In een vorig artikel over metaalsterkte hebben we gekeken naar het meten van treksterkte en slagvastheid. Maar er zijn nog twee zeer belangrijke mechanische eigenschappen die moeten worden overwogen bij het selecteren van een metaal voor uw volgende project. Deze eigenschappen zijn vervormbaarheid en hardheid.
Wat is vervormbaarheid?
Vormbaarheid is het vermogen van een metaal om te vervormen zonder te breken. Metalen die in een andere vorm kunnen worden gevormd of geperst zonder te breken, worden als ductiel beschouwd. Metalen die breken worden geclassificeerd als bros (in wezen het tegenovergestelde van ductiel).
Breekbaarheid speelt een belangrijke rol bij de vervormbaarheid. Metalen die te bros zijn, kunnen niet succesvol worden gevormd. Bijvoorbeeld, als een stuk metaal tot een dunne draad wordt uitgerekt, is het noodzakelijk dat het enigszins vervormbaar is. Als het metaal te bros is, zal het breken zodra het metaal begint te strekken. Vervormbaarheid is ook een belangrijke veiligheidsoverweging voor structurele projecten. Vervormbaarheid stelt constructies in staat tot op zekere hoogte te buigen en te vervormen zonder te scheuren bij zware belastingen.
Hoe meet men vervormbaarheid
Procentuele rek en procentuele reductie zijn twee manieren om vervormbaarheid te meten:
- Procentuele rek meet de lengte die een metaal vervormt als een percentage van zijn oorspronkelijke lengte, nadat het tijdens een trekproef tot breuk wordt getrokken.
- Procentuele verkleining meet het smalste deel van de dwarsdoorsnede van een metaalspecimen na een door een trekproef veroorzaakte breuk.
Ductiliteit kan afhankelijk zijn van temperatuur, dus moet rekening worden gehouden met de temperaturen waaraan het metaal in een toepassing zal worden blootgesteld. De meeste metalen hebben een tabel met de overgangstemperatuur tussen buigzaam en bros, die hierbij kan helpen.
Welke metalen zijn buigzaam?
Er zijn vele taaie metalen, waaronder:
- Aluminium
- Brass
- Copper
- Low carbon steel
- Gold
- Silver
- Tin
- Lead
Metalen die als bros worden beschouwd zijn onder andere gietijzer, chroom en wolfraam. Voorbeelden van toepassingen die een hoge ductiliteit vereisen, zijn metalen kabels, stempels en structurele balken.
Wat is hardheid?
Hardheid is een maat voor het vermogen van een metaal om indrukking te weerstaan. Wanneer een metaal bestand moet zijn tegen krachten zonder indrukking of deuk, moet een metaal met een hoge hardheid worden gezocht.
Hardheid kan de eindgebruiker ook een idee geven van de slijtvastheid van een metaal. Hoe groter de hardheid van een metaal, hoe beter het bestand is tegen slijtage. Dit is zeer belangrijk voor toepassingen waarbij het gebruikte metaal wordt blootgesteld aan krachten en voorwerpen die slijtage kunnen veroorzaken.
Hoe hardheid te meten
Voor indrukkingen zijn er verschillende eigen testmethoden beschikbaar om de hardheid te meten. De populairste methoden zijn:
- Vickers
- Brinell
- Rockwell
Bij elke hardheidstest wordt een zeer hard voorwerp, zoals een diamant van industriële kwaliteit, met een bekende kracht in een materiaal gedrukt. De grootte van de indrukking in het te testen materiaal wordt vervolgens gemeten. Deze meting kan vervolgens worden omgezet in een waarde zoals HRB (Rockwell) of HV (Vickers).
De Mohs-hardheidstest wordt gebruikt om de krasbestendigheid van een materiaal te meten. In deze test, worden een verscheidenheid van materialen die hardheidsaantallen hebben toegewezen gebruikt om te proberen het metaaltestmonster te bekrassen. Het materiaal met het laagste nummer dat een kras op het proefstuk maakt, wordt aan dat proefstuk toegewezen, waardoor het een relatieve hardheid krijgt.
Wat zijn de hardste metalen?
Metalen met een relatief hoge hardheid zijn onder andere:
- Tungsten
- High Carbon Steel
- Cast Iron
Speciale bewerkingen zoals warmtebehandeling of werkharden kunnen ook worden gebruikt om de hardheid van een bepaald metaal verder te verhogen. De hardheid is vaak omgekeerd evenredig met de vervormbaarheid, zodat de bovengenoemde vervormbare metalen gewoonlijk een relatief lage hardheid hebben. Toepassingen die een hoge hardheid vereisen, zijn onder meer assen, pennen en tandwielen.
Metal Supermarkets is ’s werelds grootste metaalleverancier in kleine hoeveelheden, met meer dan 85 fysieke winkels in de VS, Canada en het Verenigd Koninkrijk. Wij zijn metaalexperts en bieden al sinds 1985 kwaliteitsservice en -producten.
Bij Metal Supermarkets leveren wij een breed scala aan metalen voor uiteenlopende toepassingen. Onze voorraad omvat: roestvrij staal, gelegeerd staal, gegalvaniseerd staal, gereedschapsstaal, aluminium, messing, brons en koper.
Onze warmgewalste en koudgewalste staal is verkrijgbaar in een breed scala van vormen, waaronder: staven, buizen, platen en bladen. Wij kunnen metaal aan uw nauwkeurige specificaties snijden.
Bezoek vandaag één van onze 80+ plaatsen in Noord-Amerika.