Metal træthed

i materialevidenskab er træthed den proces, hvormed et materiale langsomt og gradvist (og ofte permanent) beskadiges af spændinger og stammer, der er mindre end dem, der er nødvendige for faktisk at bryde materialet fra hinanden. Metal træthed opstår, når materialet er et metal. For eksempel kan en ståltråd bruges til at suspendere vægte, der er mindre end den mængde, der er nødvendig for at få ledningen til at gå i stykker (dens trækstyrke). Over tid, imidlertid, disse vægte kan langsomt forårsage defekter at udvikle sig i stålet. Disse defekter kan forekomme som ridser, hak, partikeldannelse eller andre abnormiteter. På et tidspunkt kan disse defekter blive så store, at ståltråden faktisk går i stykker, selvom dens trækstyrke aldrig var overskredet.i 1837 offentliggjorde den tyske mineadministrator August Julius Albert (1787-1846) den første kendte artikel om træthed. I sit arbejde lavede Albert en testmaskine, der registrerede metal træthed på transportkæder, der blev brugt i lokale miner. Et af de første tilfælde af metal træthed, der blev undersøgt videnskabeligt, skyldtes en ulykke, der opstod, da et tog afsporede i Frankrig i 1842. Ulykken dræbte eller sårede over 90 mennesker. Skotsk ingeniør og fysiker Vilhelm Rankine (1820-1872) undersøgte problemet, som han til sidst besluttede at være metal træthed. Rankine opdagede, at stress på en lokomotivaksel til sidst brød den og forårsagede ulykken

processen med metal træthed varierer betydeligt fra materiale til materiale. I nogle tilfælde opstår defekter næsten så snart spændinger og stammer påføres materialet og vokser meget langsomt, indtil der opstår total fiasko. I andre tilfælde er der ingen åbenbar skade i materialet, før der næsten opstår fejl. Så i de sidste faser opstår fejl og udvikler sig meget hurtigt før fuldstændig fiasko.

mængden af stress eller belastning, der er nødvendig for at skabe metal træthed i et materiale—træthedsgrænsen eller udmattelsesstyrken af materialet—afhænger af en række faktorer. Den første faktor er selve materialet. Generelt har træthedsgrænsen for mange materialer en tendens til at være omkring en fjerdedel til tre fjerdedele af selve materialets trækstyrke. En anden faktor er størrelsen af den stress eller belastning, der udøves på materialet. Jo større stress eller belastning, jo hurtigere metal træthed vil sandsynligvis forekomme. Endelig er miljøfaktorer involveret i metal træthed. Et stykke metal nedsænket i en saltvandsløsning, for eksempel, vil sandsynligvis udvise metal træthed hurtigere end det samme stykke metal testet i luft. Tilsvarende har materialer, der har gennemgået en vis iltning, tendens til at opleve metal træthed hurtigere end ugifte materialer.

Se også metalproduktion; svejsning.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.