فلز، عناصر بالا هدایت الکتریکی و حرارتی، خود پر جلوه، مستعد شکل گیری، گرایش بالا به تشکیل کاتیون، اکثرا اکسید اکسیژن در ترکیب با اکسیژن فلز، از جمله: فلزات نجیب (طلا، نقره، پلاتین) و فلزات غیر نجیب (آهن، روی، آلومینیوم، و غیره).
فلزات و آلیاژهای فلزی یکی از مهمترین مواد ساختمانی در طراحی مکانیکی در کارهای ساختمانی هستند. فلزات معمولا در ساختارهای تحمل نیرو استفاده می شود. از این جهت مهم است که خواص مکانیکی مواد فلزی را بدانیم. رفتار مواد فلزی تحت بارهای مکانیکی خواص مکانیکی است. از سوی دیگر، خواص مکانیکی عمدتا به علت استحکام اتصال بین اتمی فلز است. با این حال، اثر ساختار داخلی مواد فلزی نیز بالا است. ساختار داخلی فلزات اصلاح شده است تا خواص مکانیکی متفاوتی را برای یک ماده مشابه ایجاد کند. خواص مکانیکی فلزات با روش های مختلف آزمایش برای شرایط مختلف بارگذاری تعیین می شود.
خواص کششی فلزات با توجه به نیروی در واحد سطح یک نیروی اعمال متفاوت است. اگر نیروی عمودی است و کشش یا کوتاه شدن فلز را افزایش می دهد، این استرس طبیعی است. اما اگر نیرو در قسمت مقطع باشد و باعث تغییر زاویه فلز شود، این استرس برش نامیده می شود. نیروهای مورد استفاده در مواد فلزی همیشه می توانند باعث ایجاد فشارهای نرمال یا برشی شوند.
خواص عمومی فلزات
- آنها روشن هستند.
- آنها گرما و برق را خوب می کنند.
- می تواند به سیم و ورق تبدیل شود
- جامد در شرایط اتاق (به غیر از جیوه)
- آنها در فرم آزاد به صورت یکپارچه موجودند
- تنها ولتاژ مثبت در ترکیبات آنها
- به طور کلی، محلول های آبی اکسید ها ویژگی های اساسی را نشان می دهد
- آنها نمی توانند یک ترکیب را در میان خود تشکیل دهند.
- برنج (Zn + Cu)، سرب (Pb + Sn)
مهمترین مشخصات مواد ساختمانی عبارتند از درجه تغییر شکل و دوام این مواد. روش آزمون مورد استفاده برای تعیین خواص تغییر شکل و مقاومت مواد فلزی آزمون های کششی است. قدرت اعمال شده در طول آزمون افزایش می یابد تا انشعاب مواد. در طول این زمان، تغییرات در مواد فلزی به طور مداوم ثبت می شود. تست دیگری تست فشرده سازی است. اگر مواد فلزی تحت فشار فشرده قرار بگیرند، مشخصات تغییر شکل و استحکام مواد تحت بار فشرده مشخص می شود. آزمایشات در اینجا مشابه آزمایشات کششی است.
در آزمون های سختی، مشخص می شود که مقاومت یک ماده فلزی نسبت به یک شیء سخت که در سطح اشباع شده است، مقاومت می کند. مقادیر سختی مواد فلزی مستقیما به قدرت مواد می پردازند و اهمیت زیادی دارند. به عنوان یک روش آزمون غیر مخرب، این آزمایش ها با روش های مختلف (مانند روش اندازه گیری سختی برینل، ویکرز یا سخت افزار) با توجه به شکل نوک نفوذ و نیرو اعمال می شود.
تست ضربه برشی برای اندازه گیری چقرمگی دینامیکی مواد در شرایطی که مواد فلزی را به طور شکننده رفتار می کنند، اعمال می شود. این شرایط بارگیری سه محور، تحریک دمای کم و تأثیر ناگهانی است.
آسیب خستگی نیز در مواد فلزی دیده می شود. این آسیب ناشی از شکستن مواد فلزی پس از یک دوره مشخص از زمان تحت تأثیر تنشهای تکراری کمتر نسبت به مقاومت کششی است. این توسط آزمون خستگی نشان داده شده است.
امروزه مناطق استفاده و خواص مواد فلزی مورد استفاده در بخش ساختمان توسط موسسات مجاز آزمون و بازرسی مطابق با مقررات قانونی و استانداردهای منتشر شده توسط سازمان های داخلی و خارجی انجام می شود. در اینجا چند استاندارد است که بر اساس این آزمایشات هستند:
- TS EN ISO 8491 مواد فلزی - لوله (مقطع کامل) - آزمون خمش
- TS EN ISO 6892-1 مواد فلزی - آزمایش کششی - قسمت 1: روش آزمون در دمای محیط
- TS EN ISO 6892-2 ... بخش 2: روش آزمون دمای بالا
- TS EN ISO 6892-3 ... بخش 3: روش آزمون کم دما
- TS EN ISO 6507-1 مواد فلزی - آزمون سختی ویکرز - قسمت 1: روش آزمون
- TS EN ISO 6507-4 ... بخش 4: نمودارها و مقادیر سختی
