Mitä on sitkeys?

Sitkeys on materiaalin, kuten teräksen, kyky vetää ohuiksi lankoiksi tai litteiksi levyiksi vetämättä irti tai katkeamatta. Erittäin joustavia materiaaleja voidaan venyttää ohuiksi halkeilematta ja menettämättä lujuuttaan. Tämä on toivottava laatu etenkin metalleissa. Valmistajat haluavat materiaaleja, jotka eivät rikkoudu edes silloin, kun tarvitaan ohuita kappaleita.

Materiaalin taipuisuuden mittaamiseksi testaaja tyypillisesti mittaa materiaalin vetolujuuden. Vetolujuus tutkii, kuinka pitkälle materiaali voi venyä murtumatta. Tämä kyky on samanlainen kuin muokattavuus, vaikka niillä jokaisella on pieni ero. Sen sijaan, että mitattaisiin vetolujuutta tai olennaisesti kuinka pitkälle metalli voi venyä, muokattavuus mittaa kuinka paljon painetta materiaali voi kestää murtumatta tai halkeamatta. Tämäntyyppinen paine tunnetaan puristusvoimana.

Metalli voi olla sekä taipuisaa että taipuisaa, tai se voi olla vain yksi. Esimerkiksi metallilla voi olla molemmat, mikä tarkoittaa, että se kestää hyvin paineen alla ja voidaan venyttää ohuiksi lankoiksi. Toisella metallilla saattaa kuitenkin olla kyky kestää hyvin paineen alaisena, mutta se alkaa hajota venyttäessään. Tämä toinen metalli olisi muokattavissa, mutta ei kovin sitkeä.

Kun materiaalin sitkeys on määritettävä, yleisesti käytetty menetelmä on taivutustesti. Materiaalilanka tai ohut arkki asetetaan koneeseen, joka käyttää voimaa tiettyyn kohtaan tietyssä kulmassa. Materiaaliin kohdistuu tietty määrä voimaa tietyn ajan. Jälkeenpäin materiaali tarkistetaan, kuinka hyvin se pysyi testin aikana. Mitä muovavampi materiaali, sitä paremmin se kestää taivutustestissä.

Kulta ja hopea luokitellaan sitkeimmistä metalleista. Vaikka teräs on yleinen metalli, jota käytetään valmistuksessa ja suunnittelussa, sen venymiskyky voi muuttua teräksen elementtien mukaan. Vaikka metalleilla on tietty taso tätä kykyä, sitä voidaan lisätä tai vähentää sen perusteella, mistä metallit on valmistettu ja miten ne on luotu.

Metallit, joilla on korkea sitkeys, voidaan tehdä hauraammiksi. Tämä johtuu yleensä metallin lämpötilan muutoksesta. Kylmä lämpötila voi tuottaa vähemmän taipuisia metalleja. Valittaessa kahden muun suhteen samanlaisen metallin välillä valmistaja valitsee tyypillisesti metallin, joka on taipuisampi käytettäväksi projektissaan.