Các vật liệu
dùng trong cơ khí đều mang mục đích là làm sao cho chúng có thể sử dụng vào nhiều
vị trí khác nhau. Thành phần của kim loại và hợp kim sẽ quyết định các tính chất
cơ lý của nó.
Thí dụ: Lưỡi cưa kim loại phải có độ cứng hơn
kim loại cần cắt, nhưng khi lưỡi cưa cứng sẽ giòn và dễ bị bể. Các loại xà gồ bằng
thép dùng để đỡ các vật nặng, do đó chúng phải được kết cấu thật vững chắc, cần
có một độ uống cong nhất định trong phạm vi cho phép nhưng tuyệt đối không được
nứt gãy. Vật liệu được chọn để làm cưa sẽ không thích hợp để làm xà gồ thép và
ngược lại. Điều quan trọng là người công nhân phải biết được các tính chất vật
liệu sử dụng trong cơ khí cho phù hợp.
Việc lựa chọn vật liệu cũng còn phụ thuộc
vào nhiều yếu tố, xin liệt kê một số yếu tố cần quan tâm dưới đây:
1. Tính bền
Là khả năng của vật liệu không bị đứt , gãy khi phải chịu một lực nhất định
nào đó. Tất cả vật liệu sẽ bị đứt , gãy khi lực vượt quá kháng lực của vật liệu.
Trên thực tế vật liệu có thể phải chịu những lực căng, nén, trượt…
Sức bền cũng là khả năng của vật liệu chống lại lực bên ngoài làm cho vật
liệu bị biến dạng. Biến dạng là sự thay đổi một phần nào đó của hình dạng vật
liệu do ngoại lực tác động.
2. Tính đàn hồi và tính dẻo
+ Tính đàn hồi của vật liệu là khả năng trở về hình dáng ban đầu của vật
liệu sau khi loại bỏ ngoại lực. Một thí dụ rất dễ nhận thấy hàng ngày là tính
đàn hồi ở lò xo, nó sẽ trở lại hình dạng ban đầu sau khi bị nén hoặc kéo.
+ Tất cả kim loại trừ kim loại chì đều có tính đàn hồi, trong đó thép có
tính đàn hồi lớn nhất. Do đó hầu hết các loại lò xo đều làm bằng thép. Khi trọng
lượng quá lớn đối với kim loại thí “ giới hạn đàn hồi “ bị vượt qua kim loại
lúc đó bắt đầu thể hiện tính dẻo tức là vĩnh viễn bị biến dạng.
+ Tính dẻo là khả năng chịu biến dạng của kim loại mà không bị đứt, gãy
hoặc vỡ.
3. Tính dễ uốn và tính giòn
+ Khi vật liệu có thể uốn cong, biến dạng mà không bị nứt hoặc đứt, gãy
thì người ta nói vật liệu đó có tính uốn dễ.
+ Những kim loại dùng để cán mỏng và rèn phải có tính dễ uốn.
+ Nhìn chung tất cả các kim loại trở nên dễ uốn hơn ở nhiệt độ cao.
4. Tính mềm
+ Đây là một thuộc tính cho phép vật liệu có thể kéo căng, uốn cong mà
không bị đứt , gãy. Những vật liệu mềm có thể dễ dàng gia công bằng một phương
pháp nào đó. Để có thể tạo ra được hình dạng cần thiết bằng cách kéo hoặc nén
kim loại đó nhất thiết phải có tính bền và mềm.
5. Độ cứng và độ dai
Đây là một thuộc tính dễ gây sự
nhầm lẩn nhất.
+ Độ cứng là khả năng chịu không bị lõm, mòn hoặc xước. Một kim loại cứng
thường làm xước, đứt một kim loại khác mềm hơn. Tuy nhiên cần chú ý là độ bền
và độ cứng không phải là hai từ đồng nghĩa bởi vì một kim loại có thể cứng và
giòn.
+ Tính dai là tính chịu được lực va đập, gõ liên tục mà không bị gãy, vỡ.
Thí dụ như cái đục.
+ Một kim loại được xem là dai khi có khả năng chống va chạm cao. Kim loại
có sức bền cao nhưng không dễ uốn được xem như không phải là kim loại dai.
Trong thực tế có thể dùng phương pháp xử lý nhiệt để đạt được cả hai tính dai
và tính cứng trong thép.
6. Khả năng chống mòn
+ Một số kim loại có khả năng chống lại sự ăn mòn của oxy và hóa chất
như vàng và bạch kim.
+ Những kim loại khác như sắt, thép có thể bị ăn mòn và rỉ sét một cách
dễ dàng..
Biên tập : nkn
Nguồn : Science of material Lidingo Sweden.
