1.21 : الخصائص الميكانيكية للصلب

يتم تقييم الخصائص الميكانيكية للصلب من خلال اختبارات مختلفة لتقييم قوته وصلابته ومرونته. تتضمن هذه الاختبارات تقييمات الشد والالتواء والصدمة والانحناء والصلابة، حيث توفر كل منها معلومات حاسمة حول ملاءمة الصلب لتطبيقات معينة.

يعد اختبار الشد أمرًا أساسيًا لتحديد قوة الشد. في هذا الاختبار، يتم شد عينة من الفولاذ باستخدام جهاز إمساك حتى تنكسر. تُستخدم البيانات التي تم جمعها أثناء هذا الاختبار لرسم منحنى الإجهاد والانفعال، والذي يسلط الضوء على خصائص رئيسية مثل الحد النسبي ونقطة الخضوع والقوة القصوى ونقطة التمزق.

يتضمن اختبار الالتواء تطبيق عزم الدوران على عينة فولاذية أسطوانية لقياس التوائها وحساب معامل القص. يساعد هذا الاختبار في فهم سلوك الفولاذ تحت قوى الالتواء.

يتم قياس صلابة الفولاذ من خلال اختبار Charpy V-notch، حيث يتم ضرب عينة مسننة بذراع متأرجحة. يتم حساب الطاقة التي تمتصها العينة أثناء الكسر من فرق الارتفاع بين الذراع قبل وبعد الاصطدام.

يقوم اختبار الانحناء بتقييم قدرة الفولاذ على مقاومة قوى الانحناء. ويتضمن ذلك ثني عينة من الفولاذ بزاوية محددة وحول نصف قطر محدد مسبقًا، ومراقبة أي تشقق على الجانب المشدود لتحديد الفشل.

وأخيرًا، يتم قياس صلابة الفولاذ باستخدام اختبار صلابة روكويل، الذي يقيس عمق الاختراق بواسطة مخروط ماسي أو كرة فولاذية تحت حمل ثابت.

توفر هذه الاختبارات معًا صورة شاملة للخصائص الميكانيكية للفولاذ، مما يوجه استخدامه في مشاريع الهندسة والبناء المختلفة.