Mechanical Properties of Materials

Mechanical Properties of Materials किसी भी Engineering Material के व्यवहार को दर्शाती हैं जब उस पर बाहरी Load, Force या Stress लगाया जाता है। Mechanical Engineering में Material Selection का आधार उसकी Mechanical Properties होती हैं। किसी Material की Strength, Hardness, Toughness, Ductility तथा Elasticity उसके वास्तविक उपयोग को निर्धारित करती है।

Introduction

Machine Components, Automobile Parts, Bridges, Buildings तथा Industrial Equipment विभिन्न प्रकार के Loads के अधीन कार्य करते हैं। इसलिए Material के Mechanical Behaviour का अध्ययन आवश्यक होता है। Mechanical Properties Material की Reliability, Safety तथा Service Life निर्धारित करती हैं।

Definition

जब किसी Material पर बाहरी बल लगाया जाता है तब Material जिस प्रकार प्रतिक्रिया करता है, उसे उसकी Mechanical Properties कहा जाता है।

Important Mechanical Properties

• Strength
• Elasticity
• Plasticity
• Ductility
• Malleability
• Hardness
• Toughness
• Brittleness
• Stiffness
• Resilience
• Creep
• Fatigue

Strength

Strength किसी Material की वह क्षमता है जिससे वह Applied Load का विरोध करता है बिना टूटे या विफल हुए।

Strength = Load / Area

Elasticity

Elasticity वह गुण है जिसके कारण Material Load हटाने पर अपनी मूल आकृति और आकार पुनः प्राप्त कर लेता है।

Spring Steel तथा Rubber अच्छे Elastic Materials हैं।

Plasticity

Plasticity वह गुण है जिसमें Material Load हटाने के बाद भी स्थायी रूप से विकृत रहता है।

Lead तथा Clay Plastic Materials के उदाहरण हैं।

Ductility

Ductility वह गुण है जिसके कारण Material को खींचकर Wire के रूप में परिवर्तित किया जा सकता है।

Copper, Aluminium तथा Mild Steel उच्च Ductility प्रदर्शित करते हैं।

Malleability

Malleability वह गुण है जिसके कारण Material को दबाकर Sheet के रूप में बदला जा सकता है।

Gold तथा Aluminium अत्यधिक Malleable Materials हैं।

Hardness

Hardness किसी Material की Surface Penetration, Wear तथा Scratch का विरोध करने की क्षमता है।

Tool Steel तथा Diamond उच्च Hardness वाले Materials हैं।

Toughness

Toughness किसी Material की Energy Absorb करने तथा Shock Load सहन करने की क्षमता है।

Railway Rails तथा Machine Components में Toughness महत्वपूर्ण होती है।

Brittleness

Brittleness वह गुण है जिसमें Material बिना अधिक Deformation के टूट जाता है।

Cast Iron तथा Glass Brittle Materials हैं।

Stiffness

Stiffness किसी Material की Deformation का विरोध करने की क्षमता है।

Resilience

Elastic Limit के भीतर Energy Absorb करने की क्षमता को Resilience कहा जाता है।

Creep

उच्च Temperature पर लंबे समय तक Constant Load के कारण होने वाली धीरे-धीरे Deformation को Creep कहते हैं।

Fatigue

Repeated Loading तथा Unloading के कारण Material Failure को Fatigue कहा जाता है।

Comparison of Mechanical Properties

Property	Meaning	Example
Strength	Load Resistance	Steel
Hardness	Wear Resistance	Tool Steel
Ductility	Wire Formation	Copper
Malleability	Sheet Formation	Gold
Toughness	Shock Resistance	Mild Steel

Applications

• Material Selection
• Machine Design
• Automobile Engineering
• Aircraft Structures
• Bridge Construction
• Manufacturing Industry
• Tool Design

Advantages of Studying Mechanical Properties

• Proper Material Selection
• Improved Safety
• Better Product Life
• Reduced Maintenance Cost
• Improved Design Efficiency

Exam Oriented Questions

1. Mechanical Properties of Materials को परिभाषित कीजिए।
2. Strength तथा Hardness में अंतर लिखिए।
3. Ductility तथा Malleability समझाइए।
4. Toughness तथा Brittleness में अंतर लिखिए।
5. Fatigue तथा Creep क्या हैं?
6. Mechanical Properties का महत्व लिखिए।

Viva Questions

1. Strength क्या है?
2. Elasticity क्या है?
3. Hardness क्या है?
4. Ductility क्या है?
5. Malleability क्या है?
6. Toughness क्या है?
7. Brittleness क्या है?
8. Creep क्या है?
9. Fatigue क्या है?
10. Stiffness क्या है?

Conclusion

Mechanical Properties of Materials Engineering Design तथा Manufacturing का आधार हैं। किसी भी Material की Strength, Hardness, Toughness, Ductility तथा Elasticity उसके उपयोग को निर्धारित करती हैं। Mechanical Engineers के लिए इन Properties का ज्ञान अत्यंत आवश्यक है।