破壊靭性、衝撃強度、曲げ強度 - 焼結ネオジム鉄ホウ素の機械的特性

http://www.磁石-永遠に.com材料の機械的性質とは何ですか？材料の機械的性質には、一般に強度、硬度、可塑性、靭性があり、それぞれ物理的に意味が異なります。強度とは、材料が外部の破壊力に抵抗する最大の能力を指します。強度は、外力の適用のさまざまな形式に応じて、引張強度（引張強度）に分けることができます。これは、張力下での極限圧縮強度、圧力下での極限曲げ強度、および外力が材料軸に垂直で、適用後に材料が曲がる場合の強度を指します。極限硬度は、材料がその表面に押し付けられる局所的な硬い物体に抵抗する能力を指し、さまざまな材料の硬度を比較するための指標です。硬度が高いほど、金属の塑性変形に抵抗する能力が強くなります。可塑性とは、特定の外力下での固体物質の変形に抵抗する能力を指します。これは、材料が外力によって破壊されることなく永久に変形する能力です。弾力性は、材料が塑性変形および破壊プロセス中にエネルギーを吸収する能力を表します。靭性が良いほど、脆性破壊が発生する可能性が低くなります。材料科学と冶金学において、靭性は、変形を引き起こす力を受けたときの材料の破壊に対する抵抗力を指します。これは、破壊前に材料が吸収するエネルギーとその体積の比率です。焼結ネオジム鉄ホウ素の機械的特性

焼結ネオジム鉄ボロンは脆性材料に属し、その機械的性質は硬くて脆く、強度が高く、靭性が低いです。破壊前の塑性変形はほとんどなく、弾性変形段階で破壊することを意味します。次の図は、さまざまな永久磁石材料の磁気エネルギー積（BH）mと破壊靭性を比較したものです。焼結ネオジム鉄ボロンの磁気エネルギー積（BH）mが最も高いことがわかりますが、その破壊靭性はSm2Tm17、サマリウムコバルト5、フェライト永久磁石とまだ匹敵します。これらはすべて金属間化合物に基づく永久磁石材料であり、脆性材料に属します。結合希土類永久磁石材料、鉄 Cr 共同、磁性鋼の破壊靭性は最高ですが、磁気エネルギー積（BH）mは焼結ネオジム鉄ボロンのそれよりもはるかに低いです。

脆性材料の機械的特性を表すために一般的に使用される指標は次の 3 つです。

破壊靭性は通常、亀裂が伝播するときの材料の強度を反映し、MPa・m1/2で測定されます。材料の破壊靭性をテストするには、引張試験機、応力センサー、伸び計、信号増幅動ひずみゲージなどを使用する必要があります。さらに、試験片は薄いシートにする必要があります。衝撃強度（衝撃破壊靭性）は、衝撃応力下での破壊プロセス中に材料が吸収するエネルギーを反映し、J / m2で測定されます。衝撃強度の測定値は、サンプルのサイズ、形状、加工精度、および試験環境に非常に敏感であり、測定値の分散は比較的大きくなります。曲げ強度は、材料の曲げ強度と破壊強度を決定するために、3点曲げ法で測定されます。サンプル処理が容易で測定が簡単なため、焼結ネオジム鉄ボロン磁石の機械的特性を説明するために最も一般的に使用されます。ドンチェディは、さまざまな実験に基づいて、一部の学者が示した焼結ネオジム鉄ホウ素の機械的性能指標のおおよその変動範囲を発見しました。その脆い性質のため、実験データには大きなばらつきがあります。

焼結ネオジム鉄ホウ素永久磁石材料が示す高強度と低靭性は、その結晶構造によって決まります。また、次の2つの要因が焼結ネオジム鉄ボロンの曲げ強度に影響を与える可能性があり、強度を向上させる方法でもあります。Nd含有量は焼結ネオジム鉄ボロンの強度に一定の影響を及ぼします。実験結果によると、特定の条件下では、Nd含有量が高いほど材料強度が高くなります。他の金属元素を追加すると、焼結ネオジム鉄ボロンの強度に一定の影響があります。一定量のTiチタン、Nbニオブ、またはCu銅を追加すると、永久磁石の衝撃破壊靭性が向上します。少量のCoコバルトを追加すると、永久磁石の曲げ強度が向上します。焼結ネオジム鉄ボロンの総合的な機械的特性が不十分であることは、より広範な分野での応用を制限する重要な理由の1つです。磁気特性の向上または不変を確保しながら製品の靭性を向上させることができれば、焼結ネオジム鉄ホウ素は軍事、航空宇宙などの分野でより大きな役割を果たすことができ、新たな発展期を迎えることになります。