Hvað er málmþurrkur og málmþreyta?

Mismunandi málmar svara álag á mismunandi hátt

Þetta títan stangir hefur verið strekkt til tvisvar upprunalegu lengd hennar, verkfræði álag 100%. Photo & copy dunand.northwestern.edu

Öll málma afmyndast (teygja eða þjappa) þegar þeir eru stressaðir, í meiri eða minni mæli. Þessi aflögun er sýnilegt merki um málmþrýsting.

Við málmvinnslu er hægt að skilgreina álag sem aflögun málms vegna streitu. Með öðrum orðum er það mælikvarði á hversu mikið málmur hefur verið strekkt eða þjappað samanborið við upphaflega lengd hennar. Ef aukning er á lengd stykki af málmi vegna streitu er þetta nefnt tensile strain.

En ef það er lækkun á lengd, þetta er þjöppun álag.

Metal Strain í sveigjanleg (Bendable) Efni

Sumir málmar (svo sem ryðfríu stáli og mörgum öðrum málmblöndur) ávöxtun undir streitu . Þetta gerir þeim kleift að beygja eða afmynda án þess að brjóta. Aðrar málmar, svo sem steypujárn, brot og brjóta fljótt undir streitu. Jafnvel ryðfrítt stál veikist að lokum og brýtur undir nægum streitu.

Málmar eins og lágt kolefni stál beygja frekar en að brjóta undir streitu. Á ákveðnu stigi streitu náist þeir hins vegar vel skilið "aflapunktur". Eitt sem þeir ná ávöxtunarkröfunni, málmur verður "álag hert." Þetta þýðir að meiri streita er nauðsynlegt til að afmynda málminn frekar. Málmurinn verður minna sveigjanlegur eða bendable. Í einum skilningi gerir þetta málmur erfiðara. En á meðan álagskerfi gerir það erfiðara fyrir málminn að afmynda, gerir það einnig málmið meira brothætt. Brothætt málmur getur brotið, eða mistekst, alveg auðveldlega.

Metal Strain í brothætt efni

Sumir málmar eru í eðli sínu brothætt, sem þýðir að þau eru sérstaklega líkleg til beinbrota. Brothætt málmar eru meðalstór og hár kolefni stál. Ólíkt sveigjanlegum efnum hafa þessar málmar ekki vel skilgreint ávöxtunarmark. Í staðinn, þegar þeir ná ákveðnu streitu stigi, brjóta þau.

Brothætt málmar haga sér mjög eins og önnur brothætt efni eins og gler, steinn og steypu. Eins og þessi efni eru þeir sterkar á vissan hátt - en vegna þess að þeir geta ekki beygja eða teygja, þá eru þau ekki viðeigandi fyrir ákveðna notkun.

Mæling á málmsmíði

Algengasta mælikvarði á álagi í málmum er kallað verkfræðiþrýstingur. Verkfræðiþrýstingur er hægt að reikna út sem lengdarbreytingu deilt með upphaflegu lengd. Til dæmis er 2,0 títanstrik sem hefur verið strekkt að 2,2 "sagður hafa orðið fyrir tensile álagi 0,1 eða 10 prósent.

Metalþreyta sem stafar af Metal Strain

Þegar sveigjanlegir málmar eru stressaðir, myndast þær. Ef streitu er fjarlægt áður en málminn nær frá ávöxtunarmörkinni, fer málmur aftur til fyrrum formsins. Þó að málmurinn virðist hafa snúið aftur til upprunalegu ástands þess, hafa hins vegar örlítið galla birtist á sameindastigi.

Í hvert skipti sem málmur afmyndast og þá kemur aftur til upprunalegs myndar, eiga sér stað fleiri sameindarföll. Eftir margar aflögun, eru svo mörg sameindarbrot sem málmur sprungur. Þegar þetta gerist er það lýst sem "málmþreyta." Metal þreyta er óafturkræft.

Metal þreyta er sérstaklega erfið í aðstæðum þar sem málmur er stressaður aftur og aftur.

Til dæmis var það mikil orsök bilunar bilunar áður en það var að fullu skilið. Til að koma í veg fyrir þreytu úr málmi er mikilvægt að skoða reglulega sýni úr málmi undir streitu með smásjá.