Aby zaprojektować złącze spełniające wymagania funkcjonalne, wybór materiału jest bardzo ważny, a podstawą doboru materiału jest dobre zrozumienie właściwości materiału.Poniżej wyjaśniono terminologię dotyczącą wydajności materiału metalowego złącza.

XNUMX. Skład chemiczny
　Materiał metalowy zastosowany w złączu jest na ogół materiałem stopowym, a pojedynczy materiał metalowy jest rzadko używany.Jak sama nazwa wskazuje, stop to substancja złożona z różnych metali, co wskazuje, że składa się z różnych pierwiastków chemicznych , Jak na przykład:

　　Brąz fosforowy: składa się z miedzi Cu, cyny Sn, fosforu P, żelaza Fe, ołowiu Pb, cynku Zn itp., a głównym składnikiem jest miedź.

　　Mosiądz: składa się z miedzi Cu, żelaza Fe, ołowiu Pb, cynku Zn itp., a głównym składnikiem jest miedź.

　　Stal nierdzewna: składa się z żelaza Fe, chromu Cr, niklu Ni, węgla C, krzemu Si, manganu Mn, fosforu P, siarki S, glinu Al, kobaltu Co, głównym składnikiem jest żelazo.

XNUMX. Właściwości fizyczne

　1. Ciężar właściwy/gęstość

Ciężar właściwy to względna gęstość jednostkowej objętości materiału i tej samej jednostki wody, bez jednostek.Gęstość odnosi się do stosunku masy substancji do jej objętości, a jednostką jest g/cm3.Na pozór ich wartości są stosunkowo zbliżone.W gruncie rzeczy są one ze sobą powiązane.Gęstość substancji określa ciężar właściwy substancji, a ciężar właściwy substancji jest specyficznym ucieleśnieniem gęstości obiektu.Ale są różne.Gęstość obiektu odzwierciedla wewnętrzne cechy obiektu i jest masą obiektu na jednostkę objętości.Masa przedmiotu jest określona.Ciężar właściwy obiektu odzwierciedla ciężar obiektu na jednostkę objętości.Ciężar obiektu jest wytwarzany przez grawitację obiektu i będzie się zmieniał.

2. moduł sprężystości

Znany również jako współczynnik Younga, jednostką jest N/m2.Definiuje się go jako stosunek naprężenia do odpowiedniego odkształcenia idealnego materiału przy małych odkształceniach.Jest to stała materiałowa, która charakteryzuje zdolność materiału do przeciwstawiania się odkształceniom sprężystym, a jej wartość odzwierciedla trudność sprężystego odkształcenia materiału.

Wpływ współczynnika sprężystości na złącze: Jeżeli końcówka złącza wymaga niewielkich przemieszczeń i odkształceń, skok wciskania jest ograniczony i wymagany jest dobry styk, wówczas należy wybrać materiał o wysokim współczynniku sprężystości.

　　3. Przewodność elektryczna (IACS)

Przewodnictwo jest zdolnością substancji do przenoszenia prądu elektrycznego i jest odwrotnością rezystywności.W środowisku o temperaturze 20°C, gdy przewodnik utrzymuje jednostkowy gradient potencjału, prąd płynący na jednostkę powierzchni jest jednostką S/m.Na przykład: miedź 59.6 × 10^6 (S m-1) / 0.596 x 10^6 / cmΩ, często jako punkt odniesienia stosujemy przewodność czystej miedzi 100% IACS, 172.41 / rezystancja impedancji = % IACS.

Wpływ przewodnictwa na złącze: Jeżeli złącze wymaga małej rezystancji styku, to należy wybrać materiał o stosunkowo dużej przewodności.

　　4. Współczynnik rozszerzalności cieplnej

　　Odnosi się do współczynnika prawa, zgodnie z którym właściwości geometryczne materiału zmieniają się wraz ze zmianą temperatury pod wpływem rozszerzalności cieplnej i skurczu na zimno.W praktycznych zastosowaniach istnieją dwa główne współczynniki rozszerzalności cieplnej, a mianowicie: liniowy współczynnik rozszerzalności cieplnej i objętościowy współczynnik rozszerzalności cieplnej.W większości przypadków współczynnik ten jest dodatni, co oznacza, że ​​temperatura wzrasta, a objętość zwiększa się.

　　5. Przewodność cieplna

　　Zgodnie z prawem Fouriera zdolność przewodzenia ciepła reagenta jest definiowana jako ciepło przenoszone przez jednostkowy gradient temperatury (spadek temperatury o 1K na długości 1m) przez jednostkową powierzchnię wymiany ciepła w jednostce czasu.Jednostką jest W/(mk).Większe liczby wskazują na szybszy transfer ciepła.Jest to związane ze strukturą składu, gęstością, wilgotnością, temperaturą i innymi czynnikami materiału.

　　Materiały o wysokim przewodnictwie cieplnym nagrzewają się szybciej i szybciej odprowadzają ciepło, ale wzrost temperatury jest niewielki.Szybki wzrost temperatury nie jest pożądanym rezultatem, gdy złącze jest w użyciu.Stop miedzi jest materiałem metalicznym o wysokiej przewodności cieplnej, dlatego jest stosowany do złączy w środowiskach o wysokiej temperaturze i należy zwrócić szczególną uwagę na ten parametr materiału.

XNUMX. Właściwości mechaniczne

　　1. Wydajność

　　Znana również jako granica plastyczności, jest to krytyczna wartość naprężenia, przy której materiał się ugina.Kiedy naprężenie przekracza granicę sprężystości, odkształcenie gwałtownie wzrasta.W tym czasie oprócz odkształcenia sprężystego dochodzi do odkształcenia plastycznego.Kiedy naprężenie osiąga punkt B, odkształcenie plastyczne gwałtownie wzrasta, a na krzywej pojawia się niewielkie plateau, które nazywa się plastycznością.Maksymalne i minimalne naprężenia na tym etapie nazywane są odpowiednio górną i dolną granicą plastyczności.Ponieważ wartość dolnej granicy plastyczności jest stosunkowo stabilna, jest stosowana jako wskaźnik odporności materiału, zwany granicą plastyczności lub granicą plastyczności.

　　Tak zwana granica plastyczności oznacza, że ​​po osiągnięciu pewnego naprężenia odkształcającego metal zaczyna przechodzić ze stanu sprężystego do stanu sprężysto-plastycznego nierównomiernie, co oznacza początek makroskopowego odkształcenia plastycznego.

　　Wpływ granicy plastyczności na złącza: wybierz materiał metaliczny o wyższej granicy plastyczności i większej dodatniej sile zacisku.

　　2. Wytrzymałość na rozciąganie

Kiedy materiał ugina się do pewnego stopnia, w wyniku przegrupowania wewnętrznych ziaren kryształu, jego odporność na odkształcenia ponownie się poprawia.Choć odkształcenie postępuje w tym czasie szybko, to może tylko wzrastać wraz ze wzrostem naprężenia, aż naprężenie osiągnie wartość maksymalna wartość.Następnie zdolność materiału do przeciwstawiania się odkształceniom jest znacznie zmniejszona, a duże odkształcenie plastyczne występuje w najsłabszym punkcie, gdzie przekrój poprzeczny próbki gwałtownie się kurczy i następuje przewężenie, aż do pęknięcia.Maksymalna wartość naprężenia (odpowiadająca punktowi b) przed poddaniem materiału pęknięciu przy rozciąganiu nazywana jest wytrzymałością graniczną lub wytrzymałością na rozciąganie.

Odnosi się do procentu wydłużonej długości do pierwotnej długości, gdy materiał metalowy jest łamany przez siłę zewnętrzną (naprężenie).

4. Twardość

Zdolność materiału do miejscowego przeciwstawiania się wciśnięciu twardego przedmiotu w jego powierzchnię nazywana jest twardością.Miejscowy opór bryły na wnikanie ciał zewnętrznych jest wskaźnikiem do porównywania miękkości i twardości różnych materiałów.Ponieważ wszystkie metalowe materiały złącza są bardzo cienkie, mierzy się je twardością Vickersa (HV).Twardość Vickersa (HV) Wciśnij diamentowy kwadratowy wgłębnik stożkowy z obciążeniem mniejszym niż 120 kg i kątem wierzchołkowym 136 ° w powierzchnię materiału i podziel powierzchnię wgłębienia przez wartość obciążenia, która jest wartość twardości Vickersa (HV ).

Twardość jest ważnym parametrem przy doborze materiału złącza.

　　5. Stosunek R/T

　　Tak zwany R (promień) odnosi się do wewnętrznej średnicy gięcia, a T (grubość) odnosi się do grubości materiału.

　　Jeżeli średnica wewnętrzna formowanego produktu jest mniejsza, należy wybrać materiał o mniejszym stosunku R/T.Teoretycznie rzecz biorąc, jeśli stosunek R/T jest równy zeru, oznacza to, że zginanie tego materiału jest doskonałe, nawet jeśli wewnętrzne R zginania wynosi 0, nie powstaną żadne pęknięcia, ale ogólny certyfikat materiału lub z tabeli charakterystycznej wynika, że ​​tak. Dane dotyczące zakrętów 90-stopniowych rzadko pokazują dane dotyczące zakrętów 180-stopniowych.Oczywiście mamy nadzieję, że im mniejszy współczynnik R/T, tym lepiej, co sprzyja miniaturyzacji produktu.

　　Powyższe charakterystyczne parametry materiałów metalowych są bardzo ważne dla inżynierów przy projektowaniu i doborze materiałów na złącza, zwłaszcza przy wyborze materiału o lepszej wydajności kosztowej, co wymaga bardzo profesjonalnej wiedzy materiałowej i terminowego zrozumienia pojawienia się nowych materiałów metalowych i rozwoju trendu rozwoju materiałów metalowych.Certyfikat materiałowy (tabela właściwości fizycznych) dostarczany przez zwykłych i profesjonalnych producentów materiałów metalowych ma na ogół wyżej wymienione parametry.Również wtedy, gdy cena jednostkowa produktu wymaga zastąpienia tanimi materiałami lub producentami surowców, należy najpierw porównać parametry fizyczne wcześniej używanych materiałów, a następnie przeprowadzić test proofingowy w celu weryfikacji.