يکي از مهارت هاي پرکاربرد که در بسياري از پروژه ها مورد استفاده قرار مي گيرد، مهارت استفاده از خاصيت مواد است که در زير توضيحاتي در مورد آن ارائه مي شود. کارآيي عمليات کارگاهي آن گاه افزون تر ميشود که ماشين کار يا ورقکار درباره طبيعت و خواص موادي که به کار ميبرد آگاهي کلي داشته باشد. به طورکلي مواد به دو گروه فلزي و غيرفلزي تقسيم ميشوند. مواد فلزي نيز در دو گروه غيرآهني (براي مثال مس، آلومينيوم و تيتانيوم) و آهني (براي مثال آهن، فولاد و آلياژهاي مختلف) طبقهبندي ميشوند. مواد غيرفلزي دو دسته مواد غيرآلي (نظير سراميک ها ، شيشه و گرافيت) و مواد آلي (نظير چوب، کائوچو و پلاستيک) را در بر ميگيرد.
خاصيت ها:
ماده خاصيت هاي ويژهاي دارد که رفتار آن را در شرايط گوناگون تعيين ميکنند.
خاصيت هاي مطلوب:
مقاومت ايستايي و پويايي از جمله خاصيت هاي مطلوب ماده هستند. ارزاني نيز هميشه مطلوب است. بهويژه در فرايند ريختهگري ارزان بودن ماده به کار رفته تعيينکننده است حتي اگر ماده موردنظر در مواردي داراي خاصيت هاي ضعيفي هم باشد. براي مثال در فلزات ريختهگري ويژگي هاي زير بسيار مطلوب هستند:
1- نقطه گدازش پايين.
2- روانروي خوب در حالت گداخته.
3- تخلخل اندک.
4- کاهش حجمي اندک در طي انجماد (انقباض).
تعريف خاصيت ها:
تعبيرهاي رايج در توصيف خاصيت هاي فلزات به شرح زير هستند:
1- شکننده:
فلز با کوچکترين ترک يا گسيختگي جزيي به سادگي و ناگهان ميشکند و استحکام و سفتي ندارد. اين خاصيت در بيشتر موارد با افزايش سختي زياد ميشود. سختترين فولاد شکنندهترين است و چدن سفيد از چدن خاکستري شکنندهتر است. شکنندگي قطعات ريختگي و چکشکاري شده با عمليات تافتن و بازپخت کاهش مييابد.
2- سردشکن:
اين نام بر فلزاتي گذارده شده است که اگر در حالت سرد چکشکاري، خمکاري و يا نورد شوند لبههاي آن ها ترک بخورد. خم کاري يا ديگر عمليات لازم براي اين فلزات بايد در دماهاي بالا انجام شود ولي اين دما نبايد کمتر از دماي مربوط به رنگ قرمز کدر در فلز باشد.
3- سردجوش:
خاصيت فلزاتي است که در حالت مذاب در حين سرد شدن و ورود از دو سوي قالب در صفحه همرَسيِ گدازهها ساختمان يکدستي پديد نميآورند.
4- شکلپذير:
بهسادگي کش ميآيد، انعطافپذير است و آسان خم ميشود. مادهاي مانند آهن آنگاه نرم است که بر اثر کشش انبساط بپذيرد.
5- حد کشساني:
بالاترين کُرنشي که ماده توان تحمل آن را داشته باشد و در عين حال با برداشتن نيرو باز به صورت جَهمند به شکل نخستين خود باز گردد.
6- گدازپذير:
گداختپذيري و تبديل شدن به مايع بر اثر حرارت.
7- سختي:
توانايي ايستادگي در برابر نفوذ و سايش.
8- همگن:
برخورداري از حالت و طبيعت يکسان؛ بنابراين ورق هاي ديگ بخار آن گاه همگن ناميده ميشوند که دانه بندي فلزي آن ها يکنواخت باشد. در ورق هاي فولادي لايههاي اليافشان وجود ندارد و مقاومت فلز در تمام جهت ها يکسان است.
9- گرمشکن:
بر اثر گرما کم و بيش شکننده است؛ آهنگرم شکننده مثالي براي اين مورد است.
10- نقطه ذوب ماده جامد:
دمايي است که در آن فلز تبديل به مايع يا گاز ميشود. تمام فلزات در دماي حدود نقطه ذوب و کمي بالاتر از آن مايع و در دماهاي بسيار بالا تبديل به گاز يا بخار ميشوند. نقطه ذوب فلزات از 39 درجه سانتيگراد زير صفر (نقطه ذوب يا انجماد جيوه) تا بيش از 1650 درجه سانتيگراد است.
11- جَهمندي:
چگونگي و عملکرد خاصيت کشسانايي است و هم چون فنر عبارت از خاصيت بازگشتپذيري فنري و يافتن شکل مارپيچ اوليه پس از برداشته شدن فشار است. از اين تعبير بدون آن که کيفيت هاي ويژهاي براي آن قيد شده باشد چنين دريافت ميشود که کاري است که فنر يا قطعهاي که مانند فنر پياپي زير بار قرار گرفته باشد- باري که از حد نهايي مقاومت آن در نگذرد و موجب گسيختگي يا تغيير شکل هميشگي آن نشود- انجام ميدهد.
12- وزن مخصوص:
وزن مادهاي معين نسبت به تودهاي برابر از ماده ديگر که به عنوان مبناي مقايسه انتخاب شده باشد. براي سيالات و جامدات آب و براي گازها هوا يا هيدروژن به عنوان مبنا در نظر گرفته ميشود.
13- مقاومت:
توانايي ايستادگي ماده در برابر نيرو و همان صلبيت و سفتي آن است. خاصيتي در اجسام است که به موجب آن ميتوانند بدون تسليم يا شکست در برابر نيروي وارد شده پايداري کنند.
14- مقاومت کششي:
بزرگترين تنش محوري که مادهاي معين ميتواند تحمل کند، بدون آن که گسيخته شود.
15- سفتي:
توانايي جذب انرژي بدون گسيختگي؛ مقاومت در برابر کرنش زياد و تحمل بارهاي سنگين. مادهاي مانند آهن آن گاه سفت ناميده ميشود که بتوان آن را ابتدا در يک جهت و سپس در جهت ديگر خم کرد و گسيخته نشود. هر چه زاويه خم بيشتر باشد (و نيز تعداد دفعات خم کردن) ماده سفتتر است.