Wie messen Metallurgen die Zähigkeit im Metall?

Die Zähigkeit ist ein Maß dafür, wie viel Energie ein Metall aufnehmen kann, bevor es reißt oder bricht. Sie bezieht sich auch auf die Fähigkeit des Metalls, sich zu biegen, ohne zu brechen.

Was ist der Unterschied zwischen Zähigkeit, Härte und Festigkeit?

Zähigkeit, Härte und Festigkeit klingen ähnlich. In der Tat, während beide die Fähigkeit eines Metalls messen, unter Stress aufzustehen, unterscheiden sie sich sehr voneinander.

• Die Widerstandsfähigkeit ist die Fähigkeit eines Metalls, seine Integrität zu erhalten, während es gedrückt, gezogen oder verformt wird. Ein Metall, das gebogen werden kann, ohne zu brechen, ist zäher als ein Metall, das eher bricht als sich bricht.
• Die Härte ist ein Maß für die Fähigkeit eines Metalls, der Reibung zu widerstehen und somit Abrieb zu vermeiden. Ein Diamant zum Beispiel ist sehr hart. Es ist sehr schwierig, die Oberfläche eines Diamanten zu kratzen. Aber ein Diamant ist nicht besonders hart, da er durch einen harten Schlag leicht zertrümmert werden kann.
• Die Festigkeit ist ein Maß für die Kraft, die erforderlich ist, um ein Metall zu biegen. Einige Metalle sind leicht gebogen und somit für Schmuck und ähnliche Zwecke wertvoll. Andere sind extrem stark und werden daher für den Einsatz in großen Strukturen geschätzt.

Es ist möglich, dass ein Metall zäh, hart und stark ist - oder eine Kombination dieser drei Eigenschaften. Bei der Auswahl eines Metalls für eine bestimmte Anwendung suchen Metallurgen nach einer geeigneten Kombination von Zähigkeit, Härte und Festigkeit.

In vielen Fällen werden Metalle mit anderen Metallen legiert, um z. B. Härte zu einem zähen Metall oder Festigkeit zu einem harten Metall hinzuzufügen.

Wie wird die Zähigkeit getestet?

Die Zähigkeit der Werkstoffe wird zwar technisch nicht als Zähigkeitsprüfung gemessen, wird jedoch meist mit einem Schlagversuch (Charpy V-Notch Test, CVN) gemessen.

Bei der Standard-CVN-Prüfung hat ein 10 mm × 10 mm Vierkantstab eine kleine "V" -förmige Kerbe, die auf einer Seite bearbeitet ist.

Ein von einem großen Pendel geschwungener Hammer trifft die Seite gegenüber der Kerbe. Wenn das Metall nicht bricht, wird das Energieniveau erhöht, bis das Metall bricht. Sobald die Charpy-Schlagmaschine die Stange durchbricht, wird die Energiemenge aufgezeichnet, die erforderlich ist, um den Bruch zu verursachen, was eine Messung der Zähigkeit in Pfund-Füßen ergibt.