batas deformasi kritis yang berkaitan dengan struktur mikro dan sifat mekanik, fluiditas dan konduktivitas termal logam selama deformasi termal, dll.
(3) Castability: mencerminkan kesulitan peleburan dan pengecoran suatu bahan logam ke dalam suatu coran, yang diwujudkan dengan fluiditas, pengambil udara, oksidasi, titik leleh dalam keadaan cair, keseragaman dan kekompakan struktur mikro coran, dan dinginnya Penyusutan, dll.
(4) Kemampuan las: mencerminkan sulitnya pemanasan lokal yang cepat pada bahan logam untuk dengan cepat melelehkan atau setengah melelehkan bagian-bagian sambungan (diperlukan tekanan), sehingga bagian-bagian sambungan dapat diikat dengan kuat menjadi satu kesatuan. Hal ini dinyatakan sebagai titik leleh, Daya serap, oksidasi, konduktivitas termal, karakteristik ekspansi dan kontraksi termal, plastisitas selama peleburan, korelasi dengan struktur mikro sambungan dan material di sekitarnya, dan dampak pada sifat mekanik, dll.
