9 Właściwości mechaniczne metali
Właściwości mechaniczne metali obejmują plastyczność, kruchość, ciągliwość, twardość, ciągliwość, elastyczność, wytrzymałość i sztywność.
Wszystkie te właściwości mogą się różnić w zależności od metalu, umożliwiając ich różnicowanie i klasyfikację z perspektywy zachowania mechanicznego.
Właściwości te są mierzone, gdy metal jest poddawany działaniu siły lub obciążenia. Inżynierowie mechanicy obliczają każdą z wartości właściwości mechanicznych metali w zależności od przyłożonych sił.
W ten sam sposób naukowcy zajmujący się materiałami nieustannie eksperymentują z różnymi metalami w wielu warunkach, aby ustalić ich właściwości mechaniczne.
Dzięki eksperymentom z metalami możliwe było określenie ich właściwości mechanicznych. Ważne jest, aby podkreślić, że w zależności od rodzaju, rozmiaru i siły zastosowanej do metalu wyniki rzucane przez niego będą się różnić.
Dlatego naukowcy chcieli ujednolicić parametry procedur eksperymentalnych, aby móc porównać wyniki wyrzucane przez różne metale przy zastosowaniu tych samych sił (Zespół, 2014).
9 głównych właściwości mechanicznych metali
1- Plastyczność
Jest to mechaniczna właściwość metali całkowicie przeciwna elastyczności. Plastyczność jest definiowana jako zdolność metali do zachowania kształtu, który został im nadany po wysiłku.
Metale są zwykle bardzo plastyczne, dlatego po odkształceniu z łatwością zachowają swój nowy kształt.
2- Kruchość
Kruchość to właściwość całkowicie przeciwna uporowi, ponieważ oznacza łatwość, z jaką metal może zostać złamany, gdy zostanie poddany wysiłkowi.
W wielu przypadkach metale są stapiane ze sobą, aby zmniejszyć ich współczynnik kruchości i być w stanie bardziej tolerować obciążenia.
Kruchość jest również definiowana jako zmęczenie podczas testów wytrzymałości mechanicznej metali.
W ten sposób metal może być poddany kilkukrotnie temu samemu wysiłkowi przed rozbiciem i rzuceniem rozstrzygającego wyniku na jego kruchość (Materia, 2002).
3- Plastyczność
Plastyczność odnosi się do łatwości laminowania metalu bez tego stanowi przerwę w jego strukturze.
Wiele metali lub stopów metali ma wysoki współczynnik ciągliwości, tak jest w przypadku aluminium o dużej plastyczności lub stali nierdzewnej.
4- Twardość
Twardość jest definiowana jako opór, z jakim metal przeciwstawia się środkom ściernym. Jest to opór, który ma zadrapany lub przebity przez ciało metal.
Większość metali wymaga stopienia w pewnym procencie, aby zwiększyć ich twardość. Tak jest w przypadku złota, które samo w sobie nie byłoby tak trudne, jak po zmieszaniu z brązem.
Historycznie, twardość mierzono w skali empirycznej, określonej przez zdolność jednego metalu do zarysowania innego lub do wytrzymania uderzenia diamentu.
Obecnie twardość metali mierzy się za pomocą standardowych procedur, takich jak test Rockwella, Vickersa lub Brinella.
Wszystkie te testy mają na celu uzyskanie rozstrzygających wyników bez uszkodzenia badanego metalu (Kailas, nd).
5- Plastyczność
Ciągliwość to zdolność metalu do odkształcenia przed zerwaniem. W tym sensie jest to właściwość mechaniczna całkowicie przeciwna kruchości.
Plastyczność może być podana jako procent maksymalnego wydłużenia lub jako maksymalna redukcja powierzchni.
Elementarnym sposobem wyjaśniania, jak ciągliwy jest materiał, może być jego zdolność do przekształcania się w drut lub drut. Wysoce ciągliwy metal to miedź (Guru, 2017).
6- Elastyczność
Elastyczność określająca zdolność metalu do odzyskania swojego kształtu po poddaniu działaniu siły zewnętrznej.
Ogólnie rzecz biorąc, metale nie są bardzo elastyczne, dlatego często zdarza się, że przedstawiają wgniecenia lub ślady uderzeń, które nigdy nie powrócą.
Gdy metal jest elastyczny, można również powiedzieć, że jest sprężysty, ponieważ jest w stanie absorbować energię sprężystą, która powoduje odkształcenie.
7- Wytrzymałość
Wytrzymałość jest równoległą koncepcją przeciwstawioną kruchości, ponieważ oznacza zdolność materiału do przeciwstawienia się przyłożeniu zewnętrznej siły bez zerwania.
Metale i ich stopy są na ogół trwałe. Tak jest w przypadku stali, której wytrzymałość pozwala na zastosowanie w konstrukcjach wymagających dużych obciążeń bez zerwania.
Wytrzymałość metali można mierzyć w różnych skalach. W niektórych testach na metal przykłada się stosunkowo niewielkie siły, takie jak uderzenia światła lub wstrząsy. W innych przypadkach często stosuje się większe siły.
W każdym przypadku współczynnik wytrzymałości na rozciąganie metalu zostanie podany, o ile nie spowoduje on żadnego rodzaju pęknięcia po poddaniu go wysiłkowi.
8- Sztywność
Sztywność jest mechaniczną właściwością metali. Ma to miejsce, gdy siła zewnętrzna jest przyłożona do metalu i musi rozwinąć siłę wewnętrzną, aby ją podtrzymać. Ta siła wewnętrzna nazywana jest „stresem”.
W ten sposób sztywność jest zdolnością metalu do przeciwstawiania się odkształceniom podczas występowania naprężeń (Rozdział 6. Właściwości mechaniczne metali, 2004).
9- Zmienność właściwości
Testy właściwości mechanicznych metali nie zawsze dają takie same wyniki, jest to spowodowane możliwymi zmianami w rodzaju sprzętu, procedury lub operatora, które są używane podczas testów.
Jednak nawet gdy wszystkie te parametry są kontrolowane, istnieje niewielki margines zmiany wyników właściwości mechanicznych metali.
Dzieje się tak dlatego, że proces produkcji lub ekstrakcji metalu nie zawsze jest jednorodny.
Dlatego wyniki pomiaru właściwości metali można zmieniać.
W celu złagodzenia tych różnic zaleca się kilkakrotne wykonanie tego samego testu wytrzymałości mechanicznej na tym samym materiale, ale na różnych losowo wybranych próbkach.
