Tenacità alla frattura, resistenza all'impatto, resistenza alla flessione - proprietà meccaniche del neodimio ferro boro sinterizzato
http://www.magnet-forever.comQuali sono le proprietà meccaniche dei materiali? Le proprietà meccaniche dei materiali generalmente includono resistenza, durezza, plasticità e tenacità, che hanno diversi significati fisici. La resistenza si riferisce alla capacità massima di un materiale di resistere a forze distruttive esterne. La resistenza può essere divisa in resistenza alla trazione (resistenza alla trazione) in base alle diverse forme di applicazione della forza esterna. Si riferisce alla resistenza alla compressione massima sotto tensione, alla resistenza alla flessione massima sotto pressione e alla resistenza quando la forza esterna è perpendicolare all'asse del materiale e fa sì che il materiale si pieghi dopo essere stata applicata. La durezza massima si riferisce alla capacità del materiale di resistere a oggetti duri locali che premono sulla sua superficie ed è un indicatore per confrontare la durezza di vari materiali. Maggiore è la durezza, maggiore è la capacità del metallo di resistere alla deformazione plastica. La plasticità si riferisce alla capacità di una sostanza solida di resistere alla deformazione sotto determinate forze esterne. È la capacità di un materiale di deformarsi in modo permanente senza essere distrutto sotto forze esterne. La resilienza rappresenta la capacità di un materiale di assorbire energia durante i processi di deformazione plastica e frattura. Migliore è la tenacità, minore è la probabilità che si verifichi una frattura fragile. Nella scienza dei materiali e nella metallurgia, la tenacità si riferisce alla resistenza di un materiale alla frattura quando sottoposto a forze che ne causano la deformazione. È il rapporto tra l'energia assorbita dal materiale prima della frattura e il suo volume. Proprietà meccaniche del neodimio ferro boro sinterizzato
Il boro di ferro neodimio sinterizzato appartiene ai materiali fragili e le sue proprietà meccaniche sono dure e fragili, con elevata resistenza e bassa tenacità. Non c'è quasi nessuna deformazione plastica prima della frattura, il che significa che si frattura durante la fase di deformazione elastica. La figura seguente confronta il prodotto di energia magnetica (BH) m e la tenacità alla frattura di vari materiali magnetici permanenti. Possiamo osservare che il boro di ferro neodimio sinterizzato ha il più alto prodotto di energia magnetica (BH) m, mentre la sua tenacità alla frattura è ancora paragonabile a Sm2Tm17, SmCo5 e magneti permanenti in ferrite, poiché sono tutti materiali magnetici permanenti basati su composti intermetallici e appartengono a materiali fragili. La tenacità alla frattura dei materiali magnetici permanenti di terre rare legate, Fe Cr Co e acciaio magnetico è la migliore, ma il loro prodotto di energia magnetica (BH) m è molto inferiore a quello del boro di ferro neodimio sinterizzato.
Per descrivere le proprietà meccaniche dei materiali fragili vengono comunemente utilizzati tre indicatori:
La tenacità alla frattura riflette in genere la resistenza di un materiale quando si propagano le crepe, misurata in MPa · m1/2. Il test della tenacità alla frattura dei materiali richiede l'uso di macchine per prove di trazione, sensori di stress, estensimetri, estensimetri dinamici ad amplificazione del segnale, ecc. Inoltre, i campioni devono essere trasformati in fogli sottili. La resistenza all'impatto (tenacità alla frattura da impatto) riflette l'energia assorbita da un materiale durante il processo di frattura sotto stress da impatto, misurata in J/m2. Il valore di misurazione della resistenza all'impatto è troppo sensibile alle dimensioni, alla forma, all'accuratezza di lavorazione e all'ambiente di prova del campione e la dispersione del valore di misurazione sarà relativamente ampia. La resistenza alla flessione viene misurata con il metodo di flessione a tre punti per determinare la resistenza alla flessione e alla frattura dei materiali. Grazie alla facilità di lavorazione del campione e alla semplice misurazione, è più comunemente utilizzata per descrivere le proprietà meccaniche dei magneti al neodimio ferro boro sinterizzati. Dongchedi ha trovato l'intervallo di fluttuazione approssimativo degli indicatori di prestazione meccanica del boro di ferro neodimio sinterizzato forniti da alcuni studiosi sulla base di diversi esperimenti. A causa della sua natura fragile, i dati sperimentali hanno un alto grado di dispersione.
L'elevata resistenza e la bassa tenacità mostrate dai materiali magnetici permanenti in neodimio ferro boro sinterizzati sono determinate dalla loro stessa struttura cristallina. Inoltre, i due fattori seguenti possono influenzare la resistenza alla flessione del neodimio ferro boro sinterizzato e sono anche modi per migliorarne la resistenza. Il contenuto di Nd ha una certa influenza sulla resistenza del neodimio ferro boro sinterizzato. I risultati sperimentali mostrano che in determinate condizioni, maggiore è il contenuto di Nd, maggiore è la resistenza del materiale. L'aggiunta di altri elementi metallici ha un certo impatto sulla resistenza del neodimio ferro boro sinterizzato. Quando viene aggiunta una certa quantità di titanio Ti, niobio Nb o rame Cu, la tenacità alla frattura da impatto del magnete permanente viene migliorata; quando viene aggiunta una piccola quantità di cobalto Co, la resistenza alla flessione del magnete permanente viene migliorata. Le insufficienti proprietà meccaniche complete del neodimio ferro boro sinterizzato sono una delle ragioni importanti che limitano la sua applicazione in una gamma più ampia di campi. Se si riesce a migliorare la tenacità del prodotto garantendo al contempo il miglioramento o l'inalteramento delle proprietà magnetiche, il neodimio-ferro-boro sinterizzato potrà svolgere un ruolo più importante in ambito militare, aerospaziale e in altri settori, entrando in una nuova fase di sviluppo.