Методы испытаний на прочность на разрыв; в чем разница между прочностью на разрыв и прочностью на растяжение?

Применение спеченных постоянных магнитов NdFeB в основном зависит от их магнитных свойств; однако в зависимости от рабочей среды 

и условия, требования простираются за пределы магнетизма, чтобы включить механические и химические свойства. Например, магниты, используемые в высокоскоростном вращении 

машины должны выдерживать значительные центробежные силы, вибрации или экстремальные ускорения (3g-5g). Кроме того, напряжения, возникающие во время установки 

может привести к таким проблемам, как отслаивание, кромка, поломка угла или растрескивание. Следовательно, необходимы конкретные стандарты механической производительности.

Каковы механические свойства материала?

Механические свойства материала обычно включают прочность, твердость, пластичность и ударную вязкость; каждый из этих параметров имеет отдельное физическое значение.

Прочность относится к максимальной способности материала противостоять разрушению, вызванному внешними силами. В зависимости от характера приложенной силы прочность классифицируется следующим образом:

Прочность на растяжение: предел прочности, когда внешняя сила представляет собой растягивающую (растягивающую) силу.

Прочность на сжатие: предел прочности, когда внешняя сила представляет собой толкающую (сжимающую) силу.

Прочность на изгиб (или прочность на изгиб): предел прочности, когда внешняя сила действует перпендикулярно оси материала, вызывая его изгиб.

Методы испытаний на прочность на разрыв; в чем разница между прочностью на разрыв и прочностью на растяжение?

Жёсткость
относится к способности материала локально сопротивляться вдавливанию твердого объекта в его поверхность; он служит показателем для сравнения относительной твердости 

различных материалов. Более высокая твердость указывает на большую способность металла сопротивляться пластической деформации.

Пластичность
относится к способности твердого вещества противостоять деформации под действием заданной внешней силы; в частности, это способность материала подвергаться постоянной деформации. 

деформация без разрыва при воздействии внешних сил.

Прочность
представляет собой способность материала поглощать энергию во время процессов пластической деформации и разрушения. Большая прочность подразумевает меньшую вероятность 

хрупкого разрушения. В материаловедении и металлургии ударная вязкость относится к сопротивлению материала разрушению при воздействии деформирующих сил; он определяется как 

отношение энергии, поглощенной до разрушения, к объему материала.

Механические свойства спеченного NdFeB

Спеченный NdFeB - это хрупкий материал, характеризующийся высокой твердостью и хрупкостью, что означает, что он обладает высокой прочностью, но низкой ударной вязкостью. Он проявляет практически 

отсутствие пластической деформации перед разрывом, выход из строя в стадии упругой деформации.

На рисунке ниже сравниваются максимальный энергетический продукт (BH) м и трещиностойкость различных материалов с постоянными магнитами. Видно, что спеченные 

NdFeB обладает самым высоким (BH) m, в то время как его трещиностойкость остается сравнимой с трещиностойкостью Sm2Tm17, SmCo5 и ферритовых постоянных магнитов; это потому, что 

все они являются хрупкими материалами с постоянными магнитами на основе интерметаллических соединений. Скрепленные редкоземельные постоянные магниты, сплавы Fe-Cr-Co и магнитные стали 

демонстрируют превосходную трещиностойкость, однако их значения (BH) m значительно ниже, чем у спеченного NdFeB.

Методы испытаний на прочность на разрыв; в чем разница между прочностью на разрыв и прочностью на растяжение?

Три общих индикатора используются для описания механических свойств хрупких материалов:

Трещиностойкость: обычно это отражает прочность материала при наличии распространяющихся трещин; единица составляет МПа · м¹ / ². Для испытаний требуется оборудование, такое 

как машина для испытания на растяжение, датчики напряжений, экстензометр и динамический усилитель деформации с формированием сигнала, а образцы должны быть подготовлены в виде тонких листов.

Ударная прочность (ударная вязкость разрушения): отражает энергию, поглощаемую материалом при разрушении под ударовым напряжением; единица измерения Дж / м2. 

Ударная прочность очень чувствительна к таким факторам, как размеры образцов, форма, точность обработки и условия испытаний, что приводит к значительному разбросу данных.

Прочность на изгиб: это измеряет сопротивление материала разрушению при изгибе, как правило, с использованием трехточечного метода изгиба. Из-за простоты 

подготовка образцов и тестирование, это наиболее распространенная метрика, используемая для описания механических свойств спеченных магнитов NdFeB.

Мы составили приблизительные диапазоны показателей механических свойств спеченных магнитов NdFeB на основе данных различных исследователей, использующих 

различные методы испытаний; поскольку это хрупкие материалы, данные испытаний демонстрируют значительный разброс.

Высокая прочность и низкая прочность, характерные для спеченных постоянных магнитов NdFeB, определяются присущей им кристаллической структурой; дополнительно, 

Два других фактора влияют на их прочность при изгибе и предлагают пути для ее повышения.

Содержание неодима (Nd) влияет на прочность спеченного NdFeB; экспериментальные результаты показывают, что при определенных условиях более высокое содержание Nd приводит к 

более высокая прочность материала.

Добавление других металлических элементов также влияет на прочность спеченного NdFeB. Добавление определенных количеств титана (Ti), ниобия (Nb) или меди (Cu) 

улучшает ударную вязкость разрушения постоянных магнитов, в то время как добавление небольшого количества кобальта (Co) повышает их прочность при изгибе.

Относительно ограниченные комплексные механические свойства спеченного NdFeB являются ключевым фактором, ограничивающим его применение в более широком диапазоне областей. Если материал 

прочность может быть улучшена без ущерба - или при фактическом улучшении - его магнитных свойств, спеченный NdFeB будет играть более важную роль в 

таких секторах, как военная и аэрокосмическая промышленность, открывая новую эру развития.