Youngs modul

När korrosion på grund av oxidation i en sur miljö sker på en metallyta tenderar metallen att förlora sin styvhet och dess Young-modul eller elasticitetsmodul minskar, vilket gör den benägen att drabbas av högre brottsfrekvenser, eftersom det finns en obalans mellan spänningar och belastningar på materialets yta.

Young’s modul är en materialegenskap som beskriver ett materials styvhet och är därför en av de viktigaste egenskaperna hos fasta material. Det är förhållandet mellan spänning och töjning när deformationen är helt elastisk. Spänning definieras som kraft per ytenhet och töjning definieras som förlängning eller sammandragning per längdenhet. Denna modul kan ses som ett materials motståndskraft mot elastisk deformation. Ett styvare material har en högre elasticitetsmodul. För de flesta typiska metaller varierar storleken på denna modul mellan 45 gigapascal för magnesium och 407 gigapascal för volfram.

Det finns tre typer av moduler:

  • Elastisk modul (Youngs modul): Förhållandet mellan longitudinell spänning och töjning
  • Skärningsmodul: Förhållandet mellan den tangentiella kraften per ytenhet och kroppens vinkeldeformation
  • Bulkmodul: Förhållandet mellan spänningen och den fraktionella minskningen av kroppens volym

Spännings-deformationskurvan används för att mäta elasticitetsmodul och skjuvningsmodul. De parametrar som används för att beskriva ett materials spännings-deformationskurva är draghållfasthet (sluthållfasthet), sträckhållfasthet (eller sträckgräns), procentuell töjning och reducering av area. Ett material som har en högre elasticitetsmodul sägs vara styvare än ett material med en lägre elasticitetsmodul. Elasticitetsmodulen har samma dimension som spänningen eftersom den är ett resultat av att spänningen divideras med töjningen.

Värdena för elasticitetsmodulen för keramiska material är ungefär desamma som för metaller; för polymerer är de lägre. Dessa skillnader är en direkt följd av de olika typerna av atombindning i de tre materialtyperna. Dessutom minskar elasticitetsmodulen med stigande temperatur.

Lämna en kommentar