Tērauda izturība ir sarežģīts atribūts, kas ietver vairākas mehāniskās īpašības, kas kopā nosaka materiāla izturību pret ārējiem spēkiem un spriegumiem. Lai to saprastu, ir jānovērtē virkne faktoru, sākot no stiepes/iegūšanas/bīdes/spiedes izturības līdz vides apstākļiem.
Kas ir tērauda stiprība?
Tērauda izturība ir vispārīga frāze, kuru nevar precīzi noteikt. To vislabāk definēt šādi, un tajā ir iekļautas vairākas atšķirīgas tērauda mehāniskās īpašības:
Tērauda stiprībair visu mehānisko darbību kulminācija, kas rada vispārēju izturību pret spriegumiem, spiedienu un apkārtējās vides enerģiju, pirms notiek pārrāvums vai neatgriezeniska deformācija.
Lai iegūtu papildinformāciju par mehāniskajām īpašībām, apmeklējiet mūsu ievaduMetālu mehāniskās īpašības.
Mehāniskā tērauda stiprības veidi
Būtībā tērauda izturību var iedalīt četrās atšķirīgās metrikās, no kurām katra ir tērauda lūzuma punkts īpašā spēka vai sprieguma ietekmē, kas tam tiek pielietots. Lai izveidotu kolektīvu novērojumu, katra no četrām spēka formām ir jāskata atsevišķi un kopā viena ar otru.
Stiepes izturība: Tērauda spēja pretoties sadalīšanai (pazīstama arī kā maksimālā stiepes izturība).
Stiepes spriegums:Velk materiālus pretējos virzienos.
Ražas spēks:Punkts, kurā metāla elastīgā uzvedība padodas plastiskai deformācijai.
Elastība:Materiāla spēja atgūt sākotnējo formu pēc deformējoša spēka piedzīvošanas.
Plastmasas deformācija:Pastāvīgās deformācijas (bet ne lūzuma) punkts.
Bīdes izturība:Tērauda spēja pretoties lūzumam vai sagriešanai tā plaknēs.
Bīdes spriegums:Spēks, kas nāk no sāniem, vidus vai pretējā virzienā, iedarbojoties tikai uz metāla daļu, kas var to sagriezt vai salauzt.
Spiedes izturība: Tērauda spēja pretoties saspiešanai, saspiešanai vai izmēra samazināšanai (nav tik būtiska, novērtējot tērauda stiprinājumus).
Kompresīvais stress:Spēks, kas saspiež tēraudu kopā, lai to saīsinātu un izplatītu sānu virzienā.
Visas šīs stiprās puses ietekmēs viena otru. Stiepes izturība ietekmē tecēšanas un bīdes izturību, spiedes izturība ietekmē tecēšanas spēku utt. Ir ļoti svarīgi izvairīties no to novērtēšanas vakuumā. Tā kā lielākā daļa citu rādītāju ir iegūti no stiepes izturības, galu galā ir izdevīgi sākt ar to.
Citas mehāniskās īpašības, kas ietekmē izturību
Metāls var būt izturīgs, nebūdams ļoti ciets, ja ņem vērā tā stiepes, ražības, bīdes un spiedes stiprības. Šeit tērauda izturību ietekmē tā cietība un elastība.
Cietība
Saikne starp cietību un izturību ir sarežģīta, jo īpaši tāpēc, ka tās mēra līdzīgas lietas:
Spēksmēra izturību pret ārējiem spēkiem un spriegumiem.
Cietībamēra spēju pretoties plastiskajai deformācijai.
Tāda pati koncepcija tiek pārbaudīta plašā cietības testu diapazonā: cik daudz jaudas ir nepieciešams, lai iespiestu objektu materiālā un atstātu ilgstošu iespiedumu? Šķiet, ka metāla pretestība ārējam spēkam palielinās līdz ar tā cietību, kas norāda uz tā izturību. Patiesībā lielāka cietība mēdz būt saistīta ar augstāku stiepes un tecēšanas spēku.
Tomēr tēraudam ir jāiztur papildu spēks, piemēram, plaisāšana. Īpaši ciets tērauds var kļūt tik trausls, ka tas viegli saplīst, iezīmējot slieksni, pie kura izturība vairs nav priekšrocība. Faktiski pārāk liela cietība var vājināt tēraudu.
Elastīgums
Šīs attiecības ir arī grūti kvantificēt, tāpēc sāksim ar definīciju:
Lokanība:Metāla spējas plastiski deformēties bez lūzuma.
Elastīgumu mēra ar diviem testiem:
Pagarinājums:Mēra, cik tālu materiāls stiepjas pirms plīšanas. Tests iezīmē divus punktus uz materiāla, pirms tas tiek izstiepts. Kad tas ir izstiepts līdz lūzuma punktam, punkti tiek mērīti vēlreiz, un pagarinājumu aprēķina pēc diviem attālumiem.
Platības samazināšana:Mēra, cik daudz laukums samazinās no sākuma punkta līdz lūzuma punktam. Testos tiek mērīts materiāla diametrs pirms stiepšanas un pēc pārrāvuma un aprēķina starpību.
Viens no veidiem, kā aplūkot kaļamā tērauda zemo stiepes un tecēšanas spēku, ir redzēt, cik maz tas iztur plastisko deformāciju. Bet, tā kā ir grūti salauzt kaut ko, kas viegli liecas, tam, iespējams, ir mazāka bīdes izturība. Tomēr, kad tas ir deformējies, tas ir elastīgs un iztur šķelšanos.
Mašīnspēja
Apstrādājamība ir pakāpe, kādā materiālu var sagriezt bez šķembām vai virsmas kvalitātes pasliktināšanās. Materiālam ar sliktu apstrādājamību būtu nepieciešams lielāks spēks, un tas, iespējams, radīs bojājumus, savukārt materiālu ar augstu apstrādājamību var griezt vienkārši un ar nelielu pretestību.
Samazināta stiepes izturība parasti ir saistīta ar labu apstrādājamību; salīdziniet špakteles griešanas grūtības ar ceptiem māliem. Saikne ar bīdes izturību ir tāda pati: materiāls viegli saplīst pa plaknēm, ja to var apstrādāt.
Stingrība
Stiepes izturība un elastība ir divas īpašības, kas kopā veido stingrību. Materiāls tiek uzskatīts par izturīgu, ja tam ir abas īpašības, tas ir, ja tas var saliekties tikai tad, ja tiek pakļauts ievērojamam spēkam, vienlaikus izturot lūzumu. Tas ir īpaši izdevīgi gadījumos, kad metāls ir noguris vai bojāts, jo elastība palēnina sīku plaisu lūzumu.
Stiepes izturībai neapšaubāmi ir nozīme stingrībā. Cietajiem tēraudiem bieži ir arī augsta tecēšanas robeža, jo stiepes un tecēšanas robeža bieži sadarbojas. Vēl viena lielas bīdes izturības pazīme būtu spēja izturēt salūšanu spēka ietekmē.
Tērauda izturība ir sarežģīts atribūts, kas ietver dažādas mehāniskās īpašības, kas nosaka tā izturību pret ārējiem spēkiem un spriegumiem. Ir svarīgi saprast, kā tas darbojas, lai varētu novērtēt tā iespējamo veiktspēju savā lietojumprogrammā;Wenqi inženiertehniskā atbalsta komandapalīdz ņemt vērā dažādus stiprības faktorus, lai jūs varētu izvēlēties savām vajadzībām piemērotāko materiālu.
