Tenacidad a la fractura, resistencia al impacto, resistencia a la flexión: propiedades mecánicas del hierro-boro de neodimio sinterizado
http://www.magnet-forever.com¿Cuáles son las propiedades mecánicas de los materiales? Las propiedades mecánicas de los materiales generalmente incluyen resistencia, dureza, plasticidad y tenacidad, que tienen diferentes significados físicos. La resistencia se refiere a la capacidad máxima de un material para resistir fuerzas destructivas externas. La resistencia se puede dividir en resistencia a la tracción (resistencia a la tracción) según las diferentes formas de aplicación de fuerza externa. Se refiere a la resistencia máxima a la compresión bajo tensión, la resistencia máxima a la flexión bajo presión y la resistencia cuando la fuerza externa es perpendicular al eje del material y hace que el material se doble después de ser aplicada. La dureza máxima se refiere a la capacidad del material para resistir objetos duros locales que presionan su superficie y es un indicador para comparar la dureza de varios materiales. Cuanto mayor sea la dureza, mayor será la capacidad del metal para resistir la deformación plástica. La plasticidad se refiere a la capacidad de una sustancia sólida para resistir la deformación bajo ciertas fuerzas externas. Es la capacidad de un material para deformarse permanentemente sin destruirse bajo fuerzas externas. La resiliencia representa la capacidad de un material para absorber energía durante los procesos de deformación plástica y fractura. Cuanto mejor sea la tenacidad, menos probable será que se produzca una fractura frágil. En la ciencia de los materiales y la metalurgia, la tenacidad se refiere a la resistencia de un material a fracturarse cuando se lo somete a fuerzas que lo hacen deformarse. Es la relación entre la energía absorbida por el material antes de la fractura y su volumen. Propiedades mecánicas del neodimio hierro boro sinterizado
El boro de hierro de neodimio sinterizado pertenece a los materiales frágiles y sus propiedades mecánicas son duras y quebradizas, con alta resistencia y baja tenacidad. Casi no hay deformación plástica antes de la fractura, lo que significa que se fractura durante la etapa de deformación elástica. La siguiente figura compara el producto de energía magnética (BH) m y la tenacidad a la fractura de varios materiales de imán permanente. Podemos observar que el boro de hierro de neodimio sinterizado tiene el producto de energía magnética (BH) m más alto, mientras que su tenacidad a la fractura todavía es comparable a los imanes permanentes de Sm2Tm17, SmCo5 y ferrita, ya que todos son materiales de imán permanente basados en compuestos intermetálicos y pertenecen a materiales frágiles. La tenacidad a la fractura de los materiales de imán permanente de tierras raras unidos, Fe Cr Co y acero magnético es la mejor, pero su producto de energía magnética (BH) m es mucho menor que el del boro de hierro de neodimio sinterizado.
Se utilizan comúnmente tres indicadores para describir las propiedades mecánicas de los materiales frágiles:
La tenacidad a la fractura refleja típicamente la resistencia de un material cuando las grietas se propagan, medida en MPa · m1/2. La prueba de tenacidad a la fractura de los materiales requiere el uso de máquinas de prueba de tracción, sensores de tensión, extensómetros, medidores de tensión dinámicos de amplificación de señal, etc. Además, las muestras deben convertirse en láminas delgadas. La resistencia al impacto (tenacidad a la fractura por impacto) refleja la energía absorbida por un material durante el proceso de fractura bajo tensión de impacto, medida en J/m2. El valor de medición de la resistencia al impacto es demasiado sensible al tamaño, la forma, la precisión del procesamiento y el entorno de prueba de la muestra, y la dispersión del valor de medición será relativamente grande. La resistencia a la flexión se mide mediante el método de flexión de tres puntos para determinar la resistencia a la flexión y a la fractura de los materiales. Debido a la facilidad de procesamiento de la muestra y la medición simple, se usa más comúnmente para describir las propiedades mecánicas de los imanes de boro de hierro de neodimio sinterizado. Dongchedi ha encontrado el rango de fluctuación aproximado de los indicadores de rendimiento mecánico del boro de hierro de neodimio sinterizado proporcionado por algunos académicos basándose en diferentes experimentos. Debido a su naturaleza frágil, los datos experimentales tienen un alto grado de dispersión.
La alta resistencia y baja tenacidad que exhiben los materiales de imán permanente de neodimio hierro boro sinterizado están determinadas por su propia estructura cristalina. Además, los dos factores siguientes pueden afectar la resistencia a la flexión del neodimio hierro boro sinterizado y también son formas de mejorar su resistencia. El contenido de Nd tiene cierta influencia en la resistencia del neodimio hierro boro sinterizado. Los resultados experimentales muestran que, en determinadas condiciones, cuanto mayor sea el contenido de Nd, mayor será la resistencia del material. La adición de otros elementos metálicos tiene un cierto impacto en la resistencia del neodimio hierro boro sinterizado. Cuando se agrega una cierta cantidad de titanio Ti, niobio Nb o cobre Cu, se mejora la tenacidad a la fractura por impacto del imán permanente; cuando se agrega una pequeña cantidad de cobalto Co, se mejora la resistencia a la flexión del imán permanente. Las propiedades mecánicas integrales insuficientes del neodimio hierro boro sinterizado son una de las razones importantes que limitan su aplicación en una gama más amplia de campos. Si se puede mejorar la tenacidad del producto y al mismo tiempo garantizar que las propiedades magnéticas se mejoren o se mantengan inalteradas, permitirá que el boro de hierro y neodimio sinterizado desempeñe un papel más importante en los campos militar, aeroespacial y otros, entrando en un nuevo período de desarrollo.