คุณสมบัติของเหล็ก

• หากพูดถึงคุณสมบัติของวัสดุ จะพบว่าเหล็กเป็นวัสดุที่มีความสำคัญทางด้านวิศวกรรม และการก่อสร้างมากที่สุดในโลก

• คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของเหล็กก็คือความสามารถในการขึ้นรูปได้ และความทนทานที่ยอดเยี่ยม รวมทั้งยืดหยุ่นได้ดี, มีค่าจุดคราก และการนำความร้อนที่ดี ตลอดจนคุณสมบัติที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งที่มีในเหล็กกล้าไร้สนิม นั้นคือความทนทานต่อการกัดกร่อน

• เมื่อทำการเลือกวัสดุไปใช้ในงานที่จำเพาะเจาะจงแล้ว วิศวกรต้องมีความมั่นใจในความเหมาะสมของ สภาวะการรับแรง และความทนต่อสภาพแวดล้อมต่างๆ และนี่คือหัวข้อที่อยู่ในการบริการของเรา ความเข้าใจ และการควบคุมคุณสมบัติของวัสดุให้ได้นั้นเป็นสิ่งจำเป็น คุณสมบัติทางกลของเหล็กสามารถทำการควบคุมได้โดยอาศัยการเลือก chemส่วนประกอบทางเคมีที่เหมาะสม,กระบวนการ และกระบวนการอบร้อน หรือจนถึงการตรวจสอบโครงสร้างระดับจุลภาค

• อัลลอยด์ และกระบวนการอบร้อนถูกใช้ในการผลิตเหล็ก ผลที่ได้นั้นจะมีความแตกต่างกันทั้งค่าคุณสมบัติ และความแข็งแกร่ง ส่วนในการทดสอบนั้นต้องดำเนินการทดสอบไปจนถึงคุณสมบัติสุดท้ายของเหล็ก เพื่อให้มั่นใจได้ว่าเป็นมาตรฐานที่น่าเชื่อถือ

• มีระบบการวัดอยู่หลายรูปแบบที่ใช้ในการระบุคุณสมบัติของเหล็ก ตัวอย่างเช่น จุดคราก, ความอ่อน และความแข็งตึง สามาหาหาได้โดยใช้การทดสอบแรงดึง ความเหนียวสามารถวัดค่าได้โดยใช้การทดสอบอิมแพ็ค ส่วนค่าความแข็ง สามารถหาได้โดยวัดจากความต้านทานในการเจาะพื้นผิวของวัสดุแข็ง

• การทดสอบแรงดึง เป็นวิธีการในการประเมินผลตอบสนองของโครงสร้างของเหล็ก เมื่อได้รับโหลด ซึ่งผลลัพธ์จะแสดงในค่าความสัมพันธ์ระหว่าง ความเค้น และความเครียด โดยที่ค่าความสัมพันธ์ระหว่าง ความเค้น และความเครียด สามารถวัดได้จากช่วงยืดหยุ่นของวัสดุ และอัตราส่วนโมดูลัสของยัง ค่าโมดูลัสของยังที่สูงนั้น จะแสดงถึงความแตกต่างของคุณสมบัติเหล็ก ซึ่งจะอยู่ในช่วง 190-210 GPa และมีค่าเป็นสามเท่าของอลูมิเนียม

คุณสมบัติทางกายภาพของเหล็กจะมีความเกี่ยวพันธ์กับลักษณะทางกายภาพของ วัสดุ เช่น ความหนาแน่น, สภาพการนำความร้อน, โมดูลัสของสภาพยืดหยุ่น, อัตราส่วนของปัวซอง, อื่นๆ ค่าโดยทั่วไปขอคุณสมบัติทางกายภาพของเหล็กได้แก่:

• ความหนาแน่น ρ = 7.7 ÷ 8.1 [kg/dm3]
• โมดูลัสของสภาพยืดหยุ่น E=190÷210 [GPa]
• อัตราส่วนของปัวซอง ν = 0.27 ÷ 0.30
• สภาพการนำความร้อน κ = 11.2 ÷ 48.3 [W/mK]
• สัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อน α = 9 ÷27 [10-6 / K]

ขอบคุณบทความดีๆจาก keytometals.com

รูปกราฟของฟังก์ชันต่างๆ

 

 

 

 

 

กราฟของฟังก์ชันต่างๆ

(คลิ๊กรูปเพื่อขยาย)

สรุปหลักการหาจุดสูงสุดสัมพัทธ์และจุดต่ำสุดสัมพัทธ์,จุดสูงสุดสัมบูรณ์และจุดต่ำสุดสัมบูรณ์

สรุปหลักการหาจุดสูงสุดสัมพัทธ์และจุดต่ำสุดสัมพัทธ์

1.       หา f′(x)

2.       หาค่าวิกฤตโดยการกำหนด f′(c)=0 แล้วแก้สมการหาค่า c

3.       ตรวจสอบค่าวิกฤตที่ได้โดยการใช้อนุพันธ์อันดับที่สอง หา f′′(x) แล้วแทนค่า c ลงไป หาก
f′′(c)>0 แสดงว่า f(c) เป็นค่าต่ำสุดสัมพัทธ์
f′′(c)<0 แสดงว่า f(c) เป็นค่าสูงสุดสัมพัทธ์
f′′(c)=0 ไม่สามารถสรุปได้ ต้องตรวจสอบด้วยอนุพันธ์อันดับที่หนึ่ง
การตรวจสอบด้วยอนุพันธ์อันดับที่หนึ่ง คือ  หาค่า f′(a) และ f′(b) โดยกำหนด a,b เป็นเท่าไรก็ได้ที่ a<c<b มักเลือกค่าที่หาได้ไม่ยาก เช่น ถ้า c=2 กำหนด a=1 และ b=3 หาก
f′(a)>0 และ f′(b)<0 แสดงว่า f(c) เป็นค่าสูงสุดสัมพัทธ์
f′(a)<0 และ f′(b)>0 แสดงว่า f(c) เป็นค่าต่ำสุดสัมพัทธ์

4.       เราจะได้ f(c) เป็นค่าสูงสุดสัมพัทธ์หรือค่าต่ำสุดสัมพัทธ์ของฟังก์ชัน หากต้องการจุดสูงสุดสัมพัทธ์หรือจุดต่ำสุดสัมพัทธ์ ให้ตอบในรูปของคู่อันดับ (c,f(c))

ขั้นตอนการหาจุดสูงสุดสัมบูรณ์และจุดต่ำสุดสัมบูรณ์บนช่วงปิด [a,b] ใดๆ ของฟังก์ชัน y=f(x)

1.       หาค่าวิกฤต c

2.       นำค่าวิกฤตมาแทนค่าในฟังก์ชันเพื่อหา f(c)

3.       หาค่าของ f(a) และ f(b)

4.       เปรียบเทียบค่าที่ได้จากในข้อที่ 1 และ 2 เพื่อดูว่า
ค่าใดมีค่ามากที่สุด ค่านั้นคือค่าสูงสุดสัมบูรณ์ของฟังก์ชัน f
ค่าใดมีค่าน้อยที่สุด ค่านั้นคือค่าต่ำสุดสัมบูรณ์ของฟังก์ชัน f

5.       หากต้องการจุดสูงสุดสัมบูรณ์และจุดต่ำสุดสัมบูรณ์ให้ตอบในรูปคู่อันดับ

สรุปง่ายๆ คือ ** สุดขีดสัมพัทธ์ ให้เอาค่าระว่างค่าวิกฤตไปหาความชัน ใน f'(x) แล้วลองร่างกราฟคร่าวๆดูว่าที่ช่วงไหนเป็นจุดหรือหรือจุดตํ่า เมื่อทราบแล้วก็เอาค่าวิกฤตที่จุดนั้นไปไปหาจุดตํ่าสุดหรือสูงสุดแต่ละตัวใน f(x) ชึ่งผลออกมาจะได้เป็นคู่อันดับ (x,y)
                 ** สุดขีดสัมบูรณ์ ให้เอาค่าวิกฤตที่ได้ไปแทนใน f(x) แล้วเปรียบเทียบกัน จุดที่ค่ามากกว่าจะเป็นจุดสูงสุดสัมบูรณ์ จุดที่ค่าน้อยกว่าจะเป็นจุดตํ่าสุดสัมบูรณ์ แล้วตอบเป็นคู่กันอับ (x,y)

ขอบคุณเนื้อหาดีๆจาก : https://opendurian.com