Učinci metalne naprezanja i umora

Svi se metali deformiraju (protežu se ili komprimiraju) kada su pod stresom, u većoj ili manjoj mjeri. Ta deformacija je vidljivi znak metalnog soja.

U metalurgiji, soj se može definirati kao deformacija metala zbog stresa. Drugim riječima, to je mjera koliko je metal rastegnut ili komprimiran u odnosu na njegovu izvornu duljinu. Ako postoji porast duljine komada metala zbog stresa, to se naziva zateznim sojem. Ali ako postoji smanjenje duljine, ovo je pritisak.

Duktalni (savitljivi) materijali

Neki su metali (kao što su nehrđajući čelik i mnoge druge legure) pod stresom. To im omogućuje da se savijaju, ili deformiraju, bez razbijanja. Ostali metali, poput lijevanog željeza, lom i lom brzo pod stresom. Čak i nehrđajući čelik konačno slabi i prekida pod dovoljno stresa.

Metali kao što je savijanje čelika s niskom razinom ugljika, a ne lomljenje pod stresom. Na određenoj razini stresa, međutim, dostižu dobro shvaćenu "točku prinosa". Kad stignu do točke prinosa, metal postaje "otvrdnuto soj". To znači da je potrebno više stresa da deformira metal dalje. Metal postaje manje podnošljiv, ili savitljiv. U jednom smislu to čini metal još teže. No, dok se stvrdnjavanje naprezanja otežava da se metal deformira, čini metal još krhkim. Krhki metal može se slomiti ili propustiti vrlo lako.

Krhki materijali

Neki su metali inherentno krhki, što znači da su osobito podložni prijelomima. Krhki metali uključuju srednje i visoko ugljikove čelike. Za razliku od duktilnih materijala, ovi metali nemaju dobro definiranu točku prinosa. Umjesto toga, kada dođu do određene razine stresa, oni se raspadaju.

Krhki metali ponašaju se vrlo slično drugim krhkim materijalima poput stakla, kamena i betona. Poput ovih materijala, oni su jaki na određene načine - ali zato što se ne mogu savijati niti se protežu, oni nisu prikladni za određene namjene.

Mjerenje metalnog kanta

Najčešća mjera soja u metalima naziva se inženjerski soj. Inženjerski soj može se izračunati kao promjena duljine podijeljena s izvornom duljinom. Na primjer, 2,0 "titanijska šipka koja se protezala do 2,2" navodi se da je doživjela naprezanje od 0,1 ili 10%.

Metalni zamor koji proizlazi iz metalnog deformacija

Kada su nametljivi metali pod stresom, deformiraju se. Ako se stres ukloni prije nego što metal dođe do svoje granice, metal se vraća u svoj bivši oblik. Dok se čini da se metal vraća u prvobitno stanje, međutim, na molekularnoj su se razini pojavile sitne smetnje.

Svaki put kad se metal deformira i vraća u svoj prvobitni oblik, pojavljuju se više molekularnih grešaka. Nakon mnogih deformacija, postoji toliko mnogo molekularnih kvarova da metalne pukotine. Kada se to dogodi, opisan je kao "zamor metala". Umor od metala je nepovratan.

Metalni zamor je osobito problematičan u situacijama u kojima se metal stalno naglašava. Na primjer, to je bio glavni uzrok kvara zrakoplova prije nego što je potpuno razumio. Da biste izbjegli zamor metala, važno je redovito ispitivati ​​uzorke metala pod stresom pomoću mikroskopa.