Cât de puternic este aluminiul

Când ne gândim la materiale puternice, fie pentru un proiect, fie pentru o conversație generală, aluminiul nu este de obicei primul material care a intrat în mintea oamenilor. Mulți se referă la aluminiu cu folie de bucătărie, cutii de băuturi și mobilier pliabil - produse care nu sunt exact întruchiparea forței.

Pe de altă parte, oțelul este foarte probabil să fie de vârf dacă căutați un material puternic. La urma urmei, barele de închisoare, ramele auto, grinzile de sprijin pentru construcții și navele sunt realizate în principal din oțel.

Diferența de forță între aceste două materiale este atât de mare? Sunt comparabile în categoria Forță? În acest articol, vom încerca să arătăm că concepțiile noastre cu privire la puterea acestor două materiale ar putea să nu fie complet exacte.

Ce este puterea? Diferite tipuri de măsurători de rezistență în materiale

1. Forța de tesut față de puterea finală

Curba de tensiune-tensiune din figura de mai sus arată două puncte foarte importante: rezistența la randament și rezistența finală.

Se referă rezistența la randamentla cantitatea maximă de încărcare pe care materialul o poate rezista înainte de a suferi deformarea plastic (permanent). Până în acest moment, toată deformarea pe care o suferă materialul poate fi inversată dacă sarcina este îndepărtată. Gândiți -vă la asta ca la o bandă de cauciuc care, atunci când o întindeți, se deformează fără a atinge punctul său de randament, deoarece dacă încetați să aplicați forța, revine la forma sa inițială.

Forță finală,Pe de altă parte, este tensiunea maximă pe care un material o poate rezista înainte de eșec sau rupere. Toată deformarea care apare între rezistența la randament și rezistența maximă este deformarea plastică.

Acest test de tensiune-tulpină poate fi desenat folosind diferite tipuri de forțe aplicate. Cea mai frecventă este realizată prin aplicarea rezistenței la tracțiune, adică prin eliminarea materialului. Făcând acest test, putem determina rezistența la tracțiune finală a unui material, care este cea mai frecventă metrică prin care este comparată puterea.

2. Diferență de aluminiu, rezistență diferită

Puterea de tracțiune finală a aluminiului este o caracteristică extrem de variabilă. Acest lucru se datorează faptului că aluminiul vine în multe clase diferite, în funcție de elementele de aliere utilizate și în ce cantități, fiecare având un impact diferit asupra puterii.

Deși unele grade de aluminiu nu sunt deloc puternice, cum ar fi aluminiul pur, care este un metal relativ moale, unele dintre aliajele sale pot obține o rezistență considerabilă.

3. Este aluminiu puternic în comparație cu oțelul?

Multe note de aluminiu pot fi considerate de o rezistență foarte mare, chiar comparabile cu unele oțeluri. Cu toate acestea, compararea probelor de aceeași dimensiune a celor mai puternice aliaje de aluminiu și aliaje de oțel, de cele mai multe ori, oțelul va fi cel mai puternic.

Ca exemplu, rezistența maximă la tracțiune a unuia dintre cele mai puternice aliaje de aluminiu, cele mai puternice, cele mai puternice, aa 7068-} și unul dintre cele mai puternice aliaje de oțel, AISI 1080, sunt 710MPa, respectiv 965MPa.

Cu toate acestea, dacă comparați raporturile de rezistență-greutate, adică, luați în considerare câtă rezistență aduce fiecare material la masă în greutate, aliajele de aluminiu se apropie mult de oțel decât v-ați imagina probabil. În unele cazuri, chiar depășesc oțelul.

Acest lucru arată că puterea singură nu este o mare măsură atunci când alegeți un material. Dacă doriți un material foarte puternic, dar sunteți limitat în greutate, aluminiul poate fi o alegere mai bună sau dacă sunteți limitat în principal de spațiu, oțelul ar putea profita probabil.