9 TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA KIM LOẠI - HÓA HỌC - 2025

Các tính chất cơ học của kim loại bao gồm tính dẻo, độ giòn, tính dễ uốn, độ cứng, độ dẻo, độ đàn hồi, độ dai và độ cứng. Tất cả các đặc tính này có thể thay đổi từ kim loại này sang kim loại khác, cho phép phân biệt và phân loại chúng từ góc độ ứng xử cơ học.

Các đặc tính này được đo khi kim loại chịu một lực hoặc tải trọng. Các kỹ sư cơ khí tính toán từng giá trị thuộc tính cơ học của kim loại tùy thuộc vào lực tác dụng lên chúng.

Tương tự, các nhà khoa học vật liệu liên tục thử nghiệm với các kim loại khác nhau trong nhiều điều kiện để thiết lập các tính chất cơ học của chúng.

Nhờ thí nghiệm với kim loại, người ta xác định được tính chất cơ học của chúng. Điều quan trọng cần lưu ý là, tùy thuộc vào loại, kích thước và độ bền được áp dụng cho kim loại, kết quả thu được sẽ khác nhau.

Đây là lý do tại sao các nhà khoa học muốn thống nhất các tham số của quy trình thí nghiệm, để có thể so sánh kết quả thu được của các kim loại khác nhau khi tác dụng cùng một lực.

Tính chất cơ học chính của kim loại

1- Độ dẻo

Đó là tính chất cơ học của kim loại hoàn toàn trái ngược với tính đàn hồi. Độ dẻo được định nghĩa là khả năng của kim loại để giữ lại hình dạng mà chúng đã có sau khi chịu ứng suất.

Kim loại thường có tính dẻo cao, vì lý do này, một khi chúng bị biến dạng, chúng sẽ dễ dàng giữ lại hình dạng mới.

2- Tính mong manh

Độ giòn là một tính chất hoàn toàn trái ngược với độ dẻo dai, vì nó biểu thị mức độ dễ dàng mà một kim loại có thể bị phá vỡ khi nó chịu ứng suất.

Trong nhiều trường hợp, các kim loại được hợp kim hóa với nhau để giảm hệ số giòn của chúng và để có thể chịu tải nhiều hơn.

Độ giòn cũng được định nghĩa là độ mỏi trong quá trình kiểm tra độ bền cơ học của kim loại.

Bằng cách này, một kim loại có thể chịu cùng một ứng suất nhiều lần trước khi bị gãy và cho kết quả chính xác về độ giòn của nó.

3- Tính dễ uốn

Tính dễ uốn đề cập đến sự dễ dàng mà một kim loại phải được cán mà không có sự phá vỡ trong cấu trúc của nó.

Nhiều kim loại hoặc hợp kim kim loại có hệ số dễ uốn cao, đây là trường hợp của nhôm, rất dễ uốn, hoặc thép không gỉ.

4- Độ cứng

Độ cứng được định nghĩa là khả năng chống lại các tác nhân mài mòn của kim loại. Nó là khả năng chống lại sự trầy xước hoặc xuyên thấu của kim loại đối với cơ thể.

Hầu hết các kim loại yêu cầu một số phần trăm được hợp kim để tăng độ cứng của chúng. Đây là trường hợp của vàng, chỉ riêng chất này sẽ không cứng bằng khi trộn với đồng.

Trong lịch sử, độ cứng được đo trên thang đo thực nghiệm, được xác định bằng khả năng của một kim loại này có thể làm xước kim loại khác hoặc chịu được tác động của kim cương.

Ngày nay, độ cứng của kim loại được đo bằng các quy trình tiêu chuẩn hóa như thử nghiệm Rockwell, Vickers hoặc Brinell.

Tất cả các thử nghiệm này nhằm đưa ra kết quả chính xác mà không làm hỏng kim loại đang được nghiên cứu.

5- Độ dẻo

Độ dẻo là khả năng biến dạng của kim loại trước khi đứt. Theo nghĩa này, nó là một tính chất cơ học hoàn toàn trái ngược với tính giòn.

Độ dẻo có thể được tính theo tỷ lệ phần trăm của độ giãn dài tối đa hoặc giảm diện tích tối đa.

Một cách cơ bản để giải thích độ dẻo của vật liệu có thể là do khả năng biến đổi thành dây hoặc dây điện. Một kim loại có tính dẻo cao là đồng.

6- Độ co giãn

Tính đàn hồi được định nghĩa là khả năng lấy lại hình dạng của kim loại sau khi chịu tác dụng của ngoại lực.

Nói chung, kim loại không đàn hồi tốt, vì lý do này, chúng thường có vết lõm hoặc vết va đập mà từ đó chúng sẽ không bao giờ phục hồi.

Khi một kim loại đàn hồi, nó cũng có thể được nói rằng nó đàn hồi, vì nó có khả năng hấp thụ một cách đàn hồi năng lượng làm cho nó biến dạng.

7- Độ bền

Độ dai là khái niệm song song với độ giòn, vì nó biểu thị khả năng của vật liệu chống lại tác dụng của ngoại lực mà không bị vỡ.

Kim loại và hợp kim của chúng nói chung rất cứng. Đây là trường hợp của thép, có độ dẻo dai cho phép nó phù hợp với các ứng dụng xây dựng yêu cầu chịu tải trọng cao mà không gây đứt gãy.

Độ bền của kim loại có thể được đo trên các thang đo khác nhau. Trong một số thử nghiệm, một lượng lực tương đối nhỏ được tác dụng lên kim loại, chẳng hạn như va chạm nhẹ hoặc chấn động. Vào những thời điểm khác, thông thường lực tác dụng lớn hơn.

Trong bất kỳ trường hợp nào, hệ số dẻo dai của kim loại sẽ được cung cấp ở mức độ mà nó không xuất hiện bất kỳ dạng đứt gãy nào sau khi chịu ứng suất.

8- Tính cứng nhắc

Độ cứng là một tính chất cơ học của kim loại. Điều này xảy ra khi một lực bên ngoài tác dụng vào kim loại và nó phải phát triển một nội lực để hỗ trợ nó. Nội lực này được gọi là "ứng suất".

Theo cách này, độ cứng là khả năng của kim loại chống lại sự biến dạng khi có ứng suất.

9- Tính chất biến đổi

Các phép thử tính chất cơ học của kim loại không phải lúc nào cũng cho ra kết quả giống nhau, điều này là do có thể có những thay đổi về loại thiết bị, quy trình hoặc người vận hành được sử dụng trong quá trình thử nghiệm.

Tuy nhiên, ngay cả khi tất cả các thông số này được kiểm soát, vẫn có một biên độ nhỏ trong sự thay đổi của các kết quả tính chất cơ học của kim loại.

Điều này là do nhiều khi quá trình sản xuất hoặc chiết xuất kim loại không phải lúc nào cũng đồng nhất. Do đó, kết quả khi đo tính chất của kim loại có thể bị thay đổi.

Để giảm thiểu những khác biệt này, nên thực hiện cùng một thử nghiệm độ bền cơ học nhiều lần trên cùng một vật liệu, nhưng trên các mẫu khác nhau được chọn ngẫu nhiên.

Người giới thiệu

1. Chương 6. Tính chất cơ học của kim loại. (2004). Lấy từ Tính chất cơ học của kim loại: virginia.edu.
2. Guru, W. (2017). Weld Guru. Lấy từ Hướng dẫn về Tính chất Cơ học của Kim loại: hànguru.com.
3. Kailas, SV (sf). Chương 4. Tính chất cơ học của kim loại. Lấy từ Khoa học Vật liệu: nptel.ac.in.
4. Materia, T. (tháng 8 năm 2002). Tổng vật chất. Lấy từ Tính chất cơ học của kim loại: totalmateria.com.
5. Team, M. (ngày 2 tháng 3 năm 2014). ME Cơ khí. Lấy từ Tính chất cơ học của kim loại: me-mechanicalengineering.com.