9 Proprietăți mecanice ale metalelor

proprietățile mecanice ale metalelor Acestea includ plasticitate, fragilitate, maleabilitate, duritate, ductilitate, elasticitate, duritate și rigiditate. Toate aceste proprietăți pot varia de la un metal la altul, permițând diferențierea și clasificarea lor din perspectiva comportamentului mecanic..

Aceste proprietăți sunt măsurate atunci când un metal este supus unei forțe sau unei sarcini. Inginerii mecanici calculează fiecare dintre valorile proprietăților mecanice ale metalelor în funcție de forțele aplicate acestora..

În mod similar, oamenii de știință din materiale experimentează în mod constant diferite metale în condiții multiple pentru a-și stabili proprietățile mecanice..

Datorită experimentării cu metale, a fost posibil să se definească proprietățile lor mecanice. Este important de reținut că, în funcție de tipul, dimensiunea și forța aplicată unui metal, rezultatele obținute de acesta vor varia..

Acesta este motivul pentru care oamenii de știință au dorit să unifice parametrii procedurilor experimentale, pentru a putea compara rezultatele obținute de diferite metale atunci când aplică aceleași forțe..

Principalele proprietăți mecanice ale metalelor

1- Plasticitate

Este proprietatea mecanică a metalelor complet opuse elasticității. Plasticitatea este definită ca fiind capacitatea metalelor de a-și păstra forma după ce au fost supuse stresului.

Metalele sunt de obicei foarte plastice, din acest motiv, odată deformate, își vor păstra cu ușurință noua formă..

2- Fragilitate

Fragilitatea este o proprietate complet opusă rezistenței, deoarece denotă ușurința cu care un metal poate fi spart odată ce este supus stresului..

În multe ocazii, metalele sunt aliate între ele pentru a reduce coeficientul de fragilitate și pentru a putea tolera mai multe sarcini..

Fragilitatea este, de asemenea, definită ca oboseală în timpul testelor de rezistență mecanică a metalelor.

În acest fel, un metal poate fi supus aceluiași stres de mai multe ori înainte de rupere și de a da un rezultat concludent asupra fragilității sale..

3- Maleabilitate

Maleabilitatea se referă la ușurința laminării unui metal fără ca aceasta să reprezinte o ruptură în structura sa.

Multe metale sau aliaje metalice au un coeficient mare de maleabilitate, acesta este cazul aluminiului, care este foarte maleabil, sau al oțelului inoxidabil..

4- Duritatea

Duritatea este definită ca rezistența unui metal la agenții abrazivi. Este rezistența oricărui metal la a fi zgâriată sau pătrunsă de un corp.

Majoritatea metalelor necesită alierea într-un anumit procent pentru a-și crește duritatea. Acesta este cazul aurului, care singur nu ar fi la fel de greu ca atunci când este amestecat cu bronz..

Din punct de vedere istoric, duritatea a fost măsurată pe o scară empirică, determinată de capacitatea unui metal de a zgâria altul sau de a rezista impactului unui diamant..

Astăzi, duritatea metalelor este măsurată cu proceduri standardizate, cum ar fi testul Rockwell, Vickers sau Brinell..

Toate aceste teste urmăresc să ofere rezultate concludente fără a deteriora metalul care este studiat..

5- Ductilitate

Ductilitatea este capacitatea unui metal de a se deforma înainte de rupere. În acest sens, este o proprietate mecanică complet opusă fragilității..

Ductilitatea poate fi dată ca procent din alungirea maximă sau ca o reducere maximă a suprafeței..

Un mod elementar de a explica cât de ductil este un material poate fi prin capacitatea sa de a fi transformat în sârmă sau sârmă. Un metal extrem de ductil este cuprul.

6- Elasticitate

Elasticitatea definită ca fiind capacitatea unui metal de a-și recâștiga forma după ce a fost supus unei forțe externe.

În general, metalele nu sunt foarte elastice, din acest motiv este obișnuit ca acestea să aibă scobituri sau urme de umflături din care nu se vor mai recupera niciodată.

Când un metal este elastic, se poate spune, de asemenea, că este rezistent, deoarece este capabil să absoarbă elastic energia care îl determină să se deformeze..

7- Tenacitate

Rezistența este conceptul paralel cu fragilitatea, deoarece denotă capacitatea unui material de a rezista aplicării unei forțe externe fără a se rupe..

Metalele și aliajele lor sunt în general dure. Acesta este cazul oțelului, a cărui rezistență îi permite să fie potrivit pentru aplicații de construcții care necesită rezistență la sarcini mari fără a provoca rupturi..

Rezistența metalelor poate fi măsurată la diferite scale. În unele teste, cantități relativ mici de forță sunt aplicate unui metal, cum ar fi impactul luminii sau șocurile. Alteori, este obișnuit să se aplice forțe mai mari.

În orice caz, coeficientul de rezistență al unui metal va fi dat în măsura în care acesta nu prezintă niciun tip de rupere după ce a fost supus unei solicitări..

8- rigiditate

Rigiditatea este o proprietate mecanică a metalelor. Acest lucru are loc atunci când o forță externă este aplicată unui metal și trebuie să dezvolte o forță internă pentru a-l susține. Această forță internă se numește „stres”.

În acest fel, rigiditatea este capacitatea unui metal de a rezista la deformări în timpul prezenței stresului..

9- Variabilitatea proprietăților

Testele de proprietăți mecanice ale metalelor nu produc întotdeauna aceleași rezultate, acest lucru se datorează posibilelor modificări ale tipului de echipament, procedură sau operator utilizat în timpul testelor..

Cu toate acestea, chiar și atunci când toți acești parametri sunt controlați, există o marjă mică în variația rezultatelor proprietăților mecanice ale metalelor..

Acest lucru se datorează faptului că de multe ori procesul de fabricare sau extracție a metalelor nu este întotdeauna omogen. Prin urmare, rezultatele la măsurarea proprietăților metalelor pot fi modificate..

Pentru a atenua aceste diferențe, se recomandă efectuarea aceluiași test de rezistență mecanică de mai multe ori pe același material, dar pe probe diferite selectate la întâmplare..

Referințe

1. Capitolul 6. Proprietățile mecanice ale metalelor. (2004). Adus din Proprietățile mecanice ale metalelor: virginia.edu.
2. Guru, W. (2017). Wuru Guru. Adus din Ghidul pentru proprietățile mecanice ale metalelor: weldguru.com.
3. Kailas, S. V. (s.f.). Capitolul 4. Proprietățile mecanice ale metalelor. Obținut din Știința materialelor: nptel.ac.in.
4. Materia, T. (august 2002). Materie totală. Obținut din proprietățile mecanice ale metalelor: totalmateria.com.
5. Echipa, M. (2 martie 2014). ME Mechanical. Obținut din proprietățile mecanice ale metalelor: me-mechanicalengineering.com.