Metaalvermoeidheid

in de materiaalwetenschap is vermoeidheid het proces waarbij een materiaal langzaam en progressief (en vaak permanent) wordt beschadigd door spanningen en spanningen die minder zijn dan nodig is om het materiaal daadwerkelijk uit elkaar te breken. Metaalmoeheid treedt op wanneer het materiaal een metaal is. Een staaldraad kan bijvoorbeeld worden gebruikt om gewichten op te hangen die kleiner zijn dan de hoeveelheid die nodig is om de draad uit elkaar te laten breken (de treksterkte). Na verloop van tijd kunnen deze gewichten echter langzaam defecten in het staal veroorzaken. Deze defecten kunnen optreden als krassen, inkepingen, deeltjesvorming of andere afwijkingen. Op een gegeven moment kunnen deze defecten zo groot worden dat de staaldraad daadwerkelijk uit elkaar breekt, hoewel de treksterkte nooit is overschreden.in 1837 publiceerde de Duitse mijnbeheerder Wilhelm August Julius Albert (1787-1846) het eerste bekende artikel over vermoeidheid. In zijn werk maakte Albert een testmachine die metaalvermoeidheid registreerde op transportkettingen die in lokale mijnen werden gebruikt. Een van de eerste gevallen van metaalvermoeidheid die wetenschappelijk werd bestudeerd was te wijten aan een ongeval dat plaatsvond toen een trein ontspoorde in Frankrijk in 1842. Het ongeval doodde of verwondde meer dan 90 mensen. De Schotse ingenieur en natuurkundige William Rankine (1820-1872) onderzocht het probleem, dat hij uiteindelijk vaststelde als metaalmoeheid. Rankine ontdekte dat de belasting op een locomotiefas deze uiteindelijk brak, waardoor het ongeval werd veroorzaakt

het proces van metaalvermoeidheid varieert aanzienlijk van materiaal tot materiaal. In sommige gevallen, defecten verschijnen bijna zodra spanningen en spanningen worden toegepast op het materiaal en groeien zeer langzaam tot totale mislukking optreedt. In andere gevallen is er geen zichtbare schade in het materiaal totdat er bijna een storing optreedt. Dan, in de allerlaatste stadia, defecten verschijnen en ontwikkelen zeer snel voorafgaand aan volledige mislukking.

de hoeveelheid stress of belasting die nodig is om metaalvermoeidheid in een materiaal te veroorzaken—de vermoeidheidslimiet of vermoeidheidssterkte van het materiaal—hangt af van een aantal factoren. De eerste factor is het materiaal zelf. In het algemeen is de vermoeidheidslimiet van veel materialen meestal ongeveer een vierde tot drie vierde van de treksterkte van het materiaal zelf. Een andere factor is de omvang van de spanning of spanning uitgeoefend op het materiaal. Hoe groter de stress of spanning, hoe sneller metaalvermoeidheid waarschijnlijk optreedt. Tenslotte zijn omgevingsfactoren betrokken bij metaalvermoeidheid. Een stuk metaal ondergedompeld in een zoutwateroplossing, bijvoorbeeld, is waarschijnlijk eerder metaalmoeheid vertonen dan hetzelfde stuk metaal getest in lucht. Op dezelfde manier hebben materialen die enige oxidatie hebben ondergaan de neiging om metaalmoeheid eerder dan ongeoxideerde materialen te ervaren.

zie ook metaalproductie; lassen.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.