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9 Mechanische Eigenschaften von Metallen
Die mechanische Eigenschaften von Metallen Dazu gehören Plastizität, Zerbrechlichkeit, Formbarkeit, Härte, Dehnbarkeit, Elastizität, Zähigkeit und Steifigkeit.
Alle diese Eigenschaften können von einem Metall zum anderen variieren, was ihre Unterscheidung und Klassifizierung von einer mechanischen Verhaltensperspektive aus ermöglicht.
Diese Eigenschaften werden gemessen, wenn ein Metall einer Kraft oder Belastung ausgesetzt wird. Die Maschinenbauingenieure berechnen jeden der Werte der mechanischen Eigenschaften der Metalle in Abhängigkeit von den auf sie einwirkenden Kräften.
In gleicher Weise experimentieren Materialwissenschaftler unter verschiedenen Bedingungen ständig mit verschiedenen Metallen, um ihre mechanischen Eigenschaften zu bestimmen.
Dank der Experimente mit Metallen konnten ihre mechanischen Eigenschaften definiert werden. Es ist wichtig zu betonen, dass abhängig von der Art, Größe und Stärke, die auf ein Metall angewendet wird, die Ergebnisse variieren.
Aus diesem Grund wollten Wissenschaftler die Parameter experimenteller Verfahren vereinheitlichen, um die Ergebnisse verschiedener Metalle bei Anwendung derselben Kräfte vergleichen zu können (Team, 2014).
9 mechanische Haupteigenschaften von Metallen
1- Plastizität
Es ist die mechanische Eigenschaft von Metallen, die der Elastizität völlig entgegengesetzt ist. Plastizität wird definiert als die Fähigkeit von Metallen, die Form beizubehalten, die ihnen nach einer Anstrengung gegeben wurde.
Metalle sind in der Regel sehr plastisch. Aus diesem Grund behalten sie nach ihrer Verformung leicht ihre neue Form.
2- Zerbrechlichkeit
Zerbrechlichkeit ist eine Eigenschaft, die der Hartnäckigkeit völlig entgegengesetzt ist, da sie die Leichtigkeit bezeichnet, mit der ein Metall gebrochen werden kann, wenn es einmal einer Anstrengung ausgesetzt ist.
In vielen Fällen sind die Metalle miteinander legiert, um ihren Zerbrechlichkeitskoeffizienten zu verringern und Lasten mehr tolerieren zu können.
Zerbrechlichkeit wird auch als Ermüdung während der mechanischen Festigkeitsprüfung von Metallen definiert.
Auf diese Weise kann ein Metall mehrmals dem gleichen Aufwand ausgesetzt werden, bevor es bricht und ein schlüssiges Ergebnis auf seine Zerbrechlichkeit wirft (Materia, 2002).
3- Formbarkeit
Die Formbarkeit bezieht sich auf die Leichtigkeit, mit der ein Metall gewalzt werden kann, ohne dass dies eine Unterbrechung in seiner Struktur darstellt.
Viele Metalle oder Metalllegierungen haben einen hohen Verformbarkeitskoeffizienten, dies ist der Fall von Aluminium, das hoch verformbar ist, oder von rostfreiem Stahl.
4- Härte
Härte ist definiert als die Beständigkeit eines Metalls gegen abrasive Mittel. Es ist der Widerstand, dass ein Metall von einem Körper zerkratzt oder durchdrungen werden muss.
Die meisten Metalle müssen in einem gewissen Prozentsatz legiert werden, um ihre Härte zu erhöhen. Dies ist der Fall von Gold, das an sich nicht so hart ist, wie wenn es mit Bronze gemischt wird.
Historisch wurde die Härte in einem empirischen Maßstab gemessen, der durch die Fähigkeit eines Metalls bestimmt wurde, ein anderes zu kratzen oder dem Aufprall eines Diamanten zu widerstehen.
Heutzutage wird die Härte von Metallen mit standardisierten Verfahren wie dem Rockwell-, Vickers- oder Brinell-Test gemessen.
Alle diese Tests versuchen, schlüssige Ergebnisse zu erzielen, ohne das Metall zu beschädigen, das am meisten untersucht wird (Kailas, s.f.).
5- Duktilität
Duktilität ist die Fähigkeit eines Metalls, sich zu verformen, bevor es bricht. In diesem Sinne ist es eine mechanische Eigenschaft, die der Gebrechlichkeit völlig entgegengesetzt ist.
Die Duktilität kann als Prozentsatz der maximalen Dehnung oder als Maximum der Flächenverringerung angegeben werden.
Ein elementarer Weg zu erklären, wie verformbar ein Material ist, kann seine Fähigkeit sein, in Draht oder Draht umgewandelt zu werden. Ein stark duktiles Metall ist Kupfer (Guru, 2017).
6- Elastizität
Die Elastizität definiert die Fähigkeit eines Metalls, seine Form wiederzuerlangen, nachdem es einer äußeren Kraft ausgesetzt wurde.
Im Allgemeinen sind Metalle nicht sehr elastisch, aus diesem Grund ist es üblich, Dellen oder Spuren von Schlägen zu haben, die niemals wiedergewonnen werden.
Wenn ein Metall elastisch ist, kann auch gesagt werden, dass es elastisch ist, da es in der Lage ist, elastische Energie zu absorbieren, die eine Verformung verursacht.
7- Hartnäckigkeit
Hartnäckigkeit ist das parallele Konzept, das der Fragilität entgegengesetzt ist, da es die Fähigkeit eines Materials bezeichnet, der Einwirkung einer äußeren Kraft zu widerstehen, ohne zu brechen.
Die Metalle und ihre Legierungen sind im allgemeinen hartnäckig. Dies ist der Fall bei Stahl, dessen Zähigkeit es erlaubt, für Konstruktionsanwendungen geeignet zu sein, die hohe Lasten erfordern, ohne zu brechen.
Die Zähigkeit von Metallen kann in verschiedenen Maßstäben gemessen werden. In einigen Tests werden relativ kleine Kraftbeträge auf ein Metall aufgebracht, wie z. B. leichte Stöße oder Stöße. Bei anderen Gelegenheiten ist es üblich, dass größere Kräfte angewendet werden.
In jedem Fall wird der Festigkeitsbeiwert eines Metalls angegeben, sofern es nach einer Anstrengung keine Art von Bruch aufweist.
8- Starrheit
Steifigkeit ist eine mechanische Eigenschaft von Metallen. Dies geschieht, wenn eine äußere Kraft auf ein Metall ausgeübt wird und es eine innere Kraft entwickeln muss, um es zu stützen.Diese innere Kraft wird "Stress" genannt.
Auf diese Weise ist die Steifigkeit die Fähigkeit eines Metalls, während des Auftretens von Spannungen einer Verformung zu widerstehen (Kapitel 6. Mechanische Eigenschaften von Metallen, 2004).
9- Variabilität der Eigenschaften
Tests der mechanischen Eigenschaften von Metallen führen nicht immer zu den gleichen Ergebnissen, dies liegt an möglichen Änderungen der Art der Ausrüstung, des Verfahrens oder des Bedieners, die während der Tests verwendet werden.
Selbst wenn alle diese Parameter gesteuert werden, gibt es einen kleinen Spielraum bei der Variation der Ergebnisse der mechanischen Eigenschaften der Metalle.
Dies liegt daran, dass der Herstellungs- oder Extraktionsprozess von Metallen oft nicht immer homogen ist.
Daher können die Ergebnisse bei der Messung der Eigenschaften von Metallen verändert werden.
Um diese Unterschiede zu mildern, wird empfohlen, den gleichen mechanischen Festigkeitstest mehrmals am selben Material durchzuführen, jedoch an verschiedenen zufällig ausgewählten Proben.
Referenzen
- Kapitel 6. Mechanische Eigenschaften von Metallen. (2004). Abgeleitet von mechanischen Eigenschaften von Metallen: virginia.edu.
- Guru, W. (2017). Schweißguru Von der Anleitung zu den mechanischen Eigenschaften von Metallen: weldguru.com.
- Kailas, S. V. (s.f.). Kapitel 4. Mechanische Eigenschaften von Metallen. Von Material Science: nptel.ac.in.
- Matter, T. (August 2002). Gesamtsumme Abgeleitet von mechanischen Eigenschaften von Metallen: totalmateria.com.
- Team, M. (2. März 2014). ME Mechanisch. Abgeleitet von mechanischen Eigenschaften von Metallen: me-mechanicalengineering.com.