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Eine Legierung ist eine Mischung aus zwei oder mehr Metallen. Es gibt verschiedene Arten von Legierungen, wie Legierungen von Magnesium, Kalium, Aluminium, Eisen, Silber, Gold, Zinn und Blei. Die mechanischen Eigenschaften einer Legierung umfassen Zugfestigkeit, Streckgrenze und Zugfestigkeit, Dehnung, Scherfestigkeit, Härte, Schlagzähigkeit, Ermüdungsgrenze und Streckgrenze unter Druck.
Die maximale Spannung, die das Legierungsmetall ohne Bruch aushalten kann, wird Zugfestigkeit genannt. Sie wird in Kraft pro Flächeinheit gemessen. Die minimale Spannung, die erforderlich ist, um eine irreversible Verformung zu erzeugen, wird Streckgrenze genannt. Nichteisenmetalle haben keinen Streckpunkt, wie es bei einer Magnesiumlegierung der Fall ist. Bei einer Magnesiumlegierung, wenn eine Spannungs-Dehnungs-Kurve gezeichnet wird, dann wird die Spannung, bei der sie um 0,2 Prozent vom Versetzungspunkt abweicht, als Streckgrenze definiert. Die höchste Spannung, die die Legierung aushalten kann, bevor sie bricht, wird Zugfestigkeit genannt. Die Streckgrenze einer Titanlegierung beträgt 830 Pa („Pascal“), und ihre Zugfestigkeit beträgt 900 Pa. Die Streckgrenze einer Aluminiumlegierung beträgt 414 Pa, und ihre Zugfestigkeit beträgt 483 Pa. Die Streckgrenze einer hochfesten Stahllegierung beträgt 690 Pa, und ihre Zugfestigkeit beträgt 760 Pa.
Wenn die Legierung Spannung ausgesetzt ist, wird der relative Längenanstieg, der verursacht wird, Dehnung genannt. Wenn die Legierung aus einem duktilen Metall besteht, dann ist ihre Dehnfähigkeit größer. Daher ist der Prozentsatz der Dehnung ein Maß für die Duktilität der Legierung. Eine 6061-T6-Aluminiumlegierung hat eine Dehnung von 10 Prozent, während Rotmessing (eine Kupferlegierung) eine Dehnung von 35 Prozent hat.
Die maximale Spannung, die die Legierung aushalten kann, wenn eine Scherkraft angewendet wird, das heißt ohne Streckung oder Kompression, wird Scherfestigkeit genannt. Die Scherfestigkeit einer Aluminiumlegierung beträgt 83 Pa, während die einer Magnesiumlegierung etwa 140 Pa beträgt.
Das Maß des Widerstands, das eine Legierung gegen Oberflächenabrieb zeigt, wird ihre Härte genannt. Legierungen werden hergestellt, um weniger spröde, härter und korrosionsbeständiger zu sein als das reine Metall. Die Legierungen, die die höhere Duktilität und Zähigkeit aufweisen, sind die Eisenlegierungen, die mit höheren Kohlenstoffgehalten kombiniert sind.
Schlagzähigkeit ist ein Maß für die Menge an Schlag, die für den Bruch der Legierung erforderlich ist.
Die maximale Spannung, die die Legierung ohne Versagen ihrer Funktion für eine vordefinierte minimale Spannung aushalten kann, wird Ermüdungsgrenze genannt.
Die maximale Spannung, die die Legierung unter Kompression aushalten kann, wird Streckgrenze unter Druck genannt.
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