De Avkastning Det definieras som den ansträngning som krävs för att ett objekt ska börja deformeras permanent, det vill säga genomgå plastisk deformation utan att bryta eller spricka.
Eftersom denna gräns kan vara lite exakt för vissa material och precisionen hos utrustningen som används är en viktfaktor, har man inom teknik konstaterat att sträckgränsen i metaller som konstruktionsstål är en som ger 0,2% permanent deformation i objektet.
Att veta värdet på sträckgränsen är viktigt att veta om materialet är lämpligt för den användning som du vill ge de delar som tillverkas med det. När en del har deformerats utanför den elastiska gränsen kanske den inte kan utföra sin avsedda funktion korrekt och måste bytas ut.
För att uppnå detta värde utförs vanligtvis tester på prover gjorda med materialet (provrör eller prover) som utsätts för olika påkänningar eller belastningar medan den töjning eller sträckning de upplever med var och en mäts. Dessa tester är kända som dragprov.
För att utföra ett dragprov, börja med att applicera en kraft från noll och öka gradvis värdet tills provet går sönder..
Artikelindex
Dataparen som erhålls genom dragprovet ritas upp genom att placera belastningen på den vertikala axeln och deformationen på den horisontella axeln. Resultatet är en graf som den som visas nedan (figur 2), kallad spänning-töjningskurvan för materialet.
Ur detta bestäms många viktiga mekaniska egenskaper. Varje material har sin egen spänning-töjningskurva. Till exempel är en av de mest studerade konstruktionsstål, även kallat milt eller kolstål. Det är ett material som ofta används i konstruktionen.
Spänning-töjningskurvan har distinkta områden där materialet har ett visst beteende enligt den applicerade belastningen. Deras exakta form kan variera avsevärt, men ändå har de några gemensamma egenskaper som beskrivs nedan..
För det som följer, se figur 2, som i mycket allmänna termer motsvarar konstruktionsstål.
Zonen från O till A är den elastiska zonen, där Hookes lag gäller, i vilken spänningen och påfrestningen är proportionell. I denna zon återvinns materialet helt efter applicering av spänningen. Punkt A är känd som proportionalitetsgränsen.
I vissa material är kurvan som går från O till A inte en rak linje, men ändå är de fortfarande elastiska. Det viktiga är att de återfår sin ursprungliga form när laddningen upphör..
Därefter har vi regionen från A till B, där deformationen ökar snabbare med ansträngningen och lämnar dem båda inte proportionella. Lutningen på kurvan minskar och vid B blir den horisontell.
Från punkt B återvinner materialet inte längre sin ursprungliga form och spänningsvärdet vid den punkten anses vara värdet för sträckgränsen.
Zonen från B till C kallas materialets avkastningszon eller krypning. Där fortsätter deformationen även om belastningen inte ökar. Det kan till och med minska, det är därför det sägs att materialet i detta tillstånd är perfekt plast.
I området från C till D uppträder töjningshärdning, där materialet uppvisar förändringar i sin struktur på molekylär och atomnivå, vilket kräver större ansträngningar för att uppnå deformationer..
Av denna anledning upplever kurvan en tillväxt som slutar när den maximala spänningen σ uppnåsmax.
Från D till E finns fortfarande deformation möjlig men med mindre belastning. En typ av gallring bildas i provet (provrör) som kallas förträngning, vilket slutligen leder till att frakturen observeras vid punkt E. Men redan vid punkt D kan materialet anses vara trasigt.
Den elastiska gränsen Loch av ett material är den maximala spänningen det tål utan att tappa elasticiteten. Den beräknas av kvoten mellan storleken på den maximala kraften Fm och tvärsnittsarean för prov A.
Loch = Fm / TILL
Enheterna för den elastiska gränsen i det internationella systemet är N / mtvå o Pa (Pascals) eftersom det är ett försök. Den elastiska gränsen och proportionalitetsgränsen vid punkt A är mycket nära värden.
Men som sagt i början kanske det inte är lätt att bestämma dem. Flödesspänningen som erhålls genom spänning-töjningskurvan är den praktiska approximationen till den elastiska gränsen som används inom teknik.
För att uppnå det dras en linje parallell med linjen som motsvarar den elastiska zonen (den som följer Hookes lag) men förskjuts cirka 0,2% på den horisontella skalan eller 0,002 tum per tum deformation..
Denna linje sträcker sig för att korsa kurvan vid en punkt vars vertikala koordinat är det önskade flytspänningsvärdet, betecknat som σY, som visas i figur 3. Denna kurva tillhör ett annat duktilt material: aluminium.
Två duktila material som stål och aluminium har olika spänning-töjningskurvor. Aluminium har till exempel inte den ungefärliga horisontella delen av stål som ses i föregående avsnitt..
Andra material som anses spröda, såsom glas, går inte igenom de steg som beskrivs ovan. Bristning inträffar långt innan märkbara deformationer uppstår.
- De krafter som i princip beaktas tar inte hänsyn till den förändring som utan tvekan inträffar i provets tvärsnittsområde. Detta medför ett litet fel som korrigeras genom att grafera faktiska ansträngningar, de som tar hänsyn till minskningen av ytan när deformationen av provet ökar.
- De betraktade temperaturerna är normala. Vissa material är duktila vid låga temperaturer, medan andra spröda beter sig som duktila vid högre temperaturer..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.