Sträckgränsen för ämnen. Hur man bestämmer sträckgränsen

Innehållsförteckning:

Sträckgränsen för ämnen. Hur man bestämmer sträckgränsen
Sträckgränsen för ämnen. Hur man bestämmer sträckgränsen
Anonim

Flytgräns är den spänning som motsvarar restvärdet av töjningen efter att lasten avlägsnats. Bestämningen av detta värde är nödvändig för valet av metaller som används i produktionen. Om denna parameter inte beaktas kan detta leda till en intensiv process av deformationsutveckling i ett felaktigt v alt material. Det är mycket viktigt att ta hänsyn till sträckgränser när man designar olika metallstrukturer.

sträckgräns
sträckgräns

Fysiska egenskaper

Utbytestyrka hänvisar till styrkeindikatorer. De representerar en makroplastisk deformation med en ganska liten härdning. Fysiskt kan denna parameter representeras som en egenskap hos materialet, nämligen: spänning, som motsvarar det lägre värdet av sträckgränsen i grafen (diagrammet) över materialsträckningen. Detta kan också representeras som en formel: σT=PT/F0, där PT betyder sträckgränslasten och F0 motsvarar originalettvärsnittsarean för provet i fråga. PT fastställer den så kallade gränsen mellan materialets elastisk-plastiska och elastiska deformationszoner. Även en lätt ökning av spänningen (över DC) kommer att orsaka betydande deformation. Sträckgränsen för metaller mäts vanligtvis i kg/mm2 eller N/m2. Värdet på denna parameter påverkas av olika faktorer, till exempel värmebehandlingssättet, provets tjocklek, närvaron av legeringselement och föroreningar, typen, mikrostrukturen och defekterna hos kristallgittret och så vidare. Sträckgränsen ändras avsevärt med temperaturen. Betrakta ett exempel på den praktiska innebörden av denna parameter.

metall sträckgräns
metall sträckgräns

Rörens flytgräns

Det mest uppenbara är inverkan av detta värde vid konstruktionen av rörledningar av högtryckssystem. I sådana strukturer bör specialstål användas, som har tillräckligt stora sträckgränser, såväl som minimala gapindikatorer mellan denna parameter och draghållfastheten. Ju större gränsen för stål är, desto högre bör naturligtvis indikatorn på det tillåtna värdet för driftspänningen vara. Detta faktum har en direkt inverkan på värdet av stålstyrkan och följaktligen hela strukturen som helhet. På grund av det faktum att parametern för det tillåtna konstruktionsvärdet för spänningssystemet har en direkt inverkan på det erforderliga värdet av väggtjockleken i de rör som används, är det viktigt att så noggrant som möjligt beräkna hållfasthetsegenskaperna hos stålet som kommer att användas vid tillverkningenrör. En av de mest autentiska metoderna för att bestämma dessa parametrar är att genomföra en studie på ett diskontinuerligt prov. I alla fall är det nödvändigt att ta hänsyn till skillnaden mellan värdena för den aktuella indikatorn, å ena sidan, och de tillåtna spänningsvärdena, å andra sidan.

Dessutom bör du veta att metallens sträckgräns alltid ställs in som ett resultat av detaljerade återanvändbara mätningar. Men systemet med tillåtna spänningar antas överväldigande på grundval av standarder eller i allmänhet som ett resultat av de tekniska förhållandena som utförs, såväl som baserat på tillverkarens personliga erfarenhet. I stamledningssystem beskrivs hela regelsamlingen i SNiP II-45-75. Så att ställa in säkerhetsfaktorn är en ganska komplicerad och mycket viktig praktisk uppgift. Den korrekta bestämningen av denna parameter beror helt på noggrannheten hos de beräknade värdena för spänning, belastning och materialets sträckgräns.

rörets sträckgräns
rörets sträckgräns

När de väljer värmeisolering för rörsystem förlitar de sig också på denna indikator. Detta beror på det faktum att dessa material kommer direkt i kontakt med rörets metallbas och följaktligen kan delta i elektrokemiska processer som negativt påverkar rörledningens tillstånd.

Stretchmaterial

Draghållfasthet bestämmer vid vilken mängd spänningen förblir densamma eller minskar trots förlängning. Det vill säga, denna parameter kommer att nå en kritisk punkt när det finns en övergång från elastisk tillplastisk deformationsområde av materialet. Det visar sig att sträckgränsen kan bestämmas genom att testa spöet.

draghållfasthet
draghållfasthet

fre-beräkning

I materialresistans är sträckgränsen den spänning vid vilken plastisk deformation börjar utvecklas. Låt oss titta på hur detta värde beräknas. I experiment utförda med cylindriska prover bestäms värdet på normalspänningen i tvärsnittet vid ögonblicket för uppkomsten av irreversibel deformation. Med samma metod i experiment med vridning av rörformiga prover bestäms skjuvsträckgränsen. För de flesta material bestäms denna indikator av formeln σTs√3. I vissa fall resulterar kontinuerlig förlängning av ett cylindriskt prov i ett diagram med normal spänning vs. töjning i upptäckten av en så kallad flyttand, dvs. en kraftig minskning av spänningen innan plastisk deformation inträffar.

Dessutom sker ytterligare tillväxt av sådan distorsion till ett visst värde vid en konstant spänning, vilket kallas en fysisk FET. Om avkastningsytan (horisontell sektion av grafen) har en stor utsträckning, kallas ett sådant material idealiskt plast. Om diagrammet inte har en plattform kallas proverna härdning. I ett sådant fall är det omöjligt att exakt ange vid vilket värde plastisk deformation kommer att inträffa.

flytgräns bestämning
flytgräns bestämning

Vilken är den villkorade sträckgränsen?

Låt oss ta reda på vad den här parametern är. I de fall där spänningsdiagrammet inte har uttalade ytor krävs att den villkorade FET bestämmas. Så detta är spänningsvärdet vid vilket den relativa kvarvarande töjningen är 0,2 procent. För att beräkna det på spänningsdiagrammet längs definitionsaxeln ε är det nödvändigt att avsätta ett värde lika med 0, 2. En rät linje dras från denna punkt, parallell med den initiala sektionen. Som ett resultat bestämmer skärningspunkten för den räta linjen med linjen i diagrammet värdet på den villkorade sträckgränsen för ett visst material. Denna parameter kallas även teknisk PT. Dessutom särskiljs villkorliga sträckgränser i vridning och böjning separat.

villkorlig sträckgräns
villkorlig sträckgräns

Smältflöde

Denna parameter bestämmer förmågan hos smälta metaller att fylla linjära former. Smältfluiditet för metallegeringar och metaller har sin egen term inom den metallurgiska industrin - fluiditet. I själva verket är detta den ömsesidiga dynamiska viskositeten. International System of Units (SI) uttrycker fluiditeten hos en vätska i Pa-1c-1.

Tillfällig draghållfasthet

Låt oss titta på hur denna egenskap hos mekaniska egenskaper bestäms. Styrka är ett materials förmåga att under vissa gränser och förhållanden uppfatta olika influenser utan att kollapsa. Mekaniska egenskaper bestäms vanligtvis med hjälp av villkorliga spänningsdiagram. För testning, standardprover. Testinstrument är utrustade med en enhet som registrerar diagrammet. Ökande belastningar utöver normen orsakar betydande plastisk deformation i produkten. Sträckgränsen och draghållfastheten motsvarar den högsta belastningen som föregår fullständig destruktion av provet. I duktila material är deformationen koncentrerad till ett område, där en lokal avsmalning av tvärsnittet uppträder. Det kallas också för nacken. Som ett resultat av utvecklingen av multipla glidningar bildas en hög täthet av dislokationer i materialet och så kallade kärnbildande diskontinuiteter uppstår också. Som ett resultat av deras förstoring uppstår porer i provet. Genom att smälta samman med varandra bildar de sprickor som fortplantar sig i tvärriktningen mot spänningsaxeln. Och i det kritiska ögonblicket är provet helt förstört.

Vad är en armeringsjärn PT?

Dessa produkter är en integrerad del av armerad betong, avsedda som regel att motstå dragkrafter. Vanligtvis används stålarmering, men det finns undantag. Dessa produkter måste fungera tillsammans med betongmassan i alla stadier av belastningen av denna struktur, utan undantag, och ha plastiska och hållbara egenskaper. Och uppfyller också alla villkor för industrialisering av dessa typer av arbete. De mekaniska egenskaperna hos stålet som används vid tillverkning av beslag fastställs av relevanta GOST och tekniska villkor. GOST 5781-61 tillhandahåller fyra klasser av dessa produkter. De tre första är avsedda för konventionella strukturer, samt icke-spända stänger vid för-stressade system. Armeringens sträckgräns, beroende på produktklass, kan nå 6000 kg/cm2. Så för den första klassen är denna parameter ungefär 500 kg/cm2, för den andra - 3000 kg/cm2, för den tredje 4000 kg/cm 2, medan den fjärde har 6000 kg/cm2.

armeringens sträckgräns
armeringens sträckgräns

Flytgräns för stål

För långa produkter i grundversionen av GOST 1050-88 tillhandahålls följande PT-värden: grad 20 - 25 kgf/mm2, grad 30 - 30 kgf/mm 2, märke 45 - 36 kgf/mm2. Men för samma stål, tillverkade efter överenskommelse mellan konsumenten och tillverkaren, kan sträckgränserna ha olika värden (samma GOST). Så stål av klass 30 kommer att ha en PT i mängden 30 till 41 kgf/mm2, och kvalitet 45 kommer att vara i intervallet 38-50 kgf/mm 2.

Slutsats

Vid konstruktion av olika stålkonstruktioner (byggnader, broar, etc.) används sträckgränsen som en indikator på hållfasthetsnormen vid beräkning av värden på tillåtna laster enligt den specificerade säkerhetsfaktorn. Men för tryckkärl beräknas värdet på den tillåtna belastningen på basis av PT, såväl som draghållfasthet, med hänsyn tagen till specifikationen av driftsförhållanden.

Rekommenderad: