Hva er metalstamme og metallmasse?

Alle metaller deformeres (strekk eller komprimeres) når de blir stresset, i større eller mindre grad. Denne deformasjonen er et synlig tegn på metallstamme.

Ved metallurgi kan belastning defineres som deformasjon av et metall på grunn av stress. Det er med andre ord et mål på hvor mye et metall har blitt strukket eller komprimert i forhold til dets opprinnelige lengde. Hvis det er en økning i lengden på et metallstykke på grunn av stress, blir dette referert til som strekkbelastning.

Men hvis det er en reduksjon i lengden, er dette kompressiv belastning.

Metallstamme i duktile (bøyelige) materialer

Noen metaller (som rustfritt stål og mange andre legeringer) gir under stress. Dette gjør at de kan bøye eller deformere uten å bryte. Andre metaller, for eksempel støpejern, brudd og pause raskt under stress. Selv rustfritt stål svekker seg til slutt og bryter under nok stress.

Metaller som lavkarbonstål bøyer i stedet for å bryte under stress. På et visst nivå av stress kommer de imidlertid til et godt forstått "utbyttepunkt". En de når avkastningspunktet, blir metallet "hardt herdet." Dette betyr at mer stress er nødvendig for å deformere metallet ytterligere. Metallet blir mindre duktilt eller bøybart. På en måte gjør dette metallet vanskeligere. Men mens belastningsherding gjør det vanskeligere for metallet å deformere, gjør det også metallet mer sprøtt. Sprøt metall kan bryte, eller svikte, ganske enkelt.

Metallstamme i sprø materialer

Noen metaller er egentlig sprø, noe som betyr at de er spesielt utsatt for brudd. Sprengmetaller inkluderer mellomstore og høye karbonstål. I motsetning til duktile materialer har disse metallene ikke et veldefinert avkastningspunkt. I stedet når de når et bestemt stressnivå, bryter de.

Sprengmetaller oppfører seg veldig mye som andre sprø materialer som glass, stein og betong. Som disse materialene er de sterke på visse måter - men fordi de ikke kan bøye eller strekke seg, er de ikke egnede for visse bruksområder.

Måling av metallstamme

Det mest vanlige målebelastningen i metaller kalles teknikkstamme. Engineering stamme kan beregnes som endring i lengde dividert med den opprinnelige lengden. For eksempel er en 2. 0 "titanstang som er strukket til 2. 2" sies å ha opplevd en strekkbelastning på 0,1 eller 10 prosent.

Metalltretthet som følge av metallstamme

Når duktile metaller blir stresset deformeres de. Hvis spenningen fjernes før metallet når utkastpunktet, går metallet tilbake til sin tidligere form. Mens metallet ser ut til å ha returnert til sin opprinnelige tilstand, har imidlertid små feil faktisk oppstått på molekylært nivå.

Hver gang metallet deformeres og vender tilbake til sin opprinnelige form, oppstår flere molekylære feil.Etter mange deformasjoner er det så mange molekylære feil som metallet sprekker. Når dette skjer, er det beskrevet som "metallmasse." Metallmasse er irreversibel.

Metalltretthet er spesielt problematisk i situasjoner der metallet blir stresset igjen og igjen.

For eksempel var det en stor årsak til flyssvikt før det ble fullstendig forstått. For å unngå metallutmattelse er det viktig å regelmessig undersøke prøver av metall under stress ved hjelp av et mikroskop.