56 บทที่ 8 การพัง และการเสียรูปของโลหะ

บทที่ 8 การพัง และการเสียรูปของโลหะ

8.1 การเสียรูป

      เมื่อวัสดุถูกยืดขยายตัวจนมันเกิดผิดรูปร่างไปเราเรียกว่า เกิดการเสียรูป (Deformation) การยืดตัว จะเกิดมาก หรือน้อย มันขึ้นอยู่กับแรงที่กระทำต่อวัสดุ

      วัสดุเปราะ เช่น เหล็กหล่อ, คอนกรีต, กระจก ฯลฯ วัสดุเหล่านี้มันยืดตัวได้ไม่มาก ก่อนมันพังมันจะเสียรูปเพียงเล็กน้อย แล้วก็แตกหัก หรือพังทลายลงไป

รูปวัสดุเสาคอนกรีตอัดแรงที่แตกหักเมื่อถูกแรงกระทำที่มีค่ามากเกินไป

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

วิดีโอการทดสอบวัสดุเปราะ (คอนกรีต) จนพังทลายลง

รูปการทดสอบชิ้นงานที่เป็นวัสดุเปราะ

      ส่วนวัสดุยืดหยุ่นอีกจำพวกหนึ่ง เช่น อลูมิเนียม, พลาสติกสังเคราะห์ (Polyethylene) และยาง มีความสามารถในการยืดตัวได้มากกว่า มันมีความยืดหยุ่นมาก ทำให้การเสียรูปของมันจึงมีน้อยกว่า  

รูปการทดสอบชิ้นงานที่เป็นวัสดุเหนียวจนยืดตัวออกได้มากก่อนที่จะขาดจากกัน

วิดีโอทดสอบการดึงชิ้นงานเหล็กกล้า

วิดีโอการทดสอบการดึงชิ้นงานของเหล็กกล้า 2

      โลหะถูกแรงกระทำให้จนขาดเหมือนกัน เมื่อมีแรงกระทำถึงค่าหนึ่ง แต่ก่อนที่จะขาดออกจากกัน มันมีการยืดตัวได้มาก ดังนั้นการเสียรูปของวัสดุก่อนที่จะขาดออกจากกันจะมีมากกว่า

8.2 ความยืดหยุ่น และความเปราะ

      วัสดุเหนียว (Ductile) สามารถยืดได้มากก่อนที่มันจะขาดออกจากกัน (ทบทวนได้ในบทที่ 4 คุณสมบัติของโลหะ) ขนาดของแรงที่ทำให้พังอาจมีมาก หรือน้อยก็ได้

      วัสดุเปราะ (Brittle) จะไม่ค่อยมีความยืดหยุ่น มันยืดหยุ่นได้น้อยมากก่อนที่จะขาดออกจากกัน วัสดุยืดพังโดยการเฉือน

ตารางที่ 8.1 เป็นการเปรียบเทียบการพังทลายระหว่างวัสดุเปราะและวัสดุเหนียว

ตารางที่ 8.1 เป็นตารางเปรียบเทียบลักษณะที่สัมพันธ์ของความพังเปราะ และยืด

8.3 โลหะเปราะ พังแบบแยกขาดออกจากกัน

รูปการขาดตัวของชิ้นทดสอบที่เป็นเหล็กหล่อ ขาดแบบแยกจากกัน

      วัสดุที่พังโดยการแยกขาดออกจากกัน แสดงให้เห็นในรูป รอยแตกแบบนี้จะเห็นได้ในเหล็กหล่อ การพังเพราะความเปราะในเนื้อของเหล็ก ที่รอยแตกของเหล็กจะเห็นเป็นเม็ดเล็ก ๆ มีผิวขรุขระ และมีความคม เมื่อมีแรงมากเพียงพอจนเหล็กเกิดรอยฉีก ความต่อเนื่องของรอยฉีกจะมีความไวมากจนลุกลามเป็นรอยแตก และก็ขาดจากกันในที่สุด

รูปการพังของรูปเหล็กหล่อเมื่อเนื้อเหล็กแตก และแยกเป็นชิ้น เนื้อตรงรอยแตกจะมีความขรุขระ, เป็นเม็ดเล็ก ๆ และมีความคม

      ลองสังเกตในบางครั้ง วัสดุอาจเกิดการยืดตัว แต่ก็เพียงเล็กน้อยมาก เพราะวัสดุที่เปราะเมื่อมันพังจะมีความรุนแรง และรวดเร็วจนวัสดุนั้นไม่มีเวลาพอที่จะยืดตัวออกเนื่องจากพังเสียก่อน

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

 “ขอบคุณความทุกข์ ที่ทำให้ความสุขในคราวต่อมาเป็นความสุขที่แท้จริง”