Wat zijn metalen stam en metaalvermoeidheid?

Alle metalen vervormen (strekken of comprimeren) wanneer ze in meer of mindere mate worden gespannen. Deze vervorming is een zichtbaar teken van metaalspanning.

Bij metallurgie kan span worden gedefinieerd als de vervorming van een metaal door stress. Met andere woorden, het is een maat van hoeveel een metaal is uitgerekt of gecomprimeerd in vergelijking met zijn oorspronkelijke lengte. Als er sprake is van een toename van de lengte van een metaal, dan wordt dit aangeduid als trekstrook.

Maar als er een reductie in lengte is, is dit drukdruk.

Metalen Stam in Ductiele (Bendable) Materialen

Sommige metalen (zoals roestvrij staal en vele andere legeringen) leveren onder druk. Hierdoor kunnen ze buigen of vervormen zonder te breken. Andere metalen, zoals gietijzer, breuk en breken snel onder druk. Zelfs roestvrij staal verslechtert echter uiteindelijk en breekt onder voldoende spanning.

Metalen zoals koolstofdichtheid in plaats van onder druk te breken. Op een bepaald niveau van stress bereiken ze echter een goed begrepen "opbrengstpunt". Eén zij bereiken het opbrengstpunt, het metaal wordt "hard gehard". Dit betekent dat er meer spanning nodig is om het metaal verder te vervormen. Het metaal wordt minder ductiel of buigbaar. In zekere zin maakt dit het metaal harder. Maar terwijl het hardharden het moeilijker maakt om het metaal te vervormen, maakt het het metaal ook brosder. Bros metaal kan gemakkelijk breken of falen.

Metalen stam in broze materialen

Enkele metalen zijn eigenlijk bros, wat betekent dat ze in het bijzonder kunnen breken. Broze metalen omvatten medium- en hoogkoolstofstaal. In tegenstelling tot ductiele materialen hebben deze metalen geen goed gedefinieerd opbrengstpunt. In plaats daarvan, wanneer ze een bepaald stressniveau bereiken, breken ze.

Brosmetalen gedragen zich heel veel als andere brose materialen zoals glas, steen en beton. Net als deze materialen zijn ze op bepaalde manieren sterk - maar omdat ze niet kunnen buigen of strekken, zijn ze niet geschikt voor bepaalde toepassingen.

Metalen stammeting

De meest voorkomende maatregel van de belasting in metalen heet techniekspanning. Engineering stam kan worden berekend als de lengteverandering gedeeld door de oorspronkelijke lengte. Bijvoorbeeld, een 2. 0 "titaniumstaaf die is gestrekt tot 2. 2" heeft gezegd een trekspanning van 0. 1 of 10 procent te hebben ervaren.

Metalen vermoeidheid die voortvloeit uit metalen stam

Bij vervorming van ductiele metalen vervormen ze. Als de spanning wordt verwijderd voordat het metaal het opbrengstpunt bereikt, keert het metaal terug naar zijn vroegere vorm. Hoewel het metaal lijkt te hebben teruggekeerd naar zijn oorspronkelijke toestand, zijn echter kleine foutjes daadwerkelijk op het moleculaire niveau verschenen.

Elke keer dat het metaal vervormt en dan terugkeert naar zijn oorspronkelijke vorm, komen er meer moleculaire storingen voor.Na vele vervormingen, zijn er zoveel moleculaire fouten die de metaalbreken breken. Als dit gebeurt, wordt het beschreven als "metaalvermoeidheid." Metaalvermoeidheid is onomkeerbaar.

Metalen vermoeidheid is bijzonder problematisch in situaties waarbij metaal steeds weer wordt gespannen.

Het was bijvoorbeeld een belangrijke oorzaak van vliegtuigfalen voordat het volledig begrepen werd. Om metaalvermoeidheid te vermijden, is het belangrijk om metalen monsters onder druk te onderwerpen met een microscoop.