מה הם מתכת זן ועייפות מתכת?

כל מתכות מעוותות (למתוח או לדחוס) כאשר הם לחוצים, במידה רבה יותר או פחות. עיוות זה הוא סימן גלוי של זן המתכת.

ב מטלורגיה, זן ניתן להגדיר את העיוות של מתכת עקב לחץ. במילים אחרות, זה מדד של כמה מתכת כבר נמתח או דחוס בהשוואה לאורך המקורי שלה. אם יש גידול באורך של פיסת מתכת עקב לחץ, זה נקרא זן מתיחה.

אבל אם יש ירידה באורך, זה מאמץ דחוס.

מתכות זן בחומרים דקטיל (Bendable)

כמה מתכות (כגון נירוסטה וסגסוגות רבות אחרות) תשואה תחת לחץ. זה מאפשר להם להתכופף, או מעוות, בלי לשבור. מתכות אחרות, כגון ברזל יצוק, שבר ולשבור במהירות תחת לחץ. אפילו נירוסטה, עם זאת, סוף סוף מחלישה ושובר תחת מתח מספיק.

-> ->

מתכות כגון כיפוף פלדה פחמן נמוכה ולא לשבור תחת לחץ. ברמה מסוימת של מתח, עם זאת, הם מגיעים "נקודת תשואה" מובנת היטב. אחד מהם להגיע לנקודת התשואה, המתכת הופכת "המתח קשה". משמעות הדבר היא כי מתח נוסף נדרש לעוות את המתכת כל עוד. המתכת הופכת להיות רקיע פחות, או bendable. במובן מסוים, זה עושה את המתכת קשה יותר. אבל בעוד הקשחת המתח עושה את זה קשה יותר עבור מתכת לעוות, זה גם עושה את המתכת שבירה יותר. מתכת שבירה יכולה להישבר, או להיכשל, בקלות רבה.

-> ->

מתכת זן בחומרים דקים

כמה מתכות הם שבריריים במהותם, כלומר הם עלולים במיוחד לשבר. מתכות פריכות כוללות פלדות פחמן בינוניות וגבוהות. שלא כמו חומרים רקיע, מתכות אלה אין נקודת תשואה מוגדרת היטב. במקום זאת, כאשר הם מגיעים לרמה מסוימת של מתח, הם נשברים.

מתכות שבירות מתנהגים מאוד כמו חומרים שבירים אחרים כגון זכוכית, אבן ובטון. כמו חומרים אלה, הם חזקים בדרכים מסוימות - אבל בגלל שהם לא יכולים להתכופף או למתוח, הם אינם מתאימים לשימושים מסוימים.

מדידת זן מתכת

המדד הנפוץ ביותר של זן במתכות נקרא זן הנדסי. זן הנדסי ניתן לחשב את השינוי באורך מחולק באורך המקורי. לדוגמה, 2. "טיטניום בר כי כבר נמתח ל 2. 2" הוא אמר חווה מתיחה של 0. 0, או 10 אחוזים.

עייפות מתכת כתוצאה מתכת זן

כאשר מתכות רקיע הם לחוצים, הם מעוותים. אם הלחץ מוסר לפני שהמתכת מגיעה לנקודת התשואה שלה, המתכת חוזרת לצורתה הקודמת. בעוד המתכת כאילו חזרה למצב המקורי שלה, עם זאת, פגמים זעירים הופיעו בפועל ברמה המולקולרית.

בכל פעם המתכת מעוותת ואז חוזרת לצורה המקורית, מתרחשות תקלות מולקולריות נוספות.לאחר דפורמציות רבות, יש כל כך הרבה תקלות מולקולריות כי סדקים מתכת. כאשר זה קורה, הוא מתואר "עייפות מתכת". עייפות מתכת היא בלתי הפיכה.

עייפות מתכת היא בעייתית במיוחד במצבים שבהם מתכת הוא הדגיש שוב ושוב.

לדוגמה, זה היה הגורם העיקרי לכישלון מטוסים לפני שהובנה במלואה. כדי למנוע עייפות מתכת, חשוב לבחון באופן קבוע דגימות של מתכת תחת לחץ באמצעות מיקרוסקופ.