دانلود مقالات ISI درباره خواص مکانیکی + ترجمه فارسی

خواص مکانیکی(به انگلیسی: Mechanical property) عکس العمل ماده را در برابر نیروهای فیزیکی توصیف می کنند. خواص مکانیکی در نتیجه خواص فیزیکی ایجاد می شود که برای هر ماده ذاتی هستند و از طریق مجموعه ای تست های مکانیکی استاندارد تعیین می شوند. شامل سختی،استحکام کششی و فشاری،مدول الاستیسیته و چقرمگی شکست، رفتار خستگی و خزش خواصی هستند که تعیین کننده رفتار مواد در برابر نیروهای وارده هستند. این خواص پیش از آنکه یک قطعه مورد استفاده قرار گیرد، بایستی به طور کامل بررسی شوند. چنانچه قطعه مورد نظر در جایی بکار رود که تحت تنش‌های مکانیکی باشد، به ترتیب در تنش‌های دورهای و در درجه حرارت‌های بالا در دو مورد اخیر، مورد بررسی قرار می‌گیرند. پس از بررسی خواص مکانیکی قطعه از طریق انجام آزمایش‌های مربوطه و بدست‌آمدن نتایج، مناسب بودن قطعه برای کاربرد مورد نظر مشخص می‌گردد. چنانچه خواص مکانیکی قطعه‌ای با شکل و ترکیب مشخص مطابق با مقادیر مطلوب نباشد، به کمک تغییر در ترکیب ماده و به روشهای مختلفی مانند مکانیزم‌ های استحکام‌ دهی می‌توان به مقدار مطلوب دست پیدا نمود. خزش تغییر فرم دائم با گذشت زمان در یک ماده که تحت تنش یا نیروی ثابت قرار دارد، می باشد و این امر در دمای بالا (بیش از دمای تبلور مجدد( اهمیت بیشتری دارد. برای تعیین منحنی خزش مهندسی یک فلز، نیروی ثابتی را به یک نمونه کششی در دمای ثابت اعمال می کنند و کرنش نمونه بر حسب تابعی از زمان تعیین می گردد. به مقاومت مواد در برابر شکست در اثر اعمال تنش چقرمگی گفته می شود. چقرمگی سطح زیر نمودار تنش – کرنش می باشد و به صورت انرژی جذب می شود، در نتیجه ماده ای که دارای چقرمگی بیشتر باشد برای شکست نیاز یه انرژی بیشتری دارد. آزمون های خواص مکانیکی یک قطعه که خود به چند دسته تقسیم می شود: 1-آزمون های سختی ویکرز: در مورد مواردی که سختی آنها از 500 به نیل تجاوز کند امکان استفاده از گلوله های فولادی در سنجش سختی ممکن نبوده لذا در چنین مواردی از روش تعیین سختی ویکرز استفاده می کنند در این روش به جای به کار بردن ساچمه فولادی از فرو برنده های الماس به صورت هدفی با زاویه ای راس136درجه استفاده کرد. 2-آزمون های سختی برینل: در این روش نیرویی معادل 3000 کیلو گرم چدن و فولاد و 500 کیلو گرم برای فلزات و آلیاژهای نرم توسط ساچمه ای از فولاد سخت و یا کاربیدی به قطر 10میلیمتر بر روی سطح قطعه که قبلاً صاف و هموار شده اعمال می گردد قطر حفره ی ایجاد شده روی نمونه به نرمی و سختی فلز بستگی دارد و آن را می توان توسط یک میکروسکوپ مدرج شده اندازه گرفت. 3-آزمون های سختی راکول: راکول به دو نوع(b)و(c) تقسیم می گردد. در آزمایش راکول (c) یک مخروط با زاویه راس 120درجه و فشار150کیلوگرمی انجام می شود. عدد سختی راکول (c) از روی صفحه ی مدرج به طور مستقیم دستگاه خوانده می شود. در روش راکول (b) از ساچمه ی فولادی به منظور6/1 میلی متر استفاده شده و فشار اعمالی تند 100کیلو گرم می باشد نکته ی حائز اهمیت در مقیاس عدد راکول تقسیم نیرو به عمق فرو رفتگی است و واحد آن بر حسب تعیین می شود لازم به ذکر است در مواردی که قطعه بزرگ بوده نوع دستی این دستگاه موجود می باشد و به راحتی می توان سختی قطعات بزرگ را اندازه گیری کرده. 4-آزمون کشش: علاوه بر آزمون سختی، آزمون کشش اغلب برای تعیین خواص مکانیکی بخصوص انجام می شود. نمونه ای که بطور مخصوص تهیه شده بین دو فک دستگاه آزمون قرار داده می شود. یک بار محوری بطور هیدرولیکی یا مکانیکی با سیستم بازدهی اهرمی بر نمونه اعمال می شود. نیرو در یک صفحه مدرج نشان داده می شود. اگر سطح مقطع اولیه نمونه معلوم باشد تنش تولید شده تحت هر نیرویی را می توان محاسبه کرد. تغییر شکل یا کرنش معمولاً در یک فاصله ثابت و معینی، معمولاً2 اینچ، توسط یک سنجۀ مدرج به نام انبساط سنج اندازه گیری می شود. کرنش واحد را می توان از تقسیم افزایش طول بر طول اولیه (طول موثر) تعیین کرد. دربعضی موارد ممکن است ازیک سنجۀ الکتریکی برای اندازه گیری کرنش کلی استفاده شود. خواص مکانیکی مواد نانوساختار: تولید فلزات و آلیاژهایی با اندازه کم‌تر از 100 نانومتر باعث دست یابی به موادی با استحکام بسیار بالا شده است. در واقع کوچک کردن دانه‌ها در مواد، ابزار قدرتمندی است تا ساختارهایی با خواص مکانیکی عالی تولید گردد.