- תכונות מכניות עיקריות של מתכות
- 1 - פלסטיות
- 2- שבריריות
- 3 - גמישות
- 4- קשיות
- 5- משיכות
- 6- גמישות
- 7- עקשנות
- 8- נוקשות
- 9- שונות של נכסים
- הפניות
תכונות מכניות של מתכות כוללים פלסטיות, שבירות, גמישות, קשיות, גמישות, גמישות, קשיחות ונוקשות. כל המאפיינים הללו יכולים להשתנות ממתכת אחת לשנייה, ומאפשרים את הבידול שלהם ואת הסיווג מנקודת מבט התנהגות מכנית.
תכונות אלה נמדדות כאשר מתכת נתונה לכוח או עומס. מהנדסי מכונות מחשבים כל אחד מערכי התכונות המכניות של מתכות בהתאם לכוחות המופעלים עליהם.
באופן דומה, מדעני חומרים מתנסים כל הזמן במתכות שונות בתנאים מרובים כדי לבסס את תכונותיהם המכניות.
הודות לניסויים במתכות ניתן היה להגדיר את תכונותיהם המכניות. חשוב לציין כי בהתאם לסוג, לגודל ולחוזק המופעל על מתכת, התוצאות המתקבלות על ידיה ישתנו.
זו הסיבה שמדענים רצו לאחד את הפרמטרים של נהלי הניסוי, על מנת להיות מסוגלים להשוות את התוצאות שהושגו על ידי מתכות שונות בעת הפעלת אותם כוחות.
תכונות מכניות עיקריות של מתכות
1 - פלסטיות
זהו המאפיין המכני של מתכות הפוכות לחלוטין לגמישות. הפלסטיות מוגדרת כיכולתן של מתכות לשמור על הצורה שניתנה להן לאחר שנמצאה בלחץ.
מתכות בדרך כלל מאוד פלסטיות, מסיבה זו, ברגע שהן מעוותות, הן ישמרו בקלות על צורתן החדשה.
2- שבריריות
שבירות היא תכונה הפוכה לחלוטין לקשיחות, מכיוון שהיא מציינת את הקלות בה ניתן לשבור מתכת ברגע שהיא נתונה בלחץ.
בהזדמנויות רבות, מתכות סגסוגות אחת בשנייה כדי להפחית את מקדם השבריר שלהן וכדי להיות מסוגלות לסבול עומסים יותר.
שבירות מוגדרת גם כעייפות במהלך בדיקות חוזק מכניות של מתכות.
באופן זה, מתכת יכולה להיות נתונה לאותו לחץ מספר פעמים לפני שהיא נשברת ומעניקה תוצאה מוחלטת על שבירותה.
3 - גמישות
הזמישות מתייחסת לקלות שיש לגלגל מתכת מבלי שהדבר מייצג שבר במבנה שלה.
למתכות רבות או לסגסוגות מתכתיות יש מקדם גמישות גבוה, זהו המקרה של אלומיניום, שהוא סריג מאוד, או נירוסטה.
4- קשיות
קשיות מוגדרת כעמידות של מתכת לחומרים שוחקים. זוהי ההתנגדות של כל מתכת לשרוט או לחדירה של גוף.
מרבית המתכות דורשות סגסוגת אחוז מסוים בכדי להגביר את הקשיות שלהם. זה המקרה עם זהב, אשר לבדו לא יהיה קשה כמו שהוא כשנוערבבים עם ברונזה.
מבחינה היסטורית, הקשיות נמדדה בקנה מידה אמפירי, שנקבע על ידי היכולת של מתכת אחת לגרד אחר או לעמוד בפגיעה של יהלום.
כיום נמדדת קשיות המתכות באמצעות נהלים סטנדרטיים כמו מבחן רוקוול, ויקרס או ברינל.
כל הבדיקות הללו מבקשות לתת תוצאות חד משמעיות מבלי לפגוע במתכת הנלמדת.
5- משיכות
משיכות היא היכולת של מתכת לעוות לפני השבירה. במובן זה, מדובר במאפיין מכני הפוך לחלוטין לפריכות.
ניתן לתת משיכות כאחוז מההארכה המרבית או כהפחתה מרבית של השטח.
דרך אלמנטרית להסביר עד כמה חומר רקיע יכולה להיות על ידי יכולתו להפוך לחוט או חוט. מתכת רקועה מאוד היא נחושת.
6- גמישות
האלסטיות המוגדרת כיכולתה של מתכת להחזיר את צורתה לאחר שהייתה בה כוח חיצוני.
באופן כללי, מתכות אינן אלסטיות במיוחד, מסיבה זו מקובל להם שקעים או עקבות בליטות שמהם הם לעולם לא יתאוששו.
כאשר מתכת אלסטית, ניתן לומר גם שהיא גמישה, מכיוון שהיא מסוגלת לספוג באופן אלסטי את האנרגיה הגורמת לה להתעוות.
7- עקשנות
קשיחות היא המושג המקביל לבריחות, מכיוון שהוא מציין את יכולתו של חומר להתנגד ליישום כוח חיצוני מבלי להישבר.
מתכות וסגסוגותיהם בדרך כלל קשוחות. זהו המקרה של פלדה, שקשיחותה מאפשרת להתאים אותה ליישומי בנייה הדורשים לעמוד בעומסים גבוהים מבלי לגרום לקרעים.
ניתן למדוד את הקשיחות של מתכות בקנה מידה שונה. בחלק מהבדיקות מופעלות כמויות כוח קטנות יחסית על מתכת, כמו פגיעות קלות או זעזועים. בפעמים אחרות, מקובל ליישם כוחות גדולים יותר.
בכל מקרה, מקדם הקשיחות של מתכת יינתן עד כדי כך שהוא אינו מציג שום סוג של קרע לאחר שהיה נתון במתח.
8- נוקשות
קשיחות היא תכונה מכנית של מתכות. זה מתרחש כאשר כוח חיצוני מופעל על מתכת ועליו לפתח כוח פנימי כדי לתמוך בו. כוח פנימי זה נקרא "לחץ".
באופן זה, קשיחות היא היכולת של מתכת להתנגד לעיוות בזמן נוכחות של לחץ.
9- שונות של נכסים
בדיקות המאפיינים המכניים של מתכות לא תמיד מניבות את אותן תוצאות, זה נובע משינויים אפשריים בסוג הציוד, ההליך או המפעיל ששימשו במהלך הבדיקות.
עם זאת, גם כאשר נשלטים על כל הפרמטרים הללו, ישנו מרווח קטן בשונות של תוצאות המאפיינים המכניים של מתכות.
זה נובע מהעובדה שפעמים רבות תהליך הייצור או המיצוי של מתכות אינו תמיד הומוגני. לכן, ניתן לשנות את התוצאות בעת מדידת תכונות המתכות.
על מנת להקל על ההבדלים הללו, מומלץ לבצע את אותה בדיקת התנגדות מכנית מספר פעמים על אותו חומר, אך על דגימות שונות שנבחרו באקראי.
הפניות
- פרק 6. תכונות מכניות של מתכות. (2004). נלקח מהמאפיינים המכניים של מתכות: virginia.edu.
- גורו, וו (2017). גורו וולד. נלקח מהמדריך לתכונות המכניות של מתכות: weldguru.com.
- Kailas, SV (sf). פרק 4. תכונות מכניות של מתכות. הושג ממדע חומרים: nptel.ac.in.
- מטריה, ט (אוגוסט 2002). חומר כולל. הושג מתכונות מכניות של מתכות: totalmateria.com.
- Team, M. (2 במרץ, 2014). ME מכני. הושג מתכונות מכניות של מתכות: me-mechanicalengineering.com.