นิรนาม

ผู้เขียน : นิรนาม

อัพเดท: 17 ม.ค. 2015 07.41 น. บทความนี้มีผู้ชม: 4070065 ครั้ง

www.thummech.com
เป็นความรู้เกี่ยวกับโลหะในทางทฤษฏี ทั้งโลหะที่เป็นเหล็ก และไม่ใช่เหล็ก
โลหะที่เป็นเหล็กที่จะกล่าวก็คือ เหล็ก และเหล็กกล้า
โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น อลูมิเนียม ทองแดง แมกนีเซียม ฯลฯ
ตัวอย่างที่จะกล่าวในหนังสือเล่มนี้จะกล่าวเกียวกับ
- กรรมวิธีการผลิตโลหะ
- คุณสมบัติของโลหะ
- การวิเคราะห์โครงสร้างโลหะ
- การปรับสภาพของโลหะ
- แนวทางที่จะนำไปใช้ประโยชน์
-ฯลฯ

ลองติดตามผลงานดูนะครับ ติชมกันได้นะ มีคำถามอะไรก็ถามได้ ถ้ารู้ก็จะตอบให้ครับ

เมื่อการพัฒนาทางด้านวัตถุมีสูง มองมุมกลับ การพัฒนาทางด้านจิตใจ ด้านคุณธรรมก็ต้องให้สูงตามไปด้วย

วัตถุประสงค์ที่ทำก็คือ อยากเห็นประเทศของเรามีความทัดเทียม หรือเหนือกว่าประเทศที่พัฒนาแล้ว มีการสร้างเทคโนโลยีเป็นของตัวเอง ไม่ต้องตามใคร


บทที่ 4 คุณสมบัติโลหะ

บทที่ 4 คุณสมบัติโลหะ

 

   คุณสมบัติของโลหะ คือ ลักษณะเด่น, ความสามารถ, ลักษณะเฉพาะ, ความแข็งแกร่ง, ข้อดี, ข้อเสีย และลักษณะผิดปกติของวัสดุ สิ่งที่กล่าวมาเหล่านี้มีไว้เพื่อเปรียบเทียบถึงความแตกต่างของวัสดุในทางทางวิศวกรรม จำเป็นต้องทราบถึงคุณสมบัติของวัสดุ ก็เพื่อดูว่าวัสดุนั้น สามารถทนทานต่อแรงที่กระทำ, ทนทานต่อการพังทลาย, ทนทานต่อการเสียรูป, ทนทานต่อการกัดกร่อน หรืออื่น ๆ ได้หรือไม่

 

คุณสมบัติของโลหะ สามารถแบ่งออกได้ดังตารางที่ 4.1 ดังนี้

 

คุณสมบัติของโลหะ

คุณสมบัติทางกล

คุณสมบัติที่มีความสัมพันธ์กันระหว่างความเค้น /ความเครียด

คุณสมบัติทางเคมี

คุณสมบัติทางไฟฟ้า

คุณสมบัติทางความร้อน

คุณสมบัติอื่น ๆ

o   ความแข็ง

o   ความแข็งแกร่ง

o   ความเปราะ

o   ความเหนียว

o   ความเค้น

o   ความแข็งแกร่งทางดึง

o   ความแข็งแกร่งต่อการกดอัด

o   ความทนทานต่อการเฉือน

o   ความทนทานต่อการบิด

o   ความทนทานต่อการดัด

o   ความทนทานต่อการพังทลาย

o   ความทนทาน

o   ความทนทานต่อการกระแทก

o   ความสามารถในการดัด

o   % การยืดตัว

o   ความเครียด

o   ความยืดหยุ่น

o   ความเป็นพลาสติก

o   การดัดแปลงง่าย

o   โมดูลัสความยืดหยุ่น

o   ผังไดอะแกรมความเค้น ความเครียด

o   ช่วงยืดหยุ่น

o   ช่วงพลาสติก

o   การคืบ

o   อัตราส่วนพอยต์สัน

o   ความต้านทานต่อการกัดกร่อน

o   ความทนทานต่อกรด

o   ความทนทานต่อด่าง

o   ความทนทานต่อสารเคมีอื่น ๆ

o   การนำไฟฟ้า

o   ความต้านทานไฟฟ้า

o   ความแข็งแกร่งของฉนวน

o   ความไวต่อแม่เหล็ก

o   สัมประสิทธิ์ทางความร้อน

o   อุณหภูมิหลอมเหลว

o   การนำความร้อน

o   ความจุความร้อน

o   ความร้อนจำเพาะ

o   น้ำหนัก

o   ความหนาแน่น

o   น้ำหนักจำเพาะ

o   การสึกหรอ

o   ความสามารถที่กระทำด้วยเครื่องกล

o   ความสามารถในการเชื่อม

ตารางที่ 4.1 กลุ่มประเภทคุณสมบัติวัสดุทั่วไป

 

1.  คุณสมบัติทางกล (Mechanical properties) เช่น ความแข็งแกร่ง (Strength), ความแข็ง (Hardness)

2.   คุณสมบัติความสัมพันธ์ระหว่างความเค้น/ความเครียด  เช่น โมดูลัสความยืดหยุ่น (Modulus of elasticity)

3.  คุณสมบัติทางเคมี (Chemical properties) เช่น ความทนทานต่อการกัดกร่อน

4.  คุณสมบัติทางไฟฟ้า (Electrical properties) เช่น ความต้านทานทางไฟฟ้า

5.  คุณสมบัติทางความร้อน (Thermal properties) เช่น อุณหภูมิจุดหลอมเหลว

6.  คุณสมบัติด้านอื่น ๆ เช่น ความหนาแน่น และความสึกหรอ (Wear)

 

4.1 คุณสมบัติทางกล

       ความแข็ง, ความเหนียว (Ductility) และความแข็งแกร่ง เป็นคุณสมบัติขั้นพื้นฐานในทางกลของวิชาโลหะวิทยา

 

              รูปเครื่องทดสอบคุณสมบัติทางกล      

  แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

 

                รูปการทดสอบคุณสมบัติทางกลในห้องปฏิบัติการ

 

วิดีโอแสดงการทดสอบคุณสมบัติของโลหะทางการดึง

 

คุณสมบัติทั้งสามเหล่านี้จะมีความสัมพันธ์ที่เชื่อมโยงกันด้วย กล่าวคือ เมื่อความแข็ง  และความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้น ความเหนียวจะลดลง ทำให้วัสดุนั้นมีแนวโน้มเป็น วัสดุเปราะ (Brittle) ในทางกลับกันวัสดุที่มีความเหนียวมาก จะทำให้ความแข็ง และความแข็งแกร่งลดลง

 

รูปตัวอย่างเหล็กหล่อเป็นวัสดุเปราะ

 

        ความแข็งแกร่ง, ความแข็ง และความเหนียว ปกติแล้วเป็นสิ่งที่มีความต้องการที่จะให้เกิดขึ้นในโลหะ ส่วนความเปราะ (ตรงกันข้ามกับความเหนียว) เป็นสิ่งที่ไม่ต้องการให้เกิดในโลหะ ดังนั้น ในทางโลหะวิทยา ต้องทำการศึกษา ทดลอง เพื่อให้วัสดุมีความสามารถในด้านความแข็งแกร่ง ความแข็ง ที่เพิ่มขึ้น โดยไม่ทำให้ความเหนียวลดลง

 

รูปท่อโลหะเป็นตัวอย่างวัสดุเหนียว

 

4.1.2 ความแข็ง

       ความแข็ง คือความต้านทานต่อการเสียรูปวัสดุอย่างถาวร วัสดุที่มีความแข็งสูง ค่าความแข็งแกร่งก็จะสูงตามไปด้วย ในการทดสอบความแข็งได้กล่าวรายละเอียดไว้แล้วในบทที่ 3 (คลิกตรงนี้) ในการหลอมโลหะเมื่อเพิ่มส่วนผสมของธาตุลงไปในโลหะหลอมทำให้ความสามารถด้านความแข็ง และความแข็งแกร่งมีคุณภาพดีขึ้น และไม่ทำให้ความเหนียวลดลง

      

4.1.3 ความเหนียว และความเปราะ  

        ความเหนียว และความเปราะจะเป็นปฏิปักษ์ต่อกัน ตรงกันข้ามกันเสมอ คุณสมบัติของทั้งคู่จะถูกนำมาศึกษาในการเรียนรู้เกี่ยวกับความเหนียวของวัสดุ  ถ้าวัสดุทดสอบสามารถยืดได้ค่อนข้างมากก่อนที่มันจะขาดออกจากกัน เราเรียกว่า วัสดุนั้นมีความเหนียว ในทางกลับกันถ้าวัสดุมีการยืดตัวได้น้อย และขาดออกจากกัน แสดงถึง วัสดุนั้นมีความเปราะ หรือมีความเหนียวน้อย

 

รูปการเปรียบเทียบวัสดุเหนียวกับวัสดุเปราะวัสดุที่มีความเหนียวจะยืดได้มากกว่าวัสดุเปราะ ก่อนที่วัสดุจะขาด

 

กราฟความเค้น และความเครียดเพื่อเปรียบเทียบวัสดุเหนียว กับวัสดุเปราะ

 

วิดีโอการทดสอบดึงแท่งทองเหลือง

 

       ในการผลิตโลหะออกมาใช้งานเกือบทั้งหมด เราต้องการคุณสมบัติความเหนียวของโลหะมากกว่าความเปราะ วัสดุที่เหนียวสามารถทนทานต่อการกระแทกที่หนักได้ดีกว่า และสามารถซึมซับพลังงานก่อนที่จะเกิดความเสียหายได้มากกว่าวัสดุที่มีความเปราะ

       วัสดุที่มีความเปราะปกติแล้วจะมีความแข็งแกร่งกว่าวัสดุเหนียว แต่ในปัจจุบันก็ไม่เสมอไป เมื่อเทคโนโลยีทางด้านโลหะวิทยามีมากขึ้น วัสดุเหนียวก็ถูกผลิตมาให้มีความทนทานต่อการยืดตัว (แข็งแกร่ง) ที่สูงกว่า

 

รูปแก้วเป็นตัวอย่างวัสดุเปราะ

 

รูปอลูมิเนียม และยางเป็นตัวอย่างวัสดุเหนียว

 

       ตัวอย่างของวัสดุเหนียว เช่น เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ, อลูมิเนียม, ยาง ส่วนตัวอย่างของวัสดุเปราะเช่น เหล็กหล่อ, แก้ว

 

วิดีโอการทดสอบความเหนียวของวัสดุอย่างง่าย

 

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

 

“บางคนฝันที่จะประสบความสำเร็จอย่างสวยหรู ในขณะที่บางคนกำลังลงมือกระทำ”


บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที