異なる金属が異なる方法でひずみに反応する
すべての金属は、応力が加えられたときに変形（伸張または圧縮）します。 この変形は、金属ひずみの目に見える兆候である。
冶金学において、ひずみは、応力による金属の変形として定義することができる。 換言すれば、これは、金属が元の長さと比較してどれだけ伸びて圧縮されたかの尺度である。 応力による金属片の長さの増加がある場合、これは引張り歪と呼ばれます。
しかし、長さの短縮がある場合、これは圧縮歪みです。
延性（曲げ性）材料における金属ひずみ
いくつかの金属（例えば、ステンレス鋼および他の多くの合金） は、応力下で降伏する 。 これにより、壊すことなく曲げたり、変形させることができます。 鋳鉄のような他の金属は骨折し、ストレスのためにすぐに壊れる。 しかし、ステンレス鋼でさえも、最終的には十分なストレスの下で弱まり 、破損する。
低炭素鋼のような金属は、ストレスの下で破るよりも曲がる。 しかし、一定のレベルのストレスで、彼らはよく理解されている「降伏点」に達しています。 1つは降伏点に到達し、金属は「歪み硬化」になります。 これは、金属をそれ以上変形させるためにより大きな応力が必要であることを意味する。 金属の延性が低下するか、曲げられる。 ある意味では、これは金属をより硬くする。 しかし、歪み硬化によって金属が変形しにくくなる一方で、金属がより脆くなる。 脆い金属は非常に簡単に破損するか、または破損する可能性があります。
脆性材料の金属ひずみ
いくつかの金属は本質的に脆く、特に破損しやすいことを意味する。 脆い金属には、中炭素鋼および高炭素鋼が含まれる。 延性材料とは異なり、これらの金属は明確な降伏点を持たない。 代わりに、特定のストレスレベルに達すると、彼らは壊れます。
脆い金属は、ガラス、石、コンクリートなどの他の脆い材料と非常によく似ています。 これらの材料のように、それらはある意味で強く、曲げたり伸ばしたりすることができないため、特定の用途には適していません。
金属ひずみの測定
金属の歪みの最も一般的な尺度は工学的歪みと呼ばれます。 工学的ひずみは、長さの変化を元の長さで割ったものとして計算することができる。 例えば、2.2インチに引き伸ばされた2.0 インチチタン棒は、0.1または10％の引張り歪みを経験したと言われている。
金属ひずみによる金属疲労
延性金属が応力を受けると変形する。 金属が降伏点に達する前に応力が除去されると、金属は元の形状に戻る。 しかし、金属は元の状態に戻っているように見えるが、実際には分子レベルで小さな欠陥が現れている。
金属が変形して元の形状に戻るたびに、より多くの分子欠陥が生じる。 多くの変形の後に、金属が亀裂する非常に多くの分子欠陥が存在する。 これが起こると、それは「金属疲労」と呼ばれます。 金属疲労は不可逆的です。
金属の疲労は、金属が何度も何度も重視される状況で特に問題となる。
例えば、それが完全に理解される前の航空機の故障の主な原因でした。 金属の疲労を避けるためには、顕微鏡を使用してストレス下で金属のサンプルを定期的に調べることが重要です。