機械部品材料の技術及び機械財産

金属材料の財産は通常、工芸財産と使用財産に分けられる。 技術性能とは、金属材料の機械部品加工製造過程における所定の冷熱作動条件下での性能を指す。 金属材料のプロセス性能は、製造プロセスにおける加工及び成形の適応性を決定する。 異なる加工条件により、必要な工芸財産も異なり、例えば鋳造性能、溶接性、延性、熱処理性能、加工可能性などがある。 使用性能とは機械部品の金属材料の使用条件下での性能を指し、機械財産、物理財産、化学財産などを含む。 金属材料の使用性能はその使用範囲と使用寿命を決定する。

機械製造業では、一般的な機械部品は常温、常圧、非強腐食性媒体で使用されており、各機械部品は使用中に異なる荷重を受ける。 負荷下での金属材料の破壊抵抗力を機械的性質(または機械的性質)と呼ぶ。

金属材料の機械的財産は部品設計と材料選択の主な根拠である。 金属材料に必要な機械的財産は、引張、圧縮、ねじれ、衝撃、サイクル荷重などの荷重を加える性質に応じて変化します。 一般的な機械財産には、強度、塑性、硬度、衝撃靭性、多重衝撃抵抗、疲労限界が含まれる。 プロセス性能と機械性能をそれぞれ紹介します。

CNC機械加工部品

工芸財産

材料の技術性能は物理、化学、機械財産の総合であり、材料の各種加工技術に対する適応性を指す。 主に鋳造性能、鍛造性能、溶接性能、切削性能と熱処理性能を含む。 プロセス性能の良し悪しは部品の加工品質と生産コストに直接影響するため、設計時に材料の選択と部品加工プロセスの制定を考慮しなければならない。

異なる材料は異なる加工技術に対応する。 材料の技術性能は部品加工の難しさ、生産効率と生産コストに決定的な役割を果たしている。 したがって、プロセス性能は材料を選択する際に同時に考慮しなければならないもう一つの重要な要素である。 材料の技術財産は主に以下のいくつかの方面を含む:

鋳物財産:

金属が鋳造によって合格した鋳物を得る能力を指す。

溶接財産: 

ある溶接条件下で高品質を得ることが困難な溶接継手を指す。

圧力処理財産:

鍛造性能、冷間プレス性能などが含まれる。材料が高可塑性と良好な成形性を有すると、プレス加工後の表面品質が良好であり、クラックが発生しにくい。

切断財産: 

切削加工を受けて合格したワークになる難しさを指す。

熱処理技術財産: 

主に焼入れ性、硬化性、変形割れ傾向、焼戻し脆性、焼戻し安定性、酸化脱炭素傾向などを含む。

機械財産

1. つよさ

強度とは、金属材料が静荷重下で破壊(過剰塑性変形または破壊)に抵抗する能力を指す。 荷重の作用方式は引張、圧縮、曲げ、せん断などを含むため、強度も引張強度、圧力抵抗強度、曲げ強度、せん断強度などに分けられる。 様々な強度はしばしば相互に関連しており、引張強度は一般的に最も基本的な強度指標として用いられる。

2. かそせい

塑性とは、金属材料が負荷下で損傷することなく塑性変形(永久変形)を起こす能力を指す。

3. かたさ

硬度は金属材料の硬度を測定する指針である。 現在、生産中に最も一般的な硬度測定方法は圧痕硬度法であり、すなわち一定の荷重の下で、一定の幾何形状の圧子で測定すべき金属材料の表面を押し、圧痕の程度に基づいてその硬度値を決定する。

一般的な方法としては、ブリネル硬度(HB)、ロックウェル硬度(HRA、HRB、HRC)、およびビッカース硬度(HV)が挙げられる。

4.疲労

上記で検討した強度、塑性、硬度はいずれも静荷重下の金属の機械的財産の指標である。 実際には、多くの機械部品が循環荷重で動作しており、この場合、部品に疲労が発生します。

5. しょうげきじんせい

機械に高速で作用する荷重を衝撃荷重、金属が衝撃荷重下で損傷に抵抗する能力を衝撃靭性と呼ぶ。

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