9 Proprietăți mecanice ale metalelor

Proprietățile mecanice ale metalelor includ plasticitatea, fragilitatea, maleabilitatea, duritatea, ductilitatea, elasticitatea, tenacitatea și rigiditatea.

Toate aceste proprietăți pot varia de la un metal la altul, permițând diferențierea și clasificarea lor dintr-o perspectivă de comportament mecanic.

Aceste proprietăți sunt măsurate atunci când un metal este supus unei forțe sau unei sarcini. Inginerii mecanici calculează fiecare dintre valorile proprietăților mecanice ale metalelor în funcție de forțele aplicate acestora.

În același mod, cercetătorii în materie de materiale continuă să experimenteze metale diferite în condiții multiple, pentru a-și stabili proprietățile mecanice.

Datorită experimentării cu metale, a fost posibilă definirea proprietăților lor mecanice. Este important să subliniem faptul că, în funcție de tipul, dimensiunea și forța aplicată unui metal, rezultatele aruncate de el vor varia.

De aceea, oamenii de știință au dorit să unifice parametrii procedurilor experimentale, cu scopul de a putea compara rezultatele aruncate de diferite metale atunci când se aplică aceleași forțe (Team, 2014).

9 proprietăți mecanice principale ale metalelor

1- Plasticitate

Proprietatea mecanică a metalelor este complet opusă elasticității. Plasticitatea este definită ca abilitatea metalelor de a-și păstra forma care le-a fost dată după ce au fost supuse unui efort.

Metalele sunt de obicei foarte plastic, din acest motiv, odată ce sunt deformate, își vor păstra cu ușurință noua formă.

2 Fragilitate

Fragilitatea este o proprietate total opusă tenacității, deoarece aceasta denotă ușurința cu care un metal poate fi rupt odată ce este supus unui efort.

În multe cazuri, metalele sunt aliate unul cu celălalt pentru a reduce coeficientul lor de fragilitate și pentru a putea tolera mai mult încărcăturile.

Fragilitatea este de asemenea definită ca oboseală în timpul testelor de rezistență mecanică ale metalelor.

În acest fel, un metal poate fi supus de mai multe ori aceluiași efort înainte de a sparge și arunca un rezultat concludent asupra fragilității sale (Materia, 2002).

3- Malleabilitate

Malleabilitatea se referă la ușurința unui metal care urmează să fie laminat fără ca aceasta să reprezinte o pauză în structura sa.

Multe metale sau aliaje metalice au un coeficient ridicat de maleabilitate, acesta fiind cazul aluminiului care este foarte maleabil sau din oțel inoxidabil.

4- Duritate

Duritatea este definită ca rezistența pe care un metal se opune agenților abrazivi. Este rezistența că orice metal trebuie să fie zgâriat sau pătruns de un corp.

Majoritatea metalelor trebuie să fie aliate în anumite procente pentru a-și spori duritatea. Acesta este cazul aurului, care în sine nu ar fi la fel de greu ca atunci când este amestecat cu bronz.

Din punct de vedere istoric, duritatea a fost măsurată pe o scară empirică, determinată de capacitatea unui metal de a-și zgâria altul sau de a rezista impactului unui diamant.

În zilele noastre, duritatea metalelor este măsurată prin proceduri standardizate, cum ar fi testul Rockwell, Vickers sau Brinell.

Toate aceste teste încearcă să producă rezultate concludente fără a afecta metalul studiat (Kailas, nd).

5- Ductilitate

Ductilitatea este capacitatea unui metal de a se deforma înainte de rupere. În acest sens, este o proprietate mecanică complet opusă fragilității.

Ductilitatea poate fi dată ca procent din alungirea maximă sau ca o reducere maximă a ariei.

Un mod elementar de a explica modul în care este un material ductil poate fi prin capacitatea sa de a fi transformat în fire sau sârmă. Un metal foarte ductil este cuprul (Guru, 2017).

6- elasticitate

Elasticitatea care definește capacitatea unui metal de a-și recupera forma după ce a fost supus unei forțe externe.

În general, metalele nu sunt foarte elastice, din acest motiv este obișnuită faptul că prezintă danturi sau urme de lovituri care nu se vor recupera niciodată.

Atunci când un metal este elastic, se poate spune că acesta este și el rezistent, deoarece este capabil să absoarbă energia elastică care provoacă o deformare.

7- Tenacitate

Tenacitatea este conceptul paralel opus fragilității, deoarece denotă capacitatea unui material de a rezista la aplicarea unei forțe externe fără rupere.

Metalele și aliajele lor sunt, în general, tenace. Acesta este cazul oțelului, a cărui tenacitate îi permite să fie adecvată pentru aplicații de construcție care necesită încărcături mari fără rupere.

Tenacitatea metalelor poate fi măsurată la scări diferite. În unele teste, cantități relativ mici de forță sunt aplicate pe un metal, cum ar fi lovituri de lumină sau șocuri. În alte momente, este comună aplicarea unor forțe mai mari.

În orice caz, coeficientul de tenacitate al unui metal va fi dat în măsura în care nu prezintă nici un fel de ruptură după ce a fost supus unui efort.

8 - Rigiditate

Rigiditatea este o proprietate mecanică a metalelor. Acest lucru are loc atunci când o forță externă este aplicată unui metal și trebuie să dezvolte o forță internă care să o susțină. Această forță internă se numește "stres".

În acest fel, rigiditatea este capacitatea unui metal de a rezista la deformare în timpul prezenței stresului (Capitolul 6. Proprietățile mecanice ale metalelor, 2004).

9- Variabilitatea proprietăților

Încercările de proprietăți mecanice ale metalelor nu produc întotdeauna aceleași rezultate, datorită posibilelor modificări ale tipului de echipament, procedură sau operator care este utilizat în timpul testării.

Cu toate acestea, chiar și atunci când toți acești parametri sunt controlați, există o marjă mică în variația rezultatelor proprietăților mecanice ale metalelor.

Acest lucru se datorează faptului că de multe ori procesul de fabricație sau extracție metalică nu este întotdeauna omogen.

Prin urmare, rezultatele măsurării proprietăților metalelor pot fi modificate.

Pentru a diminua aceste diferențe, se recomandă efectuarea aceluiași test de rezistență mecanică de mai multe ori pe același material, dar pe eșantioane diferite alese la întâmplare.