Süneklik

Süneklik bir kabiliyeti olan malzeme için plastik olarak deforme kırılma olmadan. Kopma bir kusur (çatlak veya boşluk), kritik ve formalar olduğunda ortaya çıkar. Kırılmada büyük bir plastik deformasyon sergileyen bir malzemenin sünek olduğu , aksi takdirde kırılgan olduğu söylenir . Bu, "tamamen geometrik" olarak adlandırılan bir özelliktir: sadece kopmada uzamayı (birimsiz veya süneklik testi için uzunluk standartlaştırılmışsa metre cinsinden uzamayı ), bunun için gerekli enerjiden veya gerilmeden bağımsız olarak karakterize eder. kopma.

Bir metalin sünekliğinin kaynağı , yatağı olduğu çıkıkların hareket halindeki ayarıdır . Bununla birlikte, hareket halindeki bu ayar, malzemeyi sertleştiren ancak yine de daha kırılgan hale getiren, birbirini engelleyen başka yer değiştirmeler yaratır: bu, iş sertleşmesi olgusudur .

Süneklik, şekillendirilebilirlik tarafından koşullandırılan bir özelliktir . "Dövülebilirlik, sünekliğin ilk ipucudur; ancak yine de bize sünekliğin uzanabileceği noktaya ilişkin oldukça kusurlu bir fikir verir. " - Buffon

Süneklik, öncelikle bir malzemenin gerilmeye direnme kabiliyetini ifade eder. Örneğin altın en sünek malzemedir çünkü aşırı gerilmesiyle, kırılmadan elde edilen tel, bilinen tüm malzemeler için elde edilen tüm tellerin en iyisidir. Başka bir örnek olan kurşun , sünekliği nedeniyle, boru kanallarını donmaya karşı dirençli hale getirmek için kullanılmıştır ( toksisitesi nedeniyle kullanım 1995'ten beri yasaklanmıştır ).

Jeolojide süneklik

İkincisi "kırılmadan" deforme olabilen sünek kayalardan bahsediyoruz . Örneğin, bir kıvrımın başlangıcındaki belirli kaya türleri sünek (esnek, bantlı) iken, aynı kattaki diğer kayalar sosis (sarmal) içinde kırılgandır.

Ölçümler

İki ana ölçüm yapılır:

Aşağıdaki durumlarda malzeme sünektir :

Tersine, aşağıdaki durumlarda malzeme kırılgandır :

Altın, tek atomlu bir filaman üretmek için esnetilebilen bilinen en sünek malzemelerden biridir.

Kötüye kullanımla, bir numuneyi kırmak için harcanan enerjiyi ölçen Charpy koyunu testinin bir süneklik / kırılganlık ölçüsü olduğu da kabul edilir . Ancak G. Charpy'ye göre:

“Çentikli numuneler üzerinde yapılan testler kırılgan kırılma testleri değildir. Yalnızca, yüksek veya düşük dirençli metalleri sınıflandırmayı mümkün kılan bir testtir. "

Bu teste göre, şunu dikkate alma eğilimindeyiz:

Aşağıdaki durumlarda malzeme sünektir :

Tersine, aşağıdaki durumlarda malzeme kırılgandır :

Sertlik , süneklik ve esneklik arasındaki bağlantıyı kurmak o kadar basit değildir ve çok sayıda deneysel parametrenin dikkate alınmasını gerektirir.

şartlar ve koşullar

Süneklik, sıcaklığa, basınca ve gerilme oranına bağlıdır  :

Nitekim, testler sırasında yer alan mekanizmalar şu parametrelere bağlıdır:

Özellikler

Kristalin malzemeler için, içsel süneklik (yani malzeme ile ilişkili ve gerilme koşulları ile ilgili) şu şekilde belirlenir:

Seramikler genellikle oda sıcaklığında çok sünek değildir, çünkü atomlar arası bağların aşırı enerjileri nedeniyle çıkıklar çok hareketli değildir (tipik olarak erime sıcaklıklarının 0.7 katının altında). Seramiklerin plastisite mekanizmaları genellikle sertleşmeye izin vermeyen ve az plastik deformasyona izin veren difüzyon proseslerinden kaynaklanmaktadır. Bununla birlikte, bazı ince taneli seramikler, tane sınırlarında kayma mekanizmaları ile süperplastisite (>% 100 deformasyon) yapabilir.

Kırılgan malzemenin arketipi olan cam , cam geçiş sıcaklığının üzerinde çok sünek olabilir . Bu nedenle, birkaç yüz kilometrelik bir optik fiber , 1 ila 2 metre uzunluğunda bir çubuğun gerilmesiyle (böylece milyonlarca% deformasyonu aşarak) üretilebilir.

Referanslar

  1. Frank MONTHEILLET, Laurent BRIOTTET, "  Şekillendirmede hasar ve süneklik  ", Mühendisin Teknikleri ,10 Haziran 2009( çevrimiçi okuyun )
  2. Ecole des Mines d'Albi'den Malzeme Bilimi kursu , https://nte.mines-albi.fr adresinde "  Süneklik, kırılganlık ve sünek-kırılgan geçiş  "
  3. Instron, "  Uzama  " , https://www.instron.fr adresinde
  4. "  Malzemelerin mekanik özellikleri  " üzerine, http://processs.free.fr , proses endüstrileri tekniklerine Rehberi
  5. Buffon ve Frédéric Cuvier , Buffon'un Tüm Eserleri , t.  3 - Mineraller, Paris, FD Pillot,1829( çevrimiçi okuyun ).
  6. 5 Nisan 1995 tarih ve 95-363 sayılı Kararname , madde. 28.Yukarıdaki Madde 7 uyarınca kabul edilen hükümlere halel getirmeksizin, dağıtım tesislerinin kurşun boruların giriş kararının yayımı tarihinden itibaren yasaklanacaktır n o  1995 5 95-363 Nisan.
  7. Masuda, Hideki ve Kral, Robert, Fiziksel ve Yaşam Bilimlerinde Modern Elektron Mikroskobu , InTech,2016( ISBN  978-953-51-2252-4 , DOI  10.5772 / 62288 ) , "Birleşik İletimli Elektron Mikroskobu - Oluşum Sürecinin Yerinde Gözlemlenmesi ve Tek Atomik Boyutlu Metalik Teller için Fiziksel Özelliklerin Ölçümü"
  8. G. Pluvinage, "Yüzyıllık  Charpy testi: Canlı dirençten kırılmaya, çentik kırılma mekaniğine  ", Mécanique & Industries ,2003, s.  Cilt 4, Sayı 3, Sayfalar 197-212 ( çevrimiçi okuma )
  9. (inç) Jacques Rabier, Seramik Malzemelerde Çıkık Plastisite ( çevrimiçi okuyun )
  10. "  Usine Nouvelle  " ( 14 Haziran 2020'de erişildi ).
  11. (inç) T. Rouxel, JC Sangleboeuf, "  Bir soda-kireç-silika camda kırılgandan sünek geçişe  " , Journal of Non-Crystalline Solids ,2000, s.  Cilt 271, Sayı 3, sayfa 224-235 ( çevrimiçi okuyun )