9 MECHANICKÉ VLASTNOSTI KOVOV - CHÉMIA - 2025

Medzi mechanické vlastnosti kovov patrí plasticita, krehkosť, kujnosť, tvrdosť, ťažnosť, elasticita, húževnatosť a tuhosť. Všetky tieto vlastnosti sa môžu líšiť od jedného kovu k druhému, čo umožňuje ich diferenciáciu a klasifikáciu z hľadiska mechanického správania.

Tieto vlastnosti sa merajú, keď je kov vystavený pôsobeniu sily alebo zaťaženia. Mechanickí inžinieri vypočítavajú každú z hodnôt mechanických vlastností kovov v závislosti od síl, ktoré na ne pôsobia.

Podobne vedci v oblasti materiálov neustále experimentujú s rôznymi kovmi za rôznych podmienok, aby zistili svoje mechanické vlastnosti.

Vďaka experimentovaniu s kovmi bolo možné definovať ich mechanické vlastnosti. Je dôležité si uvedomiť, že v závislosti od typu, veľkosti a sily, ktorá sa aplikuje na kov, výsledky, ktoré sa ním získajú, sa budú líšiť.

Preto vedci chceli zjednotiť parametre experimentálnych postupov, aby mohli porovnávať výsledky získané rôznymi kovmi pri použití rovnakých síl.

Hlavné mechanické vlastnosti kovov

1 - Plasticity

Je to mechanická vlastnosť kovov, ktorá je úplne opačná ako elasticita. Plasticita je definovaná ako schopnosť kovov udržať si tvar, aký dostali po vystavení stresu.

Kovy sú zvyčajne vysoko plastické, a preto sa po ich deformácii ľahko zachovajú svoj nový tvar.

2 - Krehkosť

Krehkosť je vlastnosť, ktorá je úplne v rozpore s húževnatosťou, pretože označuje ľahkosť, s akou sa kov môže zlomiť, keď je vystavený stresu.

Pri mnohých príležitostiach sú kovy legované navzájom, aby sa znížil ich koeficient krehkosti a aby boli schopné viac tolerovať zaťaženie.

Krehkosť je tiež definovaná ako únava počas skúšok mechanickej pevnosti kovov.

Týmto spôsobom môže byť kov niekoľkokrát vystavený rovnakému namáhaniu pred zlomením a jeho presvedčivým výsledkom je jeho krehkosť.

3 - Obchodovateľnosť

Tvárnosť sa týka ľahkosti, s ktorou sa musí kov valiť bez toho, aby to predstavovalo zlomenie jeho štruktúry.

Mnoho kovov alebo kovových zliatin má vysoký koeficient kujnosti, čo je prípad hliníka, ktorý je vysoko kujný, alebo nehrdzavejúcej ocele.

4 - Tvrdosť

Tvrdosť je definovaná ako odolnosť kovu voči abrazívnym látkam. Je to odolnosť akéhokoľvek kovu voči poškriabaniu alebo preniknutiu telom.

Väčšina kovov vyžaduje určité percento na legovanie, aby sa zvýšila ich tvrdosť. Toto je prípad zlata, ktoré by samo o sebe nebolo také zložité, ako keby bolo zmiešané s bronzom.

Historicky bola tvrdosť meraná empirickým meradlom, určeným schopnosťou jedného kovu poškriabať iný alebo odolávať nárazu diamantu.

Dnes sa tvrdosť kovov meria štandardizovanými postupmi, ako je napríklad test Rockwell, Vickers alebo Brinell.

Všetky tieto testy sa snažia poskytnúť presvedčivé výsledky bez poškodenia skúmaného kovu.

5 - Ťažnosť

Duktilita je schopnosť kovu deformovať sa pred zlomením. V tomto zmysle je to mechanická vlastnosť úplne opačná krehkosti.

Duktilita sa môže udávať ako percento maximálneho predĺženia alebo ako maximálne zmenšenie plochy.

Elementárny spôsob, ako vysvetliť, ako ťažný materiál je, môže byť jeho schopnosť transformovať sa na drôt alebo drôt. Vysoko ťažký kov je meď.

6 - Elasticita

Elasticita je definovaná ako schopnosť kovu získať späť svoj tvar po vystavení vonkajšej sile.

Všeobecne platí, že kovy nie sú príliš elastické, a preto je bežné, že majú jamky alebo stopy hrčiek, z ktorých sa už nikdy nezotavia.

Keď je kov pružný, dá sa tiež povedať, že je pružný, pretože je schopný pružne absorbovať energiu, ktorá spôsobuje jeho deformáciu.

7 - Húževnatosť

Húževnatosť je koncepcia paralelne s krehkosťou, pretože označuje schopnosť materiálu odolávať pôsobeniu vonkajšej sily bez porušenia.

Kovy a ich zliatiny sú všeobecne tvrdé. Toto je prípad ocele, ktorej tuhosť umožňuje, aby bola vhodná pre stavebné aplikácie, ktoré vyžadujú nosenie vysokých zaťažení bez toho, aby spôsobili prasknutia.

Húževnatosť kovov môže byť meraná v rôznych mierkach. Pri niektorých skúškach sa na kov aplikuje relatívne malé množstvo sily, napríklad na nárazy alebo nárazy. Inokedy je bežné, že sa použijú väčšie sily.

V každom prípade bude koeficient húževnatosti kovu daný do tej miery, že po vystavení napätiu nedôjde k žiadnemu roztrhnutiu.

8. Pevnosť

Tuhosť je mechanická vlastnosť kovov. K tomu dôjde, keď sa na kov aplikuje vonkajšia sila a musí sa vyvinúť vnútorná sila, ktorá ho podopiera. Táto vnútorná sila sa nazýva „stres“.

Týmto spôsobom je tuhosť schopnosť kovu odolávať deformácii počas prítomnosti napätia.

9 - Variabilita vlastností

Skúšky mechanických vlastností kovov nie vždy vedú k rovnakým výsledkom, čo je spôsobené možnými zmenami typu zariadenia, postupu alebo obsluhy použitého počas skúšok.

Aj keď sú všetky tieto parametre kontrolované, existuje malá odchýlka vo variácii výsledkov mechanických vlastností kovov.

Je to kvôli skutočnosti, že mnohokrát nie je proces výroby alebo ťažby kovov vždy homogénny. Výsledky pri meraní vlastností kovov sa preto môžu zmeniť.

Aby sa tieto rozdiely zmiernili, odporúča sa vykonať rovnakú skúšku mechanickej odolnosti niekoľkokrát na rovnakom materiáli, ale na rôznych náhodne vybratých vzorkách.

Referencie

1. Kapitola 6. Mechanické vlastnosti kovov. (2004). Zdroj: Mechanické vlastnosti kovov: virginia.edu.
2. Guru, W. (2017). Weld Guru. Zdroj: Sprievodca po mechanických vlastnostiach kovov: weldguru.com.
3. Kailas, SV (sf). Kapitola 4. Mechanické vlastnosti kovov. Získané z vedy o materiáloch: nptel.ac.in.
4. Materia, T. (august 2002). Celková záležitosť. Získané z mechanických vlastností kovov: totalmateria.com.
5. Team, M. (2. marca 2014). ME Mechanical. Získané z mechanických vlastností kovov: me-mechanicalengineering.com.