Grunnleggende kunnskap om stål (2)

1. Elastisk deformasjon og plastisk deformasjon

Elastisk deformasjon er forårsaket under forhold med lav spenning når et materiale er komprimert, bøyd eller strukket. Når spenningen fjernes, går materialet tilbake til sin opprinnelige form. Tenk på en gummistrikk.

 

I fysikk og materialvitenskap beskriver plastisitet deformasjonen av et (fast) materiale som gjennomgår ikke-reversible formendringer som svar på påførte krefter. For eksempel viser et solid stykke metall som bøyes eller bankes til en ny form plastisitet ettersom permanente endringer skjer i selve materialet.

 

Styrke refererer til materialets evne til å motstå permanent deformasjon og brudd, det vil si spenningen som kreves når materialet er skadet.

Flytegrense (σs): Når stålet eller prøven strekkes og spenningen overskrider elastisitetsgrensen, selv om spenningen ikke lenger øker, fortsetter stålet eller prøven å gjennomgå betydelig plastisk deformasjon. Dette fenomenet kalles ettergivelse. Når flytefenomenet oppstår, er minimumsspenningsverdien flytegrensen. Anta at Ps er den ytre kraften ved flytepunktet s, Fo er tverrsnittsarealet til prøven, og deretter flytepunktet σs =Ps/Fo(MPa).

Flytegrense: Det er spenningen når materialet gir etter, det vil si minimumsspenningen når åpenbar plastisk deformasjon begynner. For metallmaterialer uten åpenbare flytefenomener, slik som høyt karbonstål, er spenningsverdien som gir 0,2 % gjenværende deformasjon spesifisert som flytegrensen.

Strekkfasthet: Det er den maksimale påkjenningen som materialet tåler før det brytes. Det er den kritiske verdien for overgangen til metall fra jevn plastisk deformasjon til lokal konsentrert plastisk deformasjon. Den representerer også den maksimale bæreevnen til metall under statiske spenningsforhold.

Hardhet indikerer evnen til et materiale til å motstå harde gjenstander som presser seg inn i overflaten. Det er en av de viktige ytelsesindikatorene for metallmaterialer. Generelt sett, jo høyere hardhet, jo bedre slitestyrke. Vanlig brukte hardhetsindikatorer inkluderer Brinell-hardhet, Rockwell-hardhet og Vickers-hardhet.

          

 

andre eiendommer

 

     

 

Utvidbarhet inkluderer duktilitet og formbarhet.

Faktorer som påvirker strekkbarhet: duktilitet avhenger av kornstørrelsen på materialet, og formbarhet avhenger av krystallstrukturen. Mindre kornstørrelser gjør det vanskeligere for korndislokasjonsbevegelse på grunn av større motstand, slik at duktiliteten reduseres, og omvendt. Når kornstørrelsene er større, øker duktiliteten.

Duktilitet refererer til metallets evne til å endre form og deformeres plastisk under påvirkning av strekkspenning uten å gå i stykker. Enkelt sagt betyr strekking at metall kan strekkes til tynne ledninger, for eksempel kobbertråd. Materialer med en forlengelse på mer enn 5 % kalles duktile materialer, og materialer med en forlengelse på mindre enn 5 % kalles sprø materialer. I ingeniørpraksis inkluderer duktile materialer som er i vanlig bruk: bløtt stål, kobber, aluminium, nikkel, sink, tinn, etc.

Formbarhet refererer til metallets evne til å endre form og gjennomgå plastisk deformasjon uten å bryte under påvirkning av trykkspenning. I ingeniørpraksis er ofte brukte formbare materialer bly, bløtt stål, smijern, kobber og aluminium.

Sprøhet betyr at materialet vil bryte med bare en liten deformasjon som oppstår under påvirkning av ytre krefter (som spenning, støt, etc.)

 

 

De strukturelle egenskapene til stål vil direkte påvirke ytelsen, noe som betyr at stål av forskjellige kvaliteter kan lages til ulike produkter. Stål har en rekke funksjoner, så det er viktig å velge riktig type og kvalitet av stål basert på spesifikke behov og bruksscenarier.