तन्यता: Difference between revisions

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[[File:Al tensile test.jpg|thumb|एक एल्यूमीनियम मिश्र धातु का तन्यता परीक्षण। समष्टि गर्दन और कप और शंकु फ्रैक्चर सतहों को नमनीय धातुओं के लिए विशिष्ट हैं।]]
[[File:Al tensile test.jpg|thumb|एक एल्यूमीनियम मिश्र धातु का तन्यता परीक्षण। समष्टि गर्दन और कप और शंकु फ्रैक्चर सतहों को नमनीय धातुओं के लिए विशिष्ट हैं।]]
[[File:Cast iron tensile test.JPG|thumb|एक नमनीय लोहे का यह तन्य परीक्षण कम लचीलापन प्रदर्शित करता है।]]
[[File:Cast iron tensile test.JPG|thumb|एक नमनीय लोहे का यह तन्य परीक्षण कम लचीलापन प्रदर्शित करता है।]]
'''डक्टिलिटी''' एक यांत्रिक गुण की एक सूची है, जिसे सामान्यतः ड्राइंग विनिर्माण जैसे तार के लिए एक सामग्री के रूप में वर्णित किया जाता है।<ref name=":02">{{Cite book|last=Brande|first=William Thomas|title=A Dictionary of Science, Literature, and Art: Comprising the History, Description, and Scientific Principles of Every Branch of Human Knowledge : with the Derivation and Definition of All the Terms in General Use|publisher=Harper & Brothers|year=1853|pages=369}}</ref> इस प्रकार सामग्री विज्ञान में डक्टिलिटी को उस डिग्री से परिभाषित किया जाता है, जिसके लिए एक सामग्री विफलता से पहले तनाव यांत्रिकी के अनुसार प्लास्टिक विरूपण को बनाए रख सकती है। {{Cite book|last=कल्पाकजियन, सेरोपे, 1928-|url=https://www.worldcat.org/oclc/9783323|title=इंजीनियरिंग सामग्री के लिए विनिर्माण प्रक्रियाएँ|date=1984|publisher=एडिसन-वेस्ले|isbn=0-201-11690-1|location=रीडिंग, मास.|pages=30|oclc=9783323}}<ref>{{Cite web|title=Ductility - What is Ductile Material|url=https://www.nuclear-power.net/nuclear-engineering/materials-science/material-properties/ductility/|access-date=2020-11-14|website=Nuclear Power|language=en-US}}</ref> इंजीनियरिंग और विनिर्माण में एक महत्वपूर्ण विचार यह है कि कुछ विनिर्माण कार्यों के लिए सामग्री की उपयुक्तता और यांत्रिक अधिभार को अवशोषित करने की क्षमता को परिभाषित करता है, जैसे ठंड में काम करना इत्यादि<ref name="Shigley2">{{Cite book|last=Budynas|first=Richard G.|url=https://books.google.com/books?id=4mxzCgAAQBAJ&q=shigley%27s+mechanical+engineering+design&pg=PP1|title=Shigley's Mechanical Engineering Design—10th ed.|publisher=McGraw Hill|year=2015|isbn=978-0-07-339820-4|page=233}}.</ref> कुछ धातुएं जिन्हें सामान्यतः नमनीय के रूप में वर्णित किया जाता है उनमें सोने और तांबे सम्मिलित होते है।<ref name=":3">{{Cite book|last=Chandler Roberts-Austen|first=William|title=An Introduction to the Study of Metallurgy|publisher=C. Griffin|year=1894|location=London|pages=16}}</ref> चूंकि, सभी धातुओं को नमनीय विफलता का अनुभव नहीं होता है क्योंकि कुछ को कच्चा लोहा की प्रकार भंगुर विफलता के साथ चित्रित किया जा सकता है। पॉलिमर को सामान्यतः नमनीय सामग्री के रूप में देखा जा सकता है और इस प्रकार क्योंकि वे सामान्यतः प्लास्टिक विरूपण के लिए अनुमति देते हैं।  डक्टिलिटी और सामग्री विफलता पर इसका प्रभाव होता है। https://theengineeringarchive.com/material-science/page-ductility-material-failure.html
'''लचीलापन''' एक यांत्रिक गुण की एक सूची है, जिसे सामान्यतः ड्राइंग विनिर्माण जैसे तार के लिए एक सामग्री के रूप में वर्णित किया जाता है।<ref name=":02">{{Cite book|last=Brande|first=William Thomas|title=A Dictionary of Science, Literature, and Art: Comprising the History, Description, and Scientific Principles of Every Branch of Human Knowledge : with the Derivation and Definition of All the Terms in General Use|publisher=Harper & Brothers|year=1853|pages=369}}</ref> इस प्रकार सामग्री विज्ञान में लचीलापन को उस डिग्री से परिभाषित किया जाता है, जिसके लिए एक सामग्री विफलता से पहले तनाव यांत्रिकी के अनुसार प्लास्टिक विरूपण को बनाए रख सकती है। {{Cite book|last=कल्पाकजियन, सेरोपे, 1928-|url=https://www.worldcat.org/oclc/9783323|title=इंजीनियरिंग सामग्री के लिए विनिर्माण प्रक्रियाएँ|date=1984|publisher=एडिसन-वेस्ले|isbn=0-201-11690-1|location=रीडिंग, मास.|pages=30|oclc=9783323}}<ref>{{Cite web|title=Ductility - What is Ductile Material|url=https://www.nuclear-power.net/nuclear-engineering/materials-science/material-properties/ductility/|access-date=2020-11-14|website=Nuclear Power|language=en-US}}</ref> इंजीनियरिंग और विनिर्माण में एक महत्वपूर्ण विचार यह है, कि कुछ विनिर्माण कार्यों के लिए सामग्री की उपयुक्तता और यांत्रिक अधिभार को अवशोषित करने की क्षमता को परिभाषित करता है, जैसे ठंड में काम करना इत्यादि<ref name="Shigley2">{{Cite book|last=Budynas|first=Richard G.|url=https://books.google.com/books?id=4mxzCgAAQBAJ&q=shigley%27s+mechanical+engineering+design&pg=PP1|title=Shigley's Mechanical Engineering Design—10th ed.|publisher=McGraw Hill|year=2015|isbn=978-0-07-339820-4|page=233}}.</ref> कुछ धातुएं, जिन्हें सामान्यतः नमनीय के रूप में वर्णित किया जाता है, उनमें सोने और तांबे सम्मिलित होते है।<ref name=":3">{{Cite book|last=Chandler Roberts-Austen|first=William|title=An Introduction to the Study of Metallurgy|publisher=C. Griffin|year=1894|location=London|pages=16}}</ref> चूंकि, सभी धातुओं को नमनीय विफलता का अनुभव नहीं होता है,क्योंकि कुछ को कच्चा लोहा की प्रकार भंगुर विफलता के साथ चित्रित किया जा सकता है। पॉलिमर को सामान्यतः नमनीय सामग्री के रूप में देखा जा सकता है और इस प्रकार क्योंकि वे सामान्यतः प्लास्टिक विरूपण के लिए अनुमति देते हैं।  लचीलापन और सामग्री विफलता पर इसका प्रभाव होता है। https://theengineeringarchive.com/material-science/page-ductility-material-failure.html


मॉलबिलिटी एक समान यांत्रिक गुण है, जिसे संपीड़न (भौतिक) तनाव के अनुसार विफलता के बिना प्लास्टिक के विकृत होने की सामग्री की क्षमता के कारण होता है।{{Cite web|title=Malleability - Malleable Materials|url=https://www.nuclear-power.net/nuclear-engineering/materials-science/material-properties/malleability/|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20200925090402/https://www.nuclear-power.net/nuclear-engineering/materials-science/material-properties/malleability/|archive-date=2020-09-25|access-date=2020-11-14|website=Nuclear Power|language=en-US}}<ref>{{Cite book|url=https://www.standards.doe.gov/standards-documents/1000/1017-BHdbk-1993-v1/@@images/file|title=DOE FUNDAMENTALS HANDBOOK MATERIAL SCIENCE|publisher=U.S. Department of Energy|date=January 1993|volume=1, Module 2 – Properties of Metals|pages=25}}</ref> ऐतिहासिक रूप से सामग्रियों को लचीला माना जाता था, यदि वे हथौड़ा या रोलिंग द्वारा बनाने के लिए उत्तरदायी थे।<ref name=":02" />लीड एक ऐसी सामग्री का एक उदाहरण है जो अपेक्षाकृत लचीलीहै लेकिन नमनीय नहीं है।<ref name=":3" /><ref name="mms2">{{Cite book|last=Rich|first=Jack C.|url=https://archive.org/details/materialsmethods00rich_0|title=The Materials and Methods of Sculpture|publisher=Courier Dover Publications|year=1988|isbn=978-0-486-25742-6|page=[https://archive.org/details/materialsmethods00rich_0/page/129 129]|url-access=registration}}.</ref>
मॉलबिलिटी एक समान यांत्रिक गुण है, जिसे संपीड़न (भौतिक) तनाव के अनुसार विफलता के बिना प्लास्टिक के विकृत होने की सामग्री की क्षमता के कारण होता है।{{Cite web|title=Malleability - Malleable Materials|url=https://www.nuclear-power.net/nuclear-engineering/materials-science/material-properties/malleability/|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20200925090402/https://www.nuclear-power.net/nuclear-engineering/materials-science/material-properties/malleability/|archive-date=2020-09-25|access-date=2020-11-14|website=Nuclear Power|language=en-US}}<ref>{{Cite book|url=https://www.standards.doe.gov/standards-documents/1000/1017-BHdbk-1993-v1/@@images/file|title=DOE FUNDAMENTALS HANDBOOK MATERIAL SCIENCE|publisher=U.S. Department of Energy|date=January 1993|volume=1, Module 2 – Properties of Metals|pages=25}}</ref> ऐतिहासिक रूप से सामग्रियों को लचीला माना जाता था, यदि वे हथौड़ा या रोलिंग द्वारा बनाने के लिए उत्तरदायी थे।<ref name=":02" />लीड एक ऐसी सामग्री का एक उदाहरण है जो अपेक्षाकृत लचीलीहै लेकिन नमनीय नहीं है।<ref name=":3" /><ref name="mms2">{{Cite book|last=Rich|first=Jack C.|url=https://archive.org/details/materialsmethods00rich_0|title=The Materials and Methods of Sculpture|publisher=Courier Dover Publications|year=1988|isbn=978-0-486-25742-6|page=[https://archive.org/details/materialsmethods00rich_0/page/129 129]|url-access=registration}}.</ref>
लचीलापन एक समान यांत्रिक गुण है, जिसे संपीड़न तनाव के तहत विफलता के बिना प्लास्टिक रूप से विकृत करने की सामग्री की क्षमता की विशेषता है। [7] [8] ऐतिहासिक रूप से सामग्रियों को लचीला माना जाता था यदि वे हथौड़े से मारकर या लुढ़काकर बनाई जा सकती थीं।[1] सीसा एक ऐसे पदार्थ का उदाहरण है जो अपेक्षाकृत लचीला है लेकिन लचीला नहीं है।[5][9]
== '''सामग्री विज्ञान''' ==
== '''सामग्री विज्ञान''' ==
[[File:Au atomic wire.jpg|thumb|सोना बेहद नमनीय है।इसे एक मोनटोमिक तार में खींचा जा सकता है, और फिर इसे तोड़ने से पहले और अधिक फैलाया जा सकता है।<ref>{{cite book |doi=10.5772/62288 |isbn=978-953-51-2252-4 |chapter=Combined Transmission Electron Microscopy – In situ Observation of the Formation Process and Measurement of Physical Properties for Single Atomic-Sized Metallic Wires |author=Masuda, Hideki |title=Modern Electron Microscopy in Physical and Life Sciences |editor=Janecek, Milos |editor2=Kral, Robert |publisher=InTech |year=2016|s2cid=58893669 }}</ref><!-- This is content from a predatory publisher (intechopen.com); recommend finding an alternative source for a comparable image, but I hesitate to remove the image at this time. -->]]
[[File:Au atomic wire.jpg|thumb|सोना बेहद नमनीय है।इसे एक मोनटोमिक तार में खींचा जा सकता है, और फिर इसे तोड़ने से पहले और अधिक फैलाया जा सकता है।<ref>{{cite book |doi=10.5772/62288 |isbn=978-953-51-2252-4 |chapter=Combined Transmission Electron Microscopy – In situ Observation of the Formation Process and Measurement of Physical Properties for Single Atomic-Sized Metallic Wires |author=Masuda, Hideki |title=Modern Electron Microscopy in Physical and Life Sciences |editor=Janecek, Milos |editor2=Kral, Robert |publisher=InTech |year=2016|s2cid=58893669 }}</ref><!-- This is content from a predatory publisher (intechopen.com); recommend finding an alternative source for a comparable image, but I hesitate to remove the image at this time. -->]]
धातु में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, क्योंकि तनाव के अनुसार दरार टूटने या चकनाचूर होने वाली सामग्री को बनाने (मेटलवर्किंग) का उपयोग करके हेरफेर नहीं किया जा सकता है। मेटल बनाने वाली प्रक्रियाएं जैसे कि हैमरिंग, रोलिंग (मेटलवर्किंग), ड्राइंग (मेटलवर्किंग) या एक्सट्रूज़न के रूप में होते है। मॉल करने योग्य सामग्री को स्टैम्पिंग मेटलवर्किंग या मशीन प्रेसिंग का उपयोग करके ठंडा बनाया जा सकता है, जबकि भंगुर सामग्री कास्टिंग या थर्मोफॉर्मिंग हो सकती है।
धातु में विशेष रूप से लचीलापन महत्वपूर्ण है, क्योंकि तनाव के अनुसार दरार टूटने या चकनाचूर होने वाली सामग्री को बनाने (मेटलवर्किंग) का उपयोग करके हेरफेर नहीं किया जा सकता है। मेटल बनाने वाली प्रक्रियाएं जैसे कि हैमरिंग, रोलिंग (मेटलवर्किंग), ड्राइंग (मेटलवर्किंग) या एक्सट्रूज़न के रूप में होते है। मॉल करने योग्य सामग्री को स्टैम्पिंग मेटलवर्किंग या मशीन प्रेसिंग का उपयोग करके ठंडा बनाया जा सकता है, जबकि भंगुर सामग्री कास्टिंग या थर्मोफॉर्मिंग हो सकती है।


धातु के काम में लचीलापन विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जो मुख्य रूप से धातुओं में पाए जाते हैं; यह सामान्य धारणा की ओर जाता है, कि धातुएं सामान्य रूप से नमनीय हैं। मेटालिक बॉन्ड्स वैलेंस शेल इलेक्ट्रॉनों में कई परमाणुओं के बीच डेलोकलाइज़्ड के रूप में साझा किए जाते हैं। डेलोकलाइज्ड इलेक्ट्रॉनों को धातु के परमाणुओं को मजबूत प्रतिकारक बलों के अधीन किए बिना एक दूसरे को स्लाइड करने की अनुमति मिलती है, जो अन्य सामग्रियों के चकनाचूर का कारण बनते हैं।
धातु के काम में लचीलापन विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जो मुख्य रूप से धातुओं में पाए जाते हैं; यह सामान्य धारणा की ओर जाता है, कि धातुएं सामान्य रूप से नमनीय हैं। मेटालिक बॉन्ड्स वैलेंस शेल इलेक्ट्रॉनों में कई परमाणुओं के बीच डेलोकलाइज़्ड के रूप में साझा किए जाते हैं। डेलोकलाइज्ड इलेक्ट्रॉनों को धातु के परमाणुओं को मजबूत प्रतिकारक बलों के अधीन किए बिना एक दूसरे को स्लाइड करने की अनुमति मिलती है, जो अन्य सामग्रियों के चकनाचूर का कारण बनते हैं।
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धातुएं दो भिन्न -भिन्न प्रकार के फ्रैक्चर से गुजर सकती हैं: भंगुर फ्रैक्चर या डक्टाइल फ्रैक्चर।प्लास्टिक की विरूपण से गुजरने के लिए नमनीय सामग्री की क्षमता के कारण भंगुर सामग्री में विफलता का प्रसार तेजी से होता है। इस प्रकार भंगुर सामग्री की तुलना में विफलता से पहले अधिक ऊर्जा को अवशोषित करने की उनकी क्षमता के कारण नमनीय सामग्री अधिक तनाव को बनाए रखने में सक्षम होती है।ग्रिफ़िथ समीकरण के एक संशोधन के बाद सामग्री में प्लास्टिक विरूपण का परिणाम होता है, जहां क्रैक को बनाने के लिए आवश्यक कार्य को जोड़ने के लिए आवश्यक प्लास्टिक के काम के कारण महत्वपूर्ण फ्रैक्चर तनाव बढ़ जाता है, सतह ऊर्जा में वृद्धि के अनुरूप कार्य एक अतिरिक्त दरार सतह के गठन से परिणाम।<ref>{{cite web |title=FRACTURE OF MATERIALS |url=https://www.usna.edu/NAOE/_files/documents/Courses/EN380/Course_Notes/Ch11_Fracture.pdf |publisher=U.S. Naval Academy |access-date=2 July 2022}}</ref> नमनीय धातुओं की प्लास्टिक विरूपण महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह धातु की संभावित विफलता का संकेत हो सकता है। फिर भी जिस बिंदु पर सामग्री एक भंगुर व्यवहार बनाम एक भंगुर व्यवहार को प्रदर्शित करती है, न मात्र सामग्री पर ही निर्भर करती है, अपितु उस तापमान पर भी जिस पर तनाव को सामग्री पर लागू किया जा रहा है। तापमान जहां सामग्री भंगुर से नमनीय या इसके विपरीत बदलती है, लोड-असर वाले धातु उत्पादों के डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। न्यूनतम तापमान जिस पर धातु एक भंगुर व्यवहार से एक नमनीय व्यवहार या एक भंगुर व्यवहार से एक भंगुर व्यवहार में संक्रमण करता है, को नमनीय-भंगुर संक्रमण तापमान (डीबीटीटी) के रूप में जाना जाता है। डीबीटीटी के नीचे सामग्री प्लास्टिक रूप से विकृत करने में सक्षम नहीं होगी और दरार प्रसार दर तेजी से बढ़ती है, जो कि भंगुर विफलता से गुजर रही है। इसके अतिरिक्त डीबीटीटी के बाद से एक बार जब कोई सामग्री डीबीटीटी के नीचे ठंडा हो जाती है, तो इसमें झुकने या विकृत होने के अतिरिक्त प्रभाव पर चकनाचूर होने की बहुत अधिक प्रवृत्ति होती है । इस प्रकार डीबीटीटी उस तापमान को इंगित करता है जिस पर तापमान कम होता जाता है, एक सामग्री की एक नमनीय  विधि से विकृत होने की क्षमता कम हो जाती है और इसलिए दरार प्रसार की दर में अधिक वृद्धि होती है। दूसरे शब्दों में ठोस बहुत कम तापमान पर बहुत भंगुर होते हैं और उनकी क्रूरता ऊंचे तापमान पर बहुत अधिक हो जाती है।
धातुएं दो भिन्न -भिन्न प्रकार के फ्रैक्चर से गुजर सकती हैं: भंगुर फ्रैक्चर या डक्टाइल फ्रैक्चर।प्लास्टिक की विरूपण से गुजरने के लिए नमनीय सामग्री की क्षमता के कारण भंगुर सामग्री में विफलता का प्रसार तेजी से होता है। इस प्रकार भंगुर सामग्री की तुलना में विफलता से पहले अधिक ऊर्जा को अवशोषित करने की उनकी क्षमता के कारण नमनीय सामग्री अधिक तनाव को बनाए रखने में सक्षम होती है।ग्रिफ़िथ समीकरण के एक संशोधन के बाद सामग्री में प्लास्टिक विरूपण का परिणाम होता है, जहां क्रैक को बनाने के लिए आवश्यक कार्य को जोड़ने के लिए आवश्यक प्लास्टिक के काम के कारण महत्वपूर्ण फ्रैक्चर तनाव बढ़ जाता है, सतह ऊर्जा में वृद्धि के अनुरूप कार्य एक अतिरिक्त दरार सतह के गठन से परिणाम।<ref>{{cite web |title=FRACTURE OF MATERIALS |url=https://www.usna.edu/NAOE/_files/documents/Courses/EN380/Course_Notes/Ch11_Fracture.pdf |publisher=U.S. Naval Academy |access-date=2 July 2022}}</ref> नमनीय धातुओं की प्लास्टिक विरूपण महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह धातु की संभावित विफलता का संकेत हो सकता है। फिर भी जिस बिंदु पर सामग्री एक भंगुर व्यवहार बनाम एक भंगुर व्यवहार को प्रदर्शित करती है, न मात्र सामग्री पर ही निर्भर करती है, अपितु उस तापमान पर भी जिस पर तनाव को सामग्री पर लागू किया जा रहा है। तापमान जहां सामग्री भंगुर से नमनीय या इसके विपरीत बदलती है, लोड-असर वाले धातु उत्पादों के डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। न्यूनतम तापमान जिस पर धातु एक भंगुर व्यवहार से एक नमनीय व्यवहार या एक भंगुर व्यवहार से एक भंगुर व्यवहार में संक्रमण करता है, को नमनीय-भंगुर संक्रमण तापमान (डीबीटीटी) के रूप में जाना जाता है। डीबीटीटी के नीचे सामग्री प्लास्टिक रूप से विकृत करने में सक्षम नहीं होगी और दरार प्रसार दर तेजी से बढ़ती है, जो कि भंगुर विफलता से गुजर रही है। इसके अतिरिक्त डीबीटीटी के बाद से एक बार जब कोई सामग्री डीबीटीटी के नीचे ठंडा हो जाती है, तो इसमें झुकने या विकृत होने के अतिरिक्त प्रभाव पर चकनाचूर होने की बहुत अधिक प्रवृत्ति होती है । इस प्रकार डीबीटीटी उस तापमान को इंगित करता है जिस पर तापमान कम होता जाता है, एक सामग्री की एक नमनीय  विधि से विकृत होने की क्षमता कम हो जाती है और इसलिए दरार प्रसार की दर में अधिक वृद्धि होती है। दूसरे शब्दों में ठोस बहुत कम तापमान पर बहुत भंगुर होते हैं और उनकी क्रूरता ऊंचे तापमान पर बहुत अधिक हो जाती है।


अधिक सामान्य अनुप्रयोगों के लिए यह सुनिश्चित करने के लिए कि एक व्यापक डक्टिलिटी रेंज है, यह सुनिश्चित करने के लिए कम डीबीटीटी होना पसंद किया जाता है। यह सुनिश्चित करता है, कि अचानक दरारें बाधित हो जाती हैं, जिससे की धातु के शरीर में विफलताओं के रूप में रोका जाए। यह निर्धारित किया गया है, कि एक सामग्री जितनी अधिक पर्ची प्रणालियों में होती है, उतनी ही व्यापक तापमान वाले व्यवहार की सीमा का प्रदर्शन किया जाता है। यह स्लिप सिस्टम के कारण होता है, जब सामग्री पर तनाव लागू होता है, तो अव्यवस्थाओं की अधिक गति के लिए अनुमति देता है। इस प्रकार  स्लिप सिस्टम की कम मात्रा वाली सामग्रियों में अव्यवस्थाओं को अधिकांशतः बाधाओं द्वारा पिन किया जाता है, जिससे तनाव सख्त हो जाता है, जिससे सामग्री की ताकत बढ़ जाती है, जो सामग्री को अधिक भंगुर बनाती है। इस कारण से एफसीसी संरचनाएं तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला पर नमनीय हैं, बीसीसी संरचनाएं मात्र उच्च तापमान पर नमनीय होती हैं और एचसीपी संरचनाएं अधिकांशतः तापमान की व्यापक सीमाओं पर भंगुर होती हैं। यह इन संरचनाओं में से प्रत्येक को भिन्न -भिन्न प्रदर्शन करता है, क्योंकि वे विभिन्न तापमानों के अनुसार विफलता थकान अधिभार और तनाव दरार के पास पहुंचते हैं और एक विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए सही सामग्री का चयन करने में डीबीटीटी के महत्व को दर्शाता है। उदाहरण के लिए, ज़मक कमरे के तापमान पर अच्छी लचीलापन प्रदर्शित करता है, लेकिन उप-शून्य तापमान पर प्रभावित होने पर बिखरता है। डीबीटीटी उन सामग्रियों का चयन करने में एक बहुत महत्वपूर्ण विचार है जो यांत्रिक तनावों के अधीन हैं। एक समान घटना कांच संक्रमण तापमान चश्मे और पॉलिमर के साथ होता है, चूंकि तंत्र इन अनाकार ठोस में भिन्न होता है। डीबीटीटी धातु के भीतर अनाज के बनावट पर भी निर्भर करता है, क्योंकि सामान्यतः छोटे अनाज का बनावट तन्यता ताकत में वृद्धि की ओर जाता है, जिसके परिणाम स्वरूप लचीलापन में वृद्धि होती है और डीबीटीटी में कमी होती है। तन्यता ताकत में यह वृद्धि छोटे अनाज के बनावट के कारण होती है, जिसके परिणामस्वरूप सामग्री के भीतर अनाज की सीमा सख्त होती है, जहां अव्यवस्थाओं को अनाज की सीमाओं को बायपास करने के लिए एक बड़े तनाव की आवश्यकता होती है और पूरी सामग्री में प्रचार करना जारी है। यह दिखाया गया है कि 40 माइक्रोन से 1.3 माइक्रोन तक अपने बनावट को कम करने के लिए फेराइट अनाज को परिष्कृत करना जारी रखना, कि डीबीटीटी को पूरी प्रकार से खत्म करना संभव है जिससे की फेरिटिक स्टील में एक भंगुर फ्रैक्चर कभी न हो (जैसा कि डीबीटीटी की आवश्यकता होगी पूर्ण शून्य से नीचे)।<ref>{{Cite journal|url=https://www.jstage.jst.go.jp/article/isijinternational/54/8/54_1958/_html/-char/en|doi = 10.2355/isijinternational.54.1958|title = Influence of Grain Size on the Ductile Fracture Toughness of Ferritic Steel|year = 2014|last1 = Qiu|first1 = Hai|last2 = Hanamura|first2 = Toshihiro|last3 = Torizuka|first3 = Shiro|journal = ISIJ International|volume = 54|issue = 8|pages = 1958–1964}}</ref>
अधिक सामान्य अनुप्रयोगों के लिए यह सुनिश्चित करने के लिए कि एक व्यापक लचीलापन रेंज है, यह सुनिश्चित करने के लिए कम डीबीटीटी होना पसंद किया जाता है। यह सुनिश्चित करता है, कि अचानक दरारें बाधित हो जाती हैं, जिससे की धातु के शरीर में विफलताओं के रूप में रोका जाए। यह निर्धारित किया गया है, कि एक सामग्री जितनी अधिक पर्ची प्रणालियों में होती है, उतनी ही व्यापक तापमान वाले व्यवहार की सीमा का प्रदर्शन किया जाता है। यह स्लिप सिस्टम के कारण होता है, जब सामग्री पर तनाव लागू होता है, तो अव्यवस्थाओं की अधिक गति के लिए अनुमति देता है। इस प्रकार  स्लिप सिस्टम की कम मात्रा वाली सामग्रियों में अव्यवस्थाओं को अधिकांशतः बाधाओं द्वारा पिन किया जाता है, जिससे तनाव सख्त हो जाता है, जिससे सामग्री की ताकत बढ़ जाती है, जो सामग्री को अधिक भंगुर बनाती है। इस कारण से एफसीसी संरचनाएं तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला पर नमनीय हैं, बीसीसी संरचनाएं मात्र उच्च तापमान पर नमनीय होती हैं और एचसीपी संरचनाएं अधिकांशतः तापमान की व्यापक सीमाओं पर भंगुर होती हैं। यह इन संरचनाओं में से प्रत्येक को भिन्न -भिन्न प्रदर्शन करता है, क्योंकि वे विभिन्न तापमानों के अनुसार विफलता थकान अधिभार और तनाव दरार के पास पहुंचते हैं और एक विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए सही सामग्री का चयन करने में डीबीटीटी के महत्व को दर्शाता है। उदाहरण के लिए, ज़मक कमरे के तापमान पर अच्छी लचीलापन प्रदर्शित करता है, लेकिन उप-शून्य तापमान पर प्रभावित होने पर बिखरता है। डीबीटीटी उन सामग्रियों का चयन करने में एक बहुत महत्वपूर्ण विचार है जो यांत्रिक तनावों के अधीन हैं। एक समान घटना कांच संक्रमण तापमान चश्मे और पॉलिमर के साथ होता है, चूंकि तंत्र इन अनाकार ठोस में भिन्न होता है। डीबीटीटी धातु के भीतर अनाज के बनावट पर भी निर्भर करता है, क्योंकि सामान्यतः छोटे अनाज का बनावट तन्यता ताकत में वृद्धि की ओर जाता है, जिसके परिणाम स्वरूप लचीलापन में वृद्धि होती है और डीबीटीटी में कमी होती है। तन्यता ताकत में यह वृद्धि छोटे अनाज के बनावट के कारण होती है, जिसके परिणामस्वरूप सामग्री के भीतर अनाज की सीमा सख्त होती है, जहां अव्यवस्थाओं को अनाज की सीमाओं को बायपास करने के लिए एक बड़े तनाव की आवश्यकता होती है और पूरी सामग्री में प्रचार करना जारी है। यह दिखाया गया है कि 40 माइक्रोन से 1.3 माइक्रोन तक अपने बनावट को कम करने के लिए फेराइट अनाज को परिष्कृत करना जारी रखना, कि डीबीटीटी को पूरी प्रकार से खत्म करना संभव है जिससे की फेरिटिक स्टील में एक भंगुर फ्रैक्चर कभी न हो (जैसा कि डीबीटीटी की आवश्यकता होगी पूर्ण शून्य से नीचे)।<ref>{{Cite journal|url=https://www.jstage.jst.go.jp/article/isijinternational/54/8/54_1958/_html/-char/en|doi = 10.2355/isijinternational.54.1958|title = Influence of Grain Size on the Ductile Fracture Toughness of Ferritic Steel|year = 2014|last1 = Qiu|first1 = Hai|last2 = Hanamura|first2 = Toshihiro|last3 = Torizuka|first3 = Shiro|journal = ISIJ International|volume = 54|issue = 8|pages = 1958–1964}}</ref>
कुछ सामग्रियों में, संक्रमण दूसरों की तुलना में तेज होता है और सामान्यतः तापमान-संवेदनशील विरूपण तंत्र की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, एक बॉडी-केंद्रित क्यूबिक (बीसीसी) जाली के साथ सामग्री में डीबीटीटी सरली से स्पष्ट है, क्योंकि पेंच अव्यवस्था की गति बहुत तापमान संवेदनशील होती है क्योंकि स्लिप से पहले अव्यवस्था कोर के पुनर्व्यवस्था को थर्मल सक्रियण की आवश्यकता होती है। यह लोहे की सामग्री के उच्च आवंटन वाले स्टील्स के लिए समस्याग्रस्त हो सकता है। यह द्वितीय विश्व युद्ध के समय ठंडे पानी में गंभीर लिबर्टी जहाज#पतवार दरार के परिणामस्वरूप हुआ, जिससे कई डूब गए। डीबीटीटी को न्यूट्रॉन विकिरण जैसे बाहरी कारकों से भी प्रभावित किया जा सकता है, जिससे आंतरिक जाली दोषों में वृद्धि और लचीलापन में इसी कमी और डीबीटीटी में वृद्धि होती है।
कुछ सामग्रियों में, संक्रमण दूसरों की तुलना में तेज होता है और सामान्यतः तापमान-संवेदनशील विरूपण तंत्र की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, एक बॉडी-केंद्रित क्यूबिक (बीसीसी) जाली के साथ सामग्री में डीबीटीटी सरली से स्पष्ट है, क्योंकि पेंच अव्यवस्था की गति बहुत तापमान संवेदनशील होती है क्योंकि स्लिप से पहले अव्यवस्था कोर के पुनर्व्यवस्था को थर्मल सक्रियण की आवश्यकता होती है। यह लोहे की सामग्री के उच्च आवंटन वाले स्टील्स के लिए समस्याग्रस्त हो सकता है। यह द्वितीय विश्व युद्ध के समय ठंडे पानी में गंभीर लिबर्टी जहाज#पतवार दरार के परिणामस्वरूप हुआ, जिससे कई डूब गए। डीबीटीटी को न्यूट्रॉन विकिरण जैसे बाहरी कारकों से भी प्रभावित किया जा सकता है, जिससे आंतरिक जाली दोषों में वृद्धि और लचीलापन में इसी कमी और डीबीटीटी में वृद्धि होती है।



Revision as of 23:20, 13 October 2023

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एक एल्यूमीनियम मिश्र धातु का तन्यता परीक्षण। समष्टि गर्दन और कप और शंकु फ्रैक्चर सतहों को नमनीय धातुओं के लिए विशिष्ट हैं।
File:Cast iron tensile test.JPG
एक नमनीय लोहे का यह तन्य परीक्षण कम लचीलापन प्रदर्शित करता है।

लचीलापन एक यांत्रिक गुण की एक सूची है, जिसे सामान्यतः ड्राइंग विनिर्माण जैसे तार के लिए एक सामग्री के रूप में वर्णित किया जाता है।[1] इस प्रकार सामग्री विज्ञान में लचीलापन को उस डिग्री से परिभाषित किया जाता है, जिसके लिए एक सामग्री विफलता से पहले तनाव यांत्रिकी के अनुसार प्लास्टिक विरूपण को बनाए रख सकती है। कल्पाकजियन, सेरोपे, 1928- (1984). इंजीनियरिंग सामग्री के लिए विनिर्माण प्रक्रियाएँ. रीडिंग, मास.: एडिसन-वेस्ले. p. 30. ISBN 0-201-11690-1. OCLC 9783323.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)[2] इंजीनियरिंग और विनिर्माण में एक महत्वपूर्ण विचार यह है, कि कुछ विनिर्माण कार्यों के लिए सामग्री की उपयुक्तता और यांत्रिक अधिभार को अवशोषित करने की क्षमता को परिभाषित करता है, जैसे ठंड में काम करना इत्यादि[3] कुछ धातुएं, जिन्हें सामान्यतः नमनीय के रूप में वर्णित किया जाता है, उनमें सोने और तांबे सम्मिलित होते है।[4] चूंकि, सभी धातुओं को नमनीय विफलता का अनुभव नहीं होता है,क्योंकि कुछ को कच्चा लोहा की प्रकार भंगुर विफलता के साथ चित्रित किया जा सकता है। पॉलिमर को सामान्यतः नमनीय सामग्री के रूप में देखा जा सकता है और इस प्रकार क्योंकि वे सामान्यतः प्लास्टिक विरूपण के लिए अनुमति देते हैं। लचीलापन और सामग्री विफलता पर इसका प्रभाव होता है। https://theengineeringarchive.com/material-science/page-ductility-material-failure.html

मॉलबिलिटी एक समान यांत्रिक गुण है, जिसे संपीड़न (भौतिक) तनाव के अनुसार विफलता के बिना प्लास्टिक के विकृत होने की सामग्री की क्षमता के कारण होता है।"Malleability - Malleable Materials". Nuclear Power (in English). Archived from the original on 2020-09-25. Retrieved 2020-11-14.[5] ऐतिहासिक रूप से सामग्रियों को लचीला माना जाता था, यदि वे हथौड़ा या रोलिंग द्वारा बनाने के लिए उत्तरदायी थे।[1]लीड एक ऐसी सामग्री का एक उदाहरण है जो अपेक्षाकृत लचीलीहै लेकिन नमनीय नहीं है।[4][6]


लचीलापन एक समान यांत्रिक गुण है, जिसे संपीड़न तनाव के तहत विफलता के बिना प्लास्टिक रूप से विकृत करने की सामग्री की क्षमता की विशेषता है। [7] [8] ऐतिहासिक रूप से सामग्रियों को लचीला माना जाता था यदि वे हथौड़े से मारकर या लुढ़काकर बनाई जा सकती थीं।[1] सीसा एक ऐसे पदार्थ का उदाहरण है जो अपेक्षाकृत लचीला है लेकिन लचीला नहीं है।[5][9]

सामग्री विज्ञान

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सोना बेहद नमनीय है।इसे एक मोनटोमिक तार में खींचा जा सकता है, और फिर इसे तोड़ने से पहले और अधिक फैलाया जा सकता है।[7]

धातु में विशेष रूप से लचीलापन महत्वपूर्ण है, क्योंकि तनाव के अनुसार दरार टूटने या चकनाचूर होने वाली सामग्री को बनाने (मेटलवर्किंग) का उपयोग करके हेरफेर नहीं किया जा सकता है। मेटल बनाने वाली प्रक्रियाएं जैसे कि हैमरिंग, रोलिंग (मेटलवर्किंग), ड्राइंग (मेटलवर्किंग) या एक्सट्रूज़न के रूप में होते है। मॉल करने योग्य सामग्री को स्टैम्पिंग मेटलवर्किंग या मशीन प्रेसिंग का उपयोग करके ठंडा बनाया जा सकता है, जबकि भंगुर सामग्री कास्टिंग या थर्मोफॉर्मिंग हो सकती है।

धातु के काम में लचीलापन विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जो मुख्य रूप से धातुओं में पाए जाते हैं; यह सामान्य धारणा की ओर जाता है, कि धातुएं सामान्य रूप से नमनीय हैं। मेटालिक बॉन्ड्स वैलेंस शेल इलेक्ट्रॉनों में कई परमाणुओं के बीच डेलोकलाइज़्ड के रूप में साझा किए जाते हैं। डेलोकलाइज्ड इलेक्ट्रॉनों को धातु के परमाणुओं को मजबूत प्रतिकारक बलों के अधीन किए बिना एक दूसरे को स्लाइड करने की अनुमति मिलती है, जो अन्य सामग्रियों के चकनाचूर का कारण बनते हैं।

स्टील की लचीलापन मिश्र धातु घटकों के आधार पर भिन्न होती है। कार्बन के स्तर में वृद्धि से लचीलापन कम हो जाता है। कई प्लास्टिक और अनाकार ठोस, जैसे कि प्ले-डोह, भी लचीले होते हैं। सबसे अधिक लचीली धातु प्लैटिनम है और सबसे लचीलीधातु सोना है।[8][9] जब अत्यधिक खींचा जाता है, तो ऐसी धातुएं गठन, पुनर्संयोजन और अव्यवस्था और क्रिस्टल ट्विनिंग के प्रवास के माध्यम से ध्यान देने योग्य सख्त होने के बिना विकृत हो जाती हैं।[10]

लचीलापन की मात्रा का ठहराव

मूल परिभाषाएँ

तनाव परीक्षण में लचीलापन को परिभाषित करने के लिए सामान्यतः उपयोग की जाने वाली मात्रा प्रतिशत सापेक्ष बढ़ाव होती हैं, जिन्हें कभी -कभी निरूपित की जाती है और क्षेत्र की कमी कभी -कभी के रूप में निरूपित फ्रैक्चर पर।[11] फ्रैक्चर स्ट्रेन विरूपण (भौतिकी) इंजीनियरिंग स्ट्रेन के रूप में है, जिस पर एक इंडेक्स एलिपोसिड तन्यता परीक्षण के समय एक परीक्षण नमूना फ्रैक्चर होता है।फ्रैक्चर में प्रतिशत बढ़ाव या इंजीनियरिंग तनाव के रूप में लिखा जा सकता है:[12][13][14]

क्षेत्र में प्रतिशत में कमी के रूप में लिखा जा सकता है:[12][13][14]

जहां चिंता का क्षेत्र नमूना के गेज का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है।

शिगले के मैकेनिकल इंजीनियरिंग डिजाइन के अनुसार [3]महत्वपूर्ण लगभग 5.0 प्रतिशत बढ़ाव को दर्शाता है।

नमूना आयामों का प्रभाव

एक तन्यता परीक्षण में लचीलापन विफलता पर नाममात्र तनाव के मूल्य से संबंधित एक महत्वपूर्ण बिंदु के रूप में यह है, कि यह सामान्यतः नमूना आयामों पर निर्भरता प्रदर्शित करता है। यह दुर्भाग्यपूर्ण है, क्योंकि एक सार्वभौमिक पैरामीटर को इस प्रकार की निर्भरता का प्रदर्शन नहीं करना चाहिए और वास्तव में कठोरता उपज तनाव और अंतिम तन्य शक्ति जैसे गुणों के लिए कोई निर्भरता नहीं है।ऐसा इसलिए होता है, क्योंकि फ्रैक्चर में मापा तनाव विस्थापन सामान्यतः गर्दन की शुरुआत और गर्दन के बाद की विरूपण तक होने वाली समान विरूपण दोनों से योगदान को सम्मिलित करता है, जिसके समय नमूने के बाकी हिस्सों में बहुत कम या कोई विरूपण नहीं होता है। गर्दन के विकास से योगदान का महत्व गेज की लंबाई के "