Nodulair materiaal versus bros materiaal: verschil en vergelijking

Key Takeaways

1. Ductiele materialen kunnen onder spanning vervormen, brosse materialen niet.
2. Nodulair behoudt zijn vorm na uitrekken, brosse breuken.
3. Nodulair faalt geleidelijk en wordt plotseling bros.

Wat is nodulair materiaal?

Nodulair materiaal wordt gedefinieerd als materiaal dat vóór breuk plastische vervorming vertoont. Met andere woorden, het is bekend dat deze materialen aanzienlijke plastische vervorming ondergaan wanneer de belasting wordt uitgeoefend zonder te breken. 

In tegenstelling tot brosse materialen, die de belasting niet kunnen weerstaan ​​en afbreken, heeft ductiel materiaal een belangrijke eigenschap om de uitgeoefende belasting voorbij hun vloeigrens te weerstaan ​​en kan het zich uitstrekken tot dunne draden en platen.

Nodulair materiaal vertoont een hoge energieabsorptie bij trekproeven. Ook heeft het door de ductiele materialen afgebakende breukgedrag de neiging om vóór breuk insnoering te ondergaan. Enkele voorbeelden van ductiele materialen zijn koper (Cu), zacht staal, rubber, aluminium (Al) en de meeste kunststoffen. 

Wat is bros materiaal?

Brosse materialen worden gedefinieerd als materialen die onmerkbare plastische vervorming vertonen. Met andere woorden: dit zijn de materialen waarop de belasting bij het aanbrengen abrupt of onder spanning afbreekt. 

In tegenstelling tot ductiele materialen die het vermogen hebben om aanzienlijke vervormingen te ondergaan voordat ze bezwijken, slagen brosse materialen daar niet in. Dit komt door de atomaire en microstructurele rangschikking van de materialen die niet het vermogen hebben om plasticiteit op te nemen. 

Broze materialen vertonen een lage energieabsorptie bij trekproeven. Ook adverteren de brosse materialen het breukgedrag waarbij breuken plotseling en zonder significante vervorming optreden. Enkele voorbeelden van brosse materialen zijn gietijzer (Fe), steen, keramiek (cement, glas, beton, enz.) en ijs. 

Verschil tussen nodulair materiaal en bros materiaal

1. Nodulair materiaal wordt gedefinieerd als materiaal dat vóór breuk plastische vervorming vertoont. Terwijl brosse materialen daarentegen worden gedefinieerd als materialen die onmerkbare plastische vervorming vertonen.
2. Gezien het percentage rek in het geval van ductiele materialen hoger is vóór breuk onder de treksterkte. Terwijl daarentegen het percentage rek in het geval van brosse materialen lager is vóór breuk onder de treksterkte.
3. Nodulair materiaal vertoont een hoge energieabsorptie bij trekproeven. Tegelijkertijd vertonen brosse materialen een lage energieabsorptie bij trekproeven.
4. Bij vermoeiingsbelasting vertonen ductiele materialen een langere levensduur. Aan de andere kant vertoont het een kortere levensduur voor brosse materialen.
5. Enkele voorbeelden van ductiele materialen zijn koper (Cu), zacht staal, rubber, aluminium (Al) en de meeste kunststoffen. Terwijl, aan de andere kant, enkele voorbeelden van brosse materialen zijn: gietijzer (Fe), steen, keramiek (zoals cement, glas, beton, enz.) en ijs.
6. Ductiele materialen kunnen verschillende vormbewerkingen ondergaan, zoals walsen, trekken, smeden, buigen, enz. Terwijl brosse materialen daarentegen geen vormbewerkingen kunnen ondergaan. Gietijzer kan bijvoorbeeld niet in draden worden getrokken.
7. Over Young Modulus gesproken: ductiel materiaal heeft een lage modulus, terwijl deze in het geval van bros materiaal hoog is.
8. Het breukgedrag dat door de ductiele materialen wordt afgebakend, heeft de neiging om vóór breuk insnoering te ondergaan. Tegelijkertijd adverteren de brosse materialen het breukgedrag waarbij breuken plotseling en zonder noemenswaardige vervorming optreden. 

Vergelijking tussen nodulair materiaal en bros materiaal

Parameter van vergelijking	Nodulair materiaal	Bros materiaal
Definitie	De materialen die plastische vervorming vertonen vóór breuk	De materialen die onmerkbare plastische vervorming vertonen
Percentage verlenging	Hoger	Lagere
Energieabsorptie	Meer	Minder
Vermoeidheid laden	Ze vertonen een langere levensduur	Ze vertonen een kortere levensduur
Voorbeelden	Koper, zacht staal, rubber, aluminium en de meeste kunststoffen	Gietijzer, steen, keramiek (zoals cement, glas, beton, enz.), ijs
Vormbewerkingen	Zoals rollen, buigen, smeden, enz., Kan op materialen worden gevormd	Het kan niet worden uitgevoerd op de materialen. Gietijzer kan bijvoorbeeld niet in draden worden getrokken
Jonge Modulus	Het toont de lage modulus	Het toont de hoge modulus
Breukgedrag	Heeft de neiging om een ​​insnoering te ondergaan vóór de breuk	De breuk treedt plotseling op en zonder noemenswaardige vervorming

Referenties

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

Laatst bijgewerkt: 03 september 2023