Mi a ridegség alapja, lényege? Anyagismeret?

Egy anyag attól rideg, hogy nem hajlik, hanem törik.

Ez azt jelenti, hogy a belseje nem tud átrendeződni.

A diszlokációknak nézz utána.

A ridegség azt jelenti, hogy a repedés terjedés nem gátolt. Ha egyszer megindul egy repedés, akkor az könnyedén végig tud futni az anyagon. A szívós anyagokban energia elnyelő mechanizmusok vannak, amik megakadályozzák a repedés terjedést.

Energiaelnyelő mechanizmusok pl: felületek elválása (ez mindig van), a teljes anyag deformációja (főleg puha anyagoknál, pl műanyagok), részecske törés, repedés irányváltozása, szálerősítéses anyagokban a szálkihúzódás, elasztomer tartalmú műanyagoknál az elasztomer cseppek deformációja, stb.

Én a diszlokációkat nem sorolnám ide. Először is, a diszlokációk mozgása általában jóval lassabb, mint a repedésterjedés. Másodszor, a repedésterjedés általában szemcsehatáron történik. A szemcsék elválásában a diszlokációknak nincs nagy szerepük.

Meg még amit meg kell jegyezni: a ridegség/szívósság nem csak az anyagra jellemző. A munkadarab alakjától és az igénybevétel módjától is függ.

"a ridegség/szívósság nem csak az anyagra jellemző. A munkadarab alakjától és az igénybevétel módjától is függ."

+ a hőmérséklettől.

És még függ:

- az igénybevétel sebességétől.

- az anyag "előéletétől".

A fáradás is végül is ide vehető, de itt egy érdekes pont:

"- az igénybevétel sebességétől."

Ez amorf anyagoknál (tipikusan a polimerek, de valamennyire az üveg is ide tartozik, csak ott extrém időhosszoknál jelentkezik) lényeges tétel, fémeknél viszont fura a dolog.

Általánosságban a gyorsabb erőbehatásra ridegebb a válasz (de itt a fentebb elvetett diszlokációk, a kúszás előkerül), de egy bizonyos sebesség felett fordul a kocka.

Éppen magyar kutatás eredménye a nagy sebességű hidegalakítás, ahol a lassabb alakításra ridegen reagáló fémek hangsebesség közeli, körüli sebességű behatásra képlékenyen viselkednek.

Az alakítás eredménye viszont a ridegség növekedése.

Az anyagismeret, az anyag viselkedésének megértése nem fog menni atomszerkezeti ismeretek nélkül.

Az anyag meghatározott típusú atomok kapcsolata. Ha olyan anyagokról van szó, ahol az atomok kapcsolata laza (hogy ez mit takar, most nem részletezzük), akkor könnyedén elmozdul, igaz, helyét rögtön kitölti ennek másik része (légnemű, folyékony állapot). Ha az atomok közötti erőtér nagyon nagy, akkor szilárd anyagról beszélünk.

Csakhogy itt rettenetesen sok atomról beszélünk, ahol az erőtér rendkívül sokféle lehet. Ha például bizonyos irányokban rendezett (kristály), akkor egyes irányokban sokszorosa az összetartó erő, mint más irányokban (ezen alapul a pattintás).

Régen tanultam anyagszerkezetet, képletek, pontos összefüggések leírására nem vállalkozom. De az tény, hogy az anyag szilárdsági, deformitási tulajdonságait az atomszerkezet sajátosságai határozzák meg, ehhez már elektronpályák az atom belső szerkezete is hozzátartozik. Egyes különböző atomok egymás közötti kötése drasztikus eltéréseket mutathat, és ha rögzítjük a szóba jöhető atomokat, akkor is még a térszerkezet függvényében is lehetnek szélsőséges eltérések. A vas adalékai, és megmunkálásának módja például éppen ezt a tulajdonságot (a rugalmas alakváltozás mértékét) változtatják meg. A hogyanba nem bocsátkoznék, tegyék ezt meg az ezzel foglakozó szakemberek.