Comment est en acier à ressort si dur physique Stack échange
Les propriétés mécaniques d'un objet en acier sont influencés par la composition du métal, le procédé de fabrication, et le traitement thermique final de l'objet.
acier à ressort est un acier qui a été traité à la chaleur d'une manière qui le rend souple.
Mais dans le même processus, il devient étonnamment difficile.
Par exemple, mes pinces latérales coupe montre les bosses dans la lame après la coupe 1mm fil d'acier à ressort.
Durcissement le même acier serait fait par un traitement thermique différent, mais similaire, ce n'est pas ce que ma grande surprise est sur le point.
Les propriétés de l'acier « springy » et « dur » sont clairement liés.
Mais mon intuition continue à me dire qu'il ya une sorte de contradiction entre les deux propriétés.
Les propriétés des matériaux « springy » et « dur » dans les matériaux liés généraux?
Si oui, quelle est la relation en général, et dans la structure en acier?
a demandé le 11 juin '15 à 06h32
Que votre outil est endommagé est pas seulement une fonction de la dureté de l'acier à ressort, mais aussi de la taille de bord. Plus la matière est que vous voulez couper ou pure, plus les bords de l'outil doivent être, sinon la pression sur le bord de l'outil sera trop grande et l'outil sera endommagé, même si elle est plus difficile que le matériel que vous tentent de couper. Pour couper 1mm en acier trempé, il faudra une taille d'outil important, probablement à l'extrémité extérieure de ce que l'on pourrait envisager un outil à main. Personnellement, je serais probablement utiliser un outil fixe pour cela, déjà. - CuriousOne 11 juin '15 à 07h32
Les propriétés mécaniques d'un objet en acier sont influencés par la composition du métal, et le traitement thermique final et le processus de fabrication. Si vous pliez ou un marteau votre objet, la force améliore aussi bien. Je crois qu'un ressort est un fil d'acier extrudé à partir d'une masse d'acier plus grand, enroulé autour d'un noyau. - Steeven 11 juin '15 à 08h28
Ce sont deux choses différentes.
« Springyness » est appelée élasticité. Ceci est décrit par un module d'élasticité. également pour l'allongement appelé module de Young $ Y $ de. En regardant une courbe contrainte-déformation [source] comme ci-dessous, l'élasticité est la pente de la ligne droite dans la zone élastique.
- Si vous n'êtes pas familier avec une courbe contrainte-déformation, considérer comme une courbe résultant d'un essai d'un matériau. Si vous tirez l'échantillon de matière avec $ de stress plus grand et plus gros \ sigma $ (force par unité de surface), vous atteignez cette courbe (souche $ \ epsilon $ est l'allongement en pourcentage de la longueur initiale). La région élastique est où le matériau revient à l'état initial. La région où le plastique est une déformation permanente est effectuée; il pourrait encore être « springy » mais ne reviendra pas tout le chemin à l'état initial. (Si la courbe commence à se courber vers le bas avant le point de défaillance, cette zone est en outre appelé striction, mais ne figure pas ici.)
« Dureté » est différent et n'est pas décrit par le module d'élasticité ou similaire. Plus pur et parfaire votre microstructure du matériau est, par exemple si elle est un cristal, plus il est mou. S'il d'autre part sont des erreurs dans le cristal - erreurs comme dislocations, impuretés et autres défauts ATOMICAL ainsi que d'autres imperfections que le développement du grain - le matériau devient plus difficile. Ensuite, les rangées d'atomes dans le réseau du cristal ont un temps beaucoup plus difficile « étirage » et « glissement » et « glissant » autour. Pour le grain plus faible taille de la dureté augmente en tant que règle de pouce, appelé la règle Hall-Petch (bien qu'il y ait une limite).
Les sabres japonais Katana Samurai des temps anciens sont des exemples de durcissement mécanique au-dessus du traitement thermique. Ils martelées le plat métallique, plia, martelé, FOLED, et fait cela pour de nombreuses couches. Les perturbations résultant micrométriques ont été violentes et la structure cristalline était pleine d'imperfections et très beaucoup plus difficile que la chaleur typique traité en acier trempé.
Les changements de températures différentes pour microstate peuvent être overviewed avec un diagramme de phase comme celui-ci [source]:
- Le fer pur est tout le chemin à gauche et plus à droite, vous allez le long de l'axe, le plus de carbone est ajouté. Chaque zone est une phase spécifique, et les phases ont différents types de cristaux (différents arrangements atomiques pour chaque cellule unitaire) pour différentes températures (et de la composition). Cela ne dit pas comment la microstructure ressemble, à ce que les phases sont préférées. Parce que même à un état de phases dans ce schéma préférees, vous pouvez violemment gâcher la structure elle-même autour de mélanger toutes les orientations de grain des méthodes de traitement thermique décrits ci-dessus, le traitement mécanique, etc.
répondit le 11 juin '15 à 09h01