ما هي سلالة المعادن والتعب المعدني؟

جميع تشوه المعادن (تمتد أو ضغط) عندما يتم التأكيد عليها، إلى درجة أكبر أو أقل. هذا التشوه هو علامة مرئية من سلالة معدنية.

في المعادن، يمكن تعريف السلالة بأنها تشوه المعدن بسبب الإجهاد. وبعبارة أخرى، إنه مقياس لمدى تمدد أو ضغط المعدن عند مقارنته بطوله الأصلي. إذا كان هناك زيادة في طول قطعة من المعدن بسبب الإجهاد، ويشار إلى ذلك باسم سلالة الشد.

ولكن إذا كان هناك انخفاض في الطول، وهذا هو سلالة الضغط.

سلالة معدنية في الدكتايل (انحناء) المواد

بعض المعادن (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والعديد من سبائك أخرى) تحت الضغط. هذا يسمح لهم لثني، أو تشوه، دون كسر. المعادن الأخرى، مثل الحديد الزهر، والكسر وكسر بسرعة تحت الضغط. حتى الفولاذ المقاوم للصدأ، ومع ذلك، يضعف أخيرا ويكسر تحت الإجهاد بما فيه الكفاية.

المعادن مثل الانحناء الصلب منخفض الكربون بدلا من كسر تحت الإجهاد. على مستوى معين من التوتر، ومع ذلك، فإنها تصل إلى "نقطة الغلة" مفهومة جيدا. واحدة تصل إلى نقطة الغلة، يصبح المعدن "صلابة تصلب." وهذا يعني أن هناك حاجة إلى مزيد من التوتر لتشويه المعدن أي أبعد من ذلك. يصبح المعدن أقل الدكتايل، أو انحناء. بمعنى واحد، وهذا يجعل المعدن أكثر صعوبة. ولكن في حين أن تصلب سلالة يجعل من الصعب على المعادن لتشوه، كما أنه يجعل المعدن أكثر هشاشة. المعدن الهش يمكن كسر، أو تفشل، بسهولة تامة.

سلالة معدنية في مواد هشة

بعض المعادن هشة جوهريا، مما يعني أنها عرضة بشكل خاص للكسر. وتشمل المعادن الهشة فولاذ الكربون المتوسط ​​والعالي. على عكس المواد الدكتايل، هذه المعادن ليس لديها نقطة محصول محددة جيدا. بدلا من ذلك، عندما تصل إلى مستوى الإجهاد معين، فإنها كسر.

المعادن الهشة تتصرف كثيرا مثل غيرها من المواد الهشة مثل الزجاج والحجر والخرسانة. مثل هذه المواد، فهي قوية بطرق معينة - ولكن لأنها لا يمكن أن ينحني أو تمتد، فهي ليست مناسبة لاستخدامات معينة.

قياس سلالة معدنية

ويسمى مقياس الأكثر شيوعا من سلالة في المعادن سلالة الهندسة. ويمكن حساب سلالة الهندسة كما تغير في طول مقسوما على طول الأصلي. على سبيل المثال، يقال أن شريط التيتانيوم 2. 0 "الذي امتد إلى 2. 2" قد شهدت سلالة الشد من 0. 1، أو 10 في المئة.

التعب المعدني الناجم عن سلالة معدنية

عندما يتم تشديد المعادن الدكتيلية، فإنها تشوه. إذا تمت إزالة الإجهاد قبل وصول المعدن إلى نقطة الغلة، يعود المعدن إلى شكله السابق. في حين يبدو أن المعدن قد عاد إلى حالته الأصلية، ومع ذلك، ظهرت أخطاء صغيرة في الواقع على المستوى الجزيئي.

في كل مرة يشوه المعدن ثم يعود إلى شكله الأصلي، تحدث أخطاء أكثر جزيئية.بعد العديد من التشوهات، وهناك الكثير من الأخطاء الجزيئية التي الشقوق المعدنية. عندما يحدث هذا، يوصف بأنه "التعب المعدني." التعب المعدني لا رجعة فيه.

التعب المعدني هو مشكلة خاصة في الحالات التي يتم فيها تأكيد المعادن مرارا وتكرارا.

على سبيل المثال، كان السبب الرئيسي لفشل الطائرة قبل أن يكون مفهوما تماما. لتجنب التعب المعدني، من المهم أن تدرس بانتظام عينات من المعدن تحت الضغط باستخدام المجهر.