9 PROPRIETĂȚILE MECANICE ALE METALELOR - CHIMIE - 2025

Cele Proprietățile mecanice ale metalelor includ plasticitate, fragilității, maleabilitate, duritate, ductilitate, elasticitate, duritate și rigiditate. Toate aceste proprietăți pot varia de la un metal la altul, permițând diferențierea și clasificarea lor din perspectiva comportamentului mecanic.

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

În mod similar, oamenii de știință din materiale experimentează în mod constant cu diferite metale în condiții multiple pentru a-și stabili proprietățile mecanice.

Datorită experimentării cu metale, a fost posibilă definirea proprietăților mecanice ale acestora. Este important de menționat că, în funcție de tipul, dimensiunea și puterea aplicată unui metal, rezultatele obținute de acesta vor varia.

Acesta este motivul pentru care oamenii de știință au dorit să unifice parametrii procedurilor experimentale, pentru a putea compara rezultatele obținute de diferite metale atunci când aplică aceleași forțe.

Principalele proprietăți mecanice ale metalelor

1- Plasticitate

Este proprietatea mecanică a metalelor complet opusă elasticității. Plasticitatea este definită ca capacitatea metalelor de a-și păstra forma pe care au fost date după ce au fost supuse stresului.

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

2- Fragilitate

Fragilitatea este o proprietate complet opusă durității, deoarece denotă ușurința cu care un metal poate fi rupt odată ce este supus stresului.

În multe ocazii, metalele sunt aliate între ele pentru a-și reduce coeficientul de fragilitate și pentru a putea tolera mai mult sarcinile.

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

În acest fel, un metal poate fi supus aceluiași stres de mai multe ori înainte de rupere și de a da un rezultat concludent asupra fragilității sale.

3- Malabilitate

Malleabilitatea se referă la ușurința prin care un metal trebuie rulat fără ca acest lucru să reprezinte o rupere în structura sa.

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

4- Duritate

Duritatea este definită ca rezistența unui metal la agenți abrazivi. Este rezistența oricărui metal la a fi zgâriat sau pătruns de un corp.

Majoritatea metalelor necesită alocarea unui anumit procent pentru a le crește duritatea. Acesta este cazul aurului, care singur nu ar fi la fel de greu ca atunci când este amestecat cu bronzul.

Istoric, duritatea a fost măsurată pe o scară empirică, determinată de capacitatea unui metal de a zgâria altul sau de a rezista la impactul unui diamant.

Astăzi, duritatea metalelor se măsoară cu proceduri standardizate, cum ar fi testul Rockwell, Vickers sau Brinell.

Toate aceste teste încearcă să dea rezultate concludente fără a deteriora metalul care este studiat.

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 de alungire maximă sau ca o reducere maximă a suprafeței.

Un mod elementar de a explica modul în care este un material ductil poate fi prin capacitatea sa de a fi transformat în sârmă sau sârmă. Un metal extrem de ductil este cuprul.

6- Elasticitatea

Elasticitatea definită drept capacitatea unui metal de a-și recăpăta forma după ce a fost supusă unei forțe externe.

În general, metalele nu sunt foarte elastice, din acest motiv este obișnuit ca aceștia să aibă adâncituri sau urme de umflături din care nu se vor recupera niciodată.

Când un metal este elastic, se poate spune, de asemenea, că este rezistent, deoarece este capabil să absoarbă elastic energia care o determină să se deformeze.

7- Tenacitate

Grosimea este conceptul care este paralel cu fragilitatea, deoarece denotă capacitatea unui material de a rezista la aplicarea unei forțe externe fără a se rupe.

Metalele și aliajele lor sunt, în general, dure. Acesta este cazul oțelului, a cărui duritate îi permite să fie potrivit pentru aplicații de construcție care necesită să reziste la sarcini mari, fără a provoca rupturi.

Rezistența metalelor poate fi măsurată pe diferite scări. În unele teste, pe un metal se aplică cantități relativ mici de forță, cum ar fi impacturile ușoare sau șocurile. În alte momente, este comun ca forțele mai mari să fie aplicate.

În orice caz, coeficientul de rezistență al unui metal va fi dat în măsura în care acesta nu prezintă niciun tip de ruptură după ce a fost supus stresului.

8- Rigiditatea

Rigiditatea este o proprietate mecanică a metalelor. Aceasta are loc atunci când o forță externă este aplicată pe un metal și trebuie să dezvolte o forță internă pentru a-l susține. Această forță internă se numește „stres”.

În acest fel, rigiditatea este capacitatea unui metal de a rezista la deformare în timpul prezenței stresului.

9- Variabilitatea proprietăților

Testele proprietăților mecanice ale metalelor nu produc întotdeauna aceleași rezultate, aceasta se datorează posibilelor modificări ale tipului de echipament, procedură sau operator utilizat în timpul încercărilor.

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 procesul de fabricație sau extracție a metalelor nu este întotdeauna omogen. Prin urmare, rezultatele la măsurarea proprietăților metalelor pot fi modificate.

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

Referințe

1. Capitolul 6. Proprietățile mecanice ale metalelor. (2004). Preluat din proprietățile mecanice ale metalelor: virginia.edu.
2. Guru, W. (2017). Weld Guru. Preluat din Ghidul proprietăților mecanice ale metalelor: weldguru.com.
3. Kailas, SV (sf). Capitolul 4. Proprietățile mecanice ale metalelor. Obținut din Știința materialelor: nptel.ac.in.
4. Materia, T. (august 2002). Materie totală. Obținute din proprietățile mecanice ale metalelor: totalmateria.com.
5. Team, M. (2 martie 2014). ME mecanic. Obținute din proprietățile mecanice ale metalelor: me-mechanicalengineering.com.