機械材料の性質

機械材料の性質

機械材料は、機械を構成する目的で用いられる材料である。機械材料は、金属(鉄や銅など)や非鉄金属(セラミックス、ゴム、プラスチック)などによって、さまざまであるが、それぞれの特性を生かして適材適所で選定される。機械の性質は、機械材料に大きく影響されるため、高性能の材料の開発が求められる。

目次

引張強さ

引張強さとは、材料の応力に対する最大強度を表す。応力-ひずみ曲線などであらわされ、構造物の耐久力を示す。

圧縮強さ

圧縮強さとは、圧縮を加えていくときに破壊に耐える材料の最大強さである。圧縮時は、材料が脆いときは塑性変形しないで割れる一方で、靭さが大きいと、のびや変形起こる。一般に材料の圧縮強さは引張強さのおよそ3倍の強さを持つ。

曲げ強さ

材料を曲げるときの強さである。

靭性

靭性は靭さ(粘り強さ)の指標で、靭性が高いほど、その素材が瞬間的な衝撃に耐えることができる値が高い。引張試験やシャルピー試験で測定される。

脆性

脆性は靭性の対義にあたり、脆さに関する性質で脆性が高いと素材の加工が難しく、かけやすい。

疲労強度

疲労強度とは、その機械素材が蓄積する疲労に対する強度で、本来は一定の荷重に耐えることができるが、繰り返し荷重をうける間に小さな荷重に耐えれなくなる。

耐摩耗性

耐摩耗性とは、その素材の摩耗に耐えうる指標である。特に摩耗の激しい部分では、セラミックスなど耐摩耗性の高い素材が使われる。

温度変化

素材は温度により形状変化を起こす。精度が問われる精密機械や測定器などは、温度変化が起こりにくい素材を使わなければならず、使用環境も温度が一定な環境が望ましい。金属などは温度変化の影響を受けやすいが、その性質を利用して、高温にして加工を行う加工法も一般的である。


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