Das Nachgiebigkeit Es ist definiert als die Anstrengung, die erforderlich ist, damit sich ein Objekt dauerhaft verformt, dh plastisch verformt, ohne zu brechen oder zu brechen.
Da diese Grenze für einige Materialien etwas ungenau sein kann und die Präzision der verwendeten Ausrüstung ein Gewichtsfaktor ist, wurde in der Technik festgestellt, dass die Streckgrenze in Metallen wie Baustahl eine bleibende Verformung des Objekts von 0,2% erzeugt.
Es ist wichtig, den Wert der Streckgrenze zu kennen, um zu wissen, ob das Material für die Verwendung geeignet ist, die Sie den damit hergestellten Teilen geben möchten. Wenn ein Teil über die Elastizitätsgrenze hinaus verformt wurde, kann es möglicherweise seine beabsichtigte Funktion nicht korrekt ausführen und muss ersetzt werden.
Um diesen Wert zu erhalten, werden normalerweise Tests an Proben durchgeführt, die mit dem Material hergestellt wurden (Reagenzgläser oder Proben), die verschiedenen Spannungen oder Belastungen ausgesetzt sind, während die Dehnung oder Dehnung gemessen wird, die sie mit jedem einzelnen erfahren. Diese Tests sind bekannt als Zugversuche.
Um einen Zugversuch durchzuführen, üben Sie zunächst eine Kraft von Null aus und erhöhen Sie den Wert schrittweise, bis die Probe bricht..
Artikelverzeichnis
Die durch den Zugversuch erhaltenen Datenpaare werden durch Aufbringen der Last auf die vertikale Achse und der Verformung auf die horizontale Achse aufgetragen. Das Ergebnis ist ein Diagramm wie das unten gezeigte (Abbildung 2), das als Spannungs-Dehnungs-Kurve für das Material bezeichnet wird.
Daraus werden viele wichtige mechanische Eigenschaften bestimmt. Jedes Material hat seine eigene Spannungs-Dehnungs-Kurve. Einer der am meisten untersuchten ist beispielsweise Baustahl, auch Weichstahl oder kohlenstoffarmer Stahl genannt. Es ist ein im Bauwesen weit verbreitetes Material.
Die Spannungs-Dehnungs-Kurve weist charakteristische Bereiche auf, in denen das Material je nach aufgebrachter Last ein bestimmtes Verhalten aufweist. Ihre genaue Form kann erheblich variieren, sie haben jedoch einige Eigenschaften gemeinsam, die nachstehend beschrieben werden..
Für das Folgende siehe Abbildung 2, die sehr allgemein Baustahl entspricht.
Die Zone von O nach A ist die elastische Zone, in der das Hookesche Gesetz gilt, in der Spannung und Dehnung proportional sind. In dieser Zone wird das Material nach dem Aufbringen der Spannung vollständig zurückgewonnen. Punkt A ist als Proportionalitätsgrenze bekannt.
Bei einigen Materialien ist die Kurve von O nach A keine gerade Linie, aber dennoch elastisch. Wichtig ist, dass sie ihre ursprüngliche Form wiedererlangen, wenn der Ladevorgang aufhört..
Als nächstes haben wir den Bereich von A nach B, in dem die Verformung mit der Anstrengung schneller zunimmt, wobei beide nicht proportional bleiben. Die Steigung der Kurve nimmt ab und bei B wird sie horizontal.
Ab Punkt B nimmt das Material seine ursprüngliche Form nicht mehr wieder an und der Wert der Spannung an diesem Punkt wird als der der Streckspannung angesehen.
Die Zone von B nach C wird als Fließzone oder Kriechen des Materials bezeichnet. Dort setzt sich die Verformung fort, obwohl die Last nicht zunimmt. Es könnte sogar abnehmen, deshalb wird gesagt, dass das Material in diesem Zustand ist perfekt plastisch.
Im Bereich von C bis D tritt eine Kaltverfestigung auf, bei der das Material auf molekularer und atomarer Ebene Veränderungen in seiner Struktur aufweist, die größere Anstrengungen zur Erzielung von Verformungen erfordern..
Aus diesem Grund erfährt die Kurve ein Wachstum, das endet, wenn die maximale Spannung σ erreicht istmax.
Von D nach E ist noch eine Verformung möglich, jedoch mit geringerer Belastung. Eine Art Ausdünnung bildet sich in der Probe (Reagenzglas) genannt Striktur, was schließlich dazu führt, dass der Bruch am Punkt E beobachtet wird. Bereits am Punkt D kann das Material jedoch als gebrochen angesehen werden.
Die Elastizitätsgrenze L.und eines Materials ist die maximale Belastung, die es aushalten kann, ohne an Elastizität zu verlieren. Sie wird durch den Quotienten zwischen der Größe der maximalen Kraft F berechnetm und die Querschnittsfläche von Probe A..
L.und = F.m / TO
Die Einheiten der Elastizitätsgrenze im internationalen System sind N / mzwei o Pa (Pascals), da es eine Anstrengung ist. Die Elastizitätsgrenze und die Proportionalitätsgrenze am Punkt A sind sehr nahe Werte.
Aber wie eingangs gesagt, ist es möglicherweise nicht einfach, sie zu bestimmen. Die Streckspannung, die durch die Spannungs-Dehnungs-Kurve erhalten wird, ist die praktische Annäherung an die in der Technik verwendete Elastizitätsgrenze.
Um es zu erhalten, wird eine Linie parallel zu der Linie gezeichnet, die der elastischen Zone entspricht (die dem Hookeschen Gesetz entspricht), aber auf der horizontalen Skala um ungefähr 0,2% oder 0,002 Zoll pro Zoll Verformung verschoben ist..
Diese Linie erstreckt sich, um die Kurve an einem Punkt zu schneiden, dessen vertikale Koordinate der gewünschte Streckspannungswert ist, der als σ bezeichnet wirdY., Diese Kurve gehört zu einem anderen duktilen Material: Aluminium.
Zwei duktile Materialien wie Stahl und Aluminium weisen unterschiedliche Spannungs-Dehnungs-Kurven auf. Aluminium hat zum Beispiel nicht den annähernd horizontalen Stahlabschnitt, der im vorhergehenden Abschnitt zu sehen ist..
Andere als spröde angesehene Materialien wie Glas durchlaufen die oben beschriebenen Stufen nicht. Ein Bruch tritt auf, lange bevor nennenswerte Verformungen auftreten.
- Die im Prinzip berücksichtigten Kräfte berücksichtigen nicht die Änderung, die zweifellos in der Querschnittsfläche der Probe auftritt. Dies führt zu einem kleinen Fehler, der durch grafische Darstellung des korrigiert wird tatsächliche Anstrengungen, diejenigen, die die Verringerung der Fläche mit zunehmender Verformung der Probe berücksichtigen.
- Die betrachteten Temperaturen sind normal. Einige Materialien sind bei niedrigen Temperaturen duktil, während andere spröde bei höheren Temperaturen duktil sind..
Bisher hat noch niemand einen Kommentar zu diesem Artikel abgegeben.