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なぜ金属が壊れるのですか?

以下を含む要因の組み合わせのために金属が壊れます。

1。 ストレスとひずみ:

* 降伏強度: 金属は、永久に変形し始める前に、どれだけのストレスに耐えることができるかに制限があります。 この制限は、降伏強度と呼ばれます。

* 引張強度: 壊れる前に金属が処理できる最大応力。この点を超えて、金属は骨折し始めます。

* 延性: 壊れる前に引張応力下で変形する金属の能力。延性金属は、故障する前に大幅に伸びます。

2。 骨折の種類:

* 延性骨折: 壊れる前に金属が大幅に伸びるときに発生します。それは、故障前に素材をネッキングすることによって特徴付けられます。

* 脆性骨折: 変形がほとんどまたはまったくない金属が突然壊れたときに発生します。 これは、非常に寒い温度または特定の合金で一般的です。

3。 破損に影響する要因:

* 温度: 低温では金属は脆くなります。

* 合金要素: 他の要素を追加すると、金属の強度と延性が大幅に変化する可能性があります。

* 粒サイズ: 通常、粒子サイズが小さく、強度と靭性が高くなります。

* 欠陥の存在: 亀裂やボイドなどの内部の欠陥は、ストレス濃縮器として機能し、早期故障につながる可能性があります。

* 荷重条件: 負荷の種類(張力、圧縮、せん断)とそれが適用される速度は、骨折に影響を与える可能性があります。

* 腐食: 腐食は金属を弱め、ストレス腐食亀裂につながる可能性があります。これは脆性骨折の一種です。

4。 障害の一般的なモード:

* 疲労: 繰り返されるストレスサイクルは、最終的に成長し、故障を引き起こす微視的な亀裂につながる可能性があります。

* クリープ: 特に高温での一定のストレス下での金属の変形。

* 衝撃荷重: 突然の高エネルギー負荷は、延性金属でさえも脆性骨折を引き起こす可能性があります。

5。 破損を理解することは、に不可欠です

* 設計とエンジニアリング: 構造とコンポーネントが予想される負荷や環境条件に耐えることができるようにするため。

* 材料選択: そのプロパティと潜在的な障害モードに基づいて、アプリケーションに適切な金属を選択します。

* 品質管理: 欠陥を防ぎ、材料が必要な基準を満たすようにするため。

要約すると、金属の破損は、さまざまな要因の影響を受ける複雑な現象です。これらの要因を理解することは、エンジニアリングと製造における金属の安全で信頼できる使用に不可欠です。

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