Metal Gerilmesi ve Metal Yorgunluğu Nedir?

Tüm metaller, stres altındayken deforme olur (gerilir veya sıkıştırır). Bu deformasyon, metal gerginliğinin görünür bir işaretidir.

Metalürjide, gerilme, bir metalin stres nedeniyle deformasyonu olarak tanımlanabilir. Diğer bir deyişle, metalin orijinal uzunluğuna kıyasla ne kadar gerilmiş veya sıkıştırılmış olduğunun bir ölçüsüdür. Stres yüzünden bir metal parçasının uzunluğunda bir artış olması halinde, buna çekme gerilmesi denir.

Ancak uzunlukta bir azalma varsa, bu basınç dayanımıdır.

Sünek (Bükülebilir) Malzemelerde Metal Gerilmesi

Bazı metaller (paslanmaz çelik ve diğer birçok alaşımlar gibi) stres altında verim alırlar. Bu, kırılmadan bükülmelerine veya deforme olmalarına olanak tanır. Dökme demir gibi diğer metaller, kırılır ve stres altında çabucak kırılır. Ancak, paslanmaz çelik bile nihayet zayıflar ve yeterli stres altında kopar.

Düşük karbonlu çelik gibi metaller, stres altında kırılmak yerine eğilir. Bununla birlikte, belirli bir stres düzeyinde, iyi anlaşılmış bir "verim noktası" na ulaşırlar. Biri verim noktasına ulaştığında, metal "gerilme sertleşti" haline gelir. Bu, daha fazla metal deforme etmek için daha fazla stres gerektiği anlamına gelir. Metal, sünekleşebilir veya bükülebilir hale gelir. Bir bakıma, bu metali sertleştirir. Gerinim sertleştirmesi metalin deformasyonunu zorlaştırırken, metali daha kırılgan hale getirir. Gevrek metal oldukça kolay kırılabilir veya başarısız olabilir.

Gevrek Malzemelerde Metal Gerilmesi

Bazı metaller esasen kırılgandır, bu da özellikle kırılmaya meyilli oldukları anlamına gelir. Gevrek metaller arasında orta ve yüksek karbonlu çelikler bulunur. Sünek malzemelerden farklı olarak, bu metallerin iyi tanımlanmış bir akma noktası yoktur. Bunun yerine, belli bir stres seviyesine ulaştıklarında kırılırlar.

Gevrek metaller, cam, taş ve beton gibi diğer gevrek malzemeler gibi davranırlar. Bu malzemeler gibi, belirli şekillerde de güçlüdürler - ancak viraj alamıyor veya gerilmiyorlar çünkü belirli kullanımlar için uygun değildirler.

Metal Gerilmesinin Ölçülmesi

Metallerin en yaygın gerilme ölçüsü mühendislik gerilmesi olarak adlandırılır. Mühendislik gerginliği, uzunluk değişimi orijinal uzunluğa bölünmüş olarak hesaplanabilir. Örneğin 2. 2 "e kadar gerilmiş 2. 0" titanyum çubuğun, 0.1 veya% 10 gerilme gerginliği yaşadığı söylenir.

Metal Yorulması Metal Direnişinden Doğar

Sünek metallerin gerilmeleri halinde deforme olurlar. Stres, metal verim noktasına ulaşmadan önce çıkartılırsa, metal eski haline döner. Ancak, metal orijinal durumuna geri dönmüş gibi görünse de, minik arızalar moleküler seviyede ortaya çıktı.

Metal her deforme sonra orijinal haline geri döndüğünde daha fazla moleküler hata oluşur.Pek çok deformasyondan sonra, metalin çatlamış olduğu pek çok moleküler arıza var. Bu gerçekleştiğinde, "metal yorgunluğu" olarak tanımlanır. Metal yorgunluğu geri döndürülemez.

Metal yorgunluğu, metalin tekrar tekrar vurgulandığı durumlarda problemlidir.

Örneğin, tam olarak anlaşılmadan önce uçakta başarısızlığın önemli bir nedeni oldu. Metal yorgunluğundan kaçınmak için, bir mikroskop kullanılarak stres altındaki metal örneklerini düzenli olarak incelemek önemlidir.