9 MECHANISCHE EIGENSCHAPPEN VAN METALEN - CHEMIE - 2025

De mechanische eigenschappen van metalen zijn onder meer plasticiteit, broosheid, kneedbaarheid, hardheid, ductiliteit, elasticiteit, taaiheid en stijfheid. Al deze eigenschappen kunnen van metaal tot metaal verschillen, waardoor hun differentiatie en classificatie vanuit mechanisch gedragsperspectief mogelijk is.

Deze eigenschappen worden gemeten wanneer een metaal wordt blootgesteld aan kracht of belasting. Mechanische ingenieurs berekenen elk van de waarden van de mechanische eigenschappen van metalen afhankelijk van de krachten die erop worden uitgeoefend.

Evenzo experimenteren materiaalwetenschappers voortdurend met verschillende metalen onder verschillende omstandigheden om hun mechanische eigenschappen vast te stellen.

Dankzij experimenten met metalen is het mogelijk hun mechanische eigenschappen te bepalen. Het is belangrijk op te merken dat, afhankelijk van het type, de grootte en de sterkte die op een metaal wordt toegepast, de resultaten die ermee worden verkregen, zullen variëren.

Dit is de reden waarom wetenschappers de parameters van experimentele procedures wilden verenigen, om de resultaten van verschillende metalen te kunnen vergelijken bij het toepassen van dezelfde krachten.

Belangrijkste mechanische eigenschappen van metalen

1- Plasticiteit

Het is de mechanische eigenschap van metalen die volledig tegengesteld zijn aan elasticiteit. Plasticiteit wordt gedefinieerd als het vermogen van metalen om de vorm te behouden die ze hebben gekregen nadat ze aan spanning zijn blootgesteld.

Metalen zijn meestal zeer plastisch, om deze reden zullen ze, als ze eenmaal zijn vervormd, gemakkelijk hun nieuwe vorm behouden.

2- Breekbaarheid

Breekbaarheid is een eigenschap die volledig tegengesteld is aan taaiheid, omdat het het gemak aangeeft waarmee een metaal kan worden gebroken als het eenmaal aan spanning is blootgesteld.

In veel gevallen worden metalen met elkaar gelegeerd om hun brosheidscoëfficiënt te verlagen en om ladingen beter te kunnen verdragen.

Breekbaarheid wordt ook gedefinieerd als vermoeidheid tijdens mechanische sterktetests van metalen.

Op deze manier kan een metaal meerdere keren aan dezelfde spanning worden blootgesteld voordat het breekt en een definitief resultaat geeft over zijn broosheid.

3- Vervormbaarheid

De maakbaarheid verwijst naar het gemak waarmee een metaal moet worden gewalst zonder dat dit een breuk in de structuur betekent.

Veel metalen of metaallegeringen hebben een hoge vervormbaarheidscoëfficiënt, dit is het geval bij aluminium, dat zeer vervormbaar is, of roestvrij staal.

4 - Hardheid

Hardheid wordt gedefinieerd als de weerstand van een metaal tegen schuurmiddelen. Het is de weerstand van elk metaal tegen krassen of penetratie door een lichaam.

De meeste metalen hebben een bepaald percentage nodig om te worden gelegeerd om hun hardheid te verhogen. Dit is het geval met goud, dat alleen niet zo moeilijk zou zijn als het is gemengd met brons.

Historisch gezien werd de hardheid gemeten op een empirische schaal, bepaald door het vermogen van het ene metaal om het andere te krassen of om de impact van een diamant te weerstaan.

Tegenwoordig wordt de hardheid van metalen gemeten met gestandaardiseerde procedures zoals de Rockwell-, Vickers- of Brinell-test.

Al deze tests proberen afdoende resultaten te geven zonder het metaal dat wordt bestudeerd te beschadigen.

5- Vervormbaarheid

Vervormbaarheid is het vermogen van een metaal om te vervormen voordat het breekt. In die zin is het een mechanische eigenschap die volledig tegengesteld is aan broosheid.

Vervormbaarheid kan worden gegeven als een percentage van maximale verlenging of als een maximale verkleining van het oppervlak.

Een elementaire manier om uit te leggen hoe taai een materiaal is, kan zijn door het vermogen om te worden omgezet in draad of draad. Een zeer taai metaal is koper.

6- Elasticiteit

De elasticiteit gedefinieerd als het vermogen van een metaal om zijn vorm terug te krijgen nadat het is blootgesteld aan een externe kracht.

Over het algemeen zijn metalen niet erg elastisch, daarom is het gebruikelijk dat ze deuken of sporen van oneffenheden hebben waarvan ze nooit zullen herstellen.

Wanneer een metaal elastisch is, kan ook worden gezegd dat het veerkrachtig is, omdat het in staat is om elastisch de energie op te nemen die ervoor zorgt dat het vervormt.

7- Vasthoudendheid

Taaiheid is het concept dat parallel loopt aan broosheid, omdat het het vermogen van een materiaal aangeeft om de toepassing van een externe kracht te weerstaan ​​zonder te breken.

Metalen en hun legeringen zijn over het algemeen taai. Dit is het geval bij staal, dat door zijn taaiheid geschikt is voor constructietoepassingen die hoge belastingen moeten weerstaan ​​zonder scheuren te veroorzaken.

De taaiheid van metalen kan op verschillende schalen worden gemeten. Bij sommige tests worden relatief kleine hoeveelheden kracht op een metaal uitgeoefend, zoals lichte schokken of schokken. Op andere momenten is het gebruikelijk dat grotere krachten worden uitgeoefend.

In ieder geval zal de taaiheidscoëfficiënt van een metaal worden gegeven in die mate dat het geen enkele vorm van breuk vertoont na te zijn blootgesteld aan spanning.

8- Stijfheid

Stijfheid is een mechanische eigenschap van metalen. Dit vindt plaats wanneer een externe kracht op een metaal wordt uitgeoefend en het moet een interne kracht ontwikkelen om het te ondersteunen. Deze interne kracht wordt "stress" genoemd.

Op deze manier is stijfheid het vermogen van een metaal om vervorming tijdens de aanwezigheid van spanning te weerstaan.

9- Variabiliteit van eigenschappen

De tests van mechanische eigenschappen van metalen leveren niet altijd dezelfde resultaten op, dit komt door mogelijke veranderingen in het type apparatuur, procedure of operator die tijdens de tests wordt gebruikt.

Maar zelfs als al deze parameters worden gecontroleerd, is er een kleine marge in de variatie van de resultaten van de mechanische eigenschappen van metalen.

Dit komt doordat het fabricage- of extractieproces van metalen vaak niet altijd homogeen is. Daarom kunnen de resultaten bij het meten van de eigenschappen van metalen worden gewijzigd.

Om deze verschillen te verkleinen, wordt aanbevolen om dezelfde mechanische weerstandstest meerdere keren uit te voeren op hetzelfde materiaal, maar op verschillende willekeurig geselecteerde monsters.

Referenties

1. Hoofdstuk 6. Mechanische eigenschappen van metalen. (2004). Opgehaald uit mechanische eigenschappen van metalen: virginia.edu.
2. Guru, W. (2017). Lasgoeroe. Opgehaald uit de gids voor de mechanische eigenschappen van metalen: weldguru.com.
3. Kailas, SV (sf). Hoofdstuk 4. Mechanische eigenschappen van metalen. Verkregen van Material Science: nptel.ac.in.
4. Materia, T. (augustus 2002). Totale materie. Verkregen uit mechanische eigenschappen van metalen: totalmateria.com.
5. Team, M. (2 maart 2014). ME Mechanisch. Verkregen uit mechanische eigenschappen van metalen: me-mechanicalengineering.com.