شارك:
9 الخواص الميكانيكية للمعادن
ال الخواص الميكانيكية للمعادن وهي تشمل اللدونة ، الهشاشة ، المرونة ، الصلابة ، المرونة ، المرونة ، الصلابة..
يمكن أن تختلف كل هذه الخصائص من معدن إلى آخر ، مما يسمح بتمييزها وتصنيفها من منظور السلوك الميكانيكي.
يتم قياس هذه الخواص عندما يتعرض المعدن لقوة أو حمل. يحسب المهندسون الميكانيكيون كل واحدة من قيم الخواص الميكانيكية للمعادن اعتمادًا على القوى المطبقة عليها.
بنفس الطريقة ، يجرب علماء المواد باستمرار معادن مختلفة في ظل ظروف متعددة ، من أجل تحديد خواصهم الميكانيكية.
بفضل التجربة مع المعادن ، كان من الممكن تحديد خواصها الميكانيكية. من المهم تسليط الضوء على أنه بناءً على النوع والحجم والقوة المطبقة على المعدن ، فإن النتائج التي يتم طرحها بواسطة نفس الشيء سوف تختلف.
لهذا السبب ، أراد العلماء توحيد معايير الإجراءات التجريبية ، بهدف التمكن من مقارنة النتائج التي تطرحها معادن مختلفة عند تطبيق نفس القوى (Team، 2014).
9 الخواص الميكانيكية الرئيسية للمعادن
1- اللدونة
إنها الخاصية الميكانيكية للمعادن المقابلة تمامًا للمرونة. يتم تعريف اللدونة على أنها قدرة المعادن على الاحتفاظ بالشكل الذي أعطيت لها بعد تعرضها لجهد.
المعادن عادة ما تكون بلاستيكية للغاية ، ولهذا السبب ، بمجرد تشويهها ، فإنها ستحتفظ بسهولة بشكلها الجديد.
2 - الهشاشة
الهشاشة هي خاصية تعارض تمامًا المثابرة ، لأنها تشير إلى السهولة التي يمكن بها كسر المعدن بمجرد تعرضه لجهد.
في العديد من الحالات ، يتم خلط المعادن مع بعضها البعض لتقليل معاملتها للهشاشة وتكون قادرة على تحمل الأحمال أكثر.
يتم تعريف الهشاشة أيضًا على أنها التعب أثناء اختبارات المقاومة الميكانيكية للمعادن.
وبهذه الطريقة ، يمكن إخضاع المعدن لعدة مرات لنفس الجهد قبل كسر وإلقاء نتيجة قاطعة على هشاشته (Materia ، 2002).
3 - قابلية
تشير قابلية الدوران إلى سهولة تدحرج المعدن دون أن يمثل ذلك كسرًا في هيكله.
تحتوي العديد من المعادن أو السبائك المعدنية على معاملتها العالية ، وهذا هو الحال بالنسبة للألمنيوم الذي يتميز بدرجة عالية من المرونة أو الفولاذ المقاوم للصدأ.
4- صلابة
تعرف الصلابة بأنها المقاومة التي يعارضها المعدن للعوامل الكاشطة. إنها المقاومة التي لديها أي معدن يتم خدشه أو اختراقه بواسطة الجسم.
معظم المعادن تتطلب أن تكون مخلوطة في بعض النسبة المئوية لزيادة صلابة. هذه هي حالة الذهب ، والتي في حد ذاتها لن تكون صعبة كما هي عند مزجها بالبرونز.
تاريخيا ، تم قياس الصلابة على نطاق تجريبي ، تحدده قدرة المعدن على خدش آخر أو مقاومة تأثير الماس.
في الوقت الحاضر ، يتم قياس صلابة المعادن بإجراءات موحدة مثل اختبار روكويل أو فيكرز أو برينيل..
تسعى جميع هذه الاختبارات إلى تحقيق نتائج قاطعة دون إتلاف المعدن الذي تتم دراسته. (Kailas، s.f.).
5 - ليونة
ليونة هي قدرة المعدن على التشوه قبل الانهيار. في هذا المعنى ، إنها خاصية ميكانيكية مقابل الهشاشة تمامًا.
يمكن إعطاء ليونة كنسبة مئوية من أقصى استطالة أو كحد أقصى لتقليل المساحة.
يمكن أن تكون الطريقة الأولية لشرح مدى قابلية الدكتايل لمادة ما هي قدرتها على التحول إلى سلك أو سلك. نحاس عالي الدكتايل (Guru، 2017).
6- مرونة
المرونة التي تعرف بأنها قدرة المعدن على استعادة شكله بعد تعرضه لقوة خارجية.
بشكل عام ، ليست المعادن مرنة للغاية ، ولهذا السبب من الشائع أن تقدم خدوش أو آثار ضربات لن تتعافى أبدًا.
عندما يكون المعدن مرنًا ، يمكن القول أيضًا بأنه مرن ، لأنه قادر على امتصاص الطاقة المرنة التي تسبب تشوهًا.
7 - مثابرة
المثابرة هي المفهوم الموازي المناهض للهشاشة ، لأنها تدل على قدرة المادة على مقاومة تطبيق قوة خارجية دون كسر.
المعادن وسبائكها ، بشكل عام ، عنيد. هذه هي حالة الفولاذ ، التي تسمح لها مثابرة أن تكون مناسبة لتطبيقات البناء التي تتطلب أحمال عالية دون أي تمزق..
يمكن قياس ثبات المعادن على مستويات مختلفة. في بعض الاختبارات ، يتم تطبيق كميات صغيرة نسبيًا من القوة على المعدن ، مثل تأثيرات الضوء أو الصدمات. في مناسبات أخرى ، من الشائع تطبيق قوى أكبر.
في أي حال ، سيتم إعطاء معامل ثبات المعدن بقدر ما لا يقدم أي نوع من التمزق بعد تعرضه لجهد.
8- الصلابة
الصلابة هي خاصية ميكانيكية للمعادن. يحدث هذا عندما يتم تطبيق قوة خارجية على المعدن ويجب تطوير قوة داخلية لدعمه. وتسمى هذه القوة الداخلية "الإجهاد".
وبهذه الطريقة ، تتمثل الصلابة في قدرة المعدن على مقاومة التشوه أثناء وجود الإجهاد (الفصل 6. الخواص الميكانيكية للمعادن ، 2004).
9- تقلب الممتلكات
لا تؤدي اختبارات الخواص الميكانيكية للمعادن دائمًا إلى نفس النتائج ، ويرجع ذلك إلى التغيرات المحتملة في نوع الجهاز أو الإجراء أو المشغل المستخدم أثناء الاختبارات.
ومع ذلك ، حتى عندما يتم التحكم في جميع هذه المعلمات ، هناك هامش صغير في تباين نتائج الخواص الميكانيكية للمعادن.
هذا لأنه في كثير من الأحيان عملية تصنيع أو استخراج المعادن ليست دائما متجانسة.
لذلك ، يمكن تغيير النتائج عند قياس خصائص المعادن.
من أجل تخفيف هذه الاختلافات ، يوصى بإجراء نفس اختبار القوة الميكانيكية عدة مرات على نفس المادة ، ولكن على عينات مختلفة تم اختيارها عشوائيًا..
مراجع
- الفصل 6. الخواص الميكانيكية للمعادن. (2004). تم الاسترجاع من الخواص الميكانيكية للمعادن: virginia.edu.
- جورو ، دبليو (2017). ولد جورو تم الاسترجاع من دليل الخواص الميكانيكية للمعادن: weldguru.com.
- Kailas، S. V. (s.f.). الفصل 4. الخواص الميكانيكية للمعادن. تم الاسترجاع من علوم المواد: nptel.ac.in.
- ماتر ، ت. (أغسطس 2002). مجموع المسألة تم الاسترجاع من الخواص الميكانيكية للمعادن: totalmateria.com.
- تيم ، م (2 مارس 2014). أنا الميكانيكية. تم الاسترجاع من الخواص الميكانيكية للمعادن: me-mechanicalengineering.com.