Mis on metallist tüve ja metalli väsimus?

Erinevad metallid reageerivad tüvele erinevatel viisidel

See titaanvarras on venitatud kaks korda rohkem kui esialgne pikkus, 100% inseneritüvi. Foto ja kopeeri dunand.northwestern.edu

Kõik metallid deformeeruvad (venivad või kokkusuruvad), kui need on rõhu all, suuremal või vähemal määral. See deformatsioon on nähtav märk metallist tüvest.

Metallurgias võib tüve määratleda kui stressi põhjustatud metalli deformatsiooni. Teisisõnu, see on mõõde, kui palju metalli on oma algupärasusega võrreldes venitatud või kokkusurutud. Kui stressi tõttu suureneb tükkide pikkus, nimetatakse seda tõmbetugevuseks.

Kuid kui pikkus on vähenenud, on see survetugevus.

Metallist tüve tasakesed (painutatud) materjalid

Mõned metallid (nagu roostevaba teras ja paljud muud sulamid) on stressi all . See võimaldab neil painduda või deformeeruda. Teised metallid, näiteks malm, murda ja kiirelt liiguvad stressi all. Isegi roostevaba teras nõrgestab ja puruneb piisava stressi all.

Metallid nagu madala süsinikusisaldusega teras painutatakse pigem pinge all. Teatud stressi tasemel jõuavad nad siiski hästi mõista "saagipiirini". Üks neist jõuab saagikuse piiresse, metall muutub "tüve karastatud". See tähendab, et metalli edasist deformeerimist on vaja rohkem stressi. Metall muutub vähem plastiline või painduv. Mõnes mõttes muudab see metalli raskemaks. Kuid kui pingetugevus muudab metalli deformeerumise raskemaks, muudab see metalli veel rabeemaks. Õrn metall võib murda või ebaõnnestuda üsna lihtsalt.

Metalli tüvi rasketes materjalides

Mõned metallid on oma olemuselt rabedad, mis tähendab, et need võivad eriti murduda. Raskete metallide hulka kuuluvad keskmised ja suure süsinikusisaldusega terased. Erinevalt plastmaterjalidest ei ole nendel metallidel täpselt määratud saagipiiri. Selle asemel, kui nad jõuavad teatud stressi tasemele, purunevad nad.

Tundlikud metallid käituvad väga sarnaselt teiste rabedate materjalidega nagu klaas, kivi ja betoon. Nagu need materjalid, on need teatud viisil kindlad, kuid kuna nad ei saa painutada ega venitada, ei ole need teatud kasutusaladel asjakohased.

Metallist tüve mõõtmine

Kõige tavalisemat metalli tüve meedet nimetatakse inseneritüveks. Intensiivset tüve võib arvutada pikkuse muutusena, mis on jagatud algse pikkusega. Näiteks on 2,0 " titaani riba, mis on venitatud 2,2" -le, olevat tõmbetüki 0,1 või 10 protsenti.

Metallist tüvest tulenev metalli väsimus

Kui valuvaigistid on rõhutatud, deformeeruvad nad. Kui stress eemaldatakse enne metalli jõudmist, jõuab metall tagasi oma endisesse kuju. Kuigi metall tundub olevat tagasi oma algsesse olekusse, on siiski väikesed rikked tõepoolest molekulaarsel tasemel.

Iga kord, kui metall deformeerub ja seejärel pöördub tagasi oma esialgse kuju, tekib rohkem molekulaarseid vigu. Pärast paljusid deformatsioone on nii palju molekulaarseid vigu, kui metalli praguneb. Sellisel juhul kirjeldatakse seda kui "metallist väsimust". Metalli väsimus on pöördumatu.

Metalli väsimus on eriti problemaatiline olukordades, kus metalli rõhutatakse uuesti ja uuesti.

Näiteks oli see õhusõidukite rikete peamine põhjus, enne kui see oli täiesti arusaadav. Et vältida metalli väsimust, on oluline korrapäraselt uurida metallist võetud proovid mikroskoobiga.