Lodhja e metaleve është procesi i akumulimit gradual të dëmtimeve mikroskopike në strukturën metalike nën ndikimin e faktorëve të jashtëm, të cilët më tej përparojnë në më të mëdhenj dhe më të mëdhenj. Kjo është një dukuri e shpeshtë që mund të çojë në rezultate shumë katastrofike.
Zbulimi dhe përshkrimi i fenomenit
Pioneri i fenomenit ishte inxhinieri gjerman i minierave Wilhelm Albert, i cili në 1829 përshkroi veshin e metaleve bazuar në rezultatet e eksperimenteve të tij duke përdorur shembullin e kthesave të përsëritura të lidhjeve të zinxhirëve të ngritësve të minierave në një makinë eksperimentale që ai zhvilloi. Sidoqoftë, termi "lodhje metali" u prezantua vetëm në 1839 nga shkencëtari francez Jean-Victor Poncelet, i cili përshkroi uljen e rezistencës së strukturave prej çeliku nën ndikimin e sforcimeve ciklike.
Pak më vonë, inxhinieri gjerman August Wöller dha një kontribut në teorinë e lodhjes së metaleve, si dhe në hartimin e strukturave metalike të nënshtruara streseve ciklike, duke botuar në 1858-1870 rezultatet e eksperimenteve me hekur dhe çelik në kushte të tensionit të përsëritur -kompresioni. Rezultatet e kërkimit të tij në 1874 u paraqitën grafikisht në formën e tabelave nga arkitekti gjerman Lewis Spangenberg. Që atëherë, një paraqitje vizuale e marrëdhënies së marrë midis amplitudave të tensionit të ciklit dhe numrit të cikleve para shkatërrimit të strukturës metalike quhet diagrami Völler.
Që atëherë, fenomeni i lodhjes së metaleve ka marrë përkufizimin e tij të qartë si procesi i akumulimit me kalimin e kohës të dëmtimit të një strukture metalike nën veprimin e sforcimeve alternative (zakonisht ciklike), të cilat çojnë në një ndryshim në vetitë e strukturës, formimi i çarjeve në të, zhvillimi progresiv i tyre dhe shkatërrimi pasues i materialit.
Pasojat e lodhjes së metaleve
Lodhja progresive e metaleve mund të çojë në shkatërrimin e strukturave metalike. Si rregull, kjo ndodh gjatë operimit të tyre (kur kryhet ngarkesa maksimale në mekanizma), e cila mund të çojë në aksidente dhe katastrofa, duke përfshirë edhe viktima njerëzore. Shembuj të disa prej incidenteve më të famshme:
- katastrofa hekurudhore e Versajës në 1842, si rezultat i së cilës 55 njerëz vdiqën (shkaku ishte një thyerje e lodhjes së boshtit të lokomotivës).
- përplasja e trenit elektrik me shpejtësi të lartë ICE pranë komunës Eschede në Gjermani në 1998, si rezultat i së cilës 101 njerëz vdiqën dhe 88 u plagosën (me një shpejtësi prej 200 km / h goma e timonit shpërtheu në tren).
- një aksident në HEC-in Sayano-Shushenskaya në 2009 (shkaku ishte dëmtimi i lodhjes në pikat e montimit të njësisë hidroelektrike të stacionit, duke përfshirë mbulesën e turbinës).
Parandalimi i lodhjes së metaleve
Lodhja e metaleve zakonisht parandalohet duke modifikuar pjesë të strukturës metalike për të shmangur ngarkimin ciklik, ose duke zëvendësuar materialet e përdorura në strukturë me materiale më pak të prirura për lodhje. Gjithashtu, një rritje e dukshme në qëndrueshmërinë e strukturës sigurohet nga disa metoda të trajtimit kimik-termik të metaleve (nitridimi, nitrokarburimi, etj.). Një metodë tjetër për parandalimin e lodhjes së metaleve është spërkatja termike, e cila krijon një sforcim shtypës në sipërfaqen e materialit, i cili ndihmon në mbrojtjen e pjesëve metalike nga thyerja.
