9 МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МЕТАЛІВ - ХІМІЯ - 2025

До механічних властивостей металів належать пластичність, крихкість, ковкість, твердість, пластичність, еластичність, в'язкість і жорсткість. Усі ці властивості можуть змінюватись від одного металу до іншого, що дозволяє їх диференціювати та класифікувати з точки зору механічної поведінки.

Ці властивості вимірюються, коли метал піддається силі або навантаженню. Інженери-механіки обчислюють кожне зі значень механічних властивостей металів залежно від прикладених на них сил.

Аналогічно, вчені-матеріали постійно експериментують з різними металами в декількох умовах, щоб встановити їх механічні властивості.

Завдяки експериментуванню з металами вдалося визначити їх механічні властивості. Важливо зазначити, що залежно від типу, розміру та міцності, що застосовується до металу, результати, отримані ним, будуть різними.

Ось чому вчені хотіли уніфікувати параметри експериментальних процедур, щоб мати можливість порівняти результати, отримані різними металами при застосуванні одних і тих же сил.

Основні механічні властивості металів

1- Пластичність

Це механічна властивість металів, повністю протилежних еластичності. Пластичність визначається як здатність металів зберігати форму, яку вони надавали після впливу напруги.

Метали, як правило, високопластичні, з цієї причини, щойно деформуються, вони легко збережуть свою нову форму.

2- Крихкість

Крихкість - властивість, повністю протилежна міцності, оскільки вона позначає легкість, з якою метал може бути розбитий, коли він піддається напрузі.

У багатьох випадках метали легують один з одним, щоб зменшити коефіцієнт крихкості і більше переносити навантаження.

Крихкість також визначається як втома під час випробувань механічної міцності металів.

Таким чином, метал може бути підданий одному й тому ж напруженню кілька разів, перш ніж розірватися та дати остаточний результат щодо його крихкості.

3- Ковкість

Ковкість стосується легкості прокатки металу, що не представляє собою розрив її структури.

Багато металів або металевих сплавів мають високий коефіцієнт ковкості, це стосується алюмінію, який є дуже ковким, або нержавіючої сталі.

4- Твердість

Твердість визначається як стійкість металу до абразивних речовин. Це стійкість будь-якого металу до подряпин або проникнення тілом.

Більшість металів потребують легування деякого відсотка для підвищення їх твердості. Це випадок із золотом, яке одне не було б таким важким, як це при змішуванні з бронзою.

Історично твердість вимірювали в емпіричному масштабі, визначається здатністю одного металу подряпати інший або протистояти удару алмазу.

Сьогодні твердість металів вимірюється стандартизованими процедурами, такими як тест Роквелла, Віккерса або Брінелла.

Всі ці випробування прагнуть дати переконливі результати, не пошкодивши метал, який вивчається.

5- Пластичність

Пластичність - це здатність металу деформуватися перед руйнуванням. У цьому сенсі це механічна властивість, повністю протилежна крихкості.

Пластичність може бути надана у відсотках від максимального подовження або як максимальне зменшення площі.

Елементарним способом пояснення того, наскільки пластичним є матеріал, може бути його здатність перетворюватися на дріт або дріт. Дуже пластичний метал - мідь.

6- Еластичність

Еластичність визначається як здатність металу повернути свою форму після впливу зовнішньої сили.

Взагалі метали не дуже еластичні, з цієї причини для них прийнято мати вм'ятини або сліди від ударів, від яких вони ніколи не відновляться.

Коли метал еластичний, можна також сказати, що він стійкий, оскільки він здатний еластично поглинати енергію, що змушує його деформуватися.

7- завзятість

В'язкість - це поняття, паралельне крихкості, оскільки воно позначає здатність матеріалу чинити опір застосуванню зовнішньої сили, не руйнуючись.

Метали та їхні сплави, як правило, жорсткі. Це справа зі сталі, міцність якої дозволяє їй бути придатною для будівельних застосувань, які вимагають витримувати високі навантаження, не викликаючи розривів.

В'язкість металів можна виміряти в різних масштабах. У деяких випробуваннях до металу застосовується відносно невелика кількість сили, наприклад, удари від світла або удари. В інший час прийнято застосовувати великі сили.

У будь-якому випадку, коефіцієнт в'язкості металу буде наданий у тій мірі, в якій він не має будь-якого типу розриву після того, як він зазнав напруги.

8- Жорсткість

Жорсткість - це механічна властивість металів. Це відбувається, коли до металу застосовується зовнішня сила, і вона повинна розвивати внутрішню силу для її підтримки. Ця внутрішня сила називається «стресом».

Таким чином жорсткість - це здатність металу протистояти деформації під час напруги.

9- Варіабельність властивостей

Випробування механічних властивостей металів не завжди дають однакові результати, це пов’язано з можливими змінами типу обладнання, процедури чи оператора, використовуваного під час випробувань.

Однак, навіть коли всі ці параметри контролюються, існує незначна межа у варіаціях результатів механічних властивостей металів.

Це пов’язано з тим, що багато разів процес виготовлення чи вилучення металів не завжди є однорідним. Тому результати вимірювання властивостей металів можуть бути змінені.

Для пом'якшення цих відмінностей рекомендується кілька разів проводити один і той же тест на механічну стійкість на одному матеріалі, але на різних зразках, відібраних навмання.

Список літератури

1. Глава 6. Механічні властивості металів. (2004). Отримано з механічних властивостей металів: virginia.edu.
2. Гуру, В. (2017). Гуру зварника. Отримано з Посібника по механічних властивостях металів: зварювальне обладнання.
3. Kailas, SV (sf). Глава 4. Механічні властивості металів. Отримано з матеріалознавства: nptel.ac.in.
4. Матерія, Т. (серпень 2002). Загальна матерія. Отримано з механічних властивостей металів: totalmateria.com.
5. Команда, М. (2 березня 2014 р.). ME Механічний. Отримано з механічних властивостей металів: me-mechanicalengineering.com.