بيت » Liquid Metal Embrittlement (LME)

Liquid Metal Embrittlement (LME)

1930
  • Adolph S. Rehbinder

Liquid metal embrittlement is a phenomenon where a normally ductile solid metal experiences a severe loss of ductility and fails in a brittle manner when wetted by a specific liquid metal while under tensile stress. The failure is often catastrophic and rapid. The mechanism involves the liquid metal atoms adsorbing at a crack tip, which reduces the cohesive strength of the solid’s atomic bonds.

For LME to occur, several conditions must be met: the presence of a tensile stress, intimate contact between the solid and liquid metals, and a specific metallurgical pairing. A classic and dramatic example is the embrittlement of aluminum by liquid gallium. A small drop of gallium on an aluminum part under stress can cause it to fracture almost instantly. The technical novelty of understanding LME was the recognition that fracture could be driven by a surface energy phenomenon rather than bulk material properties alone. The liquid metal atoms effectively ‘unzip’ the atomic bonds at the crack tip by lowering the energy required for crack propagation.

The severity of LME depends on factors like temperature, stress level, and the specific solid-liquid metal couple. The solubility between the two metals is a key factor; systems with low mutual solubility are often highly susceptible. Historically, unexpected failures in structures like galvanized steel frameworks or in components where mercury thermometers broke were later attributed to LME. This knowledge became foundational for materials selection and compatibility assessment in engineering design, especially in aerospace and nuclear fields where dissimilar metals are often in close proximity.

UNESCO Nomenclature: 3308
- علم المواد

النوع

العملية الفيزيائية

الاضطراب

كبير

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • thomas young’s work on surface tension and cohesion
  • josiah willard gibbs’s development of thermodynamics and interfacial energy concepts
  • understanding of metallic bonding and crystal structures
  • industrial practices like hot-dip galvanizing and soldering which created opportunities to observe the effect

التطبيقات

  • design guidelines to avoid contact between susceptible metal pairs in high-temperature applications (e.g., heat exchangers)
  • failure analysis in industries using molten metals, such as soldering, brazing, and galvanizing
  • understanding safety risks in nuclear reactors using liquid metal coolants
  • controlled fracture applications for material recycling or demolition

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

!!مستويات !!! العضوية مطلوبة

يجب أن تكون عضوًا !!! مستويات!!! للوصول إلى هذا المحتوى.

انضم الآن

هل أنت عضو بالفعل؟ سجّل الدخول هنا
Related to: liquid metal embrittlement, lme, brittle fracture, gallium, aluminum, mercury, stress corrosion, metallurgy, interfacial energy, adsorption.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

متاح للتحديات الجديدة
مهندس ميكانيكي، مشروع، هندسة العمليات أو مدير البحث والتطوير
تطوير المنتج الفعال

متاح لتحدي جديد في غضون مهلة قصيرة.
تواصل معي على LinkedIn
تكامل الإلكترونيات المعدنية والبلاستيكية، التصميم مقابل التكلفة، ممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، بيئة العمل، الأجهزة والمواد الاستهلاكية متوسطة إلى عالية الحجم، التصنيع المرن، الصناعات الخاضعة للتنظيم، شهادات CE وFDA، التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، Solidworks، الحزام الأسود من Lean Sigma، شهادة ISO 13485 الطبية

نحن نبحث عن راعي جديد

 

هل شركتك أو مؤسستك متخصصة في التقنية أو العلوم أو الأبحاث؟
> أرسل لنا رسالة <

احصل على جميع المقالات الجديدة
مجاني، لا يوجد بريد عشوائي، ولا يتم توزيع البريد الإلكتروني ولا إعادة بيعه

أو يمكنك الحصول على عضويتك الكاملة -مجانًا- للوصول إلى جميع المحتويات المحظورة >هنا<

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

Scroll to Top

قد يعجبك أيضاً