Wytrzymałość metali

Wytrzymałość - maksymalne naprężenie, jakim materiał może podlegać, aż do jego zniszczenia. Jeśli mówimy o tym wskaźniku w odniesieniu do metali, to tutaj jest on równy stosunkowi obciążenia krytycznego do jego powierzchni przekroju poprzecznego podczas badania pod kątem pęknięcia. Ogólnie wytrzymałość pokazuje siłę potrzebną do pokonania i złamania wewnętrznych wiązań między cząsteczkami materiału.

W jaki sposób przeprowadzany jest test trwałości?

Testowanie metali pod kątem wytrzymałości wykonuje się za pomocą wyspecjalizowanych mechanizmów, które pozwalają na ustawienie wymaganej mocy podczas prób rozciągania. Takie maszyny składają się ze specjalnego elementu ładującego, za pomocą którego powstaje niezbędna siła.

Sprzęt do testowania wytrzymałości metali umożliwia rozciąganie badanych materiałów i ustalanie określonych wartości siły przykładanej do próbki. Obecnie istnieją mechanizmy hydrauliczne i mechaniczne do testowania materiałów.

Rodzaje granic wytrzymałości

Wytrzymałość jest jedną z głównych właściwości materiałów. Informacje na temat wytrzymałości niektórych materiałów są niezwykle ważne, gdy konieczne jest określenie możliwości ich zastosowania w różnych dziedzinach przemysłu.

Istnieje kilka oddzielnych zalet materiałów:

• pod kompresją;
• zginanie;
• skręcanie;
• podczas rozciągania.

Kształtowanie pojęcia wytrzymałości na rozciąganie metali

Galileusz, który ustalił, że graniczna dopuszczalna granica kompresji i napięcia materiałów zależy od wskaźnika ich przekroju, mówiła o granicy wytrzymałości w tym czasie. Dzięki badaniom naukowca pojawiła się nieznana dotąd ilość - stres niszczenia.

Nowoczesna teoria wytrzymałości metali powstała w połowie XX wieku, co było konieczne w związku z potrzebą opracowania naukowego podejścia, aby zapobiec możliwym uszkodzeniom struktur przemysłowych i maszyn podczas ich eksploatacji. Do tego momentu przy określaniu wytrzymałości materiału brano pod uwagę tylko stopień jego plastyczności i sprężystości, a wewnętrzną strukturę całkowicie pominięto.

Wytrzymałość stali

Stal jest głównym surowcem w większości dziedzin przemysłu. Jest szeroko stosowany w budownictwie. Dlatego bardzo ważne jest, aby wybrać odpowiednio wysokojakościowy, odpowiedni rodzaj stali do określonych zadań. Wynik i jakość wykonanej pracy zależą od prawidłowego obliczenia wytrzymałości określonego gatunku stali.

Jako przykład możesz podać kilka wartości najwyższej wytrzymałości stali. Wartości te są oparte na wymaganiach norm stanowych i są zalecanymi parametrami. Tak więc, w przypadku produktów odlanych z konstrukcyjnej stali niestopowej, przewidziano standard GOST 977-88, zgodnie z którym ostateczna wartość wytrzymałości na rozciąganie wynosi około 50-60 kg / mm2, co stanowi około 400-550 MPa. Po przejściu procedury hartowania podobny gatunek stali nabiera wartości wytrzymałości na rozciąganie ponad 700 MPa.

Obiektywna wytrzymałość końcowa stali 45 (lub dowolnego innego gatunku materiału, a także żeliwa lub żeliwa, jak również reszty stopy metali) zależy od wielu czynników, które powinny zostać określone na podstawie zadań, które są określone w materiale w jego wniosku.

Siła miedzi

W normalnych warunkach temperatury pokojowej wyżarzana miedź techniczna ma wytrzymałość na rozciąganie około 23 kg / mm2. Przy znacznych obciążeniach temperaturowych na materiale jego wytrzymałość jest znacznie zmniejszona. Wskaźniki ostatecznej wytrzymałości miedzi odzwierciedlają obecność wszelkiego rodzaju zanieczyszczeń w metalu, co może zarówno zwiększyć ten wskaźnik, jak i doprowadzić do jego zmniejszenia.

Wytrzymałość aluminium

Wyżarzona frakcja aluminium technicznego w temperaturze pokojowej ma wytrzymałość na rozciąganie do 8 kg / mm2. Zwiększenie czystości materiału zwiększa jego plastyczność, ale odbija się w spadku wytrzymałości. Jako przykład można wziąć aluminium, którego czystość wynosi 99,99%. W tym przypadku ostateczna wytrzymałość materiału osiąga około 5 kg / mm2.

Obniżenie wytrzymałości na rozciąganie aluminiowego kawałka ciasta obserwuje się po podgrzaniu podczas próby rozciągania. Z kolei spadek temperatury metalu w zakresie od +27 do -260 ^o C czasowo zwiększa badany wskaźnik 4 razy, a przy testowaniu frakcji aluminium o najwyższej czystości wynosi aż 7 razy. W tym samym czasie możliwe jest zwiększenie siły aluminium poprzez dopingowanie go.

Żelazna siła

Do tej pory metoda obróbki przemysłowej i chemicznej była w stanie uzyskać wrzeciona z żelaza o wytrzymałości na rozciąganie do 13 000 MPa. Wraz z tym wytrzymałość technicznego żeliwa, która jest szeroko stosowana w różnych dziedzinach, wynosi około 300 MPa.

Oczywiście, każda próbka materiału w badaniu na poziomie siły ma swoje wady. W praktyce udowodniono, że rzeczywista docelowa wytrzymałość dowolnego metalu, niezależnie od jego frakcji, jest niższa w porównaniu z danymi uzyskanymi podczas obliczeń teoretycznych. Informacje te muszą być brane pod uwagę przy wyborze konkretnego rodzaju i gatunku metalu do wykonywania określonych zadań.