9 METALLIEN MEKAANISET OMINAISUUDET - KEMIA - 2025

Mekaaniset ominaisuudet metalleja ovat plastisuus, hauraus, muokattavuus, kovuus, sitkeys, joustavuus, sitkeys ja jäykkyys. Kaikki nämä ominaisuudet voivat vaihdella metallista toiseen, mikä mahdollistaa niiden erottelun ja luokittelun mekaanisen käyttäytymisen näkökulmasta.

Nämä ominaisuudet mitataan, kun metalli kohdistuu voimaan tai kuormaan. Konetekniikka laskee metallien mekaanisten ominaisuuksien arvot niihin kohdistuvista voimista riippuen.

Samoin materiaalitieteilijät kokeilevat jatkuvasti erilaisia ​​metalleja useissa olosuhteissa niiden mekaanisten ominaisuuksien määrittämiseksi.

Metallien kanssa kokeilun ansiosta on ollut mahdollista määritellä niiden mekaaniset ominaisuudet. On tärkeätä huomata, että metallista saatavat tulokset vaihtelevat tyypistä, koosta ja lujuudesta, jota metallia käytetään.

Siksi tutkijat ovat halunneet yhtenäistää kokeellisten menetelmien parametrit voidakseen vertailla eri metallien saatuja tuloksia samoja voimia sovellettaessa.

Metallien tärkeimmät mekaaniset ominaisuudet

1- Muovisuus

Se on metallien mekaaninen ominaisuus, joka on täysin vastakkainen kimmoisuuden kanssa. Plastiisuudella tarkoitetaan metallien kykyä säilyttää muoto, jolle ne annettiin stressiin joutumisen jälkeen.

Metallit ovat yleensä erittäin muovisia, ja siksi he ovat muodonmuutoksen jälkeen säilyttäneet uuden muodonsa helposti.

2 - Hauraus

Hauraus on ominaisuus, joka on täysin vastakohta sitkeydelle, koska se tarkoittaa sitä helppoutta, jolla metalli voidaan rikkoa stressiässä.

Monissa tapauksissa metallit seostetaan keskenään vähentääkseen niiden haurauskerrointa ja voidakseen sietää enemmän kuormia.

Hauraus määritellään myös väsymykseksi metallien mekaanisten lujuustestien aikana.

Tällä tavoin metalli voidaan altistaa samaan jännitykseen useita kertoja ennen murtumista ja lopullisen tuloksen antamisesta sen hauraudelle.

3 - muokattavuus

Muovattavuus viittaa metallin valssaamisen helppoutta ilman, että tämä merkitsee rakenteen katkeamista.

Monilla metalleilla tai metallisilla seoksilla on korkea muovattavuuskerroin, tämä koskee alumiinia, joka on erittäin muovattavaa, tai ruostumatonta terästä.

4 - Kovuus

Kovuus määritellään metallin kestävyydeksi hankaaville aineille. Se on minkä tahansa metallin kesto naarmuuntumista tai rungon tunkeutumista vastaan.

Useimmat metallit vaativat jonkin verran prosentuaalista seostamista kovuuden lisäämiseksi. Näin on kullan kanssa, joka yksinään ei olisi niin kovaa kuin se on, kun se sekoitetaan pronssiin.

Historiallisesti kovuus mitattiin empiirisellä asteikolla, joka määritettiin yhden metallin kyvyllä naarmuuttaa toista tai vastustaa timanttien iskuja.

Nykyään metallien kovuus mitataan standardoiduilla menetelmillä, kuten Rockwell, Vickers tai Brinell.

Kaikilla näillä testeillä pyritään antamaan vakuuttavia tuloksia vahingoittamatta tutkittavaa metallia.

5 - sitkeys

Sulavuus on metallin kyky muuttaa muotoaan ennen murtumista. Tässä mielessä se on mekaaninen ominaisuus, joka on täysin vastoin haurautta.

Sulavuus voidaan antaa prosentteina suurimmasta venymästä tai pinnan enimmäisvähennyksenä.

Alkuperäinen tapa selittää, kuinka plastiili materiaali on, voi olla sen kyky muuntaa lankaksi tai lankaksi. Erittäin sitkeä metalli on kupari.

6- joustavuus

Elastisuus määritellään metallin kyvyksi saada muoto takaisin sen jälkeen, kun se on altistettu ulkoiselle voimalle.

Yleensä metallit eivät ole kovin elastisia, tästä syystä on tavallista, että niissä on kolhuja tai jälkiä kohoumista, joista ne eivät koskaan toistu.

Kun metalli on joustava, voidaan myös sanoa, että se on joustava, koska se kykenee absorboimaan joustavasti sen muodonmuutoksen aiheuttavan energian.

7- heikkous

Sitkeys on käsite, joka on yhdenmukainen haurauden kanssa, koska se tarkoittaa materiaalin kykyä vastustaa ulkoisen voiman vaikutusta rikkomatta.

Metallit ja niiden seokset ovat yleensä kovia. Tämä koskee terästä, jonka lujuuden ansiosta se soveltuu rakennussovelluksiin, jotka vaativat kestämään suuria kuormia aiheuttamatta repeämiä.

Metallien sitkeys voidaan mitata eri asteikoilla. Joissakin kokeissa metalliin kohdistuu suhteellisen pieniä voimamääriä, kuten kevyitä iskuja tai iskuja. Muina aikoina on yleistä, että suurempia voimia käytetään.

Joka tapauksessa metallin sitkeyskerroin annetaan siinä määrin, että siinä ei ole minkään tyyppistä murtumaa sen jälkeen, kun se on altistettu stressille.

8- jäykkyys

Jäykkyys on metallien mekaaninen ominaisuus. Tämä tapahtuu, kun metalliin kohdistetaan ulkoinen voima, ja sen on kehitettävä sisäinen voima sen tukemiseksi. Tätä sisäistä voimaa kutsutaan "stressiksi".

Tällä tavalla jäykkyys on metallin kyky vastustaa muodonmuutosta stressin ollessa läsnä.

9 - Ominaisuuksien vaihtelevuus

Metallien mekaanisten ominaisuuksien testit eivät aina anna samoja tuloksia, tämä johtuu testien aikana käytetyn laitteen, menettelytavan tai käyttäjän tyypin mahdollisista muutoksista.

Vaikka kaikkia näitä parametreja ohjataan, metallien mekaanisten ominaisuuksien tulosten vaihteluissa on kuitenkin pieni marginaali.

Tämä johtuu tosiasiasta, että metallien valmistus- tai uuttoprosessit eivät useinkaan ole aina homogeenisia. Siksi metallien ominaisuuksien mittaustuloksia voidaan muuttaa.

Näiden erojen vähentämiseksi on suositeltavaa suorittaa sama mekaaninen kestävyystesti useita kertoja samalle materiaalille, mutta satunnaisesti valituille eri näytteille.

Viitteet

1. Luku 6. Metallien mekaaniset ominaisuudet. (2004). Haettu metallien mekaanisista ominaisuuksista: virginia.edu.
2. Guru, W. (2017). Hitsaa Guru. Haettu metallien mekaanisten ominaisuuksien oppaasta: weldguru.com.
3. Kailas, SV (sf). Luku 4. Metallien mekaaniset ominaisuudet. Saatu materiaalitieteeltä: nptel.ac.in.
4. Materia, T. (elokuu 2002). Kokonaisuus. Saatu metallien mekaanisista ominaisuuksista: totalmateria.com.
5. Team, M. (2. maaliskuuta 2014). ME mekaaninen. Saatu metallien mekaanisista ominaisuuksista: me-mechanicalengineering.com.