9 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN VON METALLEN - CHEMIE - 2025

Die mechanischen Eigenschaften von Metallen umfassen Plastizität, Sprödigkeit, Formbarkeit, Härte, Duktilität, Elastizität, Zähigkeit und Steifheit. Alle diese Eigenschaften können von Metall zu Metall unterschiedlich sein, was ihre Unterscheidung und Klassifizierung aus Sicht des mechanischen Verhaltens ermöglicht.

Diese Eigenschaften werden gemessen, wenn ein Metall einer Kraft oder Last ausgesetzt ist. Maschinenbauingenieure berechnen jeden der Werte der mechanischen Eigenschaften von Metallen in Abhängigkeit von den auf sie einwirkenden Kräften.

In ähnlicher Weise experimentieren Materialwissenschaftler ständig mit verschiedenen Metallen unter verschiedenen Bedingungen, um ihre mechanischen Eigenschaften festzustellen.

Dank Experimenten mit Metallen konnten deren mechanische Eigenschaften definiert werden. Es ist wichtig zu beachten, dass je nach Art, Größe und Festigkeit eines Metalls die damit erzielten Ergebnisse variieren.

Aus diesem Grund wollten Wissenschaftler die Parameter experimenteller Verfahren vereinheitlichen, um die Ergebnisse verschiedener Metalle bei Anwendung der gleichen Kräfte vergleichen zu können.

Mechanische Haupteigenschaften von Metallen

1- Plastizität

Es ist die mechanische Eigenschaft von Metallen, die der Elastizität völlig entgegengesetzt ist. Plastizität ist definiert als die Fähigkeit von Metallen, die Form beizubehalten, die sie nach Belastung erhalten haben.

Metalle sind normalerweise hochplastisch. Aus diesem Grund behalten sie nach ihrer Verformung leicht ihre neue Form.

2- Zerbrechlichkeit

Sprödigkeit ist eine Eigenschaft, die der Zähigkeit völlig entgegengesetzt ist, da sie die Leichtigkeit bezeichnet, mit der ein Metall gebrochen werden kann, wenn es einer Belastung ausgesetzt wird.

In vielen Fällen werden Metalle miteinander legiert, um ihren Sprödigkeitskoeffizienten zu verringern und Belastungen besser tolerieren zu können.

Sprödigkeit wird auch als Ermüdung bei mechanischen Festigkeitsprüfungen von Metallen definiert.

Auf diese Weise kann ein Metall mehrmals derselben Spannung ausgesetzt werden, bevor es bricht und ein schlüssiges Ergebnis für seine Sprödigkeit liefert.

3- Formbarkeit

Die Formbarkeit bezieht sich auf die Leichtigkeit, mit der ein Metall gewalzt werden muss, ohne dass dies einen Bruch in seiner Struktur darstellt.

Viele Metalle oder Metalllegierungen haben einen hohen Formbarkeitskoeffizienten, dies ist der Fall bei Aluminium, das sehr formbar ist, oder bei Edelstahl.

4- Härte

Die Härte ist definiert als die Beständigkeit eines Metalls gegenüber Schleifmitteln. Es ist die Beständigkeit eines Metalls, von einem Körper zerkratzt oder durchdrungen zu werden.

Bei den meisten Metallen muss ein gewisser Prozentsatz legiert werden, um ihre Härte zu erhöhen. Dies ist der Fall bei Gold, das allein nicht so schwer wäre wie beim Mischen mit Bronze.

In der Vergangenheit wurde die Härte auf einer empirischen Skala gemessen, die durch die Fähigkeit eines Metalls bestimmt wurde, ein anderes zu kratzen oder dem Aufprall eines Diamanten zu widerstehen.

Heute wird die Härte von Metallen mit standardisierten Verfahren wie dem Rockwell-, Vickers- oder Brinell-Test gemessen.

Alle diese Tests zielen darauf ab, schlüssige Ergebnisse zu erzielen, ohne das zu untersuchende Metall zu beschädigen.

5- Duktilität

Duktilität ist die Fähigkeit eines Metalls, sich vor dem Brechen zu verformen. In diesem Sinne ist es eine mechanische Eigenschaft, die der Sprödigkeit völlig entgegengesetzt ist.

Die Duktilität kann als Prozentsatz der maximalen Dehnung oder als maximale Flächenverringerung angegeben werden.

Eine elementare Art zu erklären, wie duktil ein Material ist, kann seine Fähigkeit sein, in Draht oder Draht umgewandelt zu werden. Ein hoch duktiles Metall ist Kupfer.

6- Elastizität

Die Elastizität ist definiert als die Fähigkeit eines Metalls, seine Form wiederzugewinnen, nachdem es einer äußeren Kraft ausgesetzt wurde.

Im Allgemeinen sind Metalle nicht sehr elastisch. Aus diesem Grund ist es üblich, dass sie Dellen oder Spuren von Unebenheiten aufweisen, von denen sie sich niemals erholen werden.

Wenn ein Metall elastisch ist, kann man auch sagen, dass es elastisch ist, da es die Energie, die es verformt, elastisch absorbieren kann.

7- Hartnäckigkeit

Zähigkeit ist das Konzept, das parallel zur Sprödigkeit ist, da es die Fähigkeit eines Materials bezeichnet, der Anwendung einer äußeren Kraft zu widerstehen, ohne zu brechen.

Metalle und ihre Legierungen sind im Allgemeinen zäh. Dies ist der Fall bei Stahl, dessen Zähigkeit es ermöglicht, für Bauanwendungen geeignet zu sein, bei denen hohen Belastungen standgehalten werden muss, ohne dass es zu Brüchen kommt.

Die Zähigkeit von Metallen kann in verschiedenen Maßstäben gemessen werden. Bei einigen Tests werden relativ geringe Kräfte auf ein Metall ausgeübt, z. B. leichte Stöße oder Stöße. Zu anderen Zeiten ist es üblich, dass größere Kräfte aufgebracht werden.

In jedem Fall wird der Zähigkeitskoeffizient eines Metalls in dem Maße angegeben, in dem es nach Belastung keinen Bruch aufweist.

8- Starrheit

Steifheit ist eine mechanische Eigenschaft von Metallen. Dies geschieht, wenn eine äußere Kraft auf ein Metall ausgeübt wird und es eine innere Kraft entwickeln muss, um es zu stützen. Diese innere Kraft wird "Stress" genannt.

Auf diese Weise ist Steifheit die Fähigkeit eines Metalls, einer Verformung während des Vorhandenseins von Spannung zu widerstehen.

9- Variabilität der Eigenschaften

Die Tests der mechanischen Eigenschaften von Metallen führen nicht immer zu den gleichen Ergebnissen. Dies ist auf mögliche Änderungen der Art der Ausrüstung, des Verfahrens oder des Bedieners zurückzuführen, die während der Tests verwendet wurden.

Selbst wenn alle diese Parameter gesteuert werden, gibt es einen kleinen Spielraum bei der Variation der Ergebnisse der mechanischen Eigenschaften von Metallen.

Dies liegt daran, dass der Herstellungs- oder Extraktionsprozess von Metallen oft nicht immer homogen ist. Daher können die Ergebnisse bei der Messung der Eigenschaften von Metallen geändert werden.

Um diese Unterschiede zu verringern, wird empfohlen, denselben mechanischen Widerstandstest mehrmals an demselben Material, jedoch an verschiedenen zufällig ausgewählten Proben durchzuführen.

Verweise

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