9 Μηχανικές ιδιότητες των μετάλλων

Το μηχανικές ιδιότητες των μετάλλων Περιλαμβάνουν πλαστικότητα, ευθραυστότητα, ευκαμψία, σκληρότητα, ολκιμότητα, ελαστικότητα, αντοχή και ακαμψία..

Όλες αυτές οι ιδιότητες μπορεί να διαφέρουν από ένα μέταλλο στο άλλο, επιτρέποντας τη διαφοροποίηση και την ταξινόμησή τους από μια οπτική συμπεριφορά μηχανικής συμπεριφοράς.

Αυτές οι ιδιότητες μετριούνται όταν ένα μέταλλο υποβάλλεται σε δύναμη ή φορτίο. Οι μηχανολόγοι μηχανικοί υπολογίζουν καθεμία από τις τιμές των μηχανικών ιδιοτήτων των μετάλλων ανάλογα με τις δυνάμεις που ασκούνται σε αυτές.

Με τον ίδιο τρόπο, οι επιστήμονες υλικών πειραματίζονται διαρκώς με διαφορετικά μέταλλα κάτω από πολλαπλές συνθήκες, προκειμένου να καθορίσουν τις μηχανικές τους ιδιότητες.

Χάρη στον πειραματισμό με μέταλλα, είναι δυνατό να καθοριστούν οι μηχανικές τους ιδιότητες. Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι, ανάλογα με τον τύπο, το μέγεθος και τη δύναμη που εφαρμόζονται σε ένα μέταλλο, τα αποτελέσματα που ρίχνονται από αυτά θα ποικίλουν.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι επιστήμονες ήθελαν να ενοποιήσουν τις παραμέτρους των πειραματικών διαδικασιών, με σκοπό να συγκρίνουν τα αποτελέσματα των διαφορετικών μετάλλων κατά την εφαρμογή των ίδιων δυνάμεων (Team, 2014).

9 κύριες μηχανικές ιδιότητες των μετάλλων

1- Πλαστικότητα

Είναι η μηχανική ιδιότητα των μετάλλων εντελώς αντίθετα από την ελαστικότητα. Η πλαστικότητα ορίζεται ως η ικανότητα των μετάλλων να διατηρούν το σχήμα που τους δόθηκε αφού υποβλήθηκαν σε μια προσπάθεια.

Τα μέταλλα είναι συνήθως πολύ πλαστικά, γι 'αυτό και, μόλις παραμορφωθούν, θα διατηρήσουν εύκολα το νέο σχήμα τους.

2- Ευθρυπτότητα

Η ευθραυστότητα είναι μια ιδιότητα εντελώς αντίθετη από την αντοχή, καθώς υποδηλώνει την ευκολία με την οποία ένα μέταλλο μπορεί να σπάσει μόλις υποβληθεί σε μια προσπάθεια.

Σε πολλές περιπτώσεις, τα μέταλλα είναι κράματα μεταξύ τους για να μειώσουν το συντελεστή ευθραυστότητας τους και να είναι σε θέση να ανέχονται περισσότερο τα φορτία.

Η ευθραυστότητα ορίζεται επίσης ως κόπωση κατά τη διάρκεια των δοκιμών μηχανικής αντοχής των μετάλλων.

Με αυτόν τον τρόπο, ένα μέταλλο μπορεί να υποβληθεί αρκετές φορές στην ίδια προσπάθεια πριν σπάσει και πετάξει ένα οριστικό αποτέλεσμα στην ευθραυστότητά του (Materia, 2002).

3- Μαλακότητα

Η ευκαμψία αναφέρεται στην ευκολία ενός μετάλλου που πρόκειται να κυλιθεί χωρίς αυτό να αποτελεί διακοπή της δομής του.

Πολλά μέταλλα ή κράματα μετάλλων έχουν υψηλό συντελεστή ελατότητας, αυτό συμβαίνει με το αλουμίνιο που είναι πολύ εύπλαστο ή από ανοξείδωτο χάλυβα.

4- Σκληρότητα

Η σκληρότητα ορίζεται ως η αντίσταση που ένα μέταλλο αντιτίθεται σε λειαντικούς παράγοντες. Είναι η αντίσταση που έχει οποιοδήποτε μέταλλο να γδαρθεί ή να διεισδύσει από ένα σώμα.

Τα περισσότερα μέταλλα πρέπει να αλείφονται σε κάποιο ποσοστό για να αυξήσουν τη σκληρότητα τους. Αυτή είναι η περίπτωση του χρυσού, η οποία από μόνη της δεν θα ήταν τόσο σκληρή όσο είναι όταν αναμιγνύεται με χαλκό.

Ιστορικά, η σκληρότητα μετρήθηκε σε εμπειρική κλίμακα, που καθορίστηκε από την ικανότητα ενός μετάλλου να γρατσουνίσει άλλο ή να αντισταθεί στην πρόσκρουση ενός διαμαντιού.

Σήμερα, η σκληρότητα των μετάλλων μετριέται με τυποποιημένες διαδικασίες όπως η δοκιμή Rockwell, Vickers ή Brinell..

Όλες αυτές οι δοκιμές επιδιώκουν να παράγουν συμπεράσματα χωρίς να βλάπτουν το μέταλλο που μελετάται (Kailas, s.f.).

5- Ολκιμότητα

Η ολκιμότητα είναι η ικανότητα ενός μετάλλου να παραμορφώνεται πριν σπάσει. Με αυτή την έννοια, είναι μια μηχανική ιδιότητα εντελώς αντίθετη από την ευθραυστότητα.

Η ολκιμότητα μπορεί να δοθεί ως ποσοστό της μέγιστης επιμήκυνσης ή ως μέγιστη μείωση της έκτασης.

Ένας στοιχειώδης τρόπος για να εξηγήσουμε πόσο εύπλαστο είναι ένα υλικό μπορεί να είναι από την ικανότητά του να μετατραπεί σε σύρμα ή σύρμα. Ένα πολύ εύπλαστο μέταλλο είναι ο χαλκός (Guru, 2017).

6- Ελαστικότητα

Η ελαστικότητα που ορίζει ως η ικανότητα ενός μετάλλου να ανακτήσει το σχήμα του αφού υποβληθεί σε εξωτερική δύναμη.

Σε γενικές γραμμές, τα μέταλλα δεν είναι πολύ ελαστικά, γι 'αυτό είναι συνηθισμένο ότι παρουσιάζουν σκασίματα ή ίχνη χτυπήματος που δεν θα ανακτήσουν ποτέ.

Όταν ένα μέταλλο είναι ελαστικό, μπορεί επίσης να ειπωθεί ότι είναι ελαστικό, αφού είναι σε θέση να απορροφήσει ελαστική ενέργεια που προκαλεί παραμόρφωση.

7- Δυνατότητα

Η ανθεκτικότητα είναι η παράλληλη αντίθεση με την ευθραυστότητα, καθώς υποδηλώνει την ικανότητα ενός υλικού να αντιστέκεται στην εφαρμογή μιας εξωτερικής δύναμης χωρίς να σπάσει.

Τα μέταλλα και τα κράματά τους είναι, γενικά, ανθεκτικά. Αυτή είναι η περίπτωση του χάλυβα, του οποίου η ανθεκτικότητα επιτρέπει να είναι κατάλληλη για εφαρμογές κατασκευής που απαιτούν υψηλά φορτία χωρίς ρωγμές..

Η ανθεκτικότητα των μετάλλων μπορεί να μετρηθεί σε διαφορετικές κλίμακες. Σε μερικές δοκιμές, εφαρμόζονται σχετικά μικρά ποσά δύναμης σε ένα μέταλλο, όπως ελαφρές κρούσεις ή κρούσεις. Σε άλλες περιπτώσεις, είναι κοινή η εφαρμογή μεγαλύτερων δυνάμεων.

Σε κάθε περίπτωση, ο συντελεστής αντοχής ενός μετάλλου θα δοθεί στο βαθμό που δεν παρουσιάζει κανένα είδος ρήξης αφού υποβληθεί σε προσπάθεια.

8- Σκληρότητα

Η σκληρότητα είναι μια μηχανική ιδιότητα των μετάλλων. Αυτό συμβαίνει όταν μια εξωτερική δύναμη εφαρμόζεται σε ένα μέταλλο και πρέπει να αναπτύξει μια εσωτερική δύναμη για να την υποστηρίξει. Αυτή η εσωτερική δύναμη ονομάζεται "άγχος".

Με τον τρόπο αυτό, η ακαμψία είναι η ικανότητα ενός μετάλλου να αντισταθεί στην παραμόρφωση κατά τη διάρκεια της πίεσης (κεφάλαιο 6. Μηχανικές ιδιότητες των μετάλλων, 2004).

9- Μεταβλητότητα των ιδιοτήτων

Οι δοκιμές των μηχανικών ιδιοτήτων των μετάλλων δεν παράγουν πάντα τα ίδια αποτελέσματα, αυτό οφείλεται σε πιθανές αλλαγές στον τύπο του εξοπλισμού, της διαδικασίας ή του χειριστή που χρησιμοποιείται κατά τη διάρκεια των δοκιμών.

Ωστόσο, ακόμη και όταν ελέγχονται όλες αυτές οι παράμετροι, υπάρχει μικρή διαφορά στην μεταβολή των αποτελεσμάτων των μηχανικών ιδιοτήτων των μετάλλων.

Αυτό οφείλεται στο ότι πολλές φορές η διαδικασία παραγωγής ή εξαγωγής μετάλλων δεν είναι πάντα ομοιογενής.

Ως εκ τούτου, τα αποτελέσματα κατά τη μέτρηση των ιδιοτήτων των μετάλλων μπορούν να τροποποιηθούν.

Προκειμένου να μετριαστούν αυτές οι διαφορές, συνιστάται να εκτελείται η ίδια δοκιμή μηχανικής αντοχής αρκετές φορές στο ίδιο υλικό αλλά σε διαφορετικά τυχαία επιλεγμένα δείγματα..

Αναφορές

1. Κεφάλαιο 6. Μηχανικές ιδιότητες των μετάλλων. (2004). Ανακτήθηκε από τις μηχανικές ιδιότητες των μετάλλων: virginia.edu.
2. Guru, W. (2017). Συλλέξτε γκουρού Ανακτήθηκε από τον οδηγό για τις μηχανικές ιδιότητες των μετάλλων: weldguru.com.
3. Kailas, S.V. (s.f.). Κεφάλαιο 4. Μηχανικές ιδιότητες των μετάλλων. Ανακτήθηκε από την επιστήμη των υλικών: nptel.ac.in.
4. Matter, Τ. (Αύγουστος 2002). Σύνολο Θέματος Ανακτήθηκε από τις μηχανικές ιδιότητες των μετάλλων: totalmateria.com.
5. Team, Μ. (2 Μαρτίου 2014). ME Mechanical. Ανακτήθηκε από τις μηχανικές ιδιότητες των μετάλλων: me-mechanicalengineering.com.