Kaļamais materiāls pret trauslo materiālu: atšķirība un salīdzinājums

Atslēgas

1. Kaļamie materiāli var deformēties spriedzes ietekmē, trausli nevar.
2. Kaļamais saglabā formu pēc stiepšanās, trausliem lūzumiem.
3. Kaļamais sabojājas pakāpeniski, pēkšņi trausls.

Kas ir kaļamais materiāls?

Kaļamie materiāli ir definēti kā materiāli, kuriem ir plastiska deformācija pirms lūzuma. Citiem vārdiem sakot, ir zināms, ka šie materiāli iziet ievērojamu plastisko deformāciju, kad slodze tiek pielikta bez lūzuma. 

Atšķirībā no trausliem materiāliem, kas nespēj izturēt slodzi un sadalīties, kaļamam materiālam ir ievērojama īpašība izturēt pielikto slodzi, pārsniedzot to tecēšanas robežu, un tas spēj izstiepties plānās stieplēs un loksnēs.

Kaļamiem materiāliem stiepes testā ir augsta enerģijas absorbcija. Arī kaļamo materiālu raksturotā lūzuma uzvedība pirms lūzuma mēdz tikt izgriezta. Daži kaļamo materiālu piemēri ir varš (Cu), vieglais tērauds, gumija, alumīnijs (Al) un lielākā daļa plastmasas. 

Kas ir trausls materiāls?

Trausli materiāli ir definēti kā materiāli, kuriem ir nemanāma plastiskā deformācija. Citiem vārdiem sakot, tie ir materiāli, uz kuriem, uzliekot slodzi, pēkšņi vai saspringti sabojājas. 

Atšķirībā no kaļamiem materiāliem, kuriem ir iespēja būtiski deformēties pirms bojājuma, trausliem materiāliem tas neizdodas. Tas ir saistīts ar to materiālu atomu un mikrostrukturālo izvietojumu, kuriem nav spējas iekļaut plastiskumu. 

Trausliem materiāliem stiepes testā ir zema enerģijas absorbcija. Arī trauslie materiāli reklamē lūzumu uzvedību, kad lūzumi notiek pēkšņi un bez ievērojamas deformācijas. Daži trauslu materiālu piemēri ir čuguns (Fe), akmens, keramika (cements, stikls, betons utt.) un ledus. 

Atšķirība starp kaļamo materiālu un trauslo materiālu

1. Kaļamie materiāli ir definēti kā materiāli, kuriem ir plastiska deformācija pirms lūzuma. No otras puses, trausli materiāli tiek definēti kā materiāli, kuriem ir nemanāma plastiskā deformācija.
2. Ņemot vērā procentuālo pagarinājumu kaļamo materiālu gadījumā, tas ir lielāks pirms lūzuma zem stiepes izturības. Salīdzinoši, no otras puses, trauslu materiālu gadījumā procentuālais pagarinājums ir mazāks pirms lūzuma zem stiepes izturības.
3. Kaļamiem materiāliem stiepes testā ir augsta enerģijas absorbcija. Tajā pašā laikā trausliem materiāliem stiepes testā ir zema enerģijas absorbcija.
4. Noguruma slodzes gadījumā kaļamiem materiāliem ir ilgāks kalpošanas laiks. No otras puses, tas parāda trausliem materiāliem īsāku kalpošanas laiku.
5. Daži kaļamo materiālu piemēri ir varš (Cu), vieglais tērauds, gumija, alumīnijs (Al) un lielākā daļa plastmasas. Savukārt, salīdzinoši, daži trauslu materiālu piemēri ir – čuguns (Fe), akmens, keramika (piemēram, cements, stikls, betons u.c.) un ledus.
6. Kaļamiem materiāliem var veikt dažādas formēšanas darbības, piemēram, velmēšanu, vilkšanu, kalšanu, liekšanu utt. Turpretim trausliem materiāliem nevar veikt nekādas formēšanas darbības. Piemēram – čugunu nevar ievilkt vados.
7. Runājot par Young Modulus, kaļamajam materiālam ir zems modulis, savukārt trauslā materiāla gadījumā tas ir augsts.
8. Kaļamo materiālu raksturotā lūzuma uzvedība pirms lūzuma mēdz tikt izgriezta. Tajā pašā laikā trauslie materiāli reklamē lūzumu uzvedību, kad lūzumi notiek pēkšņi un bez ievērojamas deformācijas. 

Kaļamā materiāla un trauslā materiāla salīdzinājums

Salīdzināšanas parametrs	Kaļamais materiāls	Trausls materiāls
Definīcija	Materiāli, kas parāda plastisko deformāciju pirms lūzuma	Materiāli, kas uzrāda nemanāmu plastisko deformāciju
Procentuālais pagarinājums	Augstāka	Apakšējā
Enerģijas absorbcija	vairāk	Mazāk
Noguruma slodze	Tie parāda ilgāku kalpošanas laiku	Viņiem ir īsāks kalpošanas laiks
Piemēri	Varš, viegls tērauds, gumija, alumīnijs un lielākā daļa plastmasas	Čuguns, akmens, keramika (piemēram, cements, stikls, betons utt.), ledus
Operāciju veidošana	Uz materiāliem var veidot tādus kā velmēšana, liekšana, kalšana utt	To nevar veikt uz materiāliem. Piemēram – čugunu nevar ievilkt vados
Jaunais Moduls	Tas parāda zemo moduli	Tas parāda augsto moduli
Lūzumu uzvedība	Pirms lūzuma mēdz izgriezt kaklu	Lūzums notiek pēkšņi un bez ievērojamas deformācijas

Atsauces

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0142112318301208
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0142112309000073

Pēdējo reizi atjaunināts: 03. gada 2023. septembrī