Vlačna čvrstoća- ovo je isto što i privremena otpornost materijala. No unatoč tome što je ispravnije koristiti termin privremeni otpor, pojam vlačne čvrstoće bolje se ukorijenio u tehničkom kolokvijalnom govoru. Istodobno, u regulatornoj dokumentaciji i standardima koristi se izraz "privremeni otpor".

ICM (www.site)

Snaga- ovo je otpornost materijala na deformacije i uništenje, jedan od glavnih mehanička svojstva. Drugim riječima, čvrstoća je svojstvo materijala da podnose određene utjecaje (opterećenja, temperaturu, magnetska i druga polja) bez kolabiranja.

DO karakteristike zatezne čvrstoće uključuju normalni modul elastičnosti, proporcionalnu granicu, granicu elastičnosti, granicu tečenja i vlačnu čvrstoću (vlačna čvrstoća).

Vlačna čvrstoća- ovo je maksimalno mehaničko naprezanje iznad kojeg dolazi do razaranja materijala podložnog deformaciji; vlačna čvrstoća označava se σ B i mjeri se u kilogramima sile po kvadratnom centimetru (kgf/cm2), a također se označava u megapaskalima (MPa).

Tamo su:

• vlačna čvrstoća,
• čvrstoća na pritisak,
• čvrstoća na savijanje,
• torzijska čvrstoća.

Kratkotrajna čvrstoća (MPa) određeno pomoću vlačnih ispitivanja, deformacija se provodi do sloma. Ispitivanja vlačne čvrstoće služe za određivanje vlačne čvrstoće, istezanja, granice elastičnosti itd. Ispitivanja dugotrajne čvrstoće namijenjena su prvenstveno ocjeni mogućnosti uporabe materijala pri visokim temperaturama (dugotrajna čvrstoća, puzanje); kao rezultat se određuje σ B/Zeit - granica ograničene dugotrajne čvrstoće za zadani vijek trajanja.

ICM (www.site)

Čvrstoća metala

Fizika čvrstoće utemeljio Galileo: sažimajući svoje pokuse, otkrio je (1638.) da tijekom napetosti ili stiskanja opterećenje razaranja P za dati materijal ovisi samo o površini presjeka F. Tako se pojavila nova fizikalna veličina - napon σ=P/F- i fizička konstanta materijala: naprezanje loma.

Fizika destrukcije temeljna znanost o čvrstoći metala nastao u kasnim 40-im godinama XX. stoljeća; to je diktirala hitna potreba za razvojem znanstveno utemeljenih mjera za sprječavanje sve češćih katastrofalnih razaranja strojeva i konstrukcija. Prethodno je u području čvrstoće i razaranja proizvoda uzeta u obzir samo klasična mehanika koja se temeljila na postulatima o homogenom elastično-plastičnom čvrstom tijelu, bez uzimanja u obzir unutarnje strukture metala. Fizika razaranja također uzima u obzir atomsko-kristalnu strukturu metalne rešetke, prisutnost defekata u metalnoj rešetki i zakone međudjelovanja tih defekata s elementima unutarnje strukture metala: granice zrna, druga faza, nemetalni uključci itd.

Veliki utjecaj na čvrstoća materijala pod utjecajem je prisutnosti surfaktanata u okolišu koji se mogu snažno adsorbirati (vlaga, nečistoće); smanjuje se vlačna čvrstoća.

Ciljane promjene u strukturi metala, uključujući modifikaciju legure, dovode do povećanja čvrstoće metala.

Obrazovni film o čvrstoći metala (SSSR, godina izdanja: ~1980):

Metalna vlačna čvrstoća

Vlačna čvrstoća bakra. Na sobnoj temperaturi, vlačna čvrstoća žarenog tehničkog bakra je σ B = 23 kgf/mm 2. Kako temperatura ispitivanja raste, vlačna čvrstoća bakra opada. Legirni elementi i nečistoće na različite načine utječu na vlačnu čvrstoću bakra, povećavajući je i smanjujući.

Vlačna čvrstoća aluminija. Žaren aluminij tehničke čistoće na sobnoj temperaturi ima vlačnu čvrstoću σ B = 8 kgf/mm 2. Kako se čistoća aluminija povećava, čvrstoća aluminija se smanjuje, a raste njegova rastezljivost. Na primjer, aluminij izliven u zemlju čistoće 99,996% ima vlačnu čvrstoću od 5 kgf/mm 2. Vlačna čvrstoća aluminija prirodno se smanjuje s porastom temperature ispitivanja. Kada temperatura padne s +27 na -269°C, privremena otpornost aluminija se povećava - 4 puta za tehnički aluminij i 7 puta za aluminij visoke čistoće. Legiranjem se povećava čvrstoća aluminija.

ICM (www.site)

Krajnja čvrstoća čelika

Kao primjer, prikazane su vrijednosti vlačne čvrstoće nekih čelika. Ove vrijednosti su preuzete iz državnih standarda i preporučene su (obavezne). Stvarne vrijednosti vlačne čvrstoće čelika, kao i lijevanog željeza, kao i drugih metalnih legura, ovise o mnogim čimbenicima i moraju se odrediti, ako je potrebno, u svakom konkretnom slučaju.

Za čelične odljevke izrađene od nelegiranih konstrukcijskih čelika predviđenih standardom (čelični lijev, GOST 977-88), vlačna čvrstoća čelika je približno 40-60 kg/mm ​​​​2 ili 392-569 MPa (normalizacija ili normalizacija s kaljenjem ), kategorija čvrstoće K20-K30. Za iste čelike nakon kaljenja i kaljenja, regulirane kategorije čvrstoće su KT30-KT40, a vrijednosti vlačne čvrstoće nisu manje od 491-736 MPa.

Za konstrukcijske visokokvalitetne ugljične čelike (GOST 1050-88, valjani proizvodi veličine do 80 mm, nakon normalizacije):

• Vlačna čvrstoća čelika 10: Čelik 10 ima ograničenje kratkotrajne čvrstoće od 330 MPa.
• Vlačna čvrstoća čelika 20: čelik 20 ima ograničenje kratkotrajne čvrstoće od 410 MPa.
• Vlačna čvrstoća čelika 45: Čelik 45 ima ograničenje kratkotrajne čvrstoće od 600 MPa.

Kategorije čvrstoće čelika

Kategorije čvrstoće čelika (GOST 977-88) konvencionalno se označavaju indeksima "K" i "KT", iza kojih slijedi broj koji predstavlja vrijednost potrebne granice razvlačenja. Indeks "K" dodjeljuje se čelicima u žarenom, normaliziranom ili kaljenom stanju. Indeks "KT" dodjeljuje se čelicima nakon kaljenja i popuštanja.

Vlačna čvrstoća lijevanog željeza

Metoda određivanja vlačne čvrstoće lijevanog željeza regulirana je GOST 27208-87 (Odljevci od lijevanog željeza. Ispitivanja vlačne čvrstoće, određivanje vlačne čvrstoće).

Vlačna čvrstoća sivog lijeva. Sivi lijev (GOST 1412-85) označen je slovima SCH, nakon slova slijede brojevi koji označavaju minimalnu vrijednost vlačne čvrstoće lijevanog željeza - vlačne čvrstoće (MPa * 10 -1). GOST 1412-85 odnosi se na lijevano željezo s pahuljičastim grafitom za odljevke razreda SCh10-SCh35; odavde možete vidjeti minimalne vrijednosti vlačna čvrstoća sivog lijeva u lijevanom stanju ili nakon toplinske obrade variraju od 10 do 35 kgf/mm 2 (ili od 100 do 350 MPa). Prekoračenje minimalne vlačne čvrstoće sivog lijeva dopušteno je za najviše 100 MPa, osim ako nije drugačije navedeno.

Vlačna čvrstoća nodularnog lijeva. Označavanje lijevanog željeza visoke čvrstoće također uključuje brojeve koji označavaju vlačnu čvrstoću lijevanog željeza (vlačna čvrstoća), GOST 7293-85. Vlačna čvrstoća nodularnog lijeva je 35-100 kg/mm2 (ili od 350 do 1000 MPa).

Iz navedenog je jasno da nodularni lijev može uspješno konkurirati čeliku.

Pripremio: Kornienko A.E. (ICM)

Lit.:

1. Zimmerman R., Gunter K. Metalurgija i znanost o materijalima. Ref. izd. Po. s njim. – M.: Metalurgija, 1982. – 480 str.
2. Ivanov V.N. Rječnik-priručnik za ljevaoničku proizvodnju. – M.: Strojarstvo, 1990. – 384 str.: ilustr. - ISBN 5-217-00241-1
3. Zhukovets I.I. Mehanička ispitivanja metala: Udžbenik. za srednje Strukovna škola. - 2. izdanje, revidirano. i dodatni - M.: Viša škola, 1986. - 199 str.: ilustr. - (Strukovno obrazovanje). - BBK 34.2/ ZH 86/ UJ 620.1
4. Shtremel M.A. Čvrstoća legura. Dio II. Deformacija: udžbenik za sveučilišta. - M.: *MISIS*, 1997. - 527 str.
5. Meshkov Yu.Ya. Fizika razaranja čelika i aktualna pitanja čvrstoće konstrukcija // Struktura realnih metala: Zbornik članaka. znanstveni tr. - Kijev: Nauk. Dumka, 1988. - P.235-254.
6. Frenkel Ya.I. Uvod u teoriju metala. Četvrto izdanje. - L.: "Nauka", Lenjingrad. odjel, 1972. 424 str.
7. Dobivanje i svojstva nodularnog lijeva. Uredio N.G. Girshovich. - M., L.: Lenjingradski ogranak Mashgiza, 1962, - 351 str.
8. Bobylev A.V. Mehanička i tehnološka svojstva metala. Imenik. - M.: Metalurgija, 1980. 296 str.

Kada se materijal vuče u različitim smjerovima, dolazi do vlačnog naprezanja i kao rezultat toga dolazi do pucanja materijala. Granična sila pri kojoj dolazi do pucanja naziva se vlačna čvrstoća (vlačna čvrstoća).

Vlačna čvrstoća mjeri se za materijale kao što su legure, kompoziti, keramika i plastika. Mjeri se u MPa, to je sila koja se primjenjuje na područje, tj. kg/cm2. Što je ova vrijednost veća, to je materijal otporniji na vlačne sile.

Tijekom testiranja, materijal prolazi kroz "zvonastu fazu" prije kvara (vidi sliku 2).

Ovaj test pomaže u razumijevanju čvrstoće materijala.

3. Modul elastičnosti (GPa) / Modul E / Youngov modul / Modul fleksibilnosti.

Svojstva tvrdoće i elastičnosti materijala mjere se u GPa.

Modul elastičnosti odražava otpornost materijala na vanjsko opterećenje, u ovom slučaju na savijanje. Materijal ne prolazi nepovratnu deformaciju, nakon uklanjanja vanjskog opterećenja vraća se u prvobitno stanje. To jest, u ovom slučaju, za razliku od drugih testova, materijal nije uništen.

Ispitivanje savijanjem u tri točke. Blok materijala postavljen je na 2 nosača i na njega djeluje sila F (sl. 7 i 8).

Opterećenje se povećava samo do trenutka kada se materijal počne savijati (vidi sl. 9). Što je ova vrijednost veća, to je materijal tvrđi.

Riža. 8	Riža. 9

Krutost je važna pri odabiru restorativnog materijala jer ne želite da se materijal značajno deformira pod opterećenjem. Tipičan primjer su intrapulpalne igle. Njegova krutost treba odgovarati krutosti dentina.

Za elastične materijale za otiske, naprotiv, poželjne su niske vrijednosti, jer će se u tom slučaju otisak lako ukloniti iz pacijentovih usta.

Čvrstoća na savijanje (MPa)

Za mjerenje se također koristi test s tri točke. U tom slučaju, opterećenje se primjenjuje sve dok materijal ne otkaže (vidi sliku 11).

Čvrstoća na savijanje je sposobnost materijala da se odupre lomu pod opterećenjem. Mjeri se u MPa, megapaskalima.

Riža. 10	Riža. jedanaest

Ovaj test podsjeća na opterećenje mosta. Visoka vrijednost čvrstoće na savijanje znači da je most vrlo otporan na lom.

5. Granica zamora - ciklička opterećenja

Prvo se provodi ispitivanje čvrstoće na savijanje kako bi se odredila krajnja čvrstoća materijala (MPa). Zatim se uzima opterećenje niže od gornje vlačne čvrstoće. U istoj konfiguraciji opterećenja u tri točke, materijal se ciklički opterećuje sekvencijalno. Zatim bilježe koliko ciklusa materijal može izdržati prije nego što se slomi.

Ovaj test simulira opterećenja žvakanja na mostu. Što više ciklusa materijal može izdržati, to bolje.

Riža. 12	Riža. 13
Riža. 14	Riža. 15

Zamor materijala. Kada je proteza izložena velikom broju cikličkih opterećenja, može doći do uništenja materijala. Ispostavilo se da je prekidno naprezanje (granica zamora) znatno niže od vlačne čvrstoće.
Uzroci umora još uvijek nisu posve jasni. Mikroskopskim ispitivanjem uzoraka izloženih višestrukim promjenjivim opterećenjima uočeno je da se nakon određenog broja opterećenja u zrncima materijala pojavljuje niz linija koje ukazuju na prisutnost pomaka u dijelovima zrna. Pod daljnjim opterećenjem, linije se pretvaraju u sitne pukotine, koje se spajaju u pukotinu. Oko njega se koncentrira daljnje uništavanje.
Pukotina raste sa svakim opterećenjem, a kada se presjek dovoljno smanji dolazi do destrukcije. Nastala pukotina djeluje poput utora, tj. uzrokuje koncentraciju naprezanja i smanjuje otpor. Neopazice se približava trenutak uništenja. Konstrukcija kojoj prijeti urušavanje radi besprijekorno, ali se na kraju sruši iznenada i pod malim opterećenjem.

Vrlo često su uzroci zamornih lomova nagle promjene oblika dijelova (oštri prijelazi u debljini, posjekotine, pukotine na površini, pore itd.), koje uzrokuju koncentraciju naprezanja. Budući da se oko ovih mjesta pojavljuju pukotine od zamora, borba protiv zamora se, osim odabirom jačih materijala, sastoji iu očvršćavanju njegove površine. Dakle, za metale se to postiže kemijsko-toplinskom obradom, mehaničkom obradom (brušenje, poliranje), kaljenjem visokofrekventnim strujama. Ove mjere omogućuju povećanje granice zamora za nekoliko desetaka posto. Što se tiče plastike, od velike je važnosti i pravilan način polimerizacije koji ne uzrokuje stvaranje pora u protezama.

Vlačna čvrstoća nekih stomatoloških materijala:

Elastičnost. Sposobnost materijala da promijeni oblik pod utjecajem vanjskog opterećenja i vrati svoj oblik nakon uklanjanja tog opterećenja naziva se elastičnost. Tipičan primjer elastičnih svojstava materijala je savijanje čelične žice, istezanje metalne opruge, sabijanje proteze od poliamidne plastike ili komada hidrokoloidne mase. Nakon uklanjanja sile, sva ta tijela ponovno dobivaju svoj oblik. Ali povratak u prethodni oblik može se dogoditi samo ako primijenjena sila ne prijeđe određenu vrijednost koja se naziva granica elastičnosti. Granica elastičnosti je najveće opterećenje pri kojem materijal nakon deformacije i uklanjanja opterećenja potpuno vraća svoj oblik i dimenzije. Ako opterećenje prekorači granicu elastičnosti, tada se nakon njegovog uklanjanja materijal neće potpuno vratiti u prvobitno stanje i pojavit će se zaostala deformacija.
Materijali koji se koriste za izradu proteza i aparata imaju različitu elastičnost. Neke strukture moraju nužno imati elastična svojstva, jer su stalno pod pritiskom, a pojava zaostale deformacije čini ih neprikladnima (kopče, lukovi, baze proteza itd.).
U drugim slučajevima, manifestacija elastičnih svojstava ometa određene tehnološke faze. Na primjer, žigosanje krunica je moguće ako je metal u stanju najmanje elastičnosti.
Metali mogu različito pokazivati ​​elastičnost ovisno o njihovoj mehaničkoj i toplinskoj obradi. Čelik povećava svoju elastičnost kada se udara čekićem ili vuče, kao i kada se kali.
Svi materijali imaju elastična svojstva u određenim temperaturnim rasponima. Za metale ti intervali dosežu stotine stupnjeva; za plastiku su mnogo manji. Za osnovnu plastiku mjere se u desecima stupnjeva.
Elastičnost materijala utvrđuje se na uzorcima koji se ojačavaju u uređajima kao što su hidraul
pritisnuti i podvrgnuti opterećenju. Promjena duljine uzorka mjeri se pod maksimalnim opterećenjem koje ne uzrokuje zaostalu deformaciju, nakon čijeg uklanjanja se uzorak vraća na svoju izvornu duljinu. Izračun se provodi po 1 mm 2.

Jasno je da je kod određivanja dopuštenih opterećenja na različitim dijelovima proteze neophodno poznavanje granice elastičnosti materijala od kojeg je izrađena, budući da opterećenje iznad granice elastičnosti dovodi do promjene oblika proteze. , a samim tim i do nemogućnosti korištenja iste.
Ako nastavite opterećivati ​​uzorak, on se postupno počinje izduživati, a njegov presjek postaje sve manji, a kada se opterećenje ukloni, uzorak se ne vraća na svoje prethodne dimenzije. Što se uzorak više može izdužiti, a poprečni presjek suziti, to je materijal plastičniji.
Za razliku od duktilnih materijala, krti materijali pod opterećenjem lome bez promjene oblika. Krhkost je u pravilu negativno svojstvo, stoga se u ortopedskoj stomatologiji najčešće koriste ne samo čvrsti i elastični materijali, već i, u određenoj mjeri, plastični.

Plastični. Sposobnost materijala da, bez kolapsa, promijeni oblik pod utjecajem opterećenja i zadrži taj oblik nakon što opterećenje prestane djelovati. Mnogi materijali za otiske, vosak, gips i metali imaju ovo svojstvo.
Svi plastični materijali stoga imaju izraženu zaostalu deformaciju. Plastičnost je neophodna za otisne materijale, metale za izradu proizvoda štancanjem, plastične mase od kojih se izrađuju baze proteza i materijale za ispune.
Ponekad se materijal bira samo zbog njegove sposobnosti da dobije plastično stanje. To se prvenstveno odnosi na otisne materijale i plastiku. Da bi se postigla maksimalna duktilnost metala, podvrgava se posebnoj toplinskoj obradi - žarenju, vosak i otisne mase se zagrijavaju, gips se miješa s vodom itd. Tipično, obrada koja povećava duktilnost smanjuje otpornost na deformaciju i obrnuto.
Viskoznost. Sposobnost materijala da se rasteže pod vlačnim opterećenjem. Ovu vrstu deformacije karakterizira činjenica da se uzorak koji se proučava povećava u smjeru primijenjene sile (obično duž svoje duljine) i sužava se u presjeku.
Neki materijali imaju visoku viskoznost (zlato, srebro, željezo itd.). Drugi nemaju tu sposobnost (lijevano željezo, porculan itd.). Spadaju u skupinu lomljivih materijala.
Tako, krhkost je suprotno svojstvo od viskoznosti.
Kod ispitivanja različitih materijala, posebice plastike, široko se koristi metoda određivanja čvrstoće na udar. Specifična udarna čvrstoća je rad utrošen na lomljenje uzorka podijeljen s njegovom površinom poprečnog presjeka. Udarna čvrstoća se određuje pomoću njihala za ispitivanje udarca MK-0,5-1. Uređaj se sastoji od masivne baze na koju je montiran uređaj tipa njihala. Klatno s izmjenjivim teretom (10-15-30 kg), postavljeno na os okvira, pričvršćeno je na određenoj visini pomoću klina. Kad se stezaljka otpusti, visak slobodno pada i udara u uzorak. Što je uzorak jači, visak se niže diže nakon udarca, tj. više rada je utrošeno na udarno razaranje uzorka. Što je niža udarna čvrstoća, to je materijal lomljiviji.

Zadana mehanička svojstva materijala omogućuju određivanje krutosti materijala. Sposobnost konstrukcijskih elemenata da se odupru deformaciji pod utjecajem vanjskih sila naziva se krutost.
Treba imati na umu da se pri izračunavanju potrebnih dimenzija konstrukcijskih dijelova pod očekivanim opterećenjem uvijek pridržavaju pravila da materijal ne samo da se ne smije uništiti, već i deformirati. Stoga se pri proračunu uvijek polazi od četverostrukog faktora sigurnosti, tj. ako je vlačna čvrstoća ugljičnog čelika 90 kg/mm2, tada bi dopušteno opterećenje trebalo biti 22-23 kg/mm2. Ako opterećenje premašuje ove brojke, tada treba povećati dimenzije ovog dijela. Tako, primjerice, ako znamo da je sila koja djeluje na protezu u trenutku žvakanja 60 kg, a vlačna čvrstoća plastike 1000 kg/cm2, tada bi ploča trebala imati najmanju širinu od 2,5 cm. dio, debljine 1 mm.

Književnost:

1. Popkov V.A. Dentalna znanost o materijalima: Udžbenik / V.A. Popkov. O.V.Nesterova, V.Yu.Reshetnyak, I.N.Avertseva.//M. – MEDpress-inform. – 2009. – 400 str.

2. Craig R. Dentalni materijali: svojstva i primjena / R. Craig, J. Powers, J. Vataga // - 2005. – 304 str.

3. http://article-factory.ru/medicina/zubotehnicheskoe-materialovedenie/139-mehanicheskie-svojstva.html

4. www.infodent.ru

Povezane informacije.

Vlačna čvrstoća je najveće naprezanje kojem se materijal može podvrgnuti prije nego što se slomi. Ako govorimo o ovom pokazatelju u odnosu na metale, onda je ovdje jednak omjeru kritičnog opterećenja i njegove površine poprečnog presjeka pri provođenju vlačnog ispitivanja. Općenito, čvrstoća pokazuje kolika je sila potrebna za prevladavanje i raskid unutarnjih veza između molekula materijala.

Kako se provodi ispitivanje čvrstoće?

Ispitivanje čvrstoće metala provodi se pomoću specijaliziranih mehanizama koji vam omogućuju postavljanje potrebne snage tijekom ispitivanja vlačnosti. Takvi se strojevi sastoje od posebnog elementa za opterećenje, uz pomoć kojeg se stvara potrebna sila.

Oprema za ispitivanje metala na čvrstoću omogućuje istezanje materijala koji se ispituju i postavljanje određenih vrijednosti sile koje se primjenjuju na uzorak. Danas postoje hidraulički i mehanički tipovi mehanizama za ispitivanje materijala.

Vrste vlačne čvrstoće

Vlačna čvrstoća jedno je od glavnih svojstava materijala. Podaci o graničnoj čvrstoći pojedinih materijala iznimno su važni kada je potrebno utvrditi mogućnosti njihove primjene u određenim industrijskim područjima.

Postoji nekoliko zasebnih ograničenja čvrstoće materijala:

• kada je komprimiran;
• kod savijanja;
• u torziji;
• kada se rasteže.

Formiranje pojma krajnje čvrstoće metala

O krajnjoj čvrstoći govorio je Galileo, koji je utvrdio da najveća dopuštena granica pritiska i napetosti materijala ovisi o njihovu presjeku. Zahvaljujući istraživanju znanstvenika, pojavila se dosad nepoznata veličina - naprezanje loma.

Suvremena doktrina čvrstoće metala formirana je sredinom 20. stoljeća, što je bilo nužno temeljeno na potrebi razvoja znanstvenog pristupa kako bi se spriječilo moguće uništenje industrijskih konstrukcija i strojeva tijekom njihova rada. Do sada se pri određivanju čvrstoće materijala uzimao u obzir samo stupanj njegove plastičnosti i elastičnosti, a unutarnja struktura se uopće nije uzimala u obzir.

Vlačna čvrstoća čelika

Čelik je glavna sirovina u većini industrijskih primjena. Ima široku primjenu u građevinarstvu. Zato je vrlo važno unaprijed odabrati visokokvalitetnu, uistinu prikladnu vrstu čelika za obavljanje određenih zadataka. Rezultat i kvaliteta obavljenog rada izravno ovisi o ispravnom izračunu vlačne čvrstoće određenog razreda čelika.

Kao primjer možemo navesti nekoliko vrijednosti krajnjih pokazatelja čvrstoće čelika. Ove vrijednosti temelje se na državnim standardima i preporučeni su parametri. Dakle, za proizvode lijevane od konstrukcijskog nelegiranog čelika, predviđena je norma GOST 977-88, prema kojoj je granična vrijednost čvrstoće tijekom ispitivanja zatezanjem oko 50-60 kg / mm ​​2, što je približno 400-550 MPa . Sličan stupanj čelika, nakon što je prošao postupak kaljenja, dobiva vrijednost vlačne čvrstoće veću od 700 MPa.

Objektivna vlačna čvrstoća čelika 45 (ili bilo koje druge vrste materijala, poput željeza ili lijevanog željeza, kao i drugih metalnih legura) ovisi o nizu čimbenika koji se moraju odrediti na temelju zadataka koji su dodijeljeni materijalu tijekom njegove uporabe .

Snaga bakra

U normalnim uvjetima na sobnoj temperaturi, žareni komercijalni bakar ima vlačnu čvrstoću od oko 23 kg/mm2. Uz značajna temperaturna opterećenja materijala, njegova krajnja čvrstoća značajno se smanjuje. Pokazatelji krajnje čvrstoće bakra odražavaju se u prisutnosti različitih nečistoća u metalu, što može povećati ovaj pokazatelj i dovesti do njegovog smanjenja.

Čvrstoća aluminija

Žarena frakcija tehničkog aluminija na sobnoj temperaturi ima vlačnu čvrstoću do 8 kg/mm2. Povećanje čistoće materijala povećava njegovu duktilnost, ali se odražava na smanjenje čvrstoće. Primjer je aluminij čija je čistoća 99,99%. U ovom slučaju, krajnja čvrstoća materijala doseže oko 5 kg / mm ​​2.

Smanjenje vlačne čvrstoće aluminijskog komada tijesta uočeno je kada se zagrijava tijekom ispitivanja na rastezanje. S druge strane, snižavanje temperature metala u rasponu od +27 do -260 o C privremeno povećava testni pokazatelj za 4 puta, a pri ispitivanju frakcije aluminija najveće čistoće - čak 7 puta. Istodobno, čvrstoća aluminija može se malo povećati njegovim legiranjem.

Čvrstoća željeza

Do danas je industrijskom i kemijskom obradom bilo moguće dobiti kristale željeza nalik brkovima s vlačnom čvrstoćom do 13 000 MPa. Uz to, čvrstoća tehničkog željeza, koje se široko koristi u raznim područjima, iznosi blizu 300 MPa.

Naravno, svaki uzorak materijala, kada se ispituje razina čvrstoće, ima svoje nedostatke. U praksi je dokazano da je stvarna objektivna krajnja čvrstoća bilo kojeg metala, bez obzira na njegovu frakciju, manja od podataka dobivenih tijekom teoretskih proračuna. Ove informacije moraju se uzeti u obzir pri odabiru određene vrste i stupnja metala za obavljanje određenih zadataka.

Proizvodnja valjanih proizvoda uključuje proizvodnju velikog broja vrsta konstrukcijskih čelika. Tijekom rada, konstrukcije doživljavaju složena opterećenja kao što su napetost, pritisak, udarci, savijanje ili djeluju istovremeno i u kombinaciji. Za teške i složene uvjete rada konstrukcija, mehanizama i konstrukcija potrebno je osigurati trajnost, sigurnost i pouzdanost rada, pa se stoga postavljaju povećani zahtjevi na metal, kao glavni konstrukcijski materijal.

Glavna stvar u izračunima dizajna je želja smanjiti presjek čeličnih konstrukcija moderne jedinice za smanjenje njihove težine i ekonomično korištenje materijala bez smanjenja nosivosti konstrukcije. Ovisno o radnim uvjetima, zahtjevi za čelike se mijenjaju, ali postoje standardni koji su važni i koriste se u procesu proračunskog rada. Konstrukcijski čelik mora zadovoljiti visoke karakteristike čvrstoće uz dovoljnu duktilnost materijala.

Granica tečenja je važna uvjetna fizikalna veličina koja se izravno koristi u formulama za izračun. Korištenje ovog pokazatelja kao osnove za izračun čvrstoće konstrukcije je opravdano, jer se tijekom rada u strukturi pojavljuju nepovratne promjene linearnih dimenzija, što dovodi do uništavanja oblika proizvoda i njegovog kvara. Povećanje ove karakteristike omogućuje smanjenje proračunskih presjeka materijala i težine metalnih konstrukcija te omogućuje povećanje radnih opterećenja.

Granica razvlačenja metala je karakteristika čelika koja pokazuje kritično naprezanje nakon kojeg se ono nastavlja deformacija materijala bez povećanja opterećenja. Ovaj važan pokazatelj mjeri se u paskalima (Pa) ili megapaskalima (MPa) i omogućuje izračunavanje dopuštene granice naprezanja za nodularne čelike.

Nakon što materijal pređe granicu tečenja, u njemu dolazi do nepovratnih deformacija, mijenja se struktura kristalne rešetke i dolazi do plastičnih promjena. Ako raste vlačna vrijednost sile, tada nakon prolaska platoa popuštanja, deformacija čelika nastavlja rasti.

Često se koncept popuštanja čelika naziva naprezanje pri kojem počinje nepovratna deformacija, bez definiranja razlike s granicom elastičnosti. Ali u stvarnim uvjetima vrijednost pokazatelja granice tečenja prelazi granicu elastičnosti za oko 5%.

Opći podaci i karakteristike čelika

Čelik je klasificiran kao kovna legura na bazi željeza s ugljikom i dodaci drugih elemenata. Materijal se tali iz smjesa lijevanog željeza s metalnim otpadom u otvorenim ložištima, električnim i kisikovim konvertorskim pećima.

Formirana kristalna rešetka metala ovisi o količini ugljika sadržanog u njima i određena je strukturnim dijagramom u skladu s procesima u ovoj leguri. Na primjer, čelična rešetka, koja sadrži do 0,06% ugljika, ima granularnu strukturu i ferit je u svom čistom obliku. Čvrstoća takvih metala je niska, ali materijal ima visoku granicu udarne čvrstoće i fluidnosti. Čelične konstrukcije u stanju ravnoteže dijele se na:

• feritni;
• perlitno-feritni;
• cementit-feritni;
• cementit-perlit;
• perlit;

Utjecaj sadržaja ugljika na svojstva čelika

Promjene u glavnim komponentama cementita i ferita određene su svojstvima prvog prema zakonu aditivnosti. Povećanje postotka dodatka ugljika na 1,2% omogućuje povećanje čvrstoće, tvrdoće, prag hladnog kapaciteta na 20ºS i granicu razvlačenja. Povećanje sadržaja ugljika mijenja fizikalna svojstva materijala, što ponekad dovodi do pogoršanja tehničkih karakteristika, kao što su zavarljivost, deformacija tijekom štancanja. Niskougljične legure imaju izvrsna svojstva zavarivanja u konstrukcijama.

Dodaci mangana i silicija

Mangan se uvodi u leguru kao tehnološki dodatak za povećanje stupnja deoksidacije i smanjenje štetnog djelovanja nečistoća sumpora. U čelicima je prisutan u obliku čvrstih komponenti u količini ne većoj od 0,8% i nema značajan utjecaj na svojstva metala.

Silicij djeluje u slitini na sličan način, dodaje se tijekom procesa deoksidacije u količini ne većoj od 0,38%. Da bi se dijelovi mogli spajati zavarivanjem, sadržaj silicija ne smije biti veći od 0,24%. Silicij u sastavu legure ne utječe na svojstva čelika.

Granica sadržaja sumpora u leguri je prag od 0,06%, nalazi se u obliku krhkih sulfita. Povećani sadržaj nečistoća značajno pogoršava mehanička i fizikalna svojstva čelika. To se odražava u smanjenju duktilnosti, granice razvlačenja, čvrstoće na udar, otpornosti na habanje i koroziju.

Sadržaj fosfora također pogoršava karakteristike kvalitete metalnih legura; granica tečenja nakon povećanja fosfora u sastavu se povećava, ali se smanjuje viskoznost i duktilnost. Standardni sadržaj nečistoća u leguri je reguliran u rasponu od 0,025 do 0,044%. Fosfor najjače pogoršava svojstva čelika uz istodobnu visoku razinu dodataka ugljika.

Dušik i kisik u leguri

Ove tvari zagađuju čelik nemetalnim nečistoćama i pogoršavaju njegova mehanička i fizikalna svojstva. Konkretno, ovo odnosi se na prag viskoznosti i izdržljivosti, plastičnost i krhkost. Sadržaj kisika u leguri veći od 0,03% uzrokuje brzo starenje metala, dušik povećava krhkost i povećava starenje naprezanja tijekom vremena. Sadržaj dušika povećava čvrstoću, čime se smanjuje granica razvlačenja.

Legirajući dodaci u legurama

Legirani čelici uključuju čelike u koje se posebno uvode elementi u određenim kombinacijama radi poboljšanja svojstava kvalitete. Kompleksno legiranje daje najbolje rezultate. Kao aditivi koriste se krom, nikal, molibden, volfram, vanadij, titan i drugi.

Legiranjem se povećava granica razvlačenja i druga tehnološka svojstva, kao što su udarna čvrstoća, sužavanje i mogućnost kalcinacije, smanjujući prag deformacije i pucanja.

Da bi se u potpunosti proučila svojstva materijala i odredila granica tečenja, plastična deformacija i čvrstoća, uzorci metala se ispituju do potpunog uništenja. Test se provodi pod djelovanjem opterećenja sljedeće vrste:

Određivanje granica ispitnog opterećenja provodi se u standardnim uvjetima, pomoću posebnih strojeva, koji su opisani u pravilima državnih standarda.

Ispitivanje uzorka za određivanje granice razvlačenja

Da biste to učinili, uzmite cilindrični uzorak veličine 20 mm i izračunate duljine 10 mm i primijenite na njega vlačno opterećenje. Koncept efektivne duljine odnosi se na udaljenost između oznaka označenih na dužem uzorku kako bi se omogućilo hvatanje. Za provođenje ispitivanja odredite odnos između povećanja vlačne sile i izduženje ispitnog komada.

Sva očitanja testa automatski se prikazuju kao grafikon radi lakše usporedbe. Naziva se dijagram uvjetne napetosti ili uvjetnog naprezanja; graf ovisi o početnom presjeku uzorka i njegovoj početnoj duljini. U početku, povećanje sile dovodi do proporcionalnog produljenja uzorka. Ova se odredba primjenjuje do granice razmjernosti.

Nakon dostizanja tog praga, grafikon postaje zakrivljen i pokazuje neproporcionalno povećanje duljine s ravnomjernim povećanjem opterećenja. Slijedi određivanje granice razvlačenja. Sve dok naprezanja u uzorku ne prelaze ovaj pokazatelj, materijal može vratiti u prvobitno stanje glede veličine i oblika. U praktičnom testiranju, razlika između ovih granica je mala i ne vrijedi mnogo pažnje.

Čvrstoća popuštanja

Ako nastavite povećavati opterećenje, tada dolazi ispitni trenutak kada se promjena oblika i veličine nastavlja bez povećanja sile. Na dijagramu je to prikazano horizontalnom ravnom linijom (platformom) prinosa. Maksimalno naprezanje pri kojem raste deformacija bilježi se nakon što opterećenje prestane rasti. Ovaj pokazatelj naziva se granica razvlačenja. Za čelik Art. 3 granica razvlačenja od 2450 kg po kvadratnom centimetru.

Dokaz o prinosu

Mnogi metali, kada se testiraju, daju dijagram u kojem je plato tečenja odsutan ili je slabo izražen; za njih se koristi koncept uvjetne granice tečenja. Ovaj koncept definira stres koji uzrokuje zaostalu promjenu odn deformacija unutar 0,2%. Metali na koje se primjenjuje koncept uvjetne granice razvlačenja su legirani i visokougljični čelici, bronca, duraluminij i drugi. Što je čelik duktilniji, to je veća indikacija zaostale deformacije. To uključuje aluminij, mjed, bakar i niskougljični čelik.

Ispitivanja uzoraka čelika pokazuju da fluidnost metala uzrokuje značajne pomake kristala u rešetki, a karakterizirana je pojavom na površini linija usmjerenih prema središnjoj osi cilindra.

Vlačna čvrstoća

Nakon promjene za određenu količinu, uzorak prelazi u novu fazu, kada nakon prevladavanja granice tečenja metal ponovno može odoljeti istezanju. Ovo je karakterizirano stvrdnjavanjem, a linija dijagrama se ponovno diže, iako se porast događa na postupniji način. Pojavljuje se privremena otpornost na stalno opterećenje.

Nakon postizanja najvećeg naprezanja (krajnje čvrstoće) na uzorku se pojavljuje područje oštrog suženja, tzv. vrat, karakteriziran smanjenjem površine poprečnog presjeka, te se uzorak lomi na najtanjem mjestu. U tom slučaju vrijednost napona naglo pada, a smanjuje se i veličina sile.

Čelik St.3 odlikuje se vlačnom čvrstoćom od 4000–5000 kg/cm2. Za metale visoke čvrstoće ova brojka doseže granicu od 17500 kg/cm3.

Plastičnost materijala

Karakteriziraju ga dva pokazatelja:

• zaostalo relativno produljenje;
• zaostalo suženje kod rupture.

Za određivanje prvog pokazatelja mjeri se ukupna duljina istegnutog uzorka nakon puknuća. Da biste to učinili, savijte dvije polovice zajedno. Nakon mjerenja duljine izračunajte postotak izvorne duljine. Čvrste legure su manje osjetljive na duktilnost i stopa istezanja je smanjena na 63 i 11%.

Druga karakteristika izračunava se nakon mjerenja najužeg dijela prijeloma i izračunava se kao postotak izvorne površine reza uzorka.

Svojstvo suprotno plastičnosti je indeks lomljivosti materijala. Krhki metali uključuju lijevano željezo i alatni čelik. Podjela čelika na krhke i duktilne napravljena je uvjetno, jer su za određivanje ovog pokazatelja važni radni ili ispitni uvjeti, brzina povećanja opterećenja i temperatura okoline.

Neki se materijali ne ponašaju kao krti u različitim uvjetima. Na primjer, lijevano željezo, postavljeno na takav način da je stegnuto sa svih strana, ne kolabira čak i ako naprezanja nastaju iznutra. Užlijebljeni čelik karakterizira povećana krhkost. Otuda zaključak da je puno svrhovitije ispitati ne granice krhkosti, već odrediti stanje materijala kao duktilno ili lomljivo.

Ispitivanje čelika radi utvrđivanja fizikalno-tehničkih svojstava provodi se radi dobivanja pouzdanih podataka za izvođenje građevinskih radova i izradu objekata na gospodarstvu.

Kada se sila ili sustav sila primijeni na metalni uzorak, on reagira promjenom oblika (deformiranjem). Različita svojstva koja određuju ponašanje i konačno stanje uzorka metala, ovisno o vrsti i intenzitetu sila, nazivaju se mehaničkim svojstvima metala.

Intenzitet sile koja djeluje na uzorak naziva se naprezanje i mjeri se kao ukupna sila podijeljena s površinom na koju djeluje. Deformacija se odnosi na relativnu promjenu dimenzija uzorka uzrokovanu primijenjenim naprezanjima.

Elastična i plastična deformacija, razaranje

Ako naprezanje primijenjeno na uzorak metala nije preveliko, tada se njegova deformacija pokazuje elastičnom - čim se naprezanje ukloni, njegov se oblik vraća. Neke su metalne konstrukcije namjerno dizajnirane da se elastično deformiraju. Dakle, opruge obično zahtijevaju prilično veliku elastičnu deformaciju. U drugim slučajevima, elastična deformacija je minimizirana. Mostovi, grede, mehanizmi, uređaji izrađuju se što je moguće kruće. Elastična deformacija metalnog uzorka proporcionalna je sili ili zbroju sila koje na njega djeluju. To je izraženo Hookeovim zakonom, prema kojem je naprezanje jednako elastičnom naprezanju pomnoženom s konstantnim faktorom proporcionalnosti koji se naziva modul elastičnosti: s = ∆ Y, Gdje s- napon, ∆ – elastična deformacija, i Y– modul elastičnosti (Youngov modul). Moduli elastičnosti niza metala prikazani su u tablici. 1.

stol 1

Pomoću podataka iz ove tablice možete izračunati, na primjer, silu potrebnu za istezanje čelične šipke kvadratnog presjeka sa stranicom od 1 cm za 0,1% njezine duljine:

F= 200 000 MPa x 1 cm 2 x 0,001 = 20 000 N (= 20 kN)

Kada se na metalni uzorak primijene naprezanja koja prelaze granicu elastičnosti, uzrokuju plastičnu (nepovratnu) deformaciju, što rezultira trajnom promjenom oblika. Veća naprezanja mogu uzrokovati slom materijala.

Najvažniji kriterij pri izboru metalnog materijala koji zahtijeva visoku elastičnost je granica razvlačenja. Najbolji čelici za opruge imaju gotovo isti modul elastičnosti kao i najjeftiniji građevinski čelici, ali čelici za opruge mogu podnijeti mnogo veća naprezanja, a time i mnogo veće elastične deformacije bez plastične deformacije, jer imaju veću granicu razvlačenja.

Plastična svojstva metalnog materijala (za razliku od elastičnih svojstava) mogu se promijeniti legiranjem i toplinskom obradom. Dakle, granica razvlačenja željeza može se povećati 50 puta koristeći slične metode. Čisto željezo prelazi u stanje fluidnosti već pri naprezanjima reda veličine 40 MPa, dok granica razvlačenja čelika koji sadrže 0,5% ugljika i nekoliko postotaka kroma i nikla, nakon zagrijavanja na 950 C 0 i kaljenja može doseći 2000 MPa.

Kada se metalni materijal optereti iznad svoje granice razvlačenja, nastavlja se plastično deformirati, ali postaje tvrđi kako se deformira, tako da je potrebno povećanje naprezanja za daljnje povećanje deformacije. Ova pojava se naziva deformacija ili mehaničko otvrdnjavanje (kao i otvrdnjavanje). Može se pokazati uvijanjem ili opetovanim savijanjem metalne žice. Kaljenje metalnih proizvoda često se provodi u tvornicama. Mjedeni limovi, bakrene žice i aluminijske šipke mogu se hladno valjati ili hladno izvlačiti do razine tvrdoće potrebne za konačni proizvod.

Bernstein M.L., Zaimovski V.A. Mehanička svojstva metala. M., 1979
Wyatt O.G., Dew-Hughes D. Metali, keramika, polimeri. M., 1979
Pavlov P.A. Mehanička stanja i čvrstoća materijala. L., 1980. (monografija).
Sobolev N.D., Bogdanovich K.P. Mehanička svojstva materijala i osnove fizike čvrstoće. M., 1985
Zhukovets I.I. Mehanička ispitivanja metala. M., 1986
Bobylev A.V. Mehanička i tehnološka svojstva metala. M., 1987

Granica tečenja je naprezanje koje odgovara preostalom istezanju nakon uklanjanja opterećenja. Određivanje ove vrijednosti potrebno je za odabir metala koji se koriste u proizvodnji. Ako se promatrani parametar ne uzme u obzir, to može dovesti do intenzivnog procesa razvoja deformacije u pogrešno odabranom materijalu. Vrlo je važno uzeti u obzir granice razvlačenja pri projektiranju raznih metalnih konstrukcija.

Fizičke karakteristike

Granice razvlačenja odnose se na pokazatelje čvrstoće. Predstavljaju makroplastičnu deformaciju s relativno malim ojačanjem. Fizički se ovaj parametar može prikazati kao karakteristika materijala, i to: naprezanje, koje odgovara donjoj vrijednosti površine tečenja u grafu (dijagramu) napetosti materijala. To se također može prikazati u obliku formule: σ T = P T / F 0, gdje P T znači opterećenje napona tečenja, a F 0 odgovara izvornoj površini poprečnog presjeka predmetnog uzorka. PT uspostavlja tzv. granicu između elastično-plastične i elastične deformacijske zone materijala. Čak i blagi porast PT) uzrokovat će značajnu deformaciju. Granica razvlačenja metala obično se mjeri u kg/mm2 ili N/m2. Na vrijednost ovog parametra utječu različiti čimbenici, na primjer, način toplinske obrade, debljina uzorka, prisutnost legirajućih elemenata i nečistoća, vrsta, mikrostruktura i defekti kristalne rešetke itd. Granica razvlačenja značajno se mijenja s temperaturom. Razmotrimo primjer praktičnog značenja ovog parametra.

Granica razvlačenja cijevi

Najočitiji utjecaj ove vrijednosti je tijekom izgradnje cjevovoda za visokotlačne sustave. U takvim konstrukcijama treba koristiti poseban čelik, koji ima dovoljno velike granice tečenja, kao i minimalne pokazatelje razmaka između ovog parametra i što je veća granica čelika, to bi, naravno, trebala biti veća dopuštena vrijednost radnog naprezanja. Ova činjenica ima izravan utjecaj na čvrstoću čelika, a time i cjelokupne konstrukcije u cjelini. Zbog činjenice da parametar dopuštene proračunske vrijednosti sustava naprezanja ima izravan utjecaj na traženu vrijednost debljine stijenke u korištenim cijevima, važno je što točnije izračunati karakteristike čvrstoće čelika koje će koristiti u proizvodnji cijevi. Jedna od najautentičnijih metoda određivanja ovih parametara je provođenje istraživanja na diskontinuiranom uzorku. U svim slučajevima potrebno je uzeti u obzir razliku između vrijednosti indikatora koji se razmatra, s jedne strane, i dopuštenih vrijednosti naprezanja, s druge strane.

Osim toga, trebali biste znati da se granica razvlačenja metala uvijek utvrđuje kao rezultat detaljnih ponovljenih mjerenja. Ali sustav dopuštenih naprezanja u velikoj je većini usvojen na temelju standarda ili općenito kao rezultat tehničkih specifikacija, kao i na temelju osobnog iskustva proizvođača. U sustavima glavnog cjevovoda, cjelokupna regulatorna zbirka opisana je u SNiP II-45-75. Dakle, postavljanje faktora sigurnosti prilično je složen i vrlo važan praktični zadatak. Ispravno određivanje ovog parametra u potpunosti ovisi o točnosti izračunatih vrijednosti naprezanja, opterećenja i granice razvlačenja materijala.

Prilikom odabira toplinske izolacije za cjevovodne sustave, također se oslanjaju na ovaj pokazatelj. To je zbog činjenice da ti materijali izravno dolaze u dodir s metalnom bazom cijevi i, prema tome, mogu sudjelovati u elektrokemijskim procesima koji negativno utječu na stanje cjevovoda.

Materijali za rastezanje

Vlačna granica tečenja određuje na kojoj će vrijednosti naprezanje ostati nepromijenjeno ili se smanjiti unatoč istezanju. Odnosno, ovaj će parametar dosegnuti kritičnu točku kada se dogodi prijelaz iz elastičnog u plastično područje deformacije materijala. Ispada da se granica razvlačenja može odrediti ispitivanjem šipke.

PT izračun

U čvrstoći materijala, granica tečenja je naprezanje pri kojem se počinje razvijati.Pogledajmo kako se ta vrijednost izračunava. U pokusima s cilindričnim uzorcima određena je vrijednost normalnog naprezanja u presjeku u trenutku nastanka ireverzibilne deformacije. Istom metodom u pokusima torzije cjevastih uzoraka određena je granica razvlačenja na smik. Za većinu materijala ovaj se pokazatelj određuje formulom σ T =τ s √3. U nekim uzorcima kontinuirano produljenje cilindričnog uzorka na dijagramu ovisnosti normalnih naprezanja o relativnom produljenju dovodi do otkrivanja takozvanog zuba popuštanja, odnosno oštrog smanjenja naprezanja prije nastanka plastične deformacije.

Štoviše, daljnje povećanje takvog izobličenja do određene vrijednosti događa se pri konstantnom naponu, što se naziva fizički DC. Ako je područje popuštanja (horizontalni dio grafikona) veliko, tada se takav materijal naziva idealno plastičnim. Ako dijagram nema platformu, tada se uzorci nazivaju otvrdnjavanjem. U ovom slučaju nemoguće je točno odrediti vrijednost pri kojoj će doći do plastične deformacije.

Što je snaga dokaza?

Hajde da shvatimo koji je ovaj parametar. U slučajevima kada dijagram napona nema izraženih područja, potrebno je odrediti uvjetni DC. Dakle, ovo je vrijednost naprezanja pri kojoj relativno trajno naprezanje iznosi 0,2 posto. Da bismo ga izračunali na dijagramu naprezanja duž osi određivanja ε, potrebno je izdvojiti vrijednost jednaku 0,2. Od ove točke izvodi se početna dionica. Kao rezultat toga, točka sjecišta ravne linije s linijom dijagrama određuje vrijednost uvjetne granice popuštanja za određeni materijal. Ovaj parametar se također naziva tehnički PT. Osim toga, zasebno se razlikuju uvjetne granice tečenja za torziju i savijanje.

Tok taline

Ovaj parametar određuje sposobnost rastaljenog metala da ispuni linearne oblike. Tečenje taline za metalne legure i metale ima svoj izraz u metalurškoj industriji - fluidnost. Zapravo, ovo je recipročna vrijednost Međunarodnog sustava jedinica (SI) koja izražava fluidnost tekućine u Pa -1 * s -1.

Vlačna čvrstoća

Pogledajmo kako se određuje ova karakteristika mehaničkih svojstava. Čvrstoća je sposobnost materijala da, pod određenim granicama i uvjetima, izdrži razne udare bez kolapsa. Mehanička svojstva obično se određuju korištenjem konvencionalnih dijagrama naprezanje-deformacija. Za ispitivanje treba koristiti standardne uzorke. Ispitni instrumenti opremljeni su uređajem koji snima dijagram. Povećanje opterećenja iznad normalnog uzrokuje značajne plastične deformacije u proizvodu. Granica razvlačenja i vlačna čvrstoća odgovaraju najvećem opterećenju koje prethodi potpunom uništenju uzorka. Kod plastičnih materijala deformacija je koncentrirana u jednom području gdje se pojavljuje lokalno suženje poprečnog presjeka. Također se naziva i vrat. Kao rezultat razvoja višestrukih klizanja, u materijalu se stvara velika gustoća dislokacija, a nastaju i tzv. nukleacijski diskontinuiteti. Zbog njihovog povećanja u uzorku se pojavljuju pore. Međusobno se spajajući tvore pukotine koje se šire poprečno na vlačnu os. I u kritičnom trenutku uzorak je potpuno uništen.

Što je PT za ventile?

Ovi proizvodi su sastavni dio armiranog betona, namijenjeni, u pravilu, za otpor vlačnim silama. Obično se koristi čelična armatura, ali postoje iznimke. Ovi proizvodi moraju djelovati zajedno s masom betona u svim fazama opterećenja određene konstrukcije bez iznimke, te imati plastična i izdržljiva svojstva. I ispuniti sve uvjete za industrijalizaciju ove vrste poslova. Mehanička svojstva čelika koji se koristi u proizvodnji armature utvrđuju se odgovarajućim GOST-om i tehničkim specifikacijama. GOST 5781-61 predviđa četiri klase ovih proizvoda. Prva tri namijenjena su konvencionalnim konstrukcijama, kao i neprednapregnutim šipkama u prednapetim sustavima. Granica razvlačenja armature, ovisno o klasi proizvoda, može doseći 6000 kg/cm2. Dakle, za prvu klasu ovaj parametar je približno 500 kg / cm2, za drugu - 3000 kg / cm2, za treću - 4000 kg / cm2, a za četvrtu - 6000 kg / cm2.

Granica razvlačenja čelika

Za duge proizvode u osnovnoj verziji GOST 1050-88 predviđene su sljedeće PT vrijednosti: stupanj 20 - 25 kgf / mm 2, stupanj 30 - 30 kgf / mm 2, stupanj 45 - 36 kgf / mm 2. Međutim, za iste čelike, proizvedene prema prethodnom dogovoru između potrošača i proizvođača, granice prinosa mogu imati različite vrijednosti (isti GOST). Dakle, 30 će imati PT u iznosu od 30 do 41 kgf / mm 2, a stupanj 45 - u rasponu od 38-50 kgf / mm 2.

Zaključak

Pri projektiranju raznih konstrukcija (zgrada, mostova itd.) granica razvlačenja se koristi kao pokazatelj standarda čvrstoće pri proračunu vrijednosti dopuštenih opterećenja u skladu s navedenim faktorom sigurnosti. Ali za posude pod tlakom, dopušteno opterećenje izračunava se na temelju PT, kao i vlačne čvrstoće, uzimajući u obzir specifikaciju radnih uvjeta.