Streckgrenze ist die Spannung, die dem Restwert der Dehnung nach Wegnahme der Last entspricht. Die Bestimmung dieses Wertes ist für die Auswahl der in der Produktion verwendeten Metalle notwendig. Wird dieser Parameter nicht berücksichtigt, kann dies zu einem intensiven Prozess der Verformungsentwicklung in einem falsch ausgewählten Material führen. Beim Entwerfen verschiedener Metallstrukturen ist es sehr wichtig, die Streckgrenze zu berücksichtigen.
Körperliche Eigenschaften
Streckgrenze bezieht sich auf Festigkeitsindikatoren. Sie stellen eine makroplastische Verformung mit eher geringer Aufhärtung dar. Physikalisch lässt sich dieser Parameter als Eigenschaft des Materials darstellen, nämlich: Spannung, die dem unteren Wert der Streckgrenze in der Kurve (Diagramm) der Materialdehnung entspricht. Dies kann auch als Formel dargestellt werden: σT=PT/F0, wobei PT bedeutet Fließspannungslast und F0 entspricht dem Originaldie Querschnittsfläche der betrachteten Probe. PT stellt die sogenannte Grenze zwischen der elastisch-plastischen und der elastischen Verformungszone des Materials her. Selbst eine geringfügige Erhöhung der Spannung (über DC) führt zu einer erheblichen Verformung. Die Streckgrenze von Metallen wird üblicherweise in kg/mm2 oder N/m2 gemessen. Der Wert dieses Parameters wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, z. B. dem Wärmebehandlungsmodus, der Dicke der Probe, dem Vorhandensein von Legierungselementen und Verunreinigungen, der Art, der Mikrostruktur und den Defekten des Kristallgitters und so weiter. Die Streckgrenze ändert sich signifikant mit der Temperatur. Betrachten Sie ein Beispiel für die praktische Bedeutung dieses Parameters.
Streckgrenze von Rohren
Am deutlichsten ist der Einfluss dieses Wertes beim Bau von Rohrleitungen von Hochdrucksystemen. In solchen Strukturen sollte Spezialstahl verwendet werden, der ausreichend große Streckgrenzen sowie minimale Lückenindikatoren zwischen diesem Parameter und der Zugfestigkeit aufweist. Je größer die Stahlgrenze ist, desto höher sollte natürlich der Indikator für den zulässigen Wert der Betriebsspannung sein. Diese Tatsache wirkt sich direkt auf den Wert der Festigkeit von Stahl und dementsprechend auf die gesamte Struktur als Ganzes aus. Aufgrund der Tatsache, dass der Parameter des zulässigen Bemessungswerts des Spannungssystems einen direkten Einfluss auf den erforderlichen Wert der Wanddicke in den verwendeten Rohren hat, ist es wichtig, die Festigkeitseigenschaften des verwendeten Stahls so genau wie möglich zu berechnen bei der Herstellung verwendet werdenRohre. Eine der authentischsten Methoden zur Bestimmung dieser Parameter ist die Durchführung einer Untersuchung an einer diskontinuierlichen Probe. In jedem Fall muss die Differenz zwischen den Werten des betrachteten Indikators einerseits und den zulässigen Stresswerten andererseits berücksichtigt werden.
Darüber hinaus sollten Sie wissen, dass die Streckgrenze des Metalls immer als Ergebnis detaillierter wiederverwendbarer Messungen festgelegt wird. Das System der zulässigen Spannungen wird jedoch überwiegend aufgrund von Normen oder allgemein aufgrund der durchgeführten technischen Bedingungen sowie aufgrund persönlicher Erfahrungen des Herstellers übernommen. In Fernleitungssystemen ist die gesamte regulatorische Sammlung in SNiP II-45-75 beschrieben. Die Einstellung des Sicherheitsfaktors ist also eine ziemlich komplizierte und sehr wichtige praktische Aufgabe. Die korrekte Bestimmung dieses Parameters hängt vollständig von der Genauigkeit der berechneten Werte für Spannung, Belastung und Streckgrenze des Materials ab.
Auch bei der Wahl der Wärmedämmung von Rohrleitungssystemen verlassen sie sich auf diesen Indikator. Dies liegt daran, dass diese Materialien direkt mit der metallischen Basis des Rohres in Kontakt kommen und dementsprechend an elektrochemischen Prozessen teilnehmen können, die den Zustand der Pipeline beeinträchtigen.
Stretchmaterialien
Die Zugfestigkeit bestimmt den Betrag, bei dem die Spannung trotz Dehnung gleich bleibt oder abnimmt. Das heißt, dieser Parameter erreicht einen kritischen Punkt, wenn ein Übergang von elastisch nach erfolgtplastischer Verformungsbereich des Materials. Es stellt sich heraus, dass die Streckgrenze durch Testen des Stabes bestimmt werden kann.
Fr Berechnung
Bei der Beständigkeit von Materialien ist die Streckgrenze die Spannung, bei der sich eine plastische Verformung zu entwickeln beginnt. Schauen wir uns an, wie dieser Wert berechnet wird. Bei Versuchen mit zylindrischen Proben wird der Wert der Normalspannung im Querschnitt zum Zeitpunkt des Auftretens der irreversiblen Verformung bestimmt. Mit der gleichen Methode wird bei Torsionsversuchen an rohrförmigen Proben die Scherstreckgrenze bestimmt. Für die meisten Materialien wird dieser Indikator durch die Formel σT=τs√3 bestimmt. In einigen Fällen führt die kontinuierliche Dehnung einer zylindrischen Probe in einem Normalspannungs-Dehnungs-Diagramm zur Entdeckung eines sogenannten Fließzahns, d. h. eines starken Spannungsabfalls, bevor eine plastische Verformung auftritt.
Außerdem tritt ein weiteres Wachstum einer solchen Verzerrung bis zu einem bestimmten Wert bei einer konstanten Spannung auf, die als physikalischer FET bezeichnet wird. Wenn die Fließfläche (horizontaler Abschnitt des Diagramms) eine große Ausdehnung hat, wird ein solches Material als ideal plastisch bezeichnet. Wenn das Diagramm keine Plattform hat, werden die Proben als Härten bezeichnet. In einem solchen Fall ist es unmöglich, den Wert genau anzugeben, bei dem eine plastische Verformung auftritt.
Was ist die bedingte Streckgrenze?
Lassen Sie uns herausfinden, was dieser Parameter ist. In Fällen, in denen das Spannungsdiagramm keine ausgeprägten Bereiche aufweist, ist es erforderlich, den bedingten FET zu bestimmen. Das ist also der Spannungswert, bei dem die relative Restdehnung 0,2 Prozent beträgt. Um es im Spannungsdiagramm entlang der Definitionsachse ε zu berechnen, muss ein Wert gleich 0, 2 reserviert werden. Von diesem Punkt aus wird eine gerade Linie parallel zum Anfangsabschnitt gezogen. Als Ergebnis bestimmt der Schnittpunkt der Geraden mit der Linie des Diagramms den Wert der bedingten Streckgrenze für ein bestimmtes Material. Dieser Parameter wird auch als technischer PT bezeichnet. Zusätzlich werden bedingte Streckgrenzen in Torsion und Biegung getrennt unterschieden.
Schmelzfluss
Dieser Parameter bestimmt die Fähigkeit von geschmolzenem Metall, lineare Formen zu füllen. Die Schmelzfließfähigkeit für Metalllegierungen und Metalle hat in der metallurgischen Industrie einen eigenen Begriff - Fließfähigkeit. Tatsächlich ist dies der Kehrwert der dynamischen Viskosität. Das Internationale Einheitensystem (SI) drückt die Fließfähigkeit einer Flüssigkeit in Pa-1c-1.
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Kurzzeitige Zugfestigkeit
Schauen wir uns an, wie diese Eigenschaft der mechanischen Eigenschaften bestimmt wird. Festigkeit ist die Fähigkeit eines Materials, unter bestimmten Grenzen und Bedingungen verschiedene Einflüsse wahrzunehmen, ohne zu kollabieren. Mechanische Eigenschaften werden üblicherweise anhand von bedingten Spannungsdiagrammen bestimmt. Zum Testen, StandardProben. Prüfgeräte sind mit einem Gerät ausgestattet, das das Diagramm aufzeichnet. Zunehmende Belastungen über die Norm hinaus führen zu erheblichen plastischen Verformungen des Produkts. Streckgrenze und Zugfestigkeit entsprechen der höchsten Belastung, die der vollständigen Zerstörung der Probe vorausgeht. Bei duktilen Materialien konzentriert sich die Verformung auf einen Bereich, in dem eine lokale Querschnittsverengung auftritt. Er wird auch Hals genannt. Durch die Entstehung von Mehrfachschlupf entsteht im Material eine hohe Versetzungsdichte und es entstehen auch sogenannte Nukleationssprünge. Durch ihre Vergrößerung entstehen Poren in der Probe. Ineinander übergehend bilden sie Risse, die sich quer zur Zugachse ausbreiten. Und im entscheidenden Moment ist die Probe komplett zerstört.
Was ist ein Bewehrungs-PT?
Diese Produkte sind Bestandteil von Stahlbeton, der in der Regel Zugkräften standh alten soll. Normalerweise wird Stahlbewehrung verwendet, aber es gibt Ausnahmen. Diese Produkte müssen ausnahmslos in allen Phasen der Belastung dieser Struktur mit der Betonmasse zusammenarbeiten und plastische und dauerhafte Eigenschaften aufweisen. Und erfüllen auch alle Bedingungen der Industrialisierung dieser Art von Arbeit. Die mechanischen Eigenschaften des bei der Herstellung von Beschlägen verwendeten Stahls werden durch die einschlägigen GOST- und technischen Bedingungen festgelegt. GOST 5781-61 sieht vier Klassen dieser Produkte vor. Die ersten drei sind für konventionelle Konstruktionen sowie nicht belastete Stäbe im vorgespannten Zustand bestimmt.gestresste Systeme. Die Streckgrenze der Bewehrung kann je nach Produktklasse 6000 kg/cm2 erreichen. Für die erste Klasse beträgt dieser Parameter also ungefähr 500 kg/cm2, für die zweite - 3000 kg/cm2, für die dritte 4000 kg/cm 2, während der vierte 6000 kg/cm2.
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Streckgrenze von Stählen
Für Langprodukte in der Basisversion von GOST 1050-88 sind folgende PT-Werte vorgesehen: Klasse 20 - 25 kgf/mm2, Klasse 30 - 30 kgf/mm 2, Marke 45 - 36 kgf/mm2. Für dieselben Stähle, die nach vorheriger Vereinbarung zwischen dem Verbraucher und dem Hersteller hergestellt wurden, können die Streckgrenzen jedoch unterschiedliche Werte haben (derselbe GOST). So hat Stahl der Güteklasse 30 einen PT in Höhe von 30 bis 41 kgf/mm2 und Güteklasse 45 liegt im Bereich von 38-50 kgf/mm 2.
Schlussfolgerung
Bei der Planung verschiedener Stahlkonstruktionen (Gebäude, Brücken usw.) wird die Streckgrenze als Indikator für den Festigkeitsstandard verwendet, wenn die Werte der zulässigen Lasten gemäß dem angegebenen Sicherheitsfaktor berechnet werden. Bei Druckbehältern wird der Wert der zulässigen Belastung jedoch auf der Grundlage von PT sowie der Zugfestigkeit unter Berücksichtigung der Spezifikation der Betriebsbedingungen berechnet.
